NUTRIMENTOS

- Componentes de la dieta habitual

- Su ausencia induce un deterioro de la salud

- Las manifestaciones de su déficit se corrigen al retomar la ingesta

- Poseen una función biológica específica

CLASES DE NUTRIMENTOS

HIDRATOSDE

CARBONO

PROTEINAS

LIPIDOS

MINERALES

VITAMINAS

+ AGUA+

macro-nutrientes

micro-nutrientes

OTROS: fibra vegetal

CANTIDADES INGERIDAS POR DIA (dieta ~2000 kcal/d)

H de C ~250 g

PROT ~70 g

LIPIDOS ~70 g

MINERALES~20 g

VITAMINAS~30 mg

+AGUA

~1,5 – 2 l+

macro-nutrientes

micro-nutrientes

OTROS: fibra vegetal (~30 g)

• Dieta argentina promedio contiene 2-3 veces el requerimiento diario

salicilatos

Los pliegues aumentan el área de superfice por un factor de 3-4, las vellosidades por un factor de 10 y las microvello-sidades por un factor de 20. En total el área absortiva de la mucosa aumenta aprox. 800- 1000 veces alcanzando 200-250 m2 en la totalidad del intestino delgado.

Características absortivas del intestino delgado

Guyton & Hall, Textbook of Medical Physiology © 2006 by Saunders, an imprint of Elsevier Inc

intact intercellular junctions

Describir fuentes, metabolismo (absorción, transporte, almacenamiento) y principales funciones del hierro en el organismo, así como las manifestaciones hematológicas del déficit de este mineral

Explicar las causas por las que el requerimiento de hierro es mayor en las mujeres en la etapa fértil

Explicar la importancia de la concentración plasmática y la saturación de la transferrina, y su relación con los depósitos de ferritina, aclarando de qué manera cambian estos parámetros ante una dieta pobre en hierro

Metabolismo del hierro

Objetivos de aprendizaje

Elementos formes de la sangre

Recuento(por mm3)

Vida media

Función

Glóbulos rojos

(hematíes, eritrocitos)

5 millones120 días

Transporte O2

Plaquetas(trombocitos)

150 – 400.000

8-10 días

Hemostasia

Glóbulos blancos

(leucocitos)4.000-11.000

Variable Defensa

• Las “células” sanguíneas (excepto los linfocitos) - son elementos terminales- tienen una vida media corta,

• Renovación de “células” sanguíneas: 2x1011 / día

• Epitelio intestinal: 1011 / día• Otras células con alto recambio: epidermis,

espermatozoides

Producción celular en MO

Hematopoyesis• Formación de células sanguíneas

• Se produce en la médula ósea

• Todas las células de la sangre proceden de la célula madre hematopoyética (“stem cell”)

• Proceso muy activo

• Involucra numerosos precursores así como factores de crecimiento y citoquinas.

CARACTERÍSTICAS DE LA HEMATOPOYESISCARACTERÍSTICAS DE LA HEMATOPOYESIS

CÉLULAS MADRE PLURIPOTENTES SITUADAS EN LA MÉDULA ÓSEA ROJA DEL ADULTO.EL ESTROMA DE LA MÉDULA ÓSEA SOPORTA LA HEMATOPOYESIS Y CONTRIBUYE A LA REGULACIÓN DE LA MISMA.CÉLULAS MADRE PLURIPOTENTES

QUIESCENTESCAPACIDAD DE DIVIDIRSE DURANTE TODA LA VIDA.NO DIFERENCIADAS TERMINALMENTE.EN SU DIVISIÓN PUEDEN OPTAR POR:

AUTORRENOVACIÓNCOMPROMISO

CÉLULAS MADRE MULTIPOTENTES: AMPLIFICADORES DE POBLACIÓN INTERCALADOS.CÉLULAS DIFERENCIADAS TERMINALMENTE: CON EXCEPCIÓN DE LOS LINFOCITOS, NO TIENEN CAPACIDAD DE AUTORENOVACIÓN.

Stem cell pluripotente

Stem cell linfopoyetica

Stem cell hematopoyetica

SC trombopoyetica SC eritropoyetica SC granulo-monopoyetica

Rodríguez Puyol

CARACTERÍSTICAS DE LA ERITROPOYESISCARACTERÍSTICAS DE LA ERITROPOYESIS

CONSTITUYEN EL 25 – 35% DE LAS CÉLULAS DE LA MÉDULA ÓSEA.

SEGÚN VAN MADURANDO DISMINUYE EL TAMAÑO CELULAR Y NUCLEAR

EL CITOPLASMA VIRA DE AZUL (basófilo) A ROSA (acidófilo)

EL PROCESO DURA 4 – 7 DÍAS

HASTA EL ESTADÍO DE ERITROBLASTO POLICROMATÓFILO HAY MITOSIS, LUEGO LA [Hb] LA INHIBE

Rodríguez Puyol

ESQUEMA DE LA LÍNEA MADURATIVA ESQUEMA DE LA LÍNEA MADURATIVA ERITROBLÁSTICAERITROBLÁSTICA

Rodríguez Puyol

CÉLULA MADRE HEMATOPOYÉTICA

ERITOPOYETINA

RIÑÓN PROERITROBLASTO

ERITROCITO

Oxigenación tisular

DISMINUCIÓN

FACTORES QUE DISMINUYEN LA OXIGENACIÓN

(1. Volumen sanguíneo bajo)

(2. Anemia)

(3. Hemoglobina baja)

(4. Flujo sanguíneo deficiente)

(5. Enfermedad pulmonar)

DISMINUCIÓN

Rodríguez Puyol

Requerimientos metabólicos para la producción de eritrocitos

• Materias primas (Hemoglobina)– Aminoácidos (globina)

– Hierro (grupo hemo)

• Síntesis de ADN (división celular)– Vitamina B12 (cobalamina)

– Ácido fólico

FACTORES DE MADURACIÓN DE LA FACTORES DE MADURACIÓN DE LA ERITROPOYESIS (1)ERITROPOYESIS (1)

Rodríguez Puyol

Requerimientos metabólicos para la producción de eritrocitos

• Cada ml de sangre contiene 1 mg de hierro elemental.

• Se necesitan 16 a 20 mg/día de hierro para reponer los eritrocitos perdidos por envejecimiento

METABOLISMO DEL HIERRO:

ALIMENTOS

HIERRO MEDICINAL

TRANSFUSIONES DE

ERITROCITOS

MENSTRUACIÓN

DESCAMACIÓN CELULAR

HEMORRAGIAS

INGRESOS: PÉRDIDAS:

1-2 mg/d 1-2 mg/d

METABOLISMO DEL HIERRO:

Componente celular esencial:

• Cofactor enzimático– Cadena respiratoria

mitocondrial;– Ciclo de Krebs;

– Síntesis del DNA;- Enzimas CYP450

• Transporte de O2 (Hb y mioglobina)

Acumulación

Intracelular:

• Cataliza formación de radicales libres de O2 altamente tóxicos…

METABOLISMO DEL HIERRO:

HIERRODE LA DIETA

HEMO NO HEMO

CARNES, VÍSCERASHuevo, cereales,

legumbres

ABSORCIÓN ENVALORES BAJOS

ABSORCIÓNTOTAL

METABOLISMO DEL HIERRO:

• Biodisponibilidad del hierro en presencia de componentes de la dieta:

• Alta carnes, coles, calabaza, cítricos, tomate

• Mediana harina de maíz o de trigo, melón,

zanahoria, papa;

• Baja maíz, avena, arroz, manzana, lentejas, espinaca,

huevo, nueces, proteína de soja, uvas

METABOLISMO DEL HIERRO:

• Se ingieren entre 10 y 20 mg/día de hierro, y se absorbe sólo ~10%.

• Normalmente, un varón adulto debe absorber diariamente 1 mg de hierro elemental para satisfacer sus necesidades y las mujeres en edad fértil 1,4-1,6 mg.

METABOLISMO DEL HIERRO:

• El hierro se ingiere en forma férrica, siendo reducido en el estómago por el HCl a ferroso, que es la forma en que es absorbido en intestino delgado proximal, que también posee una ferrireductasa en el borde en cepillo de la célula absortiva.

METABOLISMO DEL HIERRO:

• La absorción de hierro depende de:

1. los depósitos del organismo;

2. los componentes de la dieta (fitatos inhiben,

el ácido ascórbico la incrementa);

3. La secreción ácida gástrica.

METABOLISMO DEL HIERRO:

• El transporte a través de la membrana de la vellosidad intestinal lo realiza una proteína transportadora de metales divalentes (DMT 1);

• Dentro del enterocito, el hierro puede ser almacenado como ferritina o transportado hacia fuera a través de la superficie basolateral de la célula por la ferroportina 1, reoxidado por una hefestina y finalmente unido a la transferrina.

(ferroportin)

METABOLISMO DEL HIERRO:

• La transferrina se presenta en dos formas: monoférrica y diférrica.

• El recambio es muy rápido (10 a 15´);

• El complejo hierro-transferrina circula en el plasma hasta que interactúa con receptores específicos que se alojan en la superficie de las células eritorides de la médula y en el hepatocito.

METABOLISMO DEL HIERRO:

• El hierro incorporado a la hemoglobina entra más tarde en la circulación cuando los nuevos eritrocitos se liberan de la médula ósea, pero…

• Ese hierro forma parte de la masa eritrocitaria y no vuelve a estar disponible para su reutilización hasta que muere el eritrocito.

METABOLISMO DEL HIERRO:

• Se recambia por día el 0.8 al 1% de los eritrocitos;

• El eritrocito envejecido es reconocido por las células del RE que lo fagocitan;

• Se devuelve el Fe a la superficie de la célula RE donde se presenta a la

transferrina circulante;

METABOLISMO DEL HIERRO:

• El hierro para la eritropoyesis proviene de 2 fuentes:

– absorción intestinal del hierro de la dieta – reciclaje del hierro de los eritrocitos senescentes

• En ambos casos, participan gran número de moléculas transportadoras y reguladoras para

su distribución a los tejidos…

HOMEOSTASIS DEL HIERRO:Proteínas involucradas

• Transferrina

• Ferritina

• Receptor de transferrina

• IRE: elementos de respuesta

al hierro• IRP: proteínas

regulatorias del hierro

HOMEOSTASIS DEL HIERRO:Interacción IRP-IRE

• IRP 1 y 2:

Proteínas regulatorias del hierro

• IRE (RNAm)Elementos de respuesta

al hierro:

– RNAm de cadena L y H de ferritina (rol central en

almacenamiento);– RNAm de sintetasa del

ALA eritroide (rol central en consumo de Fe);

– RNAm del receptor de transferrina (rol central en ingreso de Fe

a la célula)…

HOMEOSTASIS DEL HIERRO:Interacción IRP-IRE

Deficiencia de hierro:

Estimula ligadura

de IRP a IRE• Bloquea expresión de

ferritina y d-ALA;• Aumenta expresión

de receptor de transferrina.

Exceso de hierro:

Reduce ligadura

IRP a IRE• Estimula síntesis de

ferritina y d-ALA;• Degradación de RNAm del receptor

de transferrina.

HEPCIDINA:

• Acrónimo de “hepatic bactericidal protein”;

• Actividad antimicrobiana;

• Codificada por gen localizado en el brazo largo del cromosoma 19;

• Su RNAm se expresa fundamentalmente en hígado y en pequeños niveles en

intestino, estómago, colon, pulmón y corazón…

HEPCIDINA: efectos

• Disminuye la salida de hierro de la célula, por lo que es considerado un

regulador negativo de:

– la absorción de hierro en el intestino delgado;– el transporte transplacentario;– liberación del hierro por los macrófagos…

CAUSAS DE FERROPENIA:

FERROPENIA

AUMENTODE LA DEMANDA DE HIERRO

y/o HEMATOPOYESIS

AUMENTO DE LAS PÉRDIDAS DE HIERRO

DISMINUCIÓN DE LAINGESTA O ABSORCIÓN

DE HIERRO

CRECIMIENTO, EMBARAZO

MENSTRUACIÓNHEMORRAGIAS

DESCAMACION G.I.DONACIÓN DE SANGRE

SANGRÍA

ALIMENTACIÓN DEFICIENTEMALABSORCIÓN

ESTADIOS DE LA FERROPENIA:

PRELATENTE:• Balance negativo de hierro

• Disminuye la ferritina (depósitos tisulares)

LATENTE: • Eritropoyesis ferropénica

• La saturación de la transferrina cae a 10 - 15%; se altera la síntesis de hemoglobina

• MANIFIESTA:• Disminución marcada de la saturación de la

transferrina, caída de la sideremia, aparecen claros signos de anemia ferropénica

Metabolismo del hierro y eritropoyesis:-Eritropoyetina

-Transferrina

-Receptor de transferrina

-Transportador de cationes

divalientes

PHD=HIF Prolil-Hidroxilasas

O2

HIF1Pro

Fe+2

2OG CO2 Succinato

HIF1ProOH-

VHLHIF1

Ubiquitinaciòn

DegradaciónProteosoma

ARNT

HIF1

HIF Response ElementA

RN

THIF

1

VEGFEPOLDH

AngiogenesisControl respiratorioMetabol.anaerobico

•Inducción de eritropoyetina (riñón)

HIPOXIA SISTEMICA

PROCESOS FISIOPATOLÓGICOS REGULADOS POR HIPOXIA

Aumento de eritrocitos en sangre

•Inducción de tirosina hidroxilasa y dopamina (cuerpo carotídeo)

Aumento de la frecuencia respiratoria

DISMINUCIÓN DEL NIVEL DE OXÍGENO

EN LA SANGRE Y EN LOS TEJIDOS

•Altitud elevada

•Anemias•Hemorragias

•Enfermedades pulmonarescrónicas

•Inducción de transferrina y de su receptor, DMT-1

Aumento de la absorcióny del transporte de hierro

VITAMINA B 12

TC II- transcobalamina II

Sangre Portal

ABSORCIÓN VITAMINA B 12Ileon Distal

(siguiendo al Na+)

Distribución del calcio en el organismo

hidroxila

Absorción de Calcio en todos los segmentos del intestino

Calbindina

Vesícula

Difusión

La vitamina D3 activa aumenta el contenido intracelular de calbindina, la expresión de la bomba Ca++/ ATPasa basolateral y

la expresión del receptor de calcio apical