CẨM NANG

Hé lộ con đường chuyển hóa sắt trong cơ thể

Sắt vốn được xem là một chất khó tính, dù đã được quan tâm bổ sung hàng ngày thông qua chế độ ăn uống nhưng không phải lúc nào cơ thể cũng đủ sắt để duy trì năng lượng. Liệu rằng, có phải do quy trình chuyển hóa sắt trong cơ thể rất phức tạp nên dễ dàng gây ra hiện tượng thiếu sắt hay không?
MỤC LỤC BÀI VIẾT

Quy trình hấp thụ, cân bằng, lưu trữ, đào thải sắt của cơ thể

Cơ chế hấp thu sắt 

Quy trình chuyển hóa sắt trong cơ thể rất phức tạp

Sắt được đưa vào cơ thể thông qua thực phẩm và các chất bổ sung sắt hàng ngày. Sau đó, sắt sẽ được hấp thụ ở các tế bào ruột nhờ chất vận chuyển kim loại hóa trị I (một thành viên thuộc nhóm chất tan của protein vận chuyển màng). Quá trình này diễn ra chủ yếu ở tá tràng và hỗng tràng trên (phần giữa của ruột non).

Sau đó sắt được chuyển qua niêm mạc tá tràng đi vào máu, nơi chúng được vận chuyển bằng transferrin (một glycoprotein được tổng hợp ở gan, có vai trò vận chuyển sắt trong cơ thể) đến các tế bào hoặc tủy xương để tạo hồng cầu.

Theo các nhà nghiên cứu, sự hấp thụ sắt được kiểm soát bởi ferroportin (protein xuyên màng có chức năng vận chuyển sắt từ bên trong tế bào ra bên ngoài tế bào), cho phép hoặc không cho sắt từ tế bào niêm mạc vào huyết tương. Ngoài ra, khi sắt được đưa vào cơ thể, chúng chỉ được hấp thụ một phần nhỏ khoảng 35% nên cần có hoạt động “cân bằng” nhằm giữ lại lượng sắt cần thiết cho cơ thể.

Sự điều hòa cân bằng nội môi sắt diễn ra như thế nào?

Như đã nói, sắt rất cần thiết để duy trì các chức năng cho nhiều tế bào, do đó, cần có sự cân bằng giữa quy trình hấp thụ, vận chuyển, lưu trữ và sử dụng sắt. Đặc biệt, khi cơ thể thiếu đi một cơ chế bài tiết sắt, thì quá trình cân bằng sẽ được điều chỉnh ngay tại điểm hấp thụ để đảm bảo yếu tố cân bằng. 

70% chất sắt trong cơ thể con người liên kết với huyết sắc tố, sắc tố của hồng cầu (RBC) tạo nên màu đỏ cho máu và phần còn lại liên kết với các protein khác, chẳng hạn như myoglobin, transferrin và ferritin, hoặc được lưu trữ trong tế bào. Hệ thống lưới nội mô có chức năng loại bỏ các hồng cầu bị tổn thương bởi các đại thực bào của lá lách, gan và tủy xương, đóng vai trò trong cân bằng nội môi sắt toàn thân. 

Hepcidin – một hormone peptide tuần hoàn do gan tiết ra, đóng vai trò trung tâm trong việc điều hòa cân bằng nội môi sắt. Nó là chất điều hòa chính của cân bằng nội môi sắt toàn thân, phối hợp việc sử dụng và lưu trữ sắt với việc thu nhận sắt. Hormone này chủ yếu được sản xuất bởi tế bào gan và là chất điều chỉnh sự xâm nhập của sắt vào huyết tương [Xem hình 1]. 

Hình 1.Điều hòa cân bằng nội môi sắt qua trung gian Hepcidin

Hepcidin hoạt động bằng cách liên kết với ferroportin, một chất vận chuyển sắt có ở tế bào tá tràng ruột, đại thực bào và tế bào của nhau thai. Sự liên kết của hepcidin gây ra sự nội hóa và thoái hóa ferroportin. Khi ferroportin bị “đánh bật” khỏi bề mặt tế bào sẽ ngăn cản sự xâm nhập của sắt vào huyết tương [Hình 1a]. Khi lượng sắt ở huyết tương giảm sẽ làm cho độ bão hòa transferrin thấp và lượng sắt được cung cấp cho nguyên hồng cầu cũng phát triển ít hơn. Ngược lại, sự biểu hiện của hepcidin giảm dẫn đến tăng ferroportin trên bề mặt tế bào và tăng hấp thu sắt [Hình 1c]. Cân bằng nội môi sắt ở động vật có vú được điều hòa ở mức độ hấp thu ở ruột vì sắt không có con đường bài tiết.

Giai đoạn lưu trữ sắt

Nồng độ Ferritin cùng với hemosiderin phản ánh lượng sắt dự trữ trong cơ thể. Chúng dự trữ sắt ở dạng không hòa tan và hiện diện chủ yếu ở gan, lá lách và tủy xương. Phần lớn sắt liên kết với protein liên kết sắt là ferritin. 

Hemosiderin là một chất sắt phức hợp lưu trữ khó giải phóng sắt cho nhu cầu cơ thể. Trong điều kiện trạng thái ổn định, nồng độ ferritin huyết thanh tương quan tốt với tổng lượng sắt dự trữ trong cơ thể. Vì vậy, ferritin huyết thanh là xét nghiệm phổ biến nhất để tính toán lượng sắt dự trữ trong cơ thể. 

Giai đoạn bài tiết

Quá trình đào thải sắt chủ yếu xảy ra do chu kỳ kinh nguyệt, chảy máu, mang thai. Đặc biệt, hiện tượng mất sắt do chảy máu (tính cả kinh nguyệt) là phổ biến nhất, chính vì vậy, đây cũng là nguyên nhân phổ biến gây thiếu sắt ở phụ nữ. 

Ngoài ra, theo nghiên cứu “Sự bài tiết sắt của cơ thể nam giới và nữ giới khỏe mạnh” của tác giả Janet R Hunt và cộng sự (PMID: 19386738) cũng chỉ ra rằng: sắt cũng có thể bị mất đi do sự bong tróc sinh lý của các tế bào biểu mô (bao gồm da, đường sinh dục và đường tiêu hóa), tuy nhiên tỷ lệ sắt bị mất đi thông qua con đường này rất ít (≈1 mg/ngày).

Như vậy, thông qua con đường chuyển hóa sắt trong cơ thể có thể thấy đây là một quy trình phức tạp, và hiện tượng thiếu sắt chủ yếu xảy ra do quá trình hấp thụ sắt kém kết hợp cùng những yếu tố gây mất máu hàng ngày dẫn đến lượng sắt dự trữ bị thiếu hụt. 

Tài liệu tham khảo

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3999603/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3976894/

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19386738/

BÌNH LUẬN

BÀI VIẾT LIÊN QUAN