CHUYỂN HÓA SẮT potx

Vai trò và nhu cầu của sắt đối với cơ thể • Thiếu hụt sắt trong cơ thể sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự tổng hợp hemoglobin và gây thiếu máu thiếu sắt→ảnh hưởng đến hoạt động chuyển

CHUYỂN HÓA SẮT

Phân bố sắt trong cơ thể

Phân bố sắt trong cơ thể

2 Sắt trong các protein dự trữ

- Ferritin: dạng hòa tan có mặt ở nhiều loại mô

khác nhau đặc biệt là ở gan, hệ thống võng nội

mô và niêm mạc ruột

- Hemosiderin: phần biến dưỡng của ferritin chứa 20 -30% sắt, đây là dạng không hòa tan tích tụ trong cơ thể có mặt nhiều nhất ở hệ thống võng nội mô

Phân bố sắt trong cơ thể

Phân bố sắt trong cơ thể

Phân bố sắt trong cơ thể

4 Nhóm sắt không ổn định

Trong huyết tương, sắt sẽ gắn kết vào protein màng tế bào để từ đó gắn kết với heme hoặc cấu trúc khác hoặc là quay ngược trở lại huyết tương Lượng sắt này khoảng 80 – 90mg.

Phân bố sắt trong cơ thể

5 Sắt ở mô

Trong các men: Hem protein-cytochrome, peroxidase, catalase, flavoprotein-xanthine oxidase, dehydrogenase, cytochrome C reductase Chiếm khoảng khoảng 6 – 8mg.

Phân bố sắt trong cơ thể

Phức hợp Fe(II)-porphyrin có gắn kết Oxygen

Vai trò và nhu cầu của sắt đối

với cơ thể

• Sắt có vai trò quan trọng trong tổng hợp hemoglobin Hem: được cấu tạo từ protoporphyrin và ion sắt hóa trị hai

• Sắt còn tham gia vào thành phần một số men oxy hóa khử trong tế bào và có trong myoglobin (là sắc tố hô hấp của cơ)

Vai trò và nhu cầu của sắt đối

với cơ thể

• Thiếu hụt sắt trong cơ thể sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự tổng hợp hemoglobin và gây thiếu máu thiếu sắt→ảnh hưởng đến hoạt động chuyển hóa của tế bào do thiếu hụt các men có chứa sắt

• Sự quá tải sắt trong cơ thể cũng gây những hậu quả nghiêm trọng do ứ đọng sắt ở các mô, gây rối loạn chức năng các mô và cơ quan đó

Vai trò và nhu cầu của sắt đối

với cơ thể

• Nhu cầu sắt hằng ngày thay đổi theo đòi hỏi của

cơ thể mỗi người, nhu cầu cao nhất ở trẻ sơ sinh và tuổi dậy thì

• 6gr hemoglobin/ngày được tổng hợp trong cơ thể và cần đến một lượng sắt xấp xỉ 20mg

• Lượng sắt cung cấp hằng ngày trong khẩu phần

ăn cũng có thể không đủ để đáp ứng với nhu cầu khi cơ thể đòi hỏi

Nhu cầu sắt hằng ngày (mg/ngày)

Đối tượng Mất

đi

Kinh nguyệt

Có thai

Tăng trưởng (trẻ dậy thì)

Hấp thu, dự trữ và thải trừ

1 Hấp thu

- Chuyển hóa sắt là chuyển hóa duy nhất trong đó cân bằng sắt đạt được nhờ điều hòa hấp thu hơn là điều hòa bài tiết

- Mất sắt:

+ Chu kỳ kinh nguyệt và sinh con

+ Sự bong tróc của các tế bào biểu mô từ

da, ruột và đường tiết niệu (1 – 1,5mg/ngày) + Mang thai: 2-3mg/ngày

Hấp thu, dự trữ và thải trừ

1 Hấp thu (tt)

2 con đường riêng biệt để hấp thu sắt:

- Một cho sắt gắn với heme từ myoglobin và hemoglobin,

- Một cho các muối sắt từ hầu hết các nguồn không phải động vật

Hấp thu, dự trữ và thải trừ

1 Hấp thu (tt)

• Sắt được đưa vào cơ thể con người ở 2 dạng: sắt tự do (ở dạng Fe2+ở ruột và bị khử thành Fe3+

bởi ferrireductase) và sắt heme

• Ruột hấp thu được sắt heme khi heme bám vào protein vận chuyển heme (heme carrier protein, HCP1)

• Sắt tách ra khỏi heme bởi enzyme dị hóa heme, heme oxygenase

Hấp thu, dự trữ và thải trừ

1 Hấp thu (tt)

• Sắt được vận chuyển qua màng đáy bên của tế bào ruột vào hệ tuần hoàn nhờ vào transport protein ferroportin (hay còn gọi là IREG1- iron regulated gene 1)

• Enzyme hephaestin (ferroxidase chứa đồng có chức năng tương tự ceruloplasmin (ferroxidase bào tương)) oxi hóa Fe2+ thành Fe3+

• Vào hệ tuần hoàn, Fe3+ gắn vào transferrin và thông qua hệ cửa để đến gan

Hấp thu, dự trữ và thải trừ

1 Hấp thu (tt)

• Sắt dạng heme được lấy từ các thụ thể đặc biệt

trong màng tế bào niêm mạc ruột Sự bẻ gãy vòng porphyrin giải phóng sắt xảy ra bên trong

tế bào niêm mạc ruột

• Sắt không gắn heme phải được chuyển thành

sắt hóa trị II để được hấp thu

→khi đã vào bên trong tế bào, chúng có đường đi

giống nhau

Những yếu tố tác động đến tính sinh khả dụng của sắt non-heme trong thức ăn

Tăng hấp thu

Acid ascorbic HCl ở dạ dày Các thành phần tạo hợp chất sắt hòa tan: đường fructose, các đường khác

Thịt Cá Thịt gia cầm

Ức chế hấp thu

Tannates Cám

Lòng đỏ trứng Calcium

EDTA Một số thuốc: antacids, tetracycline, cholestyramine,

Đất sét, tinh bột Các chất tạo hợp chất sắt không hòa tan: phosphats, phytates, oxalates,

Điều hòa hấp thu sắt

• Tế bào khe tá tràng nhạy cảm với nhu cầu sắt của cơ thể và lập chương trình thông tin đến thời điểm thích hợp cho việc hấp thu sắt tại tế bào ruột

• Hấp thu: yếu tố vận chuyển kim loại hóa trị hai (DMT1: Divalent Metal Transporter 1) bản chất

là một protein, nó vận chuyển sắt xuyên qua màng vào tế bào đỉnh vi nhung mao bằng cơ chế ghép đôi proton

Điều hòa hấp thu sắt

• Yếu tố thức ăn: sau khi cung cấp một lượng sắt bằng đường uống hằng ngày, tế bào niêm mạc ruột

sẽ đề kháng với lượng sắt bổ sung sau đó Hình thức này còn gọi là mucosal block

• Yếu tố điều hòa dự trữ: sự hấp thu sắt được điều chỉnh bởi tình trạng thừa hoặc thiếu sắt trong cơ thể

• Yếu tố điều hòa sinh hồng cầu: yếu tố này không đáp ứng với bất cứ nồng độ nào của sắt Nó chỉ điều chỉnh hấp thu sắt khi cơ thể cần tạo hồng cầu

Dự trữ

• Đóng vai trò đệm trong những trường hợp cân bằng sắt giữa hồng cầu và đại thực bào bị rối loạn

+ Sản xuất hồng cầu vượt quá tốc độ phá hủy (trong trường hợp mất máu cấp), sắt được huy động từ nơi dự trữ

+ Phá hủy vượt quá sản xuất, sắt thặng dư sẽ được chuyển sang dự trữ để dùng cho sau này

Dự trữ

• Sắt dự trữ trong mô tồn tại dưới hai dạng: dạng hòa tan ferritin và dạng không hòa tan hemosiderin Gan là nơi dự trữ chính của sắt

+ Ferritin là một protein nội bào, sắt gắn với apoferritin tạo thành ferritin Ferritin được tìm thấy

ở đại thực bào, tụy, tim, cơ, xương và nhau thai→tổng hợp heme

+ Các tế bào hấp thu ferritin vào hệ thống võng nội mô, ferritin có thể được dị hóa thành hemosiderin→ít được dùng cho nhu cầu chuyển hóa

Dự trữ

• Số lượng sắt tổng cộng trong cơ thể là 50mg/kg (đàn ông), 35mg/kg (phụ nữ) Trong đó: 10 – 20% ở các kho dự trữ (như ferritin: gan, lách, tủy xương và hemosiderin)

• Nơi sử dụng sắt nhiều nhất là tủy xương, nơi tổng hợp heme

Cấu trúc của Heme

Dự trữ

• Dự trữ sắt giảm, có thể đưa đến thiếu hụt sắt.

• Nếu thức ăn không cung cấp đầy đủ chất sắt,

cơ thể báo động, các tế bào ruột gia tăng sự hấp thu sắt của thức ăn và tất cả sắt dự trữ được huy động

• Nếu tình trạng thiếu sắt kéo dài, lượng ferritin trong máu giảm, kéo theo các triệu chứng: móng tay dễ gãy, xẹp, tóc mỏng manh, dễ rụng, mệt mỏi, uể oải, sa sút trí tuệ

Thải trừ

• Chuyển hóa sắt gần như khép kín, cơ thể rất tiết kiệm sắt nhưng mỗi ngày có một lượng nhỏ sắt đào thải qua mồ hôi , nước bọt, da bị tróc ra và niêm mạc ruột

• Ở người trưởng thành lượng sắt mất đi vào khoảng 0,9mg/ngày ở nam (65kg) và 0,8mg/ngày ở nữ (55kg)

Thải trừ

Sắt bài tiết qua:

• Phân: 0,6mg/ngày

• Da: 0,2mg/ngày

• Nước tiểu: 0,1mg/ngày

• Kinh nguyệt: 0,5mg/ngày

→Không có cách chuyên biệt để loại trừ sắt thừa ra khỏi cơ thể Vì vậy điều số lượng sắt trong cơ thể thông qua sự điều chỉnh hâp thu sắt ở ruột

Nguồn cung cấp sắt

1 Nguồn sắt trong thức ăn

- Trong thức ăn sắt ở dạng heme và non-heme

+ Heme thành phần của hemoglobin và myoglobin do đó có trong thịt, cá và máu Tỷ lệ hấp thu sắt này 20-30%

+ Sắt non-heme chủ yếu trong ngũ cốc, rau

củ và các loại hạt có tỷ lệ hấp thu ít hơn (5%) và tùy theo sự có mặt của các chất hỗ trợ hay ức chế trong khẩu phần và tình trạng sắt trong cơ thể cũng ảnh hưởng tới hấp thu sắt

Nguồn cung cấp sắt

1 Nguồn sắt trong thức ăn

Có thể chia các loại khẩu phần thường gặp thành 3 loại:

• Khẩu phần có giá trị sinh học thấp (hấp thu sắt khoảng 5%): chế độ ăn đơn điệu, chủ yếu là ngũ cốc, củ, còn lượng thịt hoặc cá <30gr hoặc lượng vitamin C<25mg.

• Khẩu phần có giá trị sinh học trung bình (hấp thu sắt khoảng 10%): chế độ ăn có từ 30-90gr thịt (cá) hoặc 25-75mg vitamin C.

• Khẩu phần có giá trị sinh học cao (hấp thu sắt khoảng 15%): chế độ ăn có > 90gr thịt (cá) hoặc > 75mg vitamin C.

→ Nếu khẩu phần có đủ 2 tiêu chuẩn trên sẽ được cung cấp

và ngược lại

Bổ sung sắt dạng thuốc uống

Ferrous sulfate (Anhydride)

Ferrous sulfate (khô 1 H2O)

Ferrous gluconate

Ferrous fumarate

300 200 200 300 200

60 74 60 36 66

20 37 30 12 33

CÁC XÉT NGHIỆM ĐÁNH GIÁ

SẮT CỦA CƠ THỂ

1 Sắt huyết thanh

• Bình thường nồng độ sắt: 112±11µg/100ml huyết thanh

• Tăng: - Thiếu máu tán huyết

• Thiếu máu hồng cầu to

• Thiếu máu nguyên bào sắt

• Viêm gan cấp tính

• Các bệnh Hodgkin, Sarcome lưới,

• Giảm: - Các bệnh có kèm hội chứng xuất huyết

• Các trạng thái thiếu máu nhược sắt hồng cầu nhỏ

CÁC XÉT NGHIỆM ĐÁNH GIÁ

SẮT CỦA CƠ THỂ

2 Ferritin huyết thanh

• Mức ferritin trong huyết thanh phản ánh dự trữ sắt trong cơ thể

• Ở người bình thường, hàm lượng ferritin trong huyết thanh là 70µg/lít ở nam và 35µg/lít ở

nữ Khi <12µg/lít gọi là thiếu dự trữ sắt trong tổ chức rất nặng Khi ferritin tăng cao có thể là dấu hiệu viêm hoại tử từ tổn thương gan

CÁC XÉT NGHIỆM ĐÁNH GIÁ

SẮT CỦA CƠ THỂ

3 Độ bão hòa transferin

• Hầu hết sắt trong huyết thanh đều gắn với protein gắn sắt là transferin

• Khi lượng sắt dự trữ đã cạn mà vẫn tiếp tục thiếu sắt thì tỷ lệ transferin bão hòa với sắt giảm xuống từ 30% xuống thấp hơn 15%.

• Nồng độ sắt trong 100ml huyết thanh/lượng sắt hấp thụ của 100ml huyết thanh : 0,4±0,2

• Giảm trong thiếu máu nhược sắt Tăng tới 0,8 trong hội chứng tán huyết.

• Tỷ lệ 0,8-1,0 biểu thị ứ sắt trong cơ thể

CÁC BỆNH LÝ RỐI LOẠN

CHUYỂN HÓA SẮT

1 Thiếu máu do thiếu sắt

– Do mất máu nhiều lần (90%): chảy máu đường tiêu hóa, giun móc, trĩ, cháy máu cam nhiều lần, , phụ nữ rối loạn kinh nguyệt.

– Do cung cấp thiếu: gặp ở trẻ sinh non, trẻ nuôi bằng sữa

bò, phụ nữ có thai (thường gặp 3 tháng cuối thai kỳ), cắt

bỏ dạ dày ruột,

– Do rối loạn phân phối sắt: gặp trong viêm nhiễm hoặc các

tổ chức bị ung thư, Sắt bị hút vào các tế bào liên võng trong các tổ chức ung thư hay nơi viêm nhiễm gây thiếu sắt.

– Không rõ nguyên nhân: thiếu Chlorose nguyên phát, chứng xanh mướt, Thường gặp ở phụ nữ trẻ tuổi từ 18-

25 tuổi.

– Không có acid HCL ở dạ dày: gặp ở người trung niên, phụ

nữ mã kinh,

CÁC BỆNH LÝ RỐI LOẠN

CHUYỂN HÓA SẮT

2 Thừa sắt

Bệnh ứ sắt là do rối loạn hấp thu sắt

Nguyên nhân: di truyền, có thể do mắc phải, làm

cho lượng sắt cao trong máu gây ra tình trạng lắng đọng sắt ở nhu mô các tế bào nội tạng làm cho các chức năng của các tế bào nội tạng đó

bị ảnh hưởng

• Ứ sắt tiên phát hay có tính gia đình

• Bệnh ứ sắt giảm sinh hồng cầu

• Sử dụng sắt kéo dài nhiều năm