Поднять железо: пероральные добавки железа.

Железо необходимо для жизни, оно  обеспечивает нормальное функционирование клеток всех биологических систем организма. Наиболее значимой функцией железа в организме является его участие в связывании, транспортировке и депонировании кислорода гемоглобином и миоглобином. Система белков, участвующих в клеточном гомеостазе железа, регулируется на нескольких уровнях. 

Несмотря на невозможность полностью компенсировать дефицит железа в организме продуктами питания, диета при анемии является важнейшим компонентом комплексного лечения больных ЖДА. При этом, важно учитывать не столько содержание железа в продуктах питания, сколько форму, в которой железо содержится в продуктах.

Из сбалансированного питания мы можем получить 2 вида железа:

• Гемовое железо содержится в мясе, птице, морепродуктах и ​​т. Д. Его получают из животных белков, содержащихся в наших продуктах питания. Гемовое железо состоит из железа в двухвалентном состоянии (Fe2 +), вложенного в гемоглобин и миоглобин в ядре гема.
• Негемовое железо, напротив, содержится в растительной пище или в других источниках, таких как вода. Железо находится в менее растворимой форме, в трехвалентном состоянии (Fe3 +).

При этом зачастую рацион питания в нашем образе жизни, включает в себя потребление большого количества продуктов с высоким содержанием насыщенных жиров и сахарозы, и потребление незначительного количества клетчатки (источники: фрукты и овощи), цельного зерна, продуктов животного происхождения, выращенных на фермах, без применения искусственных добавок к пище, рыбы, орехов и семян. Такой рацион питания не может считаться сбалансированным для поддержания потребности человека в микроэлементе и повышает риск развития дефицита железа. 

Чтобы справиться с этим состоянием, доступны 2 решения:

• Пероральные добавки железа -  являются первым и наиболее часто используемым решением, возможно применение   в качестве пищевых добавок или назначение  в форме лекарственных препаратов.  Все эти составы доказали свою эффективность в коррекции низкого уровня железа или анемии (дефицита железа).
• Инфузия железа: это процедура, при которой железо доставляется в организм внутривенно и может проводиться только в больницах или центрах гемодиализа, где медицинские работники могут контролировать процедуру и немедленно реагировать в случае возможных побочных реакций. Внутривенное вливание железа дает самые быстрые результаты, поскольку вся необходимая доза доставляется немедленно в кровоток. Он используется только при определенных обстоятельствах и / или патологиях.

В этой статье мы сосредоточимся только на пероральном пути, который является предпочтительным для пациентов и врачей из-за его простоты и удобства.

Пероральные добавки железа

Традиционные препараты железа, представленные на рынке, в основном представляют собой трехвалентное и двухвалентное железо. Для усвоения организмом, железо  должно быть восстановлено до двухвалентной формы, чтобы проникнуть в клетки слизистой оболочки;  двухвалентное железо усваивается в три раза легче, чем трехвалентное железо. Классические препараты железа ограничены высокой частотой нежелательных явлений со стороны желудочно-кишечного тракта, таких как запор и диарея, а также низкой эффективностью, в первую очередь связанной с субоптимальным всасыванием и плохой комплаентностью.

Новые формы составов железа известны  с 1960-х годов, такие как хелаты аминокислот, карбонильное железо, комплекс полисахарид-железо, липосомы, комбинированные продукты и т. д. Основная цель форм - в усилении абсорбции для  преодоления биологических барьеров и  гомеостаза железа.

В настоящее время приняты две стратегии в области разработки добавок железа, чтобы сбалансировать биодоступность и минимизировать побочные эффекты и повысить профиль безопасности:

• Манипуляции с дозой железа, составом, содержащим усилитель абсорбции, графиком дозирования и / или увеличением цикла дозирования.
• Разработка новых инженерных комплексов железа, способствующих растворимости железа в желудочно-кишечном тракте, в результате чего появилось множество новых классов продуктов, доступных для перорального применения, которые должны повысить профиль переносимости.

Глобифер форте – один  из инновационных пероральных препаратов на рынке, производится  в Европе по стандартам GMP$ создан шведским гематологом Ларсо Энн еще в 70 годы. БАД Глобифер форте это комбинация полипептидов гемового железа, обогащенных сульфатом железа, что позволяет повысить профиль безопасности и эффективность. Этот уникальный состав приводит к лучшему всасыванию, поскольку хорошо известно, что обе формы железа влияют друг на друга и приводят к увеличению абсорбции до 40%.

Пероральная терапия железом считается подходящей и эффективной в качестве терапии первой линии у большинства пациентов с железодефицитной анемией. Путь всасывания  и эффективность железа зависят от его конкретной формы. Хорошо известно, что содержание железа в организме контролируется в основном за счет абсорбции железа, а не его экскреции. Первый шаг, который способствует абсорбции, - это сделать его растворимым и, следовательно, биодоступным

Абсорбция железа.

Повышение растворимости для увеличения биодоступности было ключевым моментом в исследованиях и разработках. Некоторые исследователи разработали новые технологии для доставки большего количества железа в кровоток (комплексы железа и т.д.). Другие просто исследовали увеличение концентрации соли железа для увеличения биодоступности. Корпорация GlobiFer Intl. разработала уникальную формулу, основанную на одной из естественных форм железа в организме: железо, связанное с гемоглобином, обогащенным сульфатом железа.

Абсорбция железа.

Какой препарат более растворим?

Гемовое железо, двухвалентное железо и комплексы железа, как известно, более растворимы, чем формы трехвалентного железа. Менее растворимой формой железа является элементарное железо. Все препараты железа предназначены для высвобождения железа в желудке и / или верхней части двенадцатиперстной кишки, за исключением крупных комплексов железа, которые стабильны в желудке и были разработаны для высвобождения в кишечнике. Как упоминалось ранее, чем выше растворимость железа, тем легче оно усваивается.

Что происходит в желудке?

В желудке кислотность является единственным параметром, влияющим на конверсию между различными формами железа (элементарным, трехвалентным, двухвалентным) и, следовательно, влияющим на растворимость. Интересно отметить, что растворимость гемового железа не зависит от кислотности, поэтому гемовое железо стабильно в желудке, что приводит к меньшим расстройствам желудка.

Что происходит в кишечнике?

В кишечнике  активные реагенты  и ингибиторы могут влиять на всасывание трехвалентного и двухвалентного железа клетками кишечника. Поглощение этих форм железа сильно зависит от диеты. Некоторые виды пищи могут ингибировать всасывание железа, и по этой причине большинство препаратов трехвалентного и двухвалентного железа содержат более высокую концентрацию железа, чтобы сбалансировать это ингибирование. Это, конечно, значительно снижает переносимость.

А как насчет переносимости и побочных эффектов?

Побочные эффекты со стороны желудочно-кишечного тракта являются основными жалобами, о которых сообщают  пациенты врачам при использовании добавок железа. Допустимый верхний уровень потребления для взрослых установлен на уровне 45 мг / день элементарного железа. Уровень безопасности, который  основан на ответе со стороны желудочно-кишечно-кишечного тракты , о котором сообщается как о побочном эффекте. Сообщается, что жалобы пропорциональны концентрации железа, что означает, что при низких дозах жалоб мало, а при более высоких дозах количество и характер жалоб возрастают. Следует отметить, что успехи в пероральном приеме привели к разработке препаратов с пролонгированным высвобождением с новыми галеновыми препаратами, которые могут улучшить желудочно-кишечную переносимость. Снижение дозы железа также продемонстрировало свою эффективность и лучшую переносимость, особенно среди населения с дефицитом железа без анемии, например, у беременных женщин и взрослого населения 70-80+  (например, 20-80 мг в день).

Критическая роль железа в бактериальной инфекции

Хорошо известно, что железо оказывает заметное влияние на здоровье человека, действуя как катализатор метаболизма живых клеток. Железо также выполняет многочисленные и разнообразные функции в бактериальных клетках, такие как состав клеток, метаболизм, ферментативная активность и взаимодействие с клетками - хозяевами, включая патогенность. Следовательно, стратегия увеличения концентрации железа для увеличения биодоступности может привести к риску обострения некоторых типов бактериальной инфекции. Из-за низкой концентрации железа в Глобифер форте, это железо не может использоваться большинством бактерий, и, следовательно, их рост не стимулируется. Глобифер форте является препаратом выбора для людей с бактериальными инфекциями, которые  нуждаются в добавках железа.

Заключение

Пероральная терапия железом считается подходящей и эффективной в качестве терапии первой линии у большинства пациентов с дефицитом железа  или железодефицитной анемией. Удивительно, но при введении в эквивалентных дозах элементарного железа разные пероральные соли железа демонстрируют разные профили эффективности и переносимости. На данный момент было разработано множество составов, которые в настоящее время представлены на рынке, что приводит в замешательство врачей, фармацевтов и пациентов, когда приходит время выбирать продукт для компенсации дефицита железа. Гемовое железо более биодоступно по сравнению с негемовым железом. Действительно, усваивается  20-30% гемового железа, в то время как всасывается только 1-10% негемового железа. Оба типа железа абсорбируются в тонком кишечнике, но по разным механизмам. Абсорбация  негемового железа также менее стабильна, потому что подвержена целому ряду влияний. На это влияет уровень железа (сыворотка концентрации) и различные факторы системы питания, такие как дубильные вещества, фитаты, кальций, полифенолы и пищевые волокна. На абсорбцию гемового железа меньше влияет статус железа или усилители и ингибиторы в рационе, чем на негемовое железо. Итак, гемовое железо более эффективно всасывается, следовательно, связано со значительно более высоким биодоступным железом. В зависимости от рецептуры для абсорбции доступно разное количество элементарного железа. Гемовое железо, пептид гемового железа, карбонильное железо,  комплексы полисахаридного железа - единственные составы, достигающие 100% в массовом количестве элементарного железа с меньшими или почти нулевыми побочными эффектами со стороны желудочно-кишечного тракта.

Литература

Источники информации :

[1] Waldvogel-Abramowski S, Waeber G, Gassner C, Buser A, Frey BM, Favrat B, et al. Physiology of iron metabolism. Transfus Med Hemotherapy 2014;41:213–21. doi:10.1159/000362888.

[2] Pantopoulos K, Porwal SK, Tartakoff A, Devireddy L. Mechanisms of mammalian iron homeostasis. Biochemistry 2012;51:5705–24. doi:10.1021/bi300752r.

[3] Santiago P. Ferrous versus ferric oral iron formulations for the treatment of iron deficiency: A clinical overview. Sci World J 2012;2012. doi:10.1100/2012/846824.

[4] Bayraktar UD, Bayraktar S. Treatment of iron deficiency anemia associated with gastrointestinal tract diseases. World J Gastroenterol 2010;16:2720–5. doi:10.3748/wjg.v16.i22.2720.

[5] Paul R. McCurdy M. Oral and Parenteral Iron Therapy. Jama 1965:3–6. doi:doi:10.1001/jama.1965.03080100077026.

[6] New oral iron preparations. Drug Ther Bull 1963;1:21 LP-23.

[7] lleyne M, McDonald H, Miller JL. Individualized treatment for iron deficiency anemia in adults. Am J Med 2009;121:943–8. doi:10.1016/j.amjmed.2008.07.012.Individualized.

[8] Johnson-Wimbley TD, Graham DY. Diagnosis and management of iron deficiency anemia in the 21st century. Therap Adv Gastroenterol 2011;4:177–84. doi:10.1177/1756283X11398736.

[9] Cancelo-Hidalgo MJ, Castelo-Branco C, Palacios S, Haya-Palazuelos J, Ciria-Recasens M, Manasanch J, et al. Tolerability of different oral iron supplements: a systematic review. Curr Med Res Opin 2013;29:291–303. doi:10.1185/03007995.2012.761599.

[10] Prentice AM, Mendoza YA, Pereira D, Cerami C, Wegmuller R, Constable A, et al. Dietary strategies for improving iron status: Balancing safety and efficacy. Nutr Rev 2017;75:49–60. doi:10.1093/nutrit/nuw055.

[11] Hallberg L, Hulten L, Gramatkovski E. Iron absorption from the whole diet in men: how effective is the regulation of iron absorption? Am J Clin Nutr 1997;66:347–56. doi:10.1093/ajcn/66.2.347.

[12] Anderson GJ, Frazer DM, McKie AT, Vulpe CD, Smith A. Mechanisms of haem and non-haem iron absorption: Lessons from inherited disorders of iron metabolism. BioMetals 2005;18:339–48. doi:10.1007/s10534-005-3708-8.

[13] Han O. Molecular mechanism of intestinal iron absorption. Metallomics 2011;3:103–9. doi:10.1039/c0mt00043d.

[14] Bjorn Rasmussen E, Hallberg L, Isaksson B, Arvidsson B. Food iron absorption in man. Applications of the two pool extrinsic tag method to measure heme and nonheme iron absorption from the whole diet. J Clin Invest 1974;53:247–55. doi:10.1172/JCI107545.

[15] Young I, Parker HM, Rangan A, Prvan T, Cook RL, Donges CE, et al. Association between haem and non-haem iron intake and serum Ferritin in healthy young women. Nutrients 2018;10:1–13. doi:10.3390/nu10010081.

[16] M EW, A ZA, M EA, Ms E. Journal of Gynecology & Reproductive Medicine The Effectiveness and Tolerability of Globifer Forte ( Haem Iron ) Tablets on Iron Deficiency Anaemia in Pregnancy 2018;1:4–7.

[17] Wheby MS, Spyker DA. Hemoglobin iron absorption kinetics in the iron-deficient dog. Am J Clin Nutr 1981;34:1686–93. doi:10.1093/ajcn/34.9.1686.

[18] Hallberg L, Bjorn-Rasmussen E, Howard L, Rossander L. Dietary heme iron absorption. A discussion of possible mechanisms for the absorption-promoting effect of meat and for the regulation of iron absorption. Scand J Gastroenterol 1979;14:769–79.

[19] Conrad ME, Umbreit JN, Moore EG. Regulation of iron absorption: proteins involved in duodenal mucosal uptake and transport. J Am Coll Nutr 1993;12:720–8.

[20] Fleming DJ, Tucker KL, Jacques PF, Dallal GE, Wilson PWF, Wood RJ. Dietary factors associated with the risk of high iron stores in the elderly Framingham Heart Study cohort. Am J Clin Nutr 2002;76:1375–84. doi:10.1093/ajcn/76.6.1375.

[21] Pasricha SR, Hayes E, Kalumba K, Biggs BA. Effect of daily iron supplementation on health in children aged 4-23 months: A systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials. Lancet Glob Heal 2013;1:e77–86. doi:10.1016/S2214-109X(13)70046-9.

[22] European Food Safety Authority. Tolerable Upper Intake Levels Scientific Committee on Food Scientific Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies. 2006. doi:10.2903/j.efsa.2004.60.

[23] Institute of Medicine (US) Panel on Micronutrients. Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. Washington (DC): 2001. doi:10.17226/10026.

[24] Frykman E, Bystrom M, Jansson U, Edberg A, Hansen T. Side effects of iron supplements in blood donors: superior tolerance of heme iron. J Lab Clin Med 1994;123:561–4.

[25] Milman N. Oral iron prophylaxis in pregnancy: Not too little and not too much! J Pregnancy 2012;2012. doi:10.1155/2012/514345.

[26] Rimon E, Kagansky N, Kagansky M, Mechnick L, Mashiah T, Namir M, et al. Are we giving too much iron?

Low-dose iron therapy is effective in octogenarians. Am J Med 2005;118:1142–7. doi:10.1016/j.amjmed.2005.01.065.

[27] Jimenez K, Kulnigg-Dabsch S, Gasche C. Management of Iron Deficiency Anemia. Gastroenterol Hepatol (N Y) 2015;11:241–50.

[28] Dugdale AE. Diagnosis and management of iron deficiency anaemia: a clinical update. Med J Aust 2011;194:429.

[29] Pasricha S-RS, Flecknoe-Brown SC, Allen KJ, Gibson PR, McMahon LP, Olynyk JK, et al. Diagnosis and management of iron deficiency anaemia: a clinical update. Med J Aust 2010;193:525–32.

8. Wu et al (2016) Сравнение терапевтических эффектов и побочных эффектов пероральных добавок железа при железодефицитной анемии. Drug Res (Штутг). 2016 Май; 66 (5): 257-61

[30]. Armah et al. L-α-Глицерофосфохолин способствует увеличению поглощения негемового железа мясом J Nutr. 2008 Май; 138 (5): 873-7.

[31]. Hurell et al. Белковые фракции мяса увеличивают абсорбцию негемового железа у человека J Nutr. 2006 ноя; 136 (11): 2808-12.

[32]. Посланник ANNJM, Барклай Р. Бактерии, железо и патогенность. Биохимическое образование, 1983; 11: 49–88.

[33] Пантопулос К., Порвал С.К., Тартаков А., Девиредди Л. Механизмы гомеостаза железа у млекопитающих. Биохимия 2012; 51: 5705–24.

[34] Свейн и др. Содержание гистидина в низкомолекулярных белках говядины влияет на биодоступность негемового железа в клетках како-2. J Nutr. 2002 Февраль; 132 (2): 245-51.

[35]. Толосано и Альтруда. Гемопексин: структура, функция и регуляция. ДНК и клеточная биология 2002 (21): 297-306

[36] Толосано и др. Удаление гема и другие аспекты гемопексина. Сигнал антиоксидантного окислительно-восстановительного потенциала. 2010 февраль; 12 (2): 305-20