profa dra tania - fisiologia e metabolismo do ferro

8/8/2019 Profa Dra Tania - Fisiologia e Metabolismo Do Ferro

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FISIOLOGIA E METABOLISMO DOFISIOLOGIA E METABOLISMO DOFERROFERRO

Profa. Tania Beninga de MoraisProfa. Tania Beninga de MoraisDisciplina de Fisiologia da NutrioDisciplina de Fisiologia da Nutrio


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Via Lctea


3/80

Via Lctea

Ferro: elemento de transio

Massaatmica = 55,8Istopos radioativos: 55 e 59Istopos estveis: 57 e 58


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PlanetaTerra


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PlanetaTerra

1. OXIGNIO2. SILCIO

3. ALUMNIO4. FERRO5. CLCIO


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Elementos QumicosElementos QumicosCorpo HumanoCorpo Humano

Fe=3,5 gFe=3,5 g

PorcentagemPorcentagem

11 OxignioOxignio 61,42961,429

22 CarbonoCarbono 22,86022,86033 HidrognioHidrognio 10,00010,000

44 NitrognioNitrognio 2,5712,571

55 ClcioClcio 1,4291,429

66 FsforoFsforo 1,1141,11477 PotssioPotssio 0,2000,200

88 EnxofreEnxofre 0,2000,200

99 SdioSdio 0,1430,143

1010 CloroCloro 0,1360,1361111 MagnsioMagnsio 0,0270,027

1212 FerroFerro 0,0060,0061313 FlorFlor 0,0040,004

1414 ZincoZinco 0,0030,003


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PlanetaTerra

1. OXIGNIO2. SILCIO

3. ALUMNIO4. FERRO5. CLCIO

Fe++ Fe+++


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Terra

1. OXIGNIO

2. SILCIO3. ALUMNIO4. FERRO5. CLCIO

Fe++ Fe+++SologuaAlimentos


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Ferro no SoloFerro no Solo

PlantaPlanta

AnimalAnimal HomemHomem

InorgnicoInorgnico

InorgnicoInorgnico

OrgnicoOrgnico


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DISTRIBUIO CORPORAL DODISTRIBUIO CORPORAL DO

FERROFERROHemoglobinaHemoglobina 65%65% -- 70%70%

DepsitosDepsitos 25%25% -- 30%30%

MioglobinaMioglobina 3%3% -- 5%5%

EnzimasEnzimas 3%3% 5 %5 %

TransferrinaTransferrina 0,1%0,1%


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FUNES DO FERROFUNES DO FERRO

1. Transporte de Oxignio

Hemoglobina

EritrcitoOxignio dos Pulmes

Oxignio nos Tecidos

Molculas de

Hemoglobina

Oxignio ligado s

molculas de Hemoglobina


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HemoglobinaHemoglobina

4 cadeias de globina Heme =

Anel porfirnico + Ferro divalente


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FUNES DO FERROFUNES DO FERRO

2. Reserva de oxignio

Mioglobina


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MioglobinaMioglobina

Heme =

Anel porfirnico + Ferro


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FUNES DO FERROFUNES DO FERRO3. Metabolismo energtico3. Metabolismo energtico

Enzimas do ciclo de KrebsEnzimas do ciclo de Krebs


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FUNES DO FERROFUNES DO FERRO3. Metabolismo energtico3. Metabolismo energtico

CitocromosCitocromos


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Transporte de eltrons na cadeia respiratriaTransporte de eltrons na cadeia respiratria

Heme =

Anel porfirnico + Ferro


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FUNES DO FERROFUNES DO FERRO4. Estrutura de Enzimas4. Estrutura de Enzimas

-- sntese e degradao de vrias substncias (DNA; p450)sntese e degradao de vrias substncias (DNA; p450)

Peroxidase


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Funes do FerroFunes do Ferro1.1. Ferro na hemoglobina: transporte deFerro na hemoglobina: transporte de

oxigniooxignio2.2. Ferro na mioglobina: reserva de oxignioFerro na mioglobina: reserva de oxignio3.3. Ferro no citocromos: metabolismoFerro no citocromos: metabolismo

energticoenergtico4.4. Ferro em enzimas: funes metablicasFerro em enzimas: funes metablicas


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Funes do FerroFunes do Ferro1.1. Ferro na hemoglobina: transporte deFerro na hemoglobina: transporte de

oxigniooxignio2.2. Ferro na mioglobina: reserva de oxignioFerro na mioglobina: reserva de oxignio3.3. Ferro no citocromos: metabolismoFerro no citocromos: metabolismo

energticoenergtico4.4. Ferro em enzimas: funes metablicasFerro em enzimas: funes metablicas


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Para a produo de novos eritrcitos so necessrias dePara a produo de novos eritrcitos so necessrias de2020 -- 30 mg de ferro por dia30 mg de ferro por dia

Hematopoiese

Hemocaterese

20 30 mg

CICLO DO FERROCICLO DO FERRO


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CICLO DO FERROCICLO DO FERRO

Transferrina

Fgado

Medula ssea

Eritrcitos circulantes

Ferro absorvido

1 - 2 mg

30 mg

Eritrcitos

senescentes

Bao

Ferro da Dieta

Ferritina


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Absoro e TransporteAbsoro e Transporte10-20 mg de ferro

12 mg/dTransferrina

perdas de 12 mg/d

Hemoglobina/

eritropoiese

Ferritina

Outros processosbiolgicos

No existe mecanismo fisiolgico de excreo do ferroNo existe mecanismo fisiolgico de excreo do ferro


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HOMEOSTASE DO FERROHOMEOSTASE DO FERRO


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Fatores que afetam aFatores que afetam aabsoro intestinal deabsoro intestinal deferroferro

1.Intrnsecos

2. Extrnsecos


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FATORES INTRNSECOS QUE AFETAM A ABSOROFATORES INTRNSECOS QUE AFETAM A ABSORO

concentraoconcentraodede

hemoglobinahemoglobina aumentoaumentodada

absoroabsoro


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aumentoaumentodada

absoroabsoro

taxa detaxa deeritropoieseeritropoiese

quantidadequantidadede oxigniode oxignio

(no ambiente)(no ambiente)


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presena depresena decitocinascitocinas

inflamatriasinflamatrias


diminuiodiminuiodada

absoroabsoro


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FATORES EXTRNSECOS QUE AFETAM A ABSOROFATORES EXTRNSECOS QUE AFETAM A ABSORO

HEME

15-35%

NO-HEME2-20%

TIPO DE FERRODA DIETA

Elementosda dieta

Fatoresfisiolgicos


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Ferritina

Ferroda dieta

LmenIntestinal

Dcytb

Hefastina

Ferroportina

DMT1

Entercitos

Transferrina noSaturada

Transferrina Saturada

Absoro Intestinal de Ferro NoAbsoro Intestinal de Ferro No--HemeHeme

Dcytb (enzima redutase frrica duodenal)Dcytb (enzima redutase frrica duodenal)

DMT1 (Transportador de Metais Divalente 1)DMT1 (Transportador de Metais Divalente 1)

Fleming, RE. N Engl J Med, 2005Fleming, RE. N Engl J Med, 2005McKie AT. Nature Genetics, 2005McKie AT. Nature Genetics, 2005


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Efeitos de fatores presentes na refeioEfeitos de fatores presentes na refeio

naabsoro do ferro nonaabsoro do ferro no--hemehemeINIBIDORESINIBIDORES

FitatosFitatos PolifenisPolifenis

TaninosTaninos cido fenlicocido fenlico FlavonidesFlavonides

Fibra alimentarFibra alimentar OvoOvo LeiteLeite Produtos lcteosProdutos lcteos

FACILITADORESFACILITADORES

CarneCarne

cido ascrbicocido ascrbico

cido ctricocido ctrico

FrutoFruto--oligossacridesoligossacrides


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FATORES EXTRNSICOS QUE AFETAM A ABSOROFATORES EXTRNSICOS QUE AFETAM A ABSORO

HEMENO-HEME

TIPO DE FERRODA DIETA


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Absoro Intestinal de Ferro HemeAbsoro Intestinal de Ferro Heme

Heme oxigenase

Grupo

Heme

Lmen

Intestinal

Hefastina

Ferroportin

Entercitos

Ferritina

Transferrina no

Saturada TransferrinaSaturada

HCP 1 (heme carrier protein)

?

Fleming, RE. N Engl J Med 2005


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ABSOROINTESTINAL DE FERRO

FERRO SATURANDO ATRANSFERRINA


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ABSOROINTESTINAL DE FERRO

FERRO SATURANDO ATRANSFERRINA

TRANSFERNCIA DO FERROPARA AS CLULAS


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Metabolismo Celular do FerroMetabolismo Celular do FerroCiclo da TransferrinaCiclo da Transferrina

EspaoEspao

ExtracelularExtracelular

(pH 7,4)(pH 7,4)FeFe--TfTf

DMT1 transportadorDMT1 transportador

de ferro ferrosode ferro ferrosoApoApo--TfTf

TfRTfR

EndossomoEndossomo

Bomba de prtonsBomba de prtons

FeFe

liberadoliberadoDiferentesDiferentes

funesfunes

biolgicasbiolgicas

FerritinaFerritina

HemossiderinaHemossiderina

Endossomo Acidificado (pH 5,5)Endossomo Acidificado (pH 5,5)

H+H+H+H+

Andrews NC. N England J Med (1999)


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Metabolismo Celular do FerroMetabolismo Celular do FerroCiclo da TransferrinaCiclo da Transferrina

EspaoEspao

ExtracelularExtracelular

(pH 7,4)(pH 7,4)FeFe22--TfTf

DMT1 transportadorDMT1 transportador

de ferro ferrosode ferro ferrosoApoApo--TfTf

TfRTfR

EndossomoEndossomo

Bomba de prtonsBomba de prtons

FeFe

LiberadoLiberadoDiferentesDiferentes

funesfunes

biolgicasbiolgicas

FerritinaFerritina

hemossiderinahemossiderina

Endossomo acidificado (pH 5,5)Endossomo acidificado (pH 5,5)

H+H+H+H+

1.1. Ligao da transferrina com um receptor (TfR1)Ligao da transferrina com um receptor (TfR1)

2.Processo de endocitose deste complexo2.Processo de endocitose deste complexo

3. Acidificao do endossomo para liberao do3. Acidificao do endossomo para liberao doferro pela diminuio daafinidade do ferro com aferro pela diminuio daafinidade do ferro com atransferrinatransferrina

4. Transporte do ferro para fora do endossomo pela4. Transporte do ferro para fora do endossomo pelaDMT1, para utilizao nos processos biolgicos ouDMT1, para utilizao nos processos biolgicos oureservareserva

5. Reutilizao da transferrinaAndrews NC. N England J Med (1999)


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Um novo papel do fgado:regulao da homeostasedo ferro corporal


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HEP

CIDINAHEP

CIDINA

Sintetizado no fgadoSintetizado no fgado Identificado em 2001Identificado em 2001 Peptdio com 25 aminocidosPeptdio com 25 aminocidos

Desempenha um papel importante naDesempenha um papel importante naincorporao do ferro da dieta e naincorporao do ferro da dieta e namobilizao de ferro de reserva nosmobilizao de ferro de reserva nosmacrfagosmacrfagos


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Papel do Fgado na Homeostase do FerroPapel do Fgado na Homeostase do Ferro

Receptortransferrina 1

Receptortransferrina 2

Hemojuvelina

HFE

Ferroportina

Eritrcito

MacrfagoHepcidina

Hepcidina

Hepatcito

Entercito

LmenIntestinalFerro

Diettico

Ferroportina

Ferroportina

Hefastina

HepcidinaTransferrina saturadaTransferrina no saturada



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Qual o mecanismoQual o mecanismo

de regulao dade regulao dasntese dasntese dahepcidina?hepcidina?

l d H dl d H d


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Regulao da HepcidinaRegulao da Hepcidina

ReceptorTransferrina 1

ReceptorTransferrina 2

Hemojuvelina

HFE

Ferroportina

Eritrcito

MacrfagoHepcidina

Hepcidina

Hepatcito

Entercito

LmenIntestinalFerro

Diettico

Ferroportina

Ferroportina

Hefastina

HepcidinaTransferrina SaturadaTransferrina no Saturada



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Alteraes da HepcidinaAlteraes da Hepcidina

Anemia da InflamaoAnemia da Inflamao

-- aumento na produo da hepcidinaaumento na produo da hepcidina(reteno de ferro nos macrfagos e(reteno de ferro nos macrfagos ereduo da absoro intestinal)reduo da absoro intestinal)

--perspectiva de aplicao clnica:perspectiva de aplicao clnica:desenvolver um antagonista dadesenvolver um antagonista dahepcidinahepcidina

Hemocromatose HereditriaHemocromatose Hereditria-- diminuio da produo dadiminuio da produo dahepcidina (aumento na absorohepcidina (aumento na absorointestinal de ferro)intestinal de ferro)

-- perspectiva de aplicao clnica:perspectiva de aplicao clnica:tratamento da hemossiderosetratamento da hemossiderose


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Biodisponibilidade de ferro em alguns alimentosBiodisponibilidade de ferro em alguns alimentos

11 22 55 1010 2020

ArrozArrozEspinafreEspinafre

Feijo PretoFeijo Preto

MilhoMilho

AlfaceAlfaceAveiaAveia

Soja em GroSoja em Gro

FerritinaFerritina

FgadoFgadoPeixePeixe

HemoglobinaHemoglobina

CarneCarne

Alimentos de origem vegetalAlimentos de origem vegetalAlimentos de origem animalAlimentos de origem animal

% ferro absorvido

Istopos radioativos e estveis de Ferro

6050403020100% ferro absorvido

leitehumano

leite devaca


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A deficincia deA deficincia deferro a carnciaferro a carncia

nutricional maisnutricional maisprevalente no mundo,prevalente no mundo,atingindo mais de 2atingindo mais de 2bilhes de pessoasbilhes de pessoas


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Estadios da deficincia de ferroEstadios da deficincia de ferro

HemoglobinaHemoglobina NN NN NN

Ferro de reservaFerro de reserva

FerroFerroeritrocitrioeritrocitrio

NormalNormal

DepleoDepleo

ReservasReservas

EritropoiseEritropoiseLimitadaLimitadapelo ferropelo ferro

AnemiaAnemia

ferroprivaferropriva


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Estadios da deficincia de ferroEstadios da deficincia de ferro

ANEMIA FERROPRIVA NORMAL


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DIETA COM QUANTIDADE INSUFICIENTEDE FERRO BIODISPONVEL

DEFICINCIA DE FERRO


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DEFICINCIA DE FERRO

GRUPOS DE RISCO

1. CRIANAS MENORES DE DOIS ANOS2. ADOLESCENTES3. MULHERES EM IDADE REPRODUTIVA4. GESTANTES


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DEFICINCIA DE FERRO

GRUPOS DE RISCO

1. CRIANAS MENORES DE DOIS ANOS2. ADOLESCENTES3. MULHERES EM IDADE REPRODUTIVA4. GESTANTES

Grupos populacionais com maiornecessidade de ferro


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LACTENTESLACTENTES

Fase davida de maior velocidade deFase davida de maior velocidade decrescimento e maior necessidadescrescimento e maior necessidadesnutricionais por Kg de peso: triplicanutricionais por Kg de peso: triplicao peso de nascimento no primeiroo peso de nascimento no primeiroano de vidaano de vida

Brasil: Prevalncia de anemia de atBrasil: Prevalncia de anemia de at70% (NSB) e de 25% (NSA)70% (NSB) e de 25% (NSA)

USA: 3%USA: 3%

CRIANAS ECRIANAS E


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CRIANAS ECRIANAS EADOLESCENTESADOLESCENTES

99--18 anos18 anos

Necessidades aumentadas:Necessidades aumentadas:

Estiro do crescimentoEstiro do crescimento MenarcaMenarca Aumento da hemoglobina e da massaAumento da hemoglobina e da massa

muscularmuscular BrasilBrasil -- Prevalncia de anemia:Prevalncia de anemia:

7,57,5 -- 18,0 %18,0 %


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MULHERES EM IDADEMULHERES EM IDADEREPRODUTIVAREPRODUTIVA

Perdas menstruaisPerdas menstruais

ReservaReserva


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GESTANTESGESTANTES

Necessidades aumentadas:Necessidades aumentadas:

Ferro fetal, placentrio e do cordoFerro fetal, placentrio e do cordoumbilicalumbilical

Aumento da massa sanguneaAumento da massa sangunea(hemoglobina)(hemoglobina)

Perda de sangue no partoPerda de sangue no parto


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IDOSOSIDOSOS

Fatores de risco paraanemia:Fatores de risco paraanemia:

Ingesto insuficiente de alimentosIngesto insuficiente de alimentosricos em ferro:ricos em ferro:-- condies inadequadas de sadecondies inadequadas de sadebucalbucal

--oramento insuficienteoramento insuficiente--solido e isolamento socialsolido e isolamento social--depressodepresso

Doenas e uso de medicamentosDoenas e uso de medicamentos

R d d fi i i d fR d d fi i i d f


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Repercusses da deficincia de ferroRepercusses da deficincia de ferroe anemia ferroprivae anemia ferropriva

Reduo na capacidade de trabalhoReduo na capacidade de trabalho Sintomas clnicos: apatia, anorexia, cansaoSintomas clnicos: apatia, anorexia, cansao Anormalidade no controle da temperaturaAnormalidade no controle da temperatura

corporal, na produo de hormnio tireoidiano ecorporal, na produo de hormnio tireoidiano e

catecolaminascatecolaminas Aumento do risco de prematuridade, daAumento do risco de prematuridade, da

mortalidade da gestante, do feto e do neonatomortalidade da gestante, do feto e do neonato Alterao na susceptibilidade s infeces e naAlterao na susceptibilidade s infeces e na

respostaimunolgicarespostaimunolgica Dficit de crescimento na crianaDficit de crescimento na criana Dficit no desenvolvimento cognitivoDficit no desenvolvimento cognitivo do lactentedo lactente

R p d d fi in i d fR p d d fi in i d f


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1.1. Reduo na capacidade de trabalhoReduo na capacidade de trabalho2.2. Sintomas clnicos: apatia, anorexia, cansaoSintomas clnicos: apatia, anorexia, cansao3.3. Anormalidade no controle da temperaturaAnormalidade no controle da temperatura


catecolaminascatecolaminas4.4. Aumento do risco de prematuridade, daAumento do risco de prematuridade, da

mortalidade da gestante, do feto e do neonatomortalidade da gestante, do feto e do neonato5.5. Alterao na susceptibilidade s infeces e naAlterao na susceptibilidade s infeces e na

respostaimunolgicarespostaimunolgica6.6. Dficit de crescimento na crianaDficit de crescimento na criana7.7. Dficit no desenvolvimento cognitivoDficit no desenvolvimento cognitivo do lactentedo lactente

Repercusses d deficinci de ferrRepercusses d deficinci de ferr


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Repercusses da deficincia de ferroRepercusses da deficincia de ferro


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catecolaminascatecolaminas4.4. Aumento do risco de prematuridade, deAumento do risco de prematuridade, de





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Dficit cognitivo e no desenvolvimentoneuro-psicomotor nesta fase davida

Jean ClaveriJean ClaveriMichelle NiklyMichelle Nikly

RISCO DE IRREVERSIBILIDADE

Diminuio do nmero decitocromos nas reas do crebro associadas s funes cognitivas:

percepo, ateno, memria, linguagem,planejamento e execuo de tarefas


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Alm da dieta pobreem ferro, algumassituaes clnicas podemdeterminar ou agravar adeficincia de ferro e aanemia ferropriva.


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PARASITOSES INTESTINAISPARASITOSES INTESTINAIS

AncilostomaseAncilostomase Ancylostoma duodenale e Necator americanusAncylostoma duodenale e Necator americanus


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Outras causas de perda crnicaOutras causas de perda crnicade sanguede sangue

Perdas menstruais excessivasPerdas menstruais excessivas

Sangramento oculto pelo tuboSangramento oculto pelo tubodigestivodigestivo


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COMBATE DEFICINCIA DE FERROCOMBATE DEFICINCIA DE FERRO

PREVENOPREVENO

Disponibilizao universal de dieta com quantidadeDisponibilizao universal de dieta com quantidade

adequada de ferro biodisponvel.adequada de ferro biodisponvel.

Suplementao medicamentosa de grupos de riscoSuplementao medicamentosa de grupos de risco(exemplo, lactentes e gestantes)(exemplo, lactentes e gestantes)

Fortificao de alimentosFortificao de alimentos


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COMBATE DEFICINCIA DE FERROCOMBATE DEFICINCIA DE FERRO

TRATAMENTOTRATAMENTO

Ferroterapia para portadores deFerroterapia para portadores dedeficincia de ferro e anemia ferropriva.deficincia de ferro e anemia ferropriva.


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CARNE BOVINACARNE BOVINA

Contra fil, comContra fil, comgordura, grelhado:gordura, grelhado:

2,4 mgFe/100g2,4 mgFe/100g


72/80

CARNE BOVINACARNE BOVINA

Picanha, comPicanha, comgordura, grelhada:gordura, grelhada:

3,2 mgFe/100g3,2 mgFe/100g


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CARNE SUNACARNE SUNA

Lombo assadoLombo assado::

0,5 mgFe/100g


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CARNE DE FRANGOCARNE DE FRANGO

Peito:Peito:

0,4 mgFe/100g0,4 mgFe/100g

PE EPE E


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PEIXEPEIXE

Fil deFil depescada,fritopescada,frito::

0,5 mgFe/100g0,5 mgFe/100g

FG DFG D


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FGADOFGADO

Bovino,grelhado:Bovino,grelhado:

5,8 mgFe/100g5,8 mgFe/100g

Galinha:Galinha:

9,5 mgFe/100g9,5 mgFe/100g

LEITE HUMANOLEITE HUMANO


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LEITE HUMANOLEITE HUMANO

3,5 mgFe/100ml3,5 mgFe/100ml

FEIJOFEIJO


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FEIJOFEIJO

Rosinha, cozidoRosinha, cozido::

5,3 mgFe/100g5,3 mgFe/100g

ESPINAFREESPINAFRE


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ESPINAFREESPINAFRE

RefogadoRefogado::

0,6 mgFe/100g0,6 mgFe/100g


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profa dra tania - fisiologia e metabolismo do ferro

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