Железо является незаменимым для человеческого организма элементом, играющим важную роль в синтезе гемоглобина, миоглобина, цитохромов и цитохромоксидазы. Недавно было проведено исследование, направленное на изучение процесса регуляции экспрессии генов при помощи статистических методов. В результате ученым удалось выявить влияние железа на продолжительность жизни человека.

Вопросы долголетия и бессмертия волнуют человечество с давних времен. На сегодняшний день основными факторами, влияющими на здоровье человека, являются образ жизни, окружающая среда и наследственность. Согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications, поддержание нормального уровня железа в крови может быть ключевым фактором замедления старения и увеличения продолжительности жизни. Международная команда исследователей из Эдинбургского университета в Великобритании и Института биологии старения Макса Планка в Германии проанализировали генетические данные 1,75 миллиона человек из трех общедоступных баз данных.


Гены, участвующие в метаболизме железа, играют важную роль в продолжительности жизни

Ученые сосредоточили свое внимание на трех показателях, связанных со старением организма: общая продолжительность жизни (естественная продолжительность жизни), продолжительность активной жизни (годы жизни без болезней) и долголетие (феномен чрезвычайного долголетия). Проанализировав огромный массив данных (эквивалентный изучению продолжительности жизни 1,75 миллиона человек или более 60 тысяч долгожителей), команда определила десять областей генома, связанных с тремя вышеперечисленными показателями старения. В результате было обнаружено, что геномы, связанные с железом, явно выделялись в анализе всех трех показателей старения. В ходе проведения исследования ученые использовали статистический метод, известный как "Менделевская рандомизация". Благодаря этому было установлено, что гены, участвующие в метаболизме железа в крови, частично ответственны за здоровую долгую жизнь.

"Данное исследование, направленное на изучение процесса регуляции экспрессии генов при помощи статистических методов, выявило влияние железа на продолжительность жизни человека". По словам заведующего гематологическим отделением первой центральной больницы города Тяньцзинь профессора Чжао Минфэна, железо является незаменимым для человеческого организма элементом, играющим важную роль в синтезе гемоглобина, миоглобина, цитохромов и цитохромоксидазы. Физиологическая функция эритроцитов заключается в транспортировке кислорода. Каждый эритроцит несет в себе 280 миллионов молекул гемоглобина, который содержит четыре атома железа. Атомы железа фактически являются "переносчиками" кислорода. А миоглобин, в свою очередь, также содержит ген, который служит "хранилищем" кислорода в мышцах. Благодаря ионам железа человеческий организм может восполнить недостаток кислорода в крови и мышцах, а также оказать поддержку метаболизму.

Помимо транспортировки кислорода, железо также участвует в синтезе пурина и коллагена и, следовательно, влияет на синтез белка и ДНК и иммунную функцию.

"В организме взрослого человека в норме содержится 3-5 граммов железа, из которых 72% входит в состав гемоглобина, 3% - в состав миоглобина, а остальные 25% - являются резервными". Чжао Минфэн утверждает, что железо всасывается в кровь из пищи, поступившей через желудочно-кишечный тракт. Основным источником железа является животный белок, который содержится в нежирных сортах мяса, печени, кровяном тофу, яичном желтке и т. д. Из кишечника железо поступает в кровь, а затем транспортируется в необходимые ткани и органы.

Когда из пищи поступает больше железа, чем требуется организму, избыток будет храниться в печени, селезенке, костном мозге и лимфоцитах в виде ферритина. В случае недостаточного потребления железа, организм будет восполнять его из резервов. Избыток железа также может выводиться из организма через желудочно-кишечный тракт при помощи механизма выведения.


Следите за уровнем железа: избыток или недостаток сказывается на здоровье

Аномально высокий или слишком низкий уровень железа в крови с возрастом может привести к болезни Паркинсона, заболеваниям печени и снижению способности организма противостоять инфекциям, сообщается в исследовании.

"Избыток или недостаток железа в организме может сказаться на состоянии здоровья человека, обычно это проявляется в виде железодефицитной анемии". Чжао Минфэн подчеркнул, что наиболее уязвимы в отношении риска железодефицитной анемии младенцы, беременные и кормящие женщины. Женщины в целом больше склонны к дефициту железа из-за менструаций, похудения и других факторов.

Нехватка железа в течение длительного времени или нарушение его усвоения влияют на процесс выработки организмом гемоглобина, что приводит к снижению его уровня или возникновению железодефицитной анемии. Кроме того, снижается способность крови транспортировать кислород, что может сопровождаться бледностью кожи и усталостью. Длительный дефицит железа негативно скажется на физиологических функциях всего организма.

"Избыток железа не менее опасен, чем его дефицит. Повышенный уровень железа в крови может привести к воспалению тканей, повреждению органов и нарушению работы кроветворной системы". Чжао Минфэн объяснил, что при перегрузке железом сработает механизм генерации активных форм кислорода, которые могут вызвать повреждения клеток и тканей. Все человеческое тело состоит из клеток. Повреждение клеток активными формами кислорода или ввиду других причин приведет к старению и отмиранию клеток, что в конечном итоге повлияет на продолжительность жизни человека.

Перегрузка железом обычно является следствием ряда заболеваний, таких как врожденный гемохроматоз. По причине повышения всасывания железа в кишечнике в клетках печени, сердца и поджелудочной железы накапливается избыточное количество данного элемента, что приводит к дегенеративным изменениям, диффузному фиброзу, нарушениям обмена веществ и функций тканей и органов.

"Частота возникновения данного заболевания невысока. Это наследственное заболевание, связанное с нарушением обмена железа". По словам Чжао Минфэна, в большинстве случаев перегрузка железом вызвана приобретенными заболеваниями. Наиболее распространенными из них являются болезни крови, среди которых миелодиспластический синдром (МДС) является опухолевым заболеванием крови. Опухоли не только уменьшают количество кровяных клеток, но и негативно влияют на метаболизм железа, что и приводит к перегрузке железом. Кроме того, из-за нарушения работы кроветворной системы пациентам с гипопластической анемией, фиброзом костного мозга и другими заболеваниями крови, регулярно требуется переливание крови. При этом у таких людей существуют проблемы с механизмом выведения железа. В результате поступление железа в организм превышает его расход, отчего и возникает перегрузка железом.

"К примеру, больным талассемией требуется переливание крови в больших объемах, следовательно, в сердце и печени таких людей будет накапливаться большое количество железа. В конечном итоге многие пациенты умирают не из-за талассемии как таковой, а из-за перегрузки железом, которая приводит к сердечной недостаточности", - объяснил Чжао Минфэн.


Коррекция уровня железа должна происходить под руководством врача

"Организм теряет около одного миллиграмма железа в день". Как сообщает Чжао Минфэн, усвояемость железа из различных продуктов питания будет различаться, обычно усваивается от 1% до 30% данного элемента. Чтобы удовлетворить потребность организма в железе, следует есть продукты, богатые им, такие как шпинат, стручковая фасоль, горох, пекинская капуста, горчица, амарант, сельдерей, цедрела и другие виды овощей, соевых и бобовых, а также печень и почки животных и яичный желток.

Некоторые задаются вопросом, действительно ли употребление слишком большого количества железа может вызвать перегрузку железом и негативно сказаться на здоровье? Опубликованные результаты исследования также это подтверждают: "Высокий уровень железа в крови снижает продолжительность нашей здоровой жизни, а поддержание нормального уровня железа может предотвратить ущерб, связанный с возрастными изменениями".

В отношении этого Чжао Минфэн заявляет, что в норме невозможно вызвать перегрузку железом, потребляя продукты с его высоким содержанием. Человеческий организм имеет механизм регуляции обмена железа, который осуществляет его усвоение, хранение и выведение. Дефицит железа встречается чаще. По словам Чжао Минфэна, гемоглобин является наиболее часто используемым показателем для выявления анемии. Диагностическим критерием анемии является снижение уровня гемоглобина ниже 120 г/л - у мужчин, ниже 110 г/л - у небеременных женщин и ниже 100 г/л - у беременных женщин.

"Коррекция уровня железа, связанная как с его дефицитом, так и с избытком, должна происходить под руководством врача". Чжао Минфэн добавил, что на сегодняшний день для этого применяются пероральный прием лекарственных препаратов и внутривенное вливание. По сравнению с восполнением нехватки железа, на выведение излишка потребуется больше времени - до полугода. Для устранения недостатка или избытка железа используется узконаправленная терапия, способа воздействия на сам метаболизм железа на данный момент нет.

Благодаря изучению процесса регуляции экспрессии генов международной группе исследователей удалось выявить взаимосвязь между содержанием железа в крови и старением организма. Ученые надеются, что результаты их исследования помогут разработать препарат, имитирующий генетическое влияние на метаболизм железа, который сможет предотвратить развитие возрастных заболеваний и повысит шансы дожить до старости без болезней.

Чэнь Си, Science and Technology Daily (Китай)