Дефицит железа

Люди с ожирением могут находиться в зоне риска дефицита железа, но неясно, является ли это результатом низкого приёма железа во время диеты или воспалений, связанных с тучностью.

Цель: целью данного исследования было изучить отношение индекса массы тела (ИМТ), диетического железа и факторов диеты, касающихся биодоступности железа, уровня железа и воспаления [С – реактивный белок (CRP)] в развивающейся стране, где распространены ожирение и дефицит железа.

Способ исследования: были проанализированы данные 1999 года, которые включали в себя 1174 ребёнка (5-12 лет) и 621 небеременную женщину (18-50 лет).

Результаты: распространенность ожирения у женщин равнялась 25.3%  и 3.5% у детей. Распространённость дефицита железа у чрезмерно полных женщин и детей была значительно выше (P < 0.05) чем у людей с нормальным весом [коэффициенты (95% CIs): 1.92 (1.23, 3.01) и 3.96 (1.34, 11.67) у женщин и детей соответственно)]. Несмотря на приблизительно одинаковое поступление железа с пищей в двух группах, у тучных женщин концентрации железа в сыворотке были ниже, чем у женщин с нормальным весом (62.6 + -29.5по сравнению с 72.4 + - 34.6 μg/dL; P < 0.001), а способность связывать железо (total-iron-binding) была выше у тучных детей, чем у нормальных (399 + - 51 по сравнению с 360 + - 48 μg/dL; P < 0.001). Концентрации CRP у тучных женщин и детей были в 4 раза больше чем у нормальных (P < 0.05).

Выводы: Риск дефицита железа у тучных женщин и детей в 2-4 раза выше, чем у индивидуумов с нормальным весом при одинаковом  поступлении железа. Это может быть вызвано влиянием воспаления, связанного с ожирением на абсорбцию железа из пищи. Таким образом, попытки контроля за дефицитом железа в Мексике могут быть затруднены увеличивающимися показателями тучности у женщин и детей.   

Введение

Перекрёстные исследования в индустриальных странах (1-15) показали, что у людей с ожирением  повышен риск развития дефицита железа. В US National Health and Nutrition Examination Surveys (NHANES) I, II, III и IV и в 2003-2004 малыши, дети, подростки и взрослые с излишним весом были более склонны к дефициту железа (2, 3, 7, 11, 15); однако общая распространённость дефицита железа была относительно низка во всех группах. Механизмы, лежащие в основе этой взаимосвязи, неясны. Ограниченные данные, полученные из небольших исследований, предполагают, что дефицит железа у тучных субъектов не является результатом более низкого поступления диетического железа (12, 16) или повышенной потребности в железе, как результата большего объёма крови (5). Более вероятное объяснение: хроническое воспаление, связанное с ожирением, увеличивает концентрации гепсидина и тем самым уменьшается абсорбция железа в кишечнике и/или увеличивалась секвестрация ретикулоэндотелиального железа (10, 15, 17).

Так же как во многих развивающихся странах, доказательства указывают на то, что текущие резкие изменения в питании и стиле жизни в Мексике вызвали «двойственное нарушение питания»  - пере- и недоедание возникают в одной популяции (18). Например, в 1999 распространение тучности и ожирения(overweight and obesity)  была 19.5% у детей и 59.6% у женщин, а показатели дефицита железа равнялись 36% и 40% соответственно (19). Сочетание дефицита железа и ожирения в группах риска  более пагубно для здоровья, чем эти факторы по отдельности. Например, и дефицит железа (20-23), и ожирение (24) связаны со снижением физичесокой нагрузки и ослабленной когнитивной функцией.

Некоторые исследования изучали связь между дефицитом железа и ожирением в развивающихся странах, в которых распространены оба фактора. К тому же мало известно о механизмах этой наблюдаемой связи. Поэтому мы изучили связь между уровнем железа и ИМТ среди двух уязвимых слоёв общества в Мексике: детей школьного возраста и женщин репродуктивного возраста. Мы выдвинули гипотезу, что женщины и дети с ожирением имеют более низкий уровень железа, чем нормальные женщины и дети и что это больше связано с воспалением, связанным  с ожирением, чем с различиями в приёме железа.

Результаты

Женщины

Социодемографические характеристики, антропометрические измерения и показатели принятия биохимического и диетического питания для женщин по категориям ИМТ показаны в Таблице 1. Общая распространённость тучных/людей с ожирением и дефицита железа была 61.2% и 52.7% соответственно. Тучные женщины (34.9 + - 7.2 лет) были гораздо старше женщин с нормальным (29.1 + - 8.1 лет) и избыточным (31.9 + - 7.7 лет) весом. Больше всего полнота была распространена на севере Мексики (49.0%) и в городских зонах (67.5%). Между тучными женщинами и другими группами ИМТ не было найдено различий в концентрациях гемоглобина. У тучных женщин концентрации железа в сыворотке были ниже, чем у группы с нормальным весом (62.6 + - 29.5 по сравнению с 72.4 + - 34.6 μг/дл; Р = 0.03). Низкие концентрации железа (<60 μг/дл) были у 51.6% тучных женщин по сравнению с 39.7% и 38.8% в группах с ожирением и нормальным весом соответственно (Р = 0.08). Хотя не было значительных различий, средний % TS имеет тенденцию быть ниже у тучных субъектов, чем у нормальных (16.7 + - 8.7% по сравнению с 18.8 + - 10.0%). Средний показатель TIBC в группах ИМТ не различался. У тучных (оbese)  женщин распространённость дефицита железа была гораздо выше, чем у женщин с нормальным весом или с ожирением (overweight)  (Р = 0.01). У тучных (4.4 + - 5.4 мг/дл) или с ожирением (2.1 + - 3.5 мг/дл) средние показатели концентрации hs-CRP были значительно выше, чем в группе с нормальным весом (1.2 + - 2.7 мг/дл) (Р = 0.001). Поступление энергии и кальция из пищи, но не железа или аскорбиновой кислоты, среди тучных женщин были значительно ниже, чем в группе с нормальным весом. Поступление других питательных веществ различалось между категориями ИМТ незначительно. Среднее количество поступления железа равнялось 44% от рекомендованного диетической ассоциацией (RDA) для женщин в период перед менопаузой (37), и никаких различий между группами ИМТ не было замечено.

Соотношение между ИМТ и показателями железа у женщин показано на Рис.1 (А, В, С). Концентрации сыворотки железа показали обратную корреляцию с ИМТ (r = -0.09, P = 0.03). Между насыщением трансферрина и ИМТ не было найдено корреляций (r = -0.07, P = 0.13) или между TIBC и ИМТ (r = 0.04, P = 0.43). Связь между ИМТ и hs-CRP показана на Рис.1D; значительная позитивная корреляция была найдена между ИМТ и hs-CRP (r = 0.40, P < 0.01). Более того, hs-CRP имеет отрицательную корреляцию с сывороткой железа (r = -0.09, P = 0.04).

Средства прогнозирования уровня железа модели отрегулированной и нет линейной регрессии показаны в Таблице 2.ИМТ > 30 – это серьёзное негативное средство прогнозирования сыворотки железа (β = -9.56, Р = 0.001). Тучность обычно позитивно связывают с TIBC (β = 17.3, P = 0.06) и негативно связывают с %TS (β= -2.51,P = 0.04). Диетическое железо, витамин С и кальций не были значительными средствами прогнозирования уровня железа. Волокна были значительным позитивным средством прогнозирования TIBC (железо-связывающая способность) (β = 16.5, Р = 0.03). Результаты логистического анализа регрессии по прогнозированию дефицита железа в категориях ИМТ показаны в Таблице 3. Они согласуются с результатами анализов линейной регрессии, тучность – это серьёзное независимое средство прогнозирования дефицита железа с вероятностью коэффициента 1.92 (95% CI: 1.23, 3.01).

Дети

В Таблице 4 показаны социодемографические характеристики, антропометрические измерения и показатели поступления биохимического и диетического питания в детских категориях ИМТ ȥ score. Общая распространённость ожирения/тучности и дефицита железа равнялись 45.8% и 58.5% соответственно. Между детскими категориями ИМТ ȥ score не было найдено значительных различий по возрасту или полу. 78% тучных детей (общее кол-во – 41) жили в городской зоне, 43.9% - на севере Мексики. Между тучными детьми и другими группами ИМТ не было различий в концентрациях гемоглобина. Среднее кол-во железа в сыворотке в группах ИМТ статистически не различалось. У тучных детей был более низкий %TS (P = 0.09) и значительно более высокая TIBC (Р = 0.001), чем в группе с нормальным весом. Общее поступление энергии и витамина С в группах  тучных и с ожирением было значительно выше, чем в группе с нормальным весом (P < 0.05). Поступление кальция и волокон существенно не различалось между группами ИМТ; однако в группе тучных показатели склонялись к более высоким. Общее поступление железа равнялось примерно 100%  от рекомендованного диетической ассоциацией для детей (37), между группами ИМТ не было замечено различий в поступлении.

Взаимосвязь между ИМТ ȥ score и показателями уровня железа показана на Рис.2 (А, В, С). ИМТ ȥ score не показала корреляций между концентрациями железа в сыворотке (r = -0.001, P = 0.74) или насыщения трансферрином (r =  -0.07, P = 0.07). Между ИМТ ȥ score и TIBC была найдена значительная позитивная корреляция (r = 0.20, P = 0.001). Связь между ИМТ и hs-CRP показана на Рис.2D; была найдена позитивная корреляция между ИМТ и hs-CRP  (r = 0.22, P = 0.001). Более того, hs-CRP негативно коррелировала с железом в сыворотке (r = -0.30, P =0.001).

Линейный регрессивный анализ средств прогнозирования уровня железа у мексиканских детей показан в Таблице 5. ИМТ ȥ score являлась значительным позитивным средством прогнозирования TIBC (β = 11.2, Р = 0.001), но железа в сыворотке или TS(насыщение трансферрина). Кроме того, независимо от ИМТ,  log hs-CRP (log сверхчувствительного С-реактивного белка) был значительным негативным средством прогнозирования уровня железа. Поступление волокон, железа, витамина С и кальция не были значительными средствами прогнозирования уровня железа. Логистический регрессионный анализ показал, что тучность – значительное средство прогнозирования дефицита железа (вероятность коэффициента 3.96;

Обсуждения

Результаты этого исследования ясно показывают, что у мексиканских детей и женщин тучность является средством прогнозирования дефицита железа. Тучные женщины и дети имеют повышенный риск дефицита железа: вероятность коэффициента  1.92 и 3.96 соответственно. Наши результаты согласуются с большинством предыдущих исследований на детях (1, 2, 5, 7, 11, 16, 17, 38) и женщинах (3, 4, 10, 12, 13, 39). Например, перекрёстное исследование, проведённое на 1688 детях из 2 развивающихся стран (697 детей из Индии, 991 – из Марокко), показало, что ИМТ ȥ score является значительным негативным средством прогнозирования запасов железа в теле (17). Негативные связи между уровнем железа и тучностью у взрослых были отмечены в развитых (3, 4, 10, 12, 13, 39) и развивающихся (17) странах. Однако большинство этих исследований не оценивают или сравнивают поступление железа в питании между тучными людьми и людьми с нормальным весом или же оценивают воспаление, связанное с чрезмерной полнотой при помощи анализа сверхчувствительного С-реактивного белка (hs-CRP).

В нашем исследовании и у женщин, и у детей было одинаковое поступление железа в группе с тучностью и нормальным весом, и это не было независимым средством прогнозирования уровня железа. Другие исследования, которые оценивали поступление железа в организм детей (40) и взрослых (10, 12) с ожирением, также сочли сравнимыми поступления между индивидуумами с ожирением и нормальным весом. Наши результаты предположили, что у тучных детей витамин С лучше поступал в организм, тогда как среди женщин не было найдено различий. Поступление кальция у детей не отличалось, а у тучных женщин поступление кальция и энергии было ниже, чем у группы с нормальным весом. Индивидуумы с чрезмерной полнотой недооценивают свои поступления диетического питания по сравнению с индивидуумами с нормальным весом. Это было зафиксировано в Мексике, где Баркера и др. (41) показали, что поступление продуктов с плотной энергией (тортильи, сахар, масло) недооценены. Предыдущий анализ этих данных предположил большее занижение сведений о тучных (36%) женщинах, чем о нормальных (20%) (41). Это может объяснить более низкое поступление энергии среди тучных женщин. Более того, это могло повлиять на наши оценки поступления диетического питания; однако больше заниженных сведений о тучных субъектах могло подтолкнуть данные к недооценке железа, полученного из диетического питания в группе тучных и, таким образом, маловероятно повлияло на наши заключения. В целом, данные указывают на то, что различия в поступлении диетического питания вряд ли объясняют низкий уровень железа у мексиканских тучных женщин и детей.

У людей сверхчувствительный С-реактивный белок (hs-CRP)  - это главный решающий фазовый протеин, а также чувствительный показатель общего воспаления организма. Недавние исследования связали тучность с наличием общего воспаления организма у этих субъектов в низкой степени. Например, Виссер и др. (42) изучали данные NHANES III (Национальная Ассоциация Здоровья?) и наблюдали повышенные концентрации С-реактивного белка у тучных женщин и мужчин. Более того, исследования показали, что концентрации С-реактивного белка значительно уменьшаются после серьёзной потери веса. Эти уменьшения указывают на то, что жировые массы играют важную роль в выработке С-реактивного белка (43). В нашем исследовании концентрации С-реактивного белка были выше у тучных женщин и детей и были позитивно связаны с ИМТ и негативно – с уровнем железа. К тому же, когда С-реактивный белок включили в модель регрессии, тучность больше не была независимым средством прогнозирования уровня железа, и связи стали слабее. Янофф и др. (10) обнаружили, что рецептор трансферрина – ферритин – и С-реактивный белок были независимыми средствами прогнозирования железа в сыворотке тучных взрослых. Бекри и др. (44) предположили, что воспаление, связанное с ожирением, может иметь прямое воздействие на метаболизм железа. У тучных женщин большее ожирение связано с более низкой фрагментарной абсорбцией железа, независимо от уровня железа (17). Циркулирующие концентрации гепцидина повышены у детей с избыточным весом, независимо от уровня железа (15). Значительная потеря веса после рестриктивной операции - лечения ожирения, связана  с уменьшением сыворотки гепцидина и улучшением уровня железа у взрослых (45). В недавнем исследовании потеря веса у тучных детей была связана с более низкими концентрациями гепцидина и улучшениями в уровне и абсорбции железа (46). В целом, данные предполагают, что связь между дефицитом железа и тучностью, вероятно, является результатом повышения циркулирующего гепцидина, вызванного воспалением.

При тучности повышенные провоспалительные цитокины, такие как лептин, интерлейкин-6 и С-реактивный белок, могут стимулировать выработку гепцидина при помощи печени и жировых тканей (44, 47). Предположительно, что избыток гепцидина уменьшает абсорбцию диетического железа и увеличивает секвестрацию железа из ретикулоэндотелиальных макрофагов из-за своих ингибиторных воздействий на выражение феропортина, который экспортирует железо из клеток в плазму (10, 44, 48). Более того, липокалин-2 – железосвязывающий протеин, активированный воспалением, также может быть ответственным за секвестрацию железа в адипоциты (49). Наши открытия соответствуют этим гипотезам и предполагают, что состояние незначительного воспаления тучности может играть роль в пониженном содержании железа у тучных.

В нашем исследовании было несколько ограничений. Во-первых, так как это было одномоментное поперечное углубленное исследование,нельзя было сделать заключение касательно причины и воздействия. Некоторые переменные, влияющие на уровень железа, вес и воспаление, такие как физическая активность, общие (неспецифичные) инфекции и дефицит других питательных микроэлементов, не были включены в анализ и могли ослабить наши связи. Во-вторых, показатели уровня железа, на которые не слишком сильно повлияло воспаление, такие как рецептор трансферрина сыворотки, были недоступны и могли способствовать лучшей оценке уровня железа у тучных субъектов (17). В-третьих, информация о содержании гемов и не-гемов в железе была недоступна, поэтому мы не могли точно оценить биодоступность железа (50); однако мы оценили поступление аскорбиновой кислоты, кальция и волокон – факторов, которые модулируют биодоступность железа. Наконец, ИМТ – это хороший показатель тучности и у взрослых, и у детей в изучении популяций, а в нашей базе данных измерения состава тела не были доступны. Достоинства нашего исследования включали в себя большие размеры образцов и использование анализа С-реактивного белка, что предоставляло оценку общего воспаления как потенциального основного механизма. Вдобавок, наше исследование было проведено на популяции с высоким преобладанием обоих условий: дефицит железа и ожирение/тучность.

В заключение надо сказать, что наши открытия поддерживают гипотезу, что воспаление, связанное с тучностью, может вести к ухудшениям  биодоступности железа и/или метаболизме, что повышает риск дефицита железа. Если это правда, государственные усилия контроля дефицита железа в Мексике могут быть подорваны увеличивающимися показателями тучности среди женщин и детей (51). Требуются дополнительные исследования, чтобы установить, есть ли у тучных женщин и/или детей более высокие требования к уровню железа, чем у людей с нормальным весом. Такие исследования могут быть особенно полезны в таких странах, как Мексика, испытывающих развитие питания.

Наши пробиотики:

Посмотреть все