Il ferro

Il ferro entra nella costituzione dell’emoglobina, della mioglobina e di diversi enzimi. Come tale svolge importanti funzioni, quali il trasporto di ossigeno ai tessuti, il trasferimento di elettroni nella catena respiratoria e l’attività di importanti sistemi enzimatici. Tra questi, quelli, della sintesi e degradazione delle amine biogene (tra cui i neurotrasmettitori dopamina e serotonina) e quelli devoluti alla degradazione metabolica di xenobiotici (citocromo P450 e b5). Il contenuto di ferro nell'organismo è di circa 3-4 g. Circa il 65% del ferro totale dell’organismo è presente nella molecola dell'emoglobina, mentre il 10% è contenuto nella mioglobina. La quota rimanente è rappresentata principalmente dal ferro di deposito (ferritina ed emosiderina), mentre minime quantità sono contenute negli enzimi e nei citocromi o sono associate alla transferrina (proteina di trasporto). L'organismo mantiene l'equilibrio del ferro attraverso 1) la costituzione di un pool di riserva, 2) la modulazione dell'assorbimento in funzione dei bisogni, e 3) il recupero dal catabolismo degli eritrociti (Finch & Cook, 1984).

 

Assorbimento ed eliminazione

Nel calcolare l’assunzione di ferro con la dieta è molto importante distinguere le due forme di ferro, eme e non-eme, in quanto la loro biodisponibilità è molto diversa ed incide notevolmente sulla valutazione del potenziale assorbimento del ferro dalla dieta (Bjorn-Rasmussen et al., 1974; Cook & Monsen, 1976, Hallberg et al., 1992). Il ferro eme è presente nelle emoproteine del pesce e della carne; il suo assorbimento (circa il 25%) è indipendente dalla composizione della dieta, poichè viene assorbito intatto come complesso porfirinico senza interazioni degli altri costituenti della dieta. L'assorbimento del ferro non-eme, al contrario, è strettamente dipendente sia dalla composizione della dieta sia dallo stato di nutrizione individuale (Gillooly et al., 1983; Hallberg et al., 1987). Alcuni costituenti della dieta, quali fitati e polifenoli, hanno la capacità di inibire l'assorbimento del ferro non-eme, altri invece possono potenziarlo (acido ascorbico, presenza di carne o pesce). La percentuale di ferro non-eme assorbita varia dal 2 al 13%. Negli alimenti di origine animale il ferro eme costituisce circa il 40-50% del totale, mentre nei vegetali è presente totalmente come ferro non-eme.

La biodisponibilità rappresenta quindi un bilancio tra tutti i fattori presenti contemporaneamente, e di conseguenza è strettamente dipendente dalla composizione dei singoli pasti. L'organismo ha la capacità, entro certi limiti, di incrementare l'assorbimento del ferro quando le riserve di ferro sono basse. La regolazione dell’assorbimento ha comunque un limite quando le perdite di ferro non possono più essere bilanciate da un adeguato assorbimento del ferro dalla dieta.

 

Carenza

La carenza in ferro è responsabile dell’anemia sideropenica, patologia molto diffusa in Europa (circa il 20-30% delle donne in età fertile ed adolescenti), provocata da esaurimento delle riserve. La carenza di questo elemento ha ripercussioni negative anche su altri sistemi e meccanismi biologici, come ad esempio il sistema immunitario, i sistemi di neurotrasmissione cerebrale e la termoregolazione. Clinicamente l'anemia da carenza di ferro si presenta con astenia, pallore, tachipnea, tachicardia. Comunque alcuni segni, quali la difficoltà di concentrazione e la affaticabilità nel lavoro, possono essere riscontrati già nelle fasi precedenti di carenza, che vanno identificate mediante misura di parametri ematici. L'adeguatezza dello stato del ferro nella popolazione in generale non è facilmente individuabile, perchè non esiste un unico parametro indicativo della situazione. In una prima fase (stadio di deplezione) le riserve sono virtualmente azzerate, come evidenziato dai valori della ferritina. Successivamente si ha la riduzione del ferro circolante e poi alterazioni dell’eritropoiesi con conseguente modifiche delle caratteristiche dei globuli rossi. Protraendosi lo stato carenziale, i livelli di emoglobina si riducono al di sotto dei valori considerati normali, e in seguito si può instaurare una grave anemia microcitica e ipocromica. L'anemia va identificata sulla base dei valori dell'emoglobina: valori tra 13 e 16 g/dl nell'uomo, e tra 12 e 16 g/dl nella donna, sono considerati espressione di normalità (WHO 1968; CDC, 1989). Durante la gravidanza, i valori normali sono più bassi per via dell’emodiluizione. Per ciò che concerne le difese dell'organismo, la carenza di ferro si accompagna ad atrofia del tessuto linfatico, a risposte ipoergiche o anergiche agli skin tests ed a riduzione dell'attività dei macrofagi.

 

Livelli eccessivi e tossicità

L'eccessivo apporto di ferro può favorire la proliferazione batterica in soggetti malnutriti o in corso di infezioni. La regolazione dell'assorbimento del ferro della dieta e dei meccanismi di deposito impediscono invece la comparsa di fenomeni di accumulo: non sono noti casi di intossicazioni acute nell'adulto, e le malattie da accumulo sono di natura esclusivamente genetica (ad esempio nell’emocromatosi idiopatica).

 

Fonti alimentari, livelli di assunzione e stato di nutrizione in ferro in Italia

Discrete quantità di ferro sono presenti tanto in alimenti di origine animale (carne e pesce) che tra quelli di origine vegetale (legumi, indivia, radicchio verde, spinaci). Caratteristica della dieta Italiana rispetto a quella di altri paesi Europei, è che la maggior parte del ferro assunto deriva da fonti di origine vegetale. Verdure e ortaggi forniscono più di un terzo dell'assunzione totale del ferro (5 mg/die), mentre i cereali e derivati da una parte e la carne dall’altra forniscono ciascuno circa 4 mg/die. Questo significa che dei circa 14 mg/die di ferro assunti giornalmente la maggior parte è in forma non-eme (85% del totale). Questa percentuale tende ad aumentare nel sud del paese rispetto alle regioni del nord (Carnovale et al., in corso di preparazione). Per quel che riguarda la presenza nella dieta italiana di quei fattori maggiormente coinvolti nel determinare la biodisponibilità del ferro non-eme, il contenuto di acido ascorbico è relativamente elevato, variando da 75 a 110 mg/100 g, il che assicura una biodisponibilità relativamente elevata del ferro non-eme. Tra i composti ad azione inibente, nella dieta sono presenti livelli piuttosto bassi di fitato (300 mg/die) e di tannini (presenti solo in tracce). Questi dati fanno dunque prevedere un livello soddisfacente di biodisponibilità del ferro non-eme nella dieta media italiana (Monsen et al., 1978).

Uno studio condotto su un largo campione di anziani ha evidenziato un'assunzione giornaliera di ferro di 9 mg per le donne e 11 mg per gli uomini (Scaccini et al., 1992). Secondo una recente indagine alimentare svolta nei bambini dai 7 ai 10 anni di 4 regioni italiane (per un totale di oltre 35.000 bambini), l’apporto medio di ferro è di circa 11 mg in questa classe di età (Bellù et al., 1995).

Le carenze di ferro (sideropenia) sono in Italia piuttosto frequenti, almeno nei gruppi di popolazione a più elevato fabbisogno di ferro: lattanti, adolescenti, donne in età fertile. Esistono però poche rilevazioni in proposito, per cui non è possibile stimare la prevalenza a livello nazionale. Indagini condotte a Bologna su campioni significativi di bambini sani hanno evidenziato, nell’età compresa tra i 9 e i 36 mesi, una prevalenza di anemia sideropenica del 2% e di sideropenia preanemica del 36% (Salvioli et al., 1984a). Nei bambini da 12 a 14 anni i valori erano rispettivamente 2% e 11% (Salvioli et al., 1984b).

 

Livelli di assunzione raccomandati

Le raccomandazioni sono basate sulle perdite e sulle quantità necessarie per la crescita e per costituire riserve, tenendo però in considerazione la biodisponibilità di questo nutriente nella dieta. Secondo le raccomandazioni della CEE, i livelli di assunzione dovrebbero essere stabiliti per coprire i fabbisogni del 95% della popolazione, ipotizzando una biodisponibilità del 15% (Commission for the European Communities, 1993).

 

ADULTI

Le raccomandazioni sono basate sul bilancio delle perdite, diverso nei due sessi.

Il ferro eliminato con le cellule è pari circa a 14 µ g/kg peso corporeo, cioè circa 1 mg/die per l'uomo e 0,9 per la donna (Green et al., 1968), con un coefficiente di variazione di circa il 15%. La quantità eliminata con il sudore è trascurabile (23 µ g/l di sudore).

Nell'uomo adulto e nella donna in età post-menopausale le perdite giornaliere sono state calcolate rispettivamente come circa 1 mg + 2 DS = 1,4 mg/die e 0,9 + 2 DS = 1,1 mg/die. Pertanto il Comitato Scientifico Europeo raccomanda per queste due categorie di popolazione 9,3 e 7,5 mg/die rispettivamente, un valore che non si discosta molto dal valore di 10 mg/die adottato nei precedenti LARN, e che pertanto viene confermato.

Per le donne in età fertile occorre aggiungere le perdite di ferro con le mestruazioni. Dato che la distribuzione dei fabbisogni è spostata a destra, si arriva ad un fabbisogno al 90° e 95° percentile di rispettivamente 2,37 e 2,94 mg/die (Hallberg & Rossander-Hulten, 1991). Ciò porta a raccomandare valori intorno ai 20 mg/die (Commission of the European Communities, 1993). Tuttavia, in considerazione anche della grande difficoltà di raggiungere questi livelli con la normale alimentazione in Italia, si preferisce mantenere i livelli della precedente raccomandazione (18 mg).

 

BAMBINI

Nei primi sei mesi di vita, il neonato a termine utilizza le abbondanti quantità di ferro accumulate in utero. Il neonato pretermine, per mantenere un bilancio marziale ottimale nel primo anno di vita, necessita invece di una quantità di ferro più che doppia di quella del neonato a termine.

Il periodo di vita più critico per il mantenimento di un equilibrio dinamico tra fabbisogno e apporto di ferro è quello della prima infanzia, dopo i 6 mesi, quando la velocità di crescita è massima ed altrettanto veloce è l'utilizzazione del metallo nell'organismo. Poichè in questo periodo della vita il cervello continua a crescere considerevolmente e si sviluppano i fondamentali processi mentali e motori, una condizione di anemia sideropenica cronica può interferire significativamente sullo sviluppo psicomotorio del bambino.

Per garantire un bilancio marziale ottimale nella prima infanzia si raccomanda che:

 

l'allattamento materno venga privilegiato e protratto per almeno i primi 6 mesi di vita (poichè il ferro del latte umano è altamente disponibile) al momento di introdurre nella dieta cibi solidi, si utilizzino cibi contenenti ferro-eme (carne, pesce) e si evitino viceversa quegli alimenti capaci di inibire drasticamente l'assorbimento del ferro alimentare (quali ad esempio il tè).

Dopo lo svezzamento e fino ai tre anni, in relazione alla possibilità di avere una biodisponibilità più bassa per la presenza di inibitori (latte e fitati) e alla scarsa presenza di esaltatori (carne e acido ascorbico), l’apporto di ferro deve essere piuttosto elevato, relativamente al peso corporeo.

Lo stesso discorso vale per i bambini nelle età successive, in relazione al loro elevato fabbisogno per i periodi di rapida crescita. Pertanto risultano adeguati i livelli di 7 e 9 mg/die raccomandati nei precedenti LARN rispettivamente per i bambini dai 6 mesi ai 3 anni e dai 4 ai 10 anni.

ADOLESCENTI

Situazioni carenziali possono determinarsi durante l'adolescenza, quando il fabbisogno di ferro è particolarmente elevato in relazione all'accelerazione di crescita staturo-ponderale tipica di questa età. Si stima che nell'età dell'adolescenza l'incremento del patrimonio marziale dell'organismo sia di 300-350 mg per anno. Nelle ragazze, l'inizio delle perdite ematiche con le mestruazioni concorre a rendere precario l'equilibrio marziale. Si raccomanda l’assunzione di 12 mg/die di ferro negli adolescenti maschi e nelle ragazze non ancora mestruate, e di 18 mg/die nelle adolescenti mestruate.

GRAVIDANZA E ALLATTAMENTO

Durante il periodo della gravidanza il fabbisogno complessivo di ferro è stato calcolato in 1040 mg (Hallberg, 1988): 240 mg per il fabbisogno basale, 450 mg per l'aumento della massa emoglobinica, 350 mg per il feto e la placenta. Nel primo trimestre di gravidanza il maggior fabbisogno di ferro è compensato dall'interruzione delle perdite mestruali, e non sarebbe quindi necessario un aumento dell’apporto di ferro. Tuttavia, poichè gran parte delle donne in età fertile presenta scarsità o assenza di depositi di ferro, viene consigliato un aumento degli apporti di ferro con la dieta sin dal primo trimestre di gravidanza (30 mg/die). Poichè una dieta equilibrata non permette comunque di coprire tale raccomandazione, appare necessaria una supplementazione in ferro (National Research Council, 1989; Commission of the European Communities, 1993).

Nel corso dell'allattamento, poichè la quantità di ferro presente nel latte materno è assai modesta, il depauperamento del patrimonio marziale è inferiore a quello che si avrebbe con i flussi mestruali che normalmente sono assenti. Tuttavia, poichè si possono verificare perdite di sangue particolarmente abbondanti al momento del parto, si consiglia di mantenere il livello di raccomandazione delle donne in età fertile in condizioni normali, ossia 18 mg/die.

 

Fonte: Società Italiana di Nutrizione Umana (1996). LARN, Livelli di Assunzione Raccomandati di Energia e Nutrienti per la Popolazione Italiana. Roma: Istituto Nazionale della Nutrizione.


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