Обмен железа в организме человека на земле и в космосе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В данном обзоре обобщены современные представления о метаболизме железа в организме человека в земных условиях и условиях космических полетов (КП). Рассмотрены процессы абсорбции, транспорта, депонирования и выведения железа из организма, влияние на метаболизм этого микроэлемента белков-регуляторов, белков-транспортеров и рецепторных белков. Особое внимание уделено обмену железа у участников наземных модельных экспериментов, имитирующих действие факторов КП, а также у членов экипажей экспедиций на орбитальную станцию «Мир» и Международную космическую станцию. В работе приводятся и анализируются с современной точки зрения экспериментальные данные об особенностях метаболизма железа у человека в экстремальных условиях жизнедеятельности.

Об авторах

А. В. Серова

ФГБУН ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН

Email: aniuta.serova2010@yandex.ru
Москва, Россия

О. А. Журавлева

ФГБУН ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН

Email: aniuta.serova2010@yandex.ru
Москва, Россия

А. А. Маркин

ФГБУН ГНЦ РФ – Институт медико-биологических проблем РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: aniuta.serova2010@yandex.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Patel M., Ramavataram D.V.S.S. Non transferrin bound iron: Nature, manifestations and analytical approaches for estimation // Indian J. Clin. Biochem. 2012. V. 27. № 4. P. 322.
  2. Полякова О.А., Клепикова М.В., Литвинова С.Н. и др. Проблема дефицита железа и железодефицитной анемии в общемедицинской практике // Профилактическая медицина. 2022. Т. 25. № 12. С. 127.
  3. Кочнева Е.В., Кралевска М.В. Железодефицитные состояния и их экспресс-диагностика в повседневной клинической практике // Вопросы диетологии. 2017. Т. 7. № 2. С. 58.
  4. Heath A.L., Fairweather-Tait S.J. Clinical implications of changes in the modern diet: iron intake, absorbtion and status // Best Pract. Res. Clin. Haematol. 2002. V. 15. № 2. P. 225.
  5. Dixon S.J., Lemberg K.M., Lamprecht M.R. et al. Ferroptosis: An iron-dependent form of nonapoptotic cell death // Cell. 2012. V. 149. № 5. P. 1060.
  6. Grange C., Lux F., Brichart T. et al. Iron as an emerging therapeutic target in critically ill patients // Crit. Care. 2023. V. 27. P. 475.
  7. Yiannikourides A., Latunde-Dada G.O. A short review of iron metabolism and pathophysiology of iron disorders // Medicines. 2019. V. 6. № 3. P. 85.
  8. Vogt A.-C.S., Arsiwala T., Mohsen M. et al. On Iron Metabolism and Its Regulation // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. P. 4591.
  9. Захарова И.Н., Мачнева Е.Б. Коррекция дефицита железа: исторические и современные аспекты // Вопросы практической педиатрии. 2014. Т. 9. № 4. С. 2.
  10. Михельсон Ар.А., Лебеденко Е.Ю., Гайда О.В. и др. Железодефицитные состояния в практике акушера-гинеколога // РМЖ. Мать и дитя. 2022. Т. 5. № 2. С. 129.
  11. Лукина Е.А., Деженкова А.В. Метаболизм железа в норме и при патологии // Клиническая онкогематология. 2015. Т. 8. № 4. С. 355.
  12. Бородулина Е.А., Яковлева Е.В. Метаболизм железа в организме и показатели, отражающие его изменения при туберкулезе легких (обзор литературы) // Клиническая лабораторная диагностика. 2020. Т. 65. № 3. С. 149.
  13. Candelaria P.V., Leoh L.S., Penichet M.L., Daniels-Wells T.R. Antibodies targeting the Transferrin Receptor 1 (TfR1) as direct anti-cancer agents // Front. Immunol. 2021. V. 12. P. e607692.
  14. Liu Q., Barker S., Knutson M.D. Iron and manganese transport in mammalian systems // Biochim. Biophys. Acta. Mol. Cell Res. 2021. V. 1868. № 1. P. 118890.
  15. Dutt S., Hamza I., Bartnikas T.B. Molecular mechanisms of iron and heme metabolism // Annu. Rev. Nutr. 2022. V. 42. P. 311.
  16. Орлов Ю.П., Говорова Н.В., Лукач В.Н. и др. Метаболизм железа в условиях инфекции. Обзор литературы // Вестник интенсивной терапии имени А.И. Салтанова. 2020. № 1. С. 90.
  17. Camaschella C., Nai A., Silvestri L. Iron metabolism and iron disorders revisited in the hepsidin era // Haematologica. 2020. V. 105. № 2. P. 260.
  18. Алекберова С.А., Гафаров И.А. Гепсидин и его связь с интерлейкином 6 в развитии дефицита железа у больных с механической желтухой, обусловленной холедохолитиазом // ВСКМ. 2020. Т. 13. Вып. 2. С. 7.
  19. Курченкова В.И., Капралов Н.В., Шоломицкая-Гулевич И.А. Разнонаправленные нарушения обмена железа // Медицинский журнал. 2020. № 3. С. 12.
  20. Ших Е.В., Дроздов В.Н., Шулятьева Н.В., Оси- пян Е.Э. Патогенетические варианты латентного дефицита железа и эффективность терапии у больных с инфекцией H. Pylori // Поликлиника. 2021. № 2. С. 10.
  21. Егорова Н.А., Канатникова Н.В. Железo, его метаболизм в организме человека и гигиеническое нормирование в питьевой воде. Обзор литературы. Часть 1 // Гигиена и санитария. 2020. Т. 99. № 4. С. 412.
  22. Гущин В.И., Виноходова А.Г., Комиссарова Д.В. и др. Эксперименты с изоляцией: прошлое, настоящее и будущее // Авиакосм. и экол. мед. 2018. Т. 52. № 4. С. 5.
  23. Pave-Le Traon A., Heer M., Narici M.V. et al. From Space to Earth: Advances in human physiology from 20 years of bed rest studies (1986–2006) // Eur. J. Appl. Physiol. 2007. V. 101. № 2. P. 143.
  24. Иванова С.М. Гематологические исследования / Годичная антиортостатическая гипокинезия (АНОГ) – физиологическая модель межпланетного космического полета. Под ред. Григорьева А.И., Козловской И.Б. М.: Российская академия наук, 2018. С. 210.
  25. Zwart S.R., Oliver S.A.M., Fesperman J.V. et al. Nutritional status assessment before, during, and after long-duration head-down bed rest // Aviat. Space Environ. Med. 2009. V. 80. № 5. Suppl. 1. P. A1.
  26. Culliton K., Louati H., Laneuville O. et al. Six degrees head-down tilt bed rest caused low-grade hemolysis: a prospective randomized clinical trial // NPJ Microgravity. 2021. V. 7. № 1. P. 4.
  27. Gunga H.-C., Kirsch K., Baartz F. et al. Erythropoietin under real and simulated microgravity conditions in humans // Eur. J. Appl. Physiol. 1996. V. 81. № 2. P. 761.
  28. Branch J.D. 3rd, Pate R.R., Bodary P.F., Converti- no V.A. Red Cell Volume and [Erythropoeitin] Responses During Exposure to Simulated Microgravity // Aviat. Space Environ. Med. 1998. V. 69. № 4. P. 347.
  29. Dunn C.D.R., Lange R.D., Kimzey S.L. et al. Serum Erythropoietin titers diring bedrest; relevance to the “anaemia” of space flight // Eur. J. Appl. Ocupp. Physiol. 1984. V. 52. № 2. P. 178.
  30. Horeau M., Ropert M., Mulder E. et al. Iron metabolism regulation in females and males exposed to simulated microgravity: Results from the randomized trial Artificial Gravity Bed Rest — European Space Agency (AGBRESA) // Am. J. Clin. Nutr. 2022. V. 116. № 5. P. 1430.
  31. Navasiolava N.M., Custaud M.-A., Tomilovskaya E.S. et al. Long-term dry immersion: review and prospect // Eur. J. Appl. Physiol. 2010. V. 111. № 7. P. 1235.
  32. Маркин А.А., Журавлева О.А., Моруков Б.В. и др. Метаболические эффекты физических средств профилактики дефицита опорной нагрузки в эксперименте с 7-суточной иммерсией // Авиакосм. и экол. мед. 2011. Т. 45. № 4. С. 28.
  33. Nay K., Koechlin-Ramonatxo C., Rochdi S. et al. Simulated microgravity disturbs iron metabolism and distribution in humans: Lessons from dry immersion, an innovative ground-based human model // FASEB J. 2020. V. 34. № 11. P. 14920.
  34. Horeau M., Navasiolava N., Van Ombergen A. et al. Dry immersion rapidly disturbs iron metabolism in men and women: results from the VIVALDI studies // NPJ Microgravity. 2024. V. 10. № 1. P. 68.
  35. Маркин А.А., Журавлева О.А., Моруков Б.В. и др. Гомеостатические реакции организма человека при воздействии условий 105-суточной изоляции // Авиакосм. и экол. мед. 2010. Т. 44. № 4. С. 31.
  36. Маркин А.А., Журавлева О.А., Кузичкин Д.С., Смирнова Т.А. Исследование метаболических реакций у испытателей в эксперименте с кратковременной изоляцией в гермообъеме // Технологии живых систем. 2019. Т. 16. № 2. С. 44.
  37. Григорьев А.И., Егоров А.Д. Длительные космические полеты / Космическая биология и медицина. Совместное российско-американское издание в 5 т. Т. III, кн. 2. Человек в космическом полете / Под ред. Антипова В.В., Григорьева А.И., Лич Хантун К. М.: Наука, 1997. Гл. 7. С. 368.
  38. Smith S.M. Red blood cell and iron metabolism during space flight // Nitrition. 2002. V. 18. № 10. P. 864.
  39. Иванова С.М., Ярлыкова Ю.В., Лабецкая О.И. и др. Влияние факторов космического полета на периферическую красную кровь человека // Авиакосм. и экол. мед. 1998. Т. 32. № 1. С. 35.
  40. Маркин А.А., Журавлева О.А., Моруков Б.В. и др. Особенности обмена веществ у космонавтов после длительных полетов на Международной космической станции // Авиакосм. и экол. мед. 2005. Т. 39. № 4. С. 36.
  41. Иванова С.М., Моруков Б.В., Лабецкая О.И. и др. Морфобиохимические исследования системы красной крови у членов экипажей основных экспедиций на Международную космическую станцию // Авиакосм. и экол. мед. 2006. Т. 40. № 3. С. 9.
  42. Иванова С.М., Моруков Б.В., Лабецкая О.И. и др. Состояние красной крови космонавтов в полетах на Международной космической станции // Авиакосм. и экол. мед. 2007. Т. 41. № 6. С. 28.
  43. Smith S.M., Zwart S.R., Block G. et al. The nutritional status of astronauts is altered after long-term space flight aboard the International Space Station // Nutrition. 2005. V. 135. № 3. P. 437.
  44. Zwart S.R., Morgan J.L.L., Smith S.M. Iron status and its relations with oxidative damage and bone loss during long-duration space flight on the International Space Station // Am. J. Clin. Nutr. 2013. V. 98. № 1. P. 217.
  45. Trudel G., Shahin N., Ramsey T. et al. Hemolysis contributes to anemia during long-duration space flight // Nat. Med. 2022. V. 28. № 1. P. 59.
  46. Lansiaux E., Jain N., Chodnekar S.Y. et al. Understanding the complexities of space anaemia in extended space missions: Revelations from microgravitational odyssey // Front. Physiol. 2024. V. 15. P. 1321468.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».