Efectos de la exposición a la altura sobre los indicadores de la eritropoyesis y el metabolismo del hierro

Publicado

2015-10-01

Efectos de la exposición a la altura sobre los indicadores de la eritropoyesis y el metabolismo del hierro

Effects of high altitude exposure on erythropoiesis and iron metabolism

Palabras clave:

Eritropoyetina, Ferritinas, Receptores de transferrina, Altitud, Aclimatación (es)
Erythropoietin Ferritins, Receptor Transferrin, Acclimatization, Physiology, Altitude (en)

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Autores/as

Andrea Catalina Trompetero-González Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá - Facultad de Medicina - Departamento de Ciencias Fisiológicas - Bogotá, D.C. - Colombia.
Edgar Cristancho-Mejía Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá - Facultad de Medicina - Bogotá, D.C. - Colombia.
William Fernando Benavides-Pinzón Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá - Facultad de Medicina - Departamento de Ciencias Fisiológicas - Bogotá, D.C. - Colombia.
Erica Mabel Mancera-Soto Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá - Facultad de Medicina - Departamento del Movimiento Corporal Humano - Bogotá, D.C. - Colombia.
Diana Marcela Ramos-Caballero Universidad del Rosario- Escuela de Medicina y Ciencias de la Salud- Bogotá, D.C. - Colombia.

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Antecedentes. La investigación sobre los efectos de la exposición a la altura sobre la eritropoyesis y el metabolismo de hierro ha permitido conocer el comportamiento y las adaptaciones que se presentan en poblaciones residentes o expuestas a diversas alturas sobre el nivel del mar.

Objetivo. El presente artículo de revisión tiene como objetivo analizar la información científica disponible y actualizar al lector respecto al efecto de la altura sobre los indicadores de la eritropoyesis y el metabolismo del hierro.

Materiales y métodos. Se realizó una búsqueda de artículos de diferentes bases de datos como PubMed, MEDLINE, Scielo, EBSCO y OVID, la cual se hizo con base en los títulos médicos MeSH (Medical Subjects Headings) y DeCS Bireme (descriptores de la salud).

Resultados. A nivel de la eritropoyesis se puede observar un incremento de la eritropoyetina y de los reticulocitos con el incremento en la altura. En el metabolismo del hierro se puede apreciar un descenso de las reservas del hierro (ferritina) y un incremento de la transferrina y del receptor soluble de transferrina con ascenso en la altitud.

Conclusión. La magnitud de estos incrementos depende del tiempo de exposición a la hipoxia, el género y la población, ya que se han encontrado diferencias entre etnias que viven a la misma altura pero presentan diferencias en las adaptaciones. Las investigaciones existentes están referidas a grandes alturas, pero en alturas intermedias por debajo de los 2600 m s. n. m. todavía existen grandes interrogantes.

Background. Research on the effects of high altitude exposure on erythropoiesis and iron metabolism has revealed the behavior and adaptations that occur in populations that visit or live at different altitudes above sea level.

Objective. To analyze the scientific information available and to give an update to the reader regarding the effects of high altitude exposure on erythropoiesis and iron metabolism.

Materials and Methods. A research of articles in different databases such us PubMed, MEDLINE, Scielo, EBSCO and OVIDm was performed. This research was based on the MeSH (Medical Subject Headings) and DeCS Bireme (Health Descriptors) descriptors lists.

Results. Regarding erythropoiesis, an increase of erythropoietin and reticulocytes have been observed when the altitude increases. Regarding iron metabolism a decline in reserves of iron (ferritin) and an increase of transferrin and soluble transferrin receptor can be noted when the altitude increases.

Conclusion. The magnitude of these increases depends on the time of exposure to hypoxia, the individual's gender and the population, since differences between ethnic groups living at the same altitude have been found. Existing research is related to great altitudes, but at intermediate altitudes, below 2600m s. n. m., there is not enough research.

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Citas

Levett D, Fernandez O, Riley H, Martin DS, Mitchell K, Leckstrom C, et al. The role of nitrogen oxides in human adaptation to hypoxia. Sci. Rep. 2011;109(1):1-8. http://doi.org/fvg248.

Rivera M, Huicho L. Hematología en la altura. In Dvorkin MA, Cardinali DP, Lermoli RH, eds. Best y Taylor Bases fisiológicas de la práctica médica. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana ;2010. p. 382-386.

West J, Schoene R, Milledge J. High Altitude Populations. In High Altitude Medicine and Physiology. 3th ed. London: Hodder Education. 2000. p. 2002.

West J, Schoene R, Milledge J. The Atmosphere. In High Altitude Medicine and Physiology. 3th ed. London: Hodder Education. 2000. p. 22-32.

West J. The Atmosphere. In High Altitude And Exploration of Human Adaptation. New York: Marcel Dekker; 2001. p. 25-40.

Patitucci M, Lugrin D, Pagés G. Angiogenic/lymphangiogenic factors and adaptation to extreme altitudes during an expedition to Mount Everest. Acta Physiol. 2009;196(2):259-265. http://doi.org/bf4ddv.

Basu C, Banerjee P, Selvamurthy W, Sarybaev A, Mirrakhimov M. Acclimatization to High Altitude in the Tien Shan: A comparative Study of Indians and Kyrgyzis. Wilderness Environ. Med. 2007;18(2):106-10. http://doi.org/dhg7bs.

Beall CM, Decker MJ, Brittenham GM, Kushner I, Gebremedhin A, Strohl, KP. An Ethiopian pattern of human adaptation to hihg-altitude hypoxia. Procs. Natl. Acad. Sci. USA. 2002;99(26):17215-8. http://doi.org/bmhq68.

Moritz K, Gaik B, Wintour E. Developmental regulation of erythropoietin and erythropoiesis. Am. J. Physiol. 1997;273(6):R1829-44.

Gutiérrez-Aguirre C, Gómez-Almaguer D, Cantú-Rodríguez O. Hematopoyesis, glóbulos rojos y medicina transfusional. In Dvorkin MA, Cardinali DP, Lermoli RH, eds. Best y Taylor Bases fisiológicas de la práctica médica. Buenos Aires: Editorial Médica Panamericana; 2010. p. 376-377.

Mayani H, Flores-Figueroa E, Pelayo R, Montesinos J, Flores-Gusmán P, Chávez-González A. Hematopoyesis. Cancerología. 2007 [cited 2015 Sep 7];2:95-107. Available from: http://goo.gl/fWIVO2.

Bunn HF, Gu J, Huang LE, Park JW, Zhu H. Erythropoietin: A Model System for Studying Oxygen-Dependent Gene Regulation. J Exp Biol. 1998 [cited 2015 Sep 7];201(Pt8):1197-201. Available from: http://goo.gl/gUHNrp.

Semenza G, Wang G. A Nuclear Factor Induced by Hypoxia via De Novo Protein Synthesis Binds to the Human Erythropoietin Gene Enhancer at a Site Required for Transcriptional Activation. Mol Cell Biol. 1992 [cited 2015 Sep 7];12(12):5447-54. Available from: http://goo.gl/ONdJhv.

Cantley L. Signal transduction. In Boron WF, Boulpaep EL eds. Medical Physiology. Philadelphia: Saunders Elsevier; 2009. p. 48-74.

Costoya J. Receptores con actividad tirosina-quinasa. In Arce VM, Catalina PF, Mallo F. Endocrinología. Santiago de compostela: Servizo de Publicacións e Intercambio Científico da Universidade de Santiago de Compostela; 2006.

Semenza G. Oxygen Homeostasis. WIREs Syst Biol Med. 2010;2(3):336-61. http://doi.org/c9z2hz.

Semenza G. Regulation of Mammalian O2 Homeostasis by Hypoxia-Inducible Factor 1. Annu. Rev. Cell. Dev. Biol. 1999;15:551-78. http://doi.org/b2nm3f.

Ke Q, Costa M. Hypoxia-Inducible Factor-1 (HIF-1). Mol Pharmacol. 2006;70(5):1469-80. http://doi.org/bk62js.

Marín-Hernández A. El factor inducido por la hipoxia-1 (HIF-1) y la glucólisis en las células tumorales. REB. 2009 [cited 2015 Sep 9];28(2):42-51. Available from: http://goo.gl/MJnzEI.

Grau P. El factor HIF-1 inducido por la hipoxia y la sensibilidad al oxígeno. Rol del hierro intracelular. Acta Med. Per. 2011 [cited 2015 Sep 9];28(2):163-8. Available from: http://goo.gl/JZ7KuD.

Boulpaep B. Blood. In Boron WF, Boulpaep EL eds. Medical Physiology. PHiladelphia: Saunders Elsevier; 2009. p. 448-454.

Guyton A, Hall J. Eritrocitos, anemia y policitemia. In Guyton y Hall eds. Tratado de fisiología médica. 11th ed. Barcelona: Saunders Elsevier;2006. p. 419-428.

R'Zik S, Loo M, Beguin Y. Reticulocyte transferrin receptor (TfR) expression and contribution to soluble TfR levels. Haematologica. 2001 [cited 2015 Sep 7];86(3):244-51. Available from: http://goo.gl/CkduF6.

Mora-Plazas M. Consumo de hierro, masa de hemoglobina y variables hematológicas de mujeres entrenadas y no entrenadas. [Tesis doctoral]. Bogotá, D.C.: Universidad Nacional de Colombia; 2003.

Goodnough L, Skikne B, Brugnara C. Erythropoietin, iron, and erythropoiesis. Blood. 2000 [cited 2015 Sep 7]:96(3):823-33. Available from: http://goo.gl/jX92hh.

Ge R, Witkowski S, Zhang Y, Alfrey C, Sivieri M, Karlsen T, et al. Determinants of erythropoietin release in response to short-term hypobaric hypoxia. J. Appl. Physiol. 2002;92(6):2361-7. http://doi.org/7hq.

Weil JV, Jamieson G, Brown DW, Grover RF. The Red Cell Mass-Arterial Oxygen Relationship in Normal Man. J Clin Invest. 1968;47(7):1627-1639. http://doi.org/bjph6v.

Gualdrón M, Gutiérrez M, Mora M, Palomino L, Camelo W. Consumo dietario de hierro y niveles de ferritina sérica en mujeres universitarias, no entrenadas, residentes a nivel del mar y en altitud intermedia. Revista Med. 2006 [cited 2015 Sep 7];14(1):61-70. Available from: http://goo.gl/pKkArQ.

Savourney G, Launay JC, Besnard Y, Guinet A, Bourrilhon C, Martin S, et al. Control of erythropoiesis after high altitude acclimatization. Eur. J. Appl. Physiol. 2004;93(1-2):47-56. http://doi.org/bvzg24.

Rice L, Ruiz W, Driscoll T, Whitley CE, Tapia R, Hachey DL, et al. Neocytolysis on Descent From Altitude: A Newly Recognized Mechanism for the Control of Red Cell Mass. Ann Intern Med. 2001;134(8):652-6. http://doi.org/7hs.

Schmidt W, Heinicke K, Rojas J, Gómez J, Serrato M, Mora M, et al. Blood volume and hemoglon mass in endurance athletes from moderate altitude. Med. Sci. Sports Exerc. 2002;34(12):1934-40. http://doi.org/fn2j6n.

Böning D, Rojas J, Serrato M, Ulloa C, Coy L, Mora M, et al. Hemoglobin Mass and Peak Oxygen Uptake in Untrained and Trained Residents of Moderate Altitude. Int. J. Sports Med. 2001;22(8):572-8. http://doi.org/bh825q.

Beall CM. Andean, Tibetan, and Ethiopian patterns of adaptation to high-altitude hypoxia. Integr. Comp. Biol. 2006;46(1):18-24. http://doi.org/bzqqbx.

Beall CM. Two routes to function adaptation: Tibetan and Andean High-Altitude Natives. Proc. Natl. Acad. Sci. 2007;104(Suppl.1):8655-60. http://doi.org/cgdzk7.

Böning D, Cristancho E, Serrato M, Reyes O, Mora M, Coy L, et al. Hemoglobin mass and peak oxygen uptake in untrained and trained female altitude residents. Int. J. Sport. Med. 2004;25(8):561-8. http://doi.org/dxh95k.

Cristancho E, Reyes O, Serrato M, Mora M, Rojas JA, Robinson Y, et al. Arterial Oxygen Saturation and Hemoglobin Mass in Postmenopausal Untrained and Trained Altitude Residents. High. Alt. Med. Biol. 2007;8(4):296-306. http://doi.org/c6m7dg.

Restrepo A, Vélez H, Londoño F, Restrepo J. Cifras del hemograma normal. Ant Méd. 1970;20:95-9.

Forrellat-Barrios M, Fernández-Delgado N, Hernández-Ramírez P. Nuevos conocimientos sobre el metabolismo del hierro. Rev. Cubana Hematol. Inmunol. Hemoter. 2000 [cited 2015 Sep 7];16(3):149-60. Available from: http://goo.gl/8h6jiT.

Boccio J, Salgueiro J, Lysionek A, Zubillaga M, Goldman C, Weill R, et al. Metabolismo del Hierro: conceptos actuales sobre un micronutriente esencial. ALAN. 2003 [cited 2015 Sep 7];53(2):119-32. Available from: http://goo.gl/isT1Pc.

Testa U. Iron Absoption. In Testa U, ed. Proteins of Iron Metabolism. Italy: CRC Press; 2001. p. 1-38.

Testa U. Introduction. In Testa U, ed. Proteins of Iron Metabolism. Italy: CRC Press; 2001.

Katwasser J, Gottschalk R. Erythropoietin and iron. Kidney Int. 1999; 55(Suppl 69):S49-56. http://doi.org/dccv6m.

Mast AE, Blinder MA, Gronwoski AM, Chumley C, Scott MG. Clinical utility of the soluble transferring receptor and comparison with serum ferritin in several populations. Clin Chem. 1998 [cited 2015 Sep 7];44(1):45-51. Available from: http://goo.gl/yh515Z.

Lozano-Bernal JE. Anemia ferropriva. In Vélez H, Rojas W, Borrero J, Restrepo J, eds. Fundamentos de Medicina, Hematología. 4th ed. Medellín: Corporación para investigaciones biológicas; 1992. p. 25-41.

Beard J, Dawson H, Piñero D. Iron Metabolism: A comprehensive review. Nutr Rev. 1996;54(10):295-317. http://doi.org/bvs263.

Testa U. Ferritin. In Testa U, ed. Proteins of Iron Metabolism. Italy: CRC Press;2001. p. 467-473.

Alonso J, Cánovas A, De la Prieta R, Pereira, T, Ruiz, C, Aguirre C. Conceptos generales sobre el metabolismo del hierro. Gac Med Bilbao. 2002;99(2):33-7. http://doi.org/f2knrc.

Allen J, Backstrom KR, Cooper JA, Cooper MC, Detwiler TC, Essex DW, et al. Measurement of soluble transferrin receptor in serum of healthy adults. Clin Chem. 1998 [cited 2015 Sep 7];44(1):35-9. Available from: http://goo.gl/OetFsR.

Punnonen K, Irjala K, Rajamäki A. Serum Transferrin Receptor and Its Ratio to Serum Ferritin in the Diagnosis of Iron Deficiency. Blood. 1997 [cited 2015 Sep 7];89(3):1052-7. Available from: http://goo.gl/nbEwdD.

Taketani S. Aquisition, Mobilization and Utilization of Cellular Iron and Heme: Endless Findings and Growing Evidence of Tight Regulation. Tohoki J. Exp. Med. 2005;205(4):297-318. http://doi.org/bf7qtr.

Lee EJ, Oh EJ, Park YJ, Lee HY, Kim BK. Soluble Transferrin Recepto (sTfR), Ferritin, and sTfR/Log Ferritin Index in Anemic Patients with Nonhematologic Malignancy and Chronic Inflammation. Clin. Chem. 2002; 48(7):1118-21. http://doi.org/7ht.

Beguin Y. Soluble transferrin receptor for the evaluation of erythropoiesis and iron status. Clin. Chim. Acta. 2003;329(1-2):9-22. http://doi.org/bfnznc.

Testa U. Transferrin Receptor. In Testa U, ed. Proteins of Iron Metabolism. Italy: CRC Press; 2001. p. 249-370

Toth I, Yuan L, Rogers JT, Boyce H, Bridges KR. Hypoxia alters iron-regulatory protein-1 binding capacity and modulates cellular iron homeostasis in human hepatoma and erythroleukemia cells. J. Biol. Chem. 1999;274(7):4467-73. http://doi.org/cr2rph.

Richalet JP, Souberbielle JC, Antezana AM, Déchaux M, Le trong JL, Bienvenu A, et al. Control of erythropoiesis in humans during prolonged exposure to the altitude of 6,542 m. Am. J. Physiol. 1994 [cited 2015 Sep 7];266(3):R756-64. Available from: http://goo.gl/B3SrKi.

Koistinen PO, Rusko H, Irjala K, Rajamäki A, Penttinen K, Sarparanta VP, et al. EPO, red cells, and serum transferrin receptor in continuous and intermittent hypoxia. Med. Sci. Sports Exerc. 2000;32(4):800-4. http://doi.org/ch47kx.

Robach P, Fulla Y, Westerterp KR, Richalet JP. Comparative response of EPO and soluble transferrin receptor at high altitude. Med. Sci. Sports Exerc. 2004;36(9):1493-8. http://doi.org/dzdxmt.

Lok CN, Ponka P. Identification of a Hypoxia Response Element in the Transferrin Receptor Gene. J. Biol. Chem. 1999;274(34):24174-52. http://doi.org/chd7rj.

Ahn J, Johnstone RM. Origin of a soluble truncated transferrin receptor. Blood. 1993 [cited 2015 Sep 7];81(9):2442-51. Available from: http://goo.gl/7jaVwM.

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