Strokovni članek avtorice dr. Simone Rajtar Osredkar, dr. med., specialistke pediatrije. Članek govori o potrebah po železu pri donošenih in nedonošenih otrocih.
Izvleček
Uvod: Železo sodeluje pri številnih pomembnih biokemijskih reakcijah v telesu. Vnos železa v zgodnjem otroštvu mora biti skrbno načrtovan, posledice so lahko trajne pri premajhnem, prav tako pa tudi pri prevelikem vnosu železa v telo.
Razprava: Zaradi hitre rasti v prvih nekaj mesecih, posebej pri novorojenčkih z nizko porodno težo, so potrebe po železu večje od zalog samih. Zato je priporočljivo nadomeščati železo pri novorojenčkih z nizko porodno težo tako pri izključno dojenih otrocih kot tudi pri otrocih, hranjenih z mlečnimi formulami, v odmerku 1 – 2 mg/kg/dan od šestega tedna do šestega meseca starosti. Pri donošenih, izključno dojenih otrocih nadomeščanje železa ni potrebno.
Sklepi: Skupaj z ostalimi prednostmi, ki jih dojenje predstavlja, je tudi v smislu zagotavljanja optimalne količine železa v telesu materino mleko najprimernejše tako pri donošenih kot pri nedonošenih novorojenčkih.
Ključne besede: železo, materino mleko, donošeni otroci, nedonošeni otroci, anemija
Uvod
Železo je eden od pomembnih mikronutrientov v telesu. Je kofaktor pri prenosu kisika po krvi, saj veže kisik na hemoglobin v rdečih krvničkah. Sodeluje tudi pri celičnem dihanju in presnovi aminokislin, maščob, alkohola, vitamina A in sulfitov ter v številnih drugih reakcijah (1). V telo pride železo s prehrano. V telesu se pri razpadu rdečih krvničk delno regenerira in ponovno porabi. Vsakodnevno ga izgubljamo z žolčem, urinom in skozi kožo. Količina železa v telesu mora biti uravnana, kajti premajhna ali prevelika vsebnost železa v telesu povzroča lahko določene težave (1, 2). Med najbolj znanimi posledicami pomanjkanja železa je anemija in na drugi strani, pri preveliki količini železa v telesu, hemokromatoza. V določenih življenjskih obdobjih so potrebe po železu v telesu večje. Večjo potrebo po železu glede na telesno maso imajo novorojenčki, ženske v rodnem obdobju, nosečnice in doječe matere. Zaradi razlike v zrelosti organizma ob rojstvu se pojavlja razlika v potrebi po železu tudi med donošenimi in nedonošenimi novorojenčki.
Razprava
Železo
Skupna količina železa v telesu zdravega odraslega človeka znaša 4,5 g (2, 3). Je sestavni del več sto proteinov in encimov. Med najbolj pomembne sodi železo v hemu, ki je sestavni del proteinov udeleženih pri prenosu kisika – hemoglobina in mioglobina. Hem je kofaktor citokromov, ključnih encimov biotransformacije ksenobiotikov in kofaktor številnih encimov, ki sodelujejo pri mitohondrijskem prenosu elektronov oz. pri dihalni verigi. Železo vsebujoči proteini z nehemsko strukturo, kot sta NADH dehidrogenaza in sukcinat dehidrogenaza, so ključni encimi celičnega metabolizma (4).
Pretvorba železa v organizmu
Železo v hrani živalskega izvora je vezano na beljakovine, v hrani rastlinskega izvora je sol anorganskih kislin. Železo, ki se uporablja v peroralni terapiji, je prav tako sol anorganskih kislin. V organizmu zdravega odraslega moškega se absorbira 0,5 do 1,0 mg železa na dan, v organizmu zdrave odrasle ženske pa 1,0 do 1,5 mg. V stanjih povečanih potreb je ta količina bistveno večja. Iz hrane živalskega izvora se železo absorbira sorazmerno dobro (20 %), iz hrane rastlinskega izvora pa bistveno slabše (10 %). Železo v hrani je trivalentno. Da se lahko absorbira, se mora najprej reducirati v dvovalentno. Absorpcija poteka po vsej dolžini tankega črevesa, vendar je najpomembnejša v dvanajstniku. V celicah črevesa se železo veže z beljakovino apoferitinom in nastaja feritin. Absorpcija se neha, ko so skladišča napolnjena in je ves apoferitin izkoriščen. Ko se pojavi potreba po železu, se železo sprošča iz feritina, apoferitin pa se vrne v ciklus (4, 5). Če so potrebe po železu majhne, zaloge pa velike, se bo celotna količina absorbiranega železa prenesla v feritin (2, 6). Tako se organizem zavaruje pred preveliko absorpcijo železa. Pred vstopom v plazmo se železo veže na feriglobulin in nastane transferin, s katerim se prenaša do ciljnega organa, kjer se veže na specifične receptorje. V procesu endocitoze transferin vstopa v eritroblast, sprošča železo in se uporablja v sintezi hemoglobina. Neuporabljeno železo se kopiči v jetrih, vranici in kostnem mozgu, kot rezervno železo. Železo se skladišči v dveh oblikah, pogostejši je feritin, topen v vodi. Druga oblika je v vodi netopen hemosiderin. Vrednost plazemskega feritina se lahko uporablja za oceno zalog železa v organizmu (4, 5, 6).
Pomanjkanje železa
Premajhen vnos železa ali prevelike izgube s krvjo vodijo do pomanjkanja železa v organizmu. Daljše pomanjkanje železa povzroči mikrocitno hipokromno anemijo, za katero so značilne majhne rdeče krvne celice z nizko vsebnostjo hemoglobina. Simptomi, kot so bledica, utrujenost in slabost, so posledica nezadostne oskrbe s kisikom. Pride pa tudi do zmanjšanja fizične zmogljivosti, motenj termoregulacije in imunskega sistema ter drugih stanj. Pri otroku od 12. do 18. meseca starosti zmerno izražena anemija zmoti razvoj kognitivnih in motoričnih sposobnosti (2). Kljub naknadnemu zdravljenju pomanjkanja železa pa nastale spremembe duševnega in psihomotoričnega razvoja ter vedenja otroka niso reverzibilne in so prisotne skozi kasnejša obdobja življenja. Zadosten vnos železa in s tem zasnova v otroštvu nam torej zagotovijo, da se v odrasli dobi ob sprotnem obnavljanju teh zalog lahko izognemo prehitremu staranju in nekaterim hudim boleznim.
Predoziranje železa
Ravno tako kot pomanjkanje je zelo škodljiv tudi previsok vnos železa. Železo namreč lahko hitro spremeni svoje oksidacijsko stanje in ustvari kisikove proste radikale, ki so za celice izjemno strupeni in jih poškodujejo. Pri novorojenčkih prevelik vnos enteralnega železa povzroča bruhanje, drisko ali zaprtje (7, 8). Prosto železo v krvi, ki ni vezano na transferin ali laktoferin, je močan oksidant, ki povzroča sproščanje prostih kisikovih radikalov in povzroča oksidativne poškodbe na pljučih in mrežnici prezgodaj rojenega novorojenčka (7, 9). Vnos železa mora biti zato v ravno pravih mejah. Previsoki odmerki lahko poškodujejo jetra, trebušno slinavko in srce.
Zaloge železa ob rojstvu
Ob rojstvu je večina železa vezanega na hemoglobin. Količina celotnega železa ob rojstvu je ocenjena na 75 mg/kg telesne teže (10). Donošen zdrav novorojenček s primerno telesno težo ima v telesu tudi nekaj zalog železa (do 25 %). Pri prehodu iz relativno hipoksičnega okolja v maternici v s kisikom bogato atmosfero, se sinteza hemoglobina ustavi in hemoglobin pade v prvih šestih tednih v povprečju s 170 g/L na 120 g/L (3). Železo, ki nastane pri razkroju eritrocitov, se shrani v zalogah in se nato porablja v času hitre rasti, v naslednjih šestih mesecih. Seveda v tem času otrok pridobiva železo tudi iz prehrane (mleka). Zaloge železa v telesu novorojenčka lahko povečamo z odloženo prekinitvijo popkovnice. V šestdesetih letih prejšnjega stoletja so ugotovili, da s postavitvijo novorojenčka deset centimetrov pod nivo vagine v treh minutah po rojstvu po neprekinjeni popkovnici priteče dovolj krvi, da poveča volumen novorojenčkove krvi za 32 % (11). Danes vemo, da lahko enak učinek dosežemo tudi, ko je novorojenček na materinih prsih. V različnih porodnišnicah po Evropi je čas prekinitve popkovnice različen (12), še vedno so ponekod mnenja, da zgodnje prekinjanje popkovnice zmanjša poporodno krvavitev pri porodnicah. Na Švedskem je bila leta 2011 narejena raziskava, kako čas prekinjanja popkovnice vpliva na zaloge železa pri novorojencih in kako na poporodno krvavitev pri porodnicah. Vključenih je bilo 400 zdravih porodnic in zdravih donošenih novorojenčkov. V prvi skupini so bili otroci, pri katerih je bila popkovnica prekinjena v manj kot desetih sekundah po rojstvu, v drugi skupini pa otroci, pri katerih so popkovnico prekinili po več kot treh minutah po rojstvu. Izkazalo se je, da imajo otroci v drugi skupini (odložena prekinitev popkovnice) večjo zalogo železa v neonatalnem obdobju in tudi še pri štirih mesecih starosti. Pri štirih mesecih je bil delež otrok s pomanjkanjem železa v drugi skupini (odložena prekinitev popkovnice) za 5,1 % manjši v primerjavi s prvo skupino. V tej raziskavi odložena prekinitev popkovnice ni vplivala na pojavnost zlatenice pri novorojenčkih in ni povečala verjetnosti za poporodno krvavitev pri porodnicah (13).
Železo v materinem mleku
Materino mleko v povprečju vsebuje 0,3 mg/L železa (2). Absorpcija železa iz materinega mleka je do 50 %, medtem ko je absorpcija železa iz hrane ali adaptiranega mleka manjša in sicer do 10 % (2, 14). Noben nadomestek železa, vključno z mlečnimi formulami, ne doseže primerljivega izkoristka železa, kot ga vidimo pri hranjenju z materinim mlekom. Mlečne formule morajo za primerljivo absorpcijo železa zato vsebovati večje količine oz. prekomerne količine železa. Velikokrat proizvajalci mlečnih nadomestkov ta podatek celo izkoriščajo v propagandne namene, ne izpostavljajo pa tveganja, ki ga prekomerna količina železa v črevesju predstavlja. Govorim namreč o večjem tveganju za črevesne okužbe (15).
Železo in anemija pri novorojenčkih
Pri vseh novorojenčkih pride v neonatalnem obdobju do padca hemoglobina. Neonatologi poimenujejo ta pojav fiziološka anemija novorojenčka. Pri zdravih donošenih novorojenčkih je omenjen pojav asimptomatski, pomeni, da nimajo nobenih kliničnih težav (16, 17). Ponavadi raven hemoglobina pri fiziološki anemiji ne pade pod 100 g/L (18). Pri nedonošenih novorojenčkih pa je anemija patološki pojav in pride do večjih padcev v koncentraciji hemoglobina. V povprečju je pri nedonošenčkih s porodno težo med 1000 g in 1500 g koncentracija hemoglobina v 4. do 6. tednu starosti 80 g/L, pri nedonošenčkih s porodno težo pod 1000 g pa je koncentracija hemoglobina v enakem obdobju starosti 70 g/L (18). Razlogov je več in so našteti v nadaljevanju.
- Donošeni novorojenčki
Do šestega meseca izključno dojeni donošeni novorojenčki s primerno telesno težo (AGA, aproppriate for gestational age) ne potrebujejo enteralnega ali parenteralnega nadomeščanja železa. Vseeno je bilo narejenih nekaj študij, ki so želele pri omenjeni skupini poudariti potrebo po dodajanju železa. Ena od kanadskih raziskovalnih skupin je leta 2003 naredila raziskavo pri 77 donošenih AGA (19). Pri prvi skupini dojenih otrok so dodali enteralno železo (7,5 mg/dan, 1 – 2 mg/kg/dan) in jo primerjali z rezultati skupine izključno dojenih otrok (niso prejemali ničesar, tudi železa ne). Rezultati so pokazali, da je pojavnost slabokrvnosti večja pri drugi skupini (za 14 %) in da je seveda koncentracija hemoglobina višja pri prvi skupini, vendar rezultati zaradi premajhnega vzorca niso bili statistično značilni. Pri nadaljnjem spremljanju otrok ni bilo statistično značilne razlike med skupinama pri pojavu anemije in pri psihomotornem razvoju ob osemnajstih mesecih (19). Leta 2009 je bila narejena podobna študija v ZDA na primeru 75 otrok (20). Prav tako so eni skupini dojenih otrok dodajali železo v odmerku 1 – 2 mg/kg/dan in jo primerjali z izključno dojenimi otroci brez dodatka železa. Pri šestih mesecih je bila pojavnost slabokrvnosti pri drugi skupini (izključno dojeni otroci) večja za 3 %, vendar razlike v slabokrvnosti med obema skupinama pri devetih mesecih ni bilo več opaziti. Zaradi prednosti izključnega dojenja donošenih otrok in dejstva, da je pojav morebitne anemije pri šestih mesecih statistično neznačilno večji, so zaključili, da izključno dojeni otroci do šestega meseca ne potrebujejo dodatka železa (20). Smernice podpira tudi Evropsko združenje za otroško gastroenterologijo, hepatologijo in nutricionistiko (European Society for Paediatric Gastroenterology Hepatology and Nutrition, ESPGHAN) (2).
- Nedonošeni novorojenčki
Pri novorojenčkih, rojenih pred 37. tednom gestacije, so zaloge železa ob rojstvu, v primerjavi z donošenimi otroci, manjše. Pri nedonošenih otrocih je večje tveganje za pomanjkanje železa in pojavnosti slabokrvnosti (21, 22). Razlogov za to je več: življenska doba eritrocitov je pri nedonošenih novorojenčkih krajša (40 do 60 dni), hematopoetski sistem je še dokaj nerazvit (17), volumen krvi se zaradi hitre rasti v prvih tednih hitro povečuje, eritropoeza pa je glede na rast suboptimalna (23), zaradi pogostih odvzemov krvi se manjšajo zaloge železa (24).
Novorojenčki z zelo nizko porodno težo
Novorojenčki z zelo nizko porodno težo (< 1500 g, very low birth weight, VLBW) predstavljajo poseben primer za vodenje v zgodnjem obdobju in potrebujejo intenzivno nego. Pri njih zaradi zgoraj omenjenih razlogov skoraj vedno pride do slabokrvnosti in je nadomeščanje železa potrebno navadno skupaj z drugimi ukrepi za zagotavljanje ustrezne eritropoeze. Za zagotavljanje optimalne prekrvljenosti in zagotovitve zadostne oksidacije v vitalnih organih pogosto potrebujejo tudi transfuzije eritrocitov ali dodatek rekombinantnega eritropoetina, dodatek folata, vitamina B12 in vitamina E (21). Obravnava VLBW je kompleksna, uravnavanje nadomeščanja železa je potrebno prilagajati njihovi ostali terapiji, razprava o tem presega namen tega prispevka.
Novorojenčki z nizko porodno težo
Novorojenčki z nizko porodno težo (< 2500 g, low birth weight, LBW) prav tako predstavljajo skupino novorojenčkov s povečanim tveganjem za pojav slabokrvnosti. V to skupino novorojenčkov sodijo prezgodaj rojeni otroci (<37 tednom gestacije) in donošeni otroci s prenizko porodno težo (SGA, small for gestational age). LBW imajo ob porodu v primerjavi z novorojenčki z višjo porodno težo manjšo skupno količino železa v telesu. Skupina LBW s porodno težo med 1500 g in 2500 g ne potrebuje vedno intenzivne nege, vodenje eventuelne slabokrvnosti je potrebno prilagajati individualno (25). Zaradi relativno hitrejše rasti so potrebe po železu pri njih relativno večje že pred šestim mesecem (2). Po raziskavah sodeč naj bi novorojenček s težo 2000 g med šestim tednom in šestim mesecem potreboval nadomestek železa v odmerku 1 mg/kg/dan (2, 3), po nekaterih raziskavah tudi v odmerku 2 mg/kg/dan (26). Višji odmerki železa (več kot 2 mg/kg/ dan) niso zmanjšali pojavnost anemije (26). Povišal pa se je nivo glutation peroksidaze (eden od markerjev oksidativnega stresa) in odstotek okužb respiratornega trakta, kar govori za toksične učinke železa v višjih odmerkih (26). Po priporočilih ESPGHAN je svetovano nadomeščanje železa otrokom z LBW v odmerku 1 – 2 mg/kg/dan s pričetkom dodajanja v 6. do 8. tednu starosti (2). Glede na objavljeno literaturo večinoma ni bilo razlik v potrebi po železu med dojenimi otroci in otroci hranjenimi z adaptiranim mlekom (2, 27, 28, 29). Priporočeno je, da so, tudi z vidika primernejše absorpcije železa iz materinega mleka, LBW izključno dojeni do šestega meseca starosti.
Sklepi
Ob rojstvu imajo novorojenčki nekaj zalog železa, vendar so te zelo majhne, posebno pri nedonošenih novorojenčkih. Za zagotavljanje večjih zalog železa ob rojstvu je priporočljiva odložena prekinitev popkovnice. Zaradi hitre rasti v prvih nekaj mesecih, posebej pri novorojenčkih z nizko porodno težo, so potrebe po železu večje od zalog samih in zato je za optimalno eritropoezo in druge biokemijske reakcije, kjer sodeluje železo, potrebno le-to nadomeščati.
Pri donošenih, izključno dojenih otrocih, nadomeščanje železa ni potrebno. Res je, da materino mleko vsebuje manj železa kot adaptirano mleko, vendar je absorpcija železa iz materinega mleka neprimerljivo večja.
Prevelike količine dodanega železa v adaptiranem mleku lahko povzročijo nelagodje v prebavilih ali celo toksične oksidativne poškodbe v telesu. Skupaj z ostalimi prednostmi, ki jih ima dojenje, je tudi v smislu zagotavljanja železa, materino mleko najprimernejše, tako pri donošenih kot pri nedonošenih novorojenčkih.