Комплекс заліза та вітаміну С при лікуванні залізодефіцитних станів

Комбінація сульфату заліза та аскорбінової кислоти являє собою ефективний терапевтичний підхід у клінічному лікуванні та профілактиці залізодефіцитних станів. Ця комбінація базується на синергічній взаємодії двох ключових нутрієнтів, необхідних для нормального функціонування організму людини. Сульфат заліза забезпечує організм необхідним залізом для синтезу гемоглобіну та інших залізовмісних білків, у той час як аскорбінова кислота значно підвищує біодоступність заліза та його засвоєння. У статті представлено сучасні дані щодо ефективності комбінації сульфату заліза та аскорбінової кислоти при залізодефіцитних станах.

Ключові слова: залізо, аскорбінова кислота, вітамін С, гемоглобін, феритин, залізодефіцитна анемія, ­Сорбіфер Дурулес.

Залізодефіцитна анемія (ЗДА) залишається однією з найпоширеніших проблем охорони здоров’я у світі, оскільки вражає значну частину населення, особливо жінок репродуктивного віку, вагітних і дітей. На масштаб цієї проблеми вказує статистика: дефіцит заліза є причиною приблизно 2% смертей і 1,38% втрачених через хворобу років життя від загальної кількості років із поправкою на непрацездатність (DALY) через розлади у матері та новонародженого [1]. Крім того, значущість проблеми ЗДА підтверджується її позицією в глобальному рейтингу факторів ризику: станом на 2019 рік дефіцит заліза займав четверте місце у світі як фактор, що впливає на кількість років, прожитих з інвалідністю. Це пов’язано з негативним впливом ЗДА на когнітивний і моторний розвиток дітей, а також на результати вагітності та пологів. Враховуючи масштаб проблеми, Всесвітня організація охорони здоров’я розробила комплексні стратегії контролю анемії, які включають скринінг та лікування [2].

Ефективність засвоєння заліза залежить від низки факторів, серед яких ключову роль відіграють підсилювачі та інгібітори абсорбції. Одним із найважливіших підсилювачів є вітамін С (аскорбінова кислота), який покращує засвоєння заліза завдяки своїм унікальним властивостям. І хоча сьогодні наявні численні дослідження щодо позитивного впливу вітаміну С на засвоєння заліза, докази щодо його ролі в покращенні стану при анемії або дефіциті заліза при призначенні з тера­певтичною метою все ще залишаються неоднозначними. У звязку з цим актуальним є детальний розгляд молекулярних характеристик і взаємодії заліза та аскорбінової кислоти, з акцентом на їхній терапевтичний потенціал при залізодефіцитних станах.

Метаболізм заліза в організмі

Залізо необхідне для всіх живих організмів: крім його безпосередньої функції у складі гемоглобіну існує багато залізовмісних білків, які відіграють важливу роль у фізіологічних функціях клітин. Гемопоетична система організму здійснює ефективний контроль метаболічних шляхів, пов’язаних із поглинанням, використанням, переробкою та виведенням заліза [3-5].

Регуляція поглинання, транспортування, зберігання та використання заліза в організмі людини контролюється низкою специфічних регуляторних білків і факторів транскрипції. Подібно до інших незамінних іонів, залізо за нормальних умов має власний метаболічний шлях, біомолекулярні механізми взаємодії, специфічні тканини депонування та шляхи надходження у кров і клітини. Для підтримки нормального функціонування всіх клітин і тканин організм має забезпечувати рівень заліза в межах певного діапазону.

Загалом, розподіл заліза в організмі людини вагою 70-75 кг відбувається переважно у вигляді гемового заліза (Fe2+) у гемоглобіні еритроцитів (2,3-2,6 г) і міоглобіні м’язів (0,32-0,40 г). Ця активна форма заліза складає 80% усіх запасів орга­нізму. Інша форма – негемове (накопичене) залізо (Fe3+) є фізіологічно не активним, міститься у феритині (0,7 г) і гемосидерині (0,3 г), а також у негемових ферментах печінки, селезінки, м’язів і кісткового мозку (0,1 г) [6].

Сульфат заліза займає провідне місце серед пер­оральних препаратів заліза для лікування залізо­дефіцитних станів завдяки своїй високій ефективності та засвоюваності. Ключовим фактором ефективності сульфату заліза є його хімічна форма, що містить двовалентне залізо (Fe2+), яке характеризується значно кращою біодоступністю порівняно з тривалентним залізом (Fe3+). Ця особ­ливість зумовлена здатністю двовалентного заліза краще розчинятися в кислому середовищі шлунка та ефективніше транспортуватися через слизову оболонку кишечника [7].

Завдяки високій біодоступності сульфат заліза демонструє здатність швидко та ефективно поповнювати запаси цього мікроелемента в організмі, що є критично важливим при лікуванні ЗДА [8]. Ця властивість особливо цінна в ситуаціях, коли необхідне швидке відновлення рівня гемоглобіну та фери­­тину. Більше того, двовалентне залізо із сульфату заліза легко включається в процес синтезу гемо­глобіну, що сприяє швидкому підвищенню його концентрації в крові [9].

Численні клінічні дослідження підтверджують високу ефективність сульфату заліза у лікуванні ЗДА, демонструючи значне підвищення рівня гемоглобіну та феритину при його застосуванні. У дослідженні J.M. Powers et al. (2017) було продемонстровано, що добавки сульфату заліза підвищують концентрацію гемоглобіну ефективніше, ніж комплекс полі­сахаридів заліза, а також було більше повідомлень про діарею при застосуванні останньої сполуки [10].

Важливо зазначити, що сульфат заліза добре поєднується з іншими речовинами, які можуть покращувати його засвоєння. Зокрема, комбінація з аскорбіновою кислотою суттєво підвищує абсорб­­­цію заліза в кишечнику, що додатково підвищує ефективність терапії [11, 12].

Роль аскорбінової кислоти

Аскорбінова кислота (вітамін С) відіграє ключову роль у метаболізмі заліза та демонструє значний потенціал у підвищенні ефективності терапії ЗДА, особливо в комбінації із сульфатом заліза. Біологічні функції аскорбінової кислоти включають антиоксидантну, хелатну та коферментну активність, що робить її важливим компонентом схеми лікування ЗДА [13-15]. Крім того, вітамін С бере участь у відновленні тканин через стимуляцію синтезу колагену, у виробництві нейромедіаторів та підтримці функціонування імунної системи.

Особливу увагу привертає прооксидантна активність вітаміну С, яка відіграє критичну роль у підвищенні біодоступності заліза [16, 17]. Ця властивість пов’язана зі здатністю аскорбінової кислоти відновлювати тривалентне залізо (Fe3+) до двовалентного (Fe2+) шляхом утворення хелатного комплексу. Оскільки двовалентне залізо є формою, що безпосередньо бере участь у синтезі гемоглобіну, аскорбінова кислота фактично переводить залізо з неактивної форми у біодоступну. Цей процес має вирішальне значення для ефективного лікування ЗДА, оскільки забезпечує організм легкозасвоюваною формою заліза.

У контексті терапії ЗДА аскорбінова кислота проявляє свою ефективність через два основні механізми. Перший реалізується у шлунково-кишковому тракті (ШКТ), де відновлення Fe3+ до Fe2+ значно підвищує абсорбцію заліза [18]. Це особливо важливо при пер­оральному прийомі препаратів заліза, оскільки покращує їх засвоєння та зменшує ризик побічних ефектів, пов’язаних із недостатньою абсорбцією. Другий механізм діє у кровоносному руслі, де аскорбінова кислота сприяє мобілізації заліза з депо (транс­ферину), переводячи його у двовалентну форму, готову для синтезу гемоглобіну і транс­портування кисню. Ця функція є особливо важливою при хронічних анеміях, оскільки дозволяє організму швидко використовувати наявні запаси заліза.

Ефективність цих механізмів була продемонстрована в нещодавньому дослідженні [19], яке вив­чало вплив дієтичного втручання на статус заліза у молодих жінок. Учасниці дослідження отримували 50 г збагачених залізом вівсяних пластівців на сніданок та 200 мл апельсинового соку окремо в другій половині дня протягом 8 тижнів. Важливо зазначити, що продукти, які місять залізо та віта­­­мін С, вживалися не одночасно, що дозволило оцінити ефективність їх роздільного прийому.

Статус заліза оцінювався за комплексом гематологічних і біохімічних показників, включаючи рівень еритроцитів, гемоглобіну, гематокриту, сиро­ваткового заліза та феритину. Вимірювання проводилися на початку дослідження, через 4 тижні та наприкінці 8-тижневого періоду інтервенції.

Результати дослідження показали статистично значуще підвищення рівня гематокриту після 8 тижнів інтервенції порівняно з початковим рівнем (p<0,05). Це свідчить про позитивний вплив комбінованого застосування заліза та віта­­міну С на ­еритропоез, навіть при їх роздільному прийомі [19].

Сучасні стратегії терапії ЗДА:у фокусі залізо + вітамін С

Пероральні залізовмісні препарати широко використовуються для лікування ЗДА за відсутності ризику токсичності, що виникає внаслідок надлишкового відкладення заліза у тканинах, та пов’язаних із цим уражень. Клінічне застосування комбінації заліза та аскорбінової кислоти демонструє високу ефективність у лікуванні широкого спектра залізо­дефіцитних станів, особливо ЗДА. Ця ефективність базується на здатності аскорбінової кислоти суттєво підвищувати біодоступність заліза та прискорювати відновлення його запасів в організмі. Механізм цього впливу пов’язаний зі складною взаємодією комплексів «аскорбат – залізо» на клітинному та субклітинному рівнях (рисунок) [20].

Рис. Ключові аспекти взаємодії вітаміну С і заліза

Зокрема, було встановлено, що аскорбінова кислота впливає на транспортування заліза через клітинні мембрани, що має вагоме фізіологічне значення. Дослідження виявили кілька шляхів накопичення заліза в клітинах, включаючи залежне від аскорбату поглинання двовалентного заліза через двовалентний транспортер металів 1 (DMT1) [21]. Цей процес забезпечує біодоступність заліза для рецепторів DMT1 та посилює його поглинання ентероцитами слизової оболонки тонкої кишки. Такий механізм значно покращує абсорбцію пероральних препаратів заліза без ризику розвитку токсичності, оскільки кількість необхідного заліза контролюється білками. Важливо відзначити, що при насиченні еритроцитів гемоглобіном та утворенні достатнього депо заліза швидкість його засвоєння природним чином знижується, забезпечуючи безпечність терапії.

Сприяння шлунково-кишковому всмоктуванню негемового заліза аскорбіновою кислотою включає часткове відновлення Fe3+ до Fe2+ і підвищення розчинності обох форм заліза. Це досягається за рахунок утворення комплексу з аскорбатом, що полегшує подальше поглинання заліза ентеро­цитами. Такий комплексний механізм дії забезпечує ефективне засвоєння заліза з мінімальним ризиком побічних ефектів.

Для оптимізації терапевтичного ефекту були проведені дослідження різних доз аскорбінової кислоти. Результати показали, що в дозі 100 мг аскорбінова кислота повністю засвоюється організмом. У дозі 200 мг біодоступність залишалася повною, але знижувалася при дозах ≥500 мг [22]. Ці дані дозволяють розробляти комбіновані препарати з оптимальним співвідношенням складових.

Важливо враховувати, що на засвоєння заліза впливають численні біохімічні та клінічні фактори, які варіюються у кожного пацієнта. Ці фактори включають рівні навантаження залізом, статус харчування та індивідуальні потреби у віта­­міні С. Незважаючи на ці індивідуальні відмінності, присутність комплексу «залізо – вітамін С» залишається ключовою умовою ефективної замісної терапії.

Клінічне застосування такої комбінації виходить за рамки лікування класичної ЗДА: вона показала свою ефективність у профілактиці ЗДА у вагітних, лікуванні анемії хронічних захворювань, корекції залізодефіциту у спортсменів та при мальабсорбції. Результати нещодавнього дослідження А.J. Puspita (2021) продемоснтрували ефективність комбінації «залізо – вітамін С» при терапії анемії у вагітних жінок [23]. Крім того, комбінація заліза з аскорбіновою кислотою ефективна як підтримуюча терапія після корекції тяжкої анемії.

Додаткові переваги цієї комбінації включають анти­оксидантні властивості аскорбінової кислоти, які можуть захищати клітини від оксидативного стресу, що часто супроводжує анемічні стани. Більше того, вітамін С може покращувати загальний імунний статус пацієнтів, що особливо важливо при хронічних захворюваннях.

Сорбіфер Дурулес: синергічна дія заліза та вітаміну С у лікуванні анемії

Існує багато залізовмісних препаратів, але саме комбінація аскорбінової кислоти 60 мг і сульфату заліза 320 мг у складі лікувального засобу Сорбіфер Дурулес (виробництво компанії Egis) відповідає тим потребам засвоєння, безпечності та ефективності, які необхідні в клінічній практиці. Сульфат ефективно поповнює нестачу заліза в орга­нізмі, а безпечна доза аскорбінової кислоти поліпшує абсорбцію Fe3+ у ШКТ і біодоступність у тканинах та клітинах крові. Модифіковане вивіль­нення іонів двовалентного заліза у таблетованій формі запобігає небажаному підвищенню рівня іонів заліза у ШКТ та їхній подразнювальній дії на слизову оболонку.

Зазвичай досить важко досягти належного рівня гемоглобіну лише шляхом корекції харчування, оскільки спостерігається часткове засвоєння заліза через фактори конкуренції з іншими поживними речовинами, які мають хелатні властивості, а також з іншими металами, такими як мідь і цинк. У цьому контексті на процес засвоєння заліза можуть впливати багато компонентів їжі, які містять ліганди, що зв’язують метали, включаючи фітохелатори, такі як поліфеноли, фітинова кислота та дубильні речовини. Крім того, харчові продукти можуть проявляти окисно-­відновну актив­ність у взаємодії із залізом, що також може впливати на його засвоєння [16]. За таких умов для оптимізації всмоктування цього мікроелемента рекомендовано приймати Сорбіфер Дурулес за 30 хв до їди, запиваючи достатньою кількістю води. Такий режим дозволяє запобігти взаємодії заліза з їжею та підвищує його засвоюваність. Після перорального прийому препарату Сорбіфер Дурулес абсорбція заліза відбувається досить повільно, оскільки при проходженні таблетки через ШКТ вивільнення іонів заліза з матриксу триває протягом 6 годин.

На початкових етапах препарат призначають двічі на добу, проте важливо після нормалізації рівня гемо­глобіну приймати Сорбіфер Дурулес до етапу насичення депо (контроль рівня феритину). Підібрана комбінація дозування «залізо – вітамін С» у складі Сорбіфер Дурулес підтримує запаси двовалентної форми заліза, покращує його всмоктування у травному тракті, стимулює утворення гемоглобіну й дозрівання еритроцитів, а також проявляє характерні для аскорбінової кислоти ­капілярозміцнювальні та антиоксидантні ­­властивості.

Препарат ефективно коригує дефіцит заліза завдяки синергічній дії його компонентів. Призначення комбінованого препарату Сорбіфер Дурулес відзначається хорошою динамікою гема­тологічних показників, забезпечує приріст рівня гемоглобіну до 40 г/л за 4 тижні. Також накопичені дані застосування препарату для профілактики й лікування залізодефіцитних станів, у тому числі у жінок під час вагітності та в період лактації. Профіль безпеки та належне дозування компонентів роблять Сорбіфер Дурулес препаратом вибору для корекції ЗДА з доведеною ефективністю.

Таким чином, дотримання парадигми синергізму комплексу «залізо – вітамін С» підтвердило свою важливість у клінічній практиці при лікуванні залізо­дефіцитних станів. Препарат Сорбіфер Дурулес має доведений профіль безпеки і мінімальну кількість побічних ефектів, тому може бути рекомендований для лікування анемії та профілактики дефіциту заліза у багатьох категорій пацієнтів.

Література

1. Loganathan V., Bharathi A., Prince A.M. et al. (2023) Treatment efficacy of vitamin C or ascorbate given as co-intervention with iron for anemia – A systematic review and meta-analysis of experimental studies. Clin Nutr ESPEN, 57, 459-468.

2. WHO (2023) Accelerating anaemia reduction: a comprehensive framework for action.

3. Pantopoulos K., Porwal S.K., Tartakoff A. et al. (2024) Mechanisms of Mammalian Iron Homeostasis. Biochemistry, 51, 5705-5724.

4. Cairo G., Bernuzzi F., Recalcati S. (2006). A Precious Metal: Iron, an Essential Nutrient for all Cells. Genes Nutr, 1, 25-39.

5. Gozzelino R., Arosio P. (2016). Iron Homeostasis in Health and Disease. Int. J. Mol. Sci., 17, 130.

6. Kontoghiorghes G., Kolnagou A. (2005) Molecular Factors and Mechanisms Affecting Iron and Other Metal Excretion or Absorption in Health and Disease. The Role of Natural and Synthetic Chelators. Curr. Med. Chem., 12, 2695-2709.

7. Santiago P. (2012) Ferrous versus ferric oral iron formulations for the treatment of iron deficiency: a clinical overview. ScientificWorldJournal, 2012, 846824.

8. Benson A.E., Shatzel J.J., Ryan K.S. et al. (2022) The incidence, complications, and treatment of iron deficiency in pregnancy. Eur J Haematol, 109(6), 633-642.

9. Ashmead H.D. (2001) The absorption and metabolism of iron amino acid chelate. Arch Latinoam Nutr, 51 (1 Suppl 1), 13-21.

10. Powers J.M., Buchanan G.R., Adix L. et al. (2017) Effect of Low-Dose Ferrous Sulfate vs Iron Polysaccharide Complex on Hemoglobin Concentration in Young Children With Nutritional Iron-Deficiency Anemia: A Randomized Clinical Trial. JAMA, 317(22), 2297-2304.

11. Cook J.D., Monsen E.R. (1977) Vitamin C, the common cold, and iron absorption. Am. J. Clin. Nutr., 30, 235-241.

12. Sayers M.H., Lynch S.R., Jacobs P. et al. (1973) The effects of ascorbic acid supplementation on the absorption of iron in maize, wheat and soy. Brit. J. Haematol., 24, 209-218.

13. Macan A.M., Kraljević T.G., Raić-malić S. (2019) Therapeutic Perspective of Vitamin C and Its Derivatives. Antioxidants, 8, 247.

14. Naidu K.A. (2003) Vitamin C in Human Health and Disease Is Still a Mystery? An Overview. Nutr. J., 2, 7.

15. Pham-Huy L.A., He H., Pham-Huy C. (2008) Free Radicals, Antioxidants in Disease and Health. Int. J. Biomed. Sci., 4, 89-96.

16. Kontoghiorghe C.N., Kolnagou A., Kontoghiorghes G.J. (2015). Phytochelators Intended for Clinical Use in Iron Overload, Other Diseases of Iron Imbalance and Free Radical Pathology. Molecules, 20, 20841-20872.

17. Koppenol W.H., Hider R.H. (2019). Iron and Redox Cycling. Do’s and Don’ts. Free Radic. Biol. Med., 133, 3-10.

18. Sabatier M., Rytz A., Husny J. et al. (2020) Impact of Ascorbic Acid on the In Vitro Iron Bioavailability of a Casein-Based Iron Fortificant. Nutrients, 12, 2776.

19. Skolmowska D., Głąbska D. (2022). Effectiveness of Dietary Intervention with Iron and Vitamin C Administered Separately in Improving Iron Status in Young Women. Int J Environ Res Public Health, 19(19), 11877.

20. Kontoghiorghes G.J., Kolnagou A., Kontoghiorghe C.N. et al. (2020) Trying to Solve the Puzzle of the Interaction of Ascorbic Acid and Iron: Redox, Chelation and Therapeutic Implications. Medicines (Basel), 7(8), 45.

21. Thumser A.E., Rashed A.A., Sharp P.A. (2010) Ascorbate Enhances Iron Uptake into Intestinal Cells through Formation of a FeCl3-ascorbate Complex. Food Chem., 123, 281-285.

22. Levine M., Conry-Cantilena C., Wang Y. et al. (1996) Vitamin C Pharmacokinetics in Healthy Volunteers: Evidence for a Recommended Dietary Allowance. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93, 3704-3709.

23. Puspita A.J. (2021) Pengaruh pemberian tablet zat besi dan vitamin c terhadap kenaikan kadar hemoglobin pada ibu hamil anemia. JMH, 02(04).

Підготувала Катерина Пашинська