Почти треть мирового населения страдает анемией, которая в 80–90% случаев обусловлена нехваткой железа в организме. При недостатке этого нутриента нарушается работа всех жизненно важных органов, в том числе головного мозга. Железодефицитные состояния — провокатор психопатологий, инсомнии и снижения умственных способностей. Рассказываем, чем опасна анемия для головного мозга и как восполнять недостаток железа.
Влияние железа на ЦНС
Железо — эссенциальный микроэлемент, влияющий на работу всех систем организма. К его ключевым функциям относятся транспорт электронов, кислорода, синтез ДНК, тканевое дыхание. Недостаток железа в организме имеет множество негативных эффектов, включая снижение иммунитета, хроническую усталость и ухудшение функционирования ЦНС.
Организм не вырабатывает железо самостоятельно и получает его вместе с пищей. Большая часть этого микроэлемента содержится в гемоглобине эритроцитов. Депонируется железо в клетках печени, селезенки, костного мозга и других тканях в форме ферритина — сложного белкового комплекса (железопротеида).
Железо проникает в головной мозг через гематоэнцефалический барьер с помощью транспортного белка трансферрина. Самая высокая его концентрация наблюдается в базальных ганглиях — комплексе крупных мозговых структур, окружающих центральную лимбическую систему. Базальные ганглии, помимо регуляции моторики, также управляют эмоциями, поведением и мотивацией.
Железо участвует во многих процессах, важных для ЦНС, включая генерацию нервных импульсов, формирование миелиновой оболочки аксонов и выработку нейромедиаторов. От него зависит нормальная работа гипоталамуса — главного регулировщика нейроэндокринной системы.
Дефицит железа в головном мозге приводит к депрессии и тревожным расстройствам. Низкий уровень железа в ЦНС провоцирует гибель митохондрий мозга — основных производителей АТФ, необходимой для функционирования нейронов. Митохондриальная дисфункция — провокатор снижения умственных способностей и интеллекта.
Железодефицит во время гестации ассоциируется с психопатологиями, неврологическими заболеваниями и аномальной структурой мозга у потомства.
С недостатком железа в организме ассоциировано несколько медицинских терминов, в том числе железодефицитная анемия (ЖДА) и латентный дефицит железа (ЛДЖ). В первом случае речь идет об истощении депо и транспортного железа. К лабораторным признакам ЖДА относятся низкий уровень гемоглобина, ферритина и сывороточного железа.
При ЛДЖ истощается только депо железа. Диагностический признак этого состояния — низкий уровень ферритина в крови, при этом показатели гемоглобина и сывороточного железа могут быть нормальными.
Ферритин крови — ключевой параметр для выявления железодефицитных состояний. Однако зачастую врачи из-за образовательных пробелов не назначают скрининг на ферритин, что приводит к недодиагностике ЛДЖ. Между тем без своевременного устранения он способен прогрессировать и трансформироваться в анемию со свойственными ей осложнениями.
Последствия недостатка железа для развивающегося мозга
Каждый третий ребенок не достигает своего потенциала развития к дошкольному возрасту. Первые 1000 дней жизни, от зачатия до 2-летнего возраста, — самый важный период для развития ЦНС.
Дефицит железа, возникший в это время, нарушает формирование головного мозга и выработку нейромедиаторов, приводя к необратимым нейрокогнитивным и поведенческим изменениям.
У беременных на 19–24-й неделе гестации возрастает риск латентного дефицита железа, который при отсутствии лечения в 65% случаев прогрессирует до ЖДА. В России анемия встречается практически у каждой третьей беременной. Такая высокая распространенность ЖДА во многом связана с возрастанием потребности в железе во время гестации.
У беременной увеличивается объем крови, а значит, возрастает и выработка гемоглобина. На каждый дополнительный грамм гемоглобина требуется 3,46 миллиграмма железа. Часть этого нутриента уходит на развитие и метаболизм плода. Кроме того, плод откладывает материнское железо про запас, чтобы воспользоваться им после рождения.
При небольшом железодефиците в материнском организме будущему ребенку ничего не угрожает, так как плацента депонирует железо и при необходимости направляет его на нужды плода. При выраженном железодефиците у беременной он возникает во всей системе мать—плацента—плод, что приводит к тяжелым последствиям, включая снижение умственных способностей и развитие психических расстройств у потомства.
При фетальном недостатке железа в головном мозге плода происходит целый ряд патологических процессов:
- Снижается синтез серотонина, дофамина, норадреналина — нейротрансмиттеров, от которых во многом зависит нормальная работа ЦНС. Серотонин отвечает за эмоциональную устойчивость, память и обучаемость, нормальное качество сна. Недостаток нейротрансмиттеров, возникший во время внутриутробного развития, сохраняется и во взрослом возрасте.
- Нарушается формирование важных мозговых структур, в том числе и гиппокампа, отвечающего за память распознавания. Дети, рожденные с низким уровнем ферритина в крови, демонстрируют плохую память распознавания как в младенчестве, так и в возрасте 3,5 лет. В школьном возрасте у них возникают проблемы с академической успеваемостью, планированием и вниманием.
- Нарушается миелинизация нервных волокон. Миелиновая оболочка «изолирует» длинные отростки нейронов — аксоны — чтобы проводить сигналы с высокой скоростью. Железо участвует в синтезе жирных кислот, входящих в состав миелина. При его недостатке наблюдается демиелинизация, повышающая риск задержки физического и умственного развития, ряда психических заболеваний.
- Изменяется экспрессия генов. Фетальный недостаток железа снижает экспрессию генов, отвечающих за синаптическую пластичность, и повышает активность генов, провоцирующих неврологические заболевания и психопатологии. Недостаточное потребление железа матерью в первом триместре гестации ассоциируется с повышенной вероятностью аутизма у потомства, во втором триместре — с возрастанием на 30% риска шизофрении. Также существует корреляция между фатальным недостатком железа и возникновения СДВГ в детском возрасте.
Плод может недополучать железо не только при недостатке нутриента в материнском организме. Доставка железа к плоду может нарушаться при наличии у беременной гипертонии, сахарного диабета, вредных привычек, включая курение.
У 68% детей первого года жизни, родившихся от матерей с ЖДА, может возникать анемия. Железодефицит у детей раннего возраста — провокатор задержки умственного, физического и речевого развития, снижения иммунитета и высокой заболеваемости.
ЖДА и когнитивные функции у подростков и взрослых
Пубертат связан с интенсивным ростом и гормональной перестройкой организма, поэтому в этот период возрастает потребность во всех нутриентах. Недостаток железа — распространенное явление во время пубертата: он встречается у 26,4% девушек и 16,5% юношей.
Дефицит железа негативно влияет на соматику, психику, умственные способности подростков. Он снижает память, концентрацию вниманию, мотивацию к обучению, провоцирует эмоциональную лабильность.
При несвоевременном устранении железодефицита этим нарушениям свойственен треккинг во взрослую жизнь. Обследование взрослых пациентов с ЖДА с помощью специальных шкал и ЭЭГ выявило, что недостаток железа негативно влияет и на сформировавшийся мозг, приводя к снижению памяти и интеллекта. Нормализация уровня ферритина в крови с помощью приема добавок железа коррелирует с улучшением когнитивных функций.
Железодефицит и депрессия
Согласно классической теории депрессии, в патогенезе этого заболевания лежит недостаточная выработка дофамина, норадреналина и серотонина. Пациентам с депрессивным расстройством часто назначаются антидепрессанты, увеличивающие концентрацию этих нейромедиаторов в головном мозге. Наиболее эффективными препаратами считаются селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС).
Источник: Нож
