RAS PhysiologyФизиология человека Human Physiology

  • ISSN (Print) 0131-1646
  • ISSN (Online) 3034-6150

Iron Metabolism in Human Body on Earth and in Space

PII
S3034615025030113-1
DOI
10.7868/S3034615025030113
Publication type
Review
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 51 / Issue number 3
Pages
110-124
Abstract
The review summarizes modern concepts about iron metabolism in the human body under terrestrial conditions and during space flights. The processes of absorption, transport, deposition and excretion of iron from the body, the effect of regulatory proteins, transporter proteins and receptor proteins on the metabolism of this trace element are considered. Special attention is paid to iron metabolism among participants in ground-based model experiments simulating the effects of space flight factors, as well as among crew members of expeditions to the Mir space station and the International Space Station. The paper presents and analyzes, from a modern point of view, experimental data on the peculiarities of iron metabolism in humans under extreme conditions of vital activity.
Keywords
метаболизм железа космическая медицина орбитальные экспедиции модельные наземные эксперименты
Date of publication
02.06.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
42

References

  1. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 9. Захарова И.Н., Мачнева Е.Б. Коррекция дефицита железа: исторические и современные аспекты // Вопросы практической педиатрии. 2014. Т. 9. № 4. С. 2.
  10. 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. 11. Лукина Е.А., Деженкова А.В. Метаболизм железа в норме и при патологии // Клиническая онкогематология. 2015. Т. 8. № 4. С. 355.
  12. 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. 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. 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. 15. Dutt S., Hamza I., Bartnikas T.B. Molecular mechanisms of iron and heme metabolism // Annu. Rev. Nutr. 2022. V. 42. P. 311.
  16. 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. 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. 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. 19. Курченкова В.И., Капралов Н.В., Шоломицкая-Гулевич И.А. Разнонаправленные нарушения обмена железа // Медицинский журнал. 2020. № 3. С. 12.
  20. 20. Ших Е.В., Дроздов В.Н., Шулятьева Н.В., Осипян Е.Э. Патогенетические варианты латентного дефицита железа и эффективность терапии у больных с инфекцией H. Pylori // Поликлиника. 2021. № 2. С. 10.
  21. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 28. Branch J.D. 3rd, Pate R.R., Bodary P.F., Convertino V.A. Red Cell Volume and [Erythropoeitin] Responses During Exposure to Simulated Microgravity // Aviat. Space Environ. Med. 1998. V. 69. № 4. P. 347.
  29. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 38. Smith S.M. Red blood cell and iron metabolism during space flight // Nitrition. 2002. V. 18. № 10. P. 864.
  39. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library