Biologická role železa v lidském organismu

Formy železa v lidském těle

Největší podíl železa, přibližně 65 až 70 procent, se nachází ve formě takzvaného funkčního železa. To je železo, které tělo právě používá. Tvoří součást hemoglobinu v červených krvinkách přenášející kyslík z plic do tkání a myoglobinu ve svalech, kde slouží jako zásoba kyslíku pro svalovou práci. Kromě toho je železo přítomné v řadě enzymů jako jsou cytochromy zapojené do buněčného dýchacího řetězce, kataláza nebo ribonukleotidreduktáza. Tyto enzymy se podílejí na antioxidačních procesech, syntéze DNA i tvorbě důležitých neurotransmiterů.

Transportní železo představuje jen asi 0,1 procent tělesného železa. Jedná se o železo, které je na cestě z místa vstřebávání do míst, kde je potřeba. V krevní plazmě, je železo vázáno na bílkovinu zvanou transferin přenášející železité železo (Fe3+) k buněčným receptorům. Nasycení transferinu se za fyziologických podmínek pohybuje mezi 25 až 50 procenty, přičemž jakýkoliv výkyv může znamenat narušení rovnováhy železa v těle.

Zásobní železo tvoří zhruba 25 až 30 procent celkového množství a ukládá se především v játrech, slezině a kostní dřeni. Slouží jako železo „na horší časy“. Hlavním zásobním proteinem železa v těle je ferritin sloužící zároveň jako citlivý ukazatel jeho celkových zásob. Při nadbytku se železo ukládá také ve formě hemosiderinu – hůře dostupné a potenciálně toxické sloučeniny vznikající rozpadem ferritinu.

Typy železa v potravě a jejich vstřebávání

Ve výživě rozlišujeme železo na hemové a nehemové.

Hemové železo je vázané na hem, nosič kyslíku, který je součástí hemoglobinu a myoglobinu. Nachází se výhradně v živočišných potravinách, jako je červené maso, vnitřnosti (zejména játra a ledviny), ryby a drůbež. Tělo dokáže hemové železo vstřebat velmi efektivně, a to přibližně z 15 až 35 procent. Jeho absorpce je jen minimálně ovlivněna složením potravy a většina běžných látek, které jeho vstřebatelnost snižují (například vápník, fytáty nebo taniny), ji významně nebrzdí.

Naopak nehemové železo, které není součástí hemu, se nachází především v rostlinných potravinách – luštěninách, obilovinách, semenech, ořeších a zelenině. Jeho vstřebatelnost je nižší a značně kolísá (2 až 20%) v závislosti na dalších složkách potravy. Absorpce nehemového železa je citlivá na látky podporující (enhancery) i tlumící (inhibitory).

Mezi nejvýznamnější enhancery vstřebávání patří vitamín C, kdy už 50mg může výrazně zvýšit biologickou dostupnost železa. Podobně fungují kyselina citronová a další organické kyseliny. Konzumace živočišných bílkovin společně s rostlinnými zdroji železa také zlepšuje jeho vstřebávání – tento jev je známý jako „meat factor“. Ačkoliv přesný mechanismus není zcela objasněn, předpokládá se, že malé bílkovinné části ze svalové tkáně pomáhají udržet železo ve vstřebatelné formě. Naopak vstřebávání nehemového železa snižují fytáty (například v nenaklíčených celozrnných obilovinách a luštěninách), polyfenoly (zejména v čaji, kávě a červeném víně), vysoké dávky vápníku, oxaláty (např. špenát, rebarbora) a léky snižující žaludeční kyselost. Odbourávání fytátů můžeme podpořit fermentací a nakličováním.(1)(2)(3)

Hlavní role železa v organismu

Jednou z jeho nejdůležitějších úloh je zajištění přenosu kyslíku. Tvoří součást hemoglobinu, bílkoviny v červených krvinkách, která váže kyslík v plicích a doručuje ho do všech tkání těla. Podobně funguje i myoglobin ve svalech, ten kyslík zadržuje a uvolňuje podle potřeby během svalové práce. Pokud tělu železo chybí, nemůže vytvářet dostatečné množství funkčního hemoglobinu. Vznikají pak drobné a bledé červené krvinky neschopné efektivně přenášet kyslík – tento stav se nazývá mikrocytární hypochromní anémie a může se projevovat únavou, dušností nebo bledostí.(4)(18)(19)

Další důležitou úlohou je tvorba energie v buňkách. V mitochondriích se účastní tzv. dýchacího řetězce, kde pomáhá vytvářet molekulu ATP – hlavní formu energie pro buňky a jejich funkce. Bez dostatku železa buňky hladoví, mají sice „palivo“ (např. glukózu), ale chybí jim „zapalovač“, jež energii skutečně uvolní.(5)

Podstatnou oblastí je také syntéza DNA, tedy tvorba genetického materiálu při dělení buněk. Tvoří součást ribonukleotidreduktázy, umožňující přeměnit stavební kameny RNA na DNA – bez této přeměny by se buňky nemohly správně množit a obnovovat. Kromě toho podporuje růst a obnovu rychle dělících se tkání, kam spadá kostní dřeň, sliznice trávicího traktu nebo kůže. (6)(12)

Neméně důležitá role představuje vliv na imunitní systém. Pomáhá imunitním buňkám – hlavně T- lymfocytům – růst, aktivovat se a bránit tělo proti virům, bakteriím a dalším vetřelcům. Navíc se účastní tvorby tzv. reaktivních kyslíkových forem (ROS), což jsou molekuly, které imunitní systém v případě potřeby využívá jako zbraně proti patogenům. Zároveň je ale součástí antioxidačních enzymů, jako je kataláza nebo peroxidáza rozkládající škodlivé sloučeniny a chrání buňky před poškozením.(7)(8)(11)

Železo ovlivňuje také činnost mozku a nervové soustavy. Je nezbytné pro tvorbu některých neurotransmiterů. Například enzym tyrosinhydroxiláza spouštějící tvorbu dopaminu, potřebuje železo jako kofaktor. (9)(10)

Suplementace železa – jaké jsou možnosti?

• Bisglycinát železnatý - představuje chelátovanou formu železa, ve které je železo vázáno na dvě molekuly aminokyseliny glycinu. Tato vazba zajišťuje vysokou biologickou dostupnost a zároveň výrazně snižuje riziko gastrointestinálních nežádoucích účinků, jež jsou běžné u anorganických forem železa. Bisglycinát bývá dobře tolerován i při dlouhodobé suplementaci.
• Fumarát železnatý - je organická sůl s vysokým obsahem elementárního železa. Díky tomu je efektivní při doplňování zásob železa, zejména u osob s prokázanou anémií z jeho nedostatku. Nicméně jeho absorpce je závislá na kyselém pH žaludku. Při samostatné suplementaci bývá častěji spojován s vedlejšími účinky, jako je zácpa, nevolnost nebo bolest břicha, proto je vhodné kombinovat jej s dalšími formami železa.
• Laktoferin – jedná se o glykoprotein, který nejen, že sám obsahuje železo, ale také se podílí na jeho transportu. Je velmi dobře snášen.
• Liposomální železo - je technologicky inovativní forma, kde je železo enkapsulováno v liposomální membráně, tvořené fosfolipidy. Tento nosič umožňuje stabilní transport železa přes trávicí trakt a jeho vstřebání přímo v tenkém střevě, čímž se minimalizují ztráty a omezuje přímý kontakt s mukózní vrstvou střeva. Výsledkem je vysoká účinnost při současně nízkém výskytu gastrointestinálních potíží.
• Organické formy železa – patří sem například extrakt z listů Murraya koenigii, znamý jako kari strom, poskytuje zdroj železa a zároveň obsahuje Flavonoidy, antioxidanty a stopové prvky zlepšující celkovou vstřebatelnost. Jedná se o formu vhodnou pro všechny, kteří chtějí železo doplnit co nepřirozenější možnou cestou.

Kdy má smysl doplňovat železo a kdo by měl zpozornět

Suplementace železa by měla být vždy podložena laboratorními vyšetřeními. Nejednoznačné příznaky jako únava, slabost nebo snížená výkonnost mohou mít různé příčiny, a ne každý případ vyžaduje doplnění železa. Je důležité připomenout, že nadbytek železa může být pro organismus stejně škodlivý jako jeho nedostatek. Při dlouhodobém předávkování hrozí zvýšené ukládání železa ve tkáních, což může vést k oxidačnímu stresu, poškození jater, slinivky nebo srdce. Proto by suplementace měla být vždy cílená a kontrolovaná. Existují však skupiny, u kterých je riziko nedostatku výrazně vyšší.

Nejčastěji se jedná o ženy v reprodukčním věku, zejména při silné nebo dlouhotrvající menstruaci. Pravidelné krevní ztráty mohou postupně vyčerpávat zásoby železa a vést k anémii. Zvýšené nároky má tělo i v těhotenství a při kojení – železo je nezbytné pro vývoj plodu, placenty a pro rozšířený krevní objem matky. Ve třetím trimestru může být jeho potřeba až trojnásobná. Vyšší riziko se týká také dospívajících, zejména dívek, jejichž organismus prochází rychlým růstem a zároveň jim začíná menstruační cyklus.(13)(14)(15)

Další ohroženou skupinou jsou sportovci, hlavně ti vytrvalostní. Ztrácejí železo nejen potem a močí, ale i mechanickým poškozením červených krvinek při nárazech chodidel (tzv. foot strike hemolýza). Suplementace může být také důležitá po úrazech, operacích, opakovaném darování krve. U seniorů bývá snížená schopnost absorpce železa způsobená nižší tvorbou žaludeční kyseliny a případnou přítomností chronických nemocí.(16)

Zvýšenou pozornost by měli věnovat stavu svých zásob i vegetariáni a vegani, protože rostlinná strava obsahuje pouze nehemové železo.(20)

Závěr

Železo je zásadní pro přenos kyslíku, tvorbu energie, imunitní funkce i správnou činnost nervové soustavy. Jeho dlouhodobý nedostatek může narušit vitalitu, psychickou odolnost i celkovou kvalitu života. Udržování optimálních hladin by proto mělo být součástí cílené péče o zdraví – nejen při podezření na anémii, ale i v rámci prevence.

Autorka článku: Lucie Kokyová

Zdroje:

(1) Moustarah F, Daley SF. Dietary Iron. 2024 Jan 8. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island(FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan–. PMID: 31082013.

(2) Consalez F, Ahern M, Andersen P, Kjellevold M. The Effect of the Meat Factor in Animal-Source Foods on Micronutrient Absorption: A Scoping Review. Adv Nutr. 2022 Dec22;13(6):2305-2315. doi: 10.1093/advances/nmac089. PMID: 36055778; PMCID:PMC9776636.

(3)Elliott H, Woods P, Green BD, Nugent AP. Can sprouting reduce phytate and improve the nutritional composition and nutrient bioaccessibility in cereals and legumes? Nutr Bull. 2022 Jun;47(2):138-156. doi: 10.1111/nbu.12549. Epub 2022 Apr 21. PMID: 36045098.

(4) Rhodes CE, Denault D, Varacallo MA. Physiology, Oxygen Transport. [Updated 2022 Nov 14]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2025 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538336/

(5)Ben Zichri- David, S., Shkuri, L. & Ast, T. Pulling back the mitochondria’s iron curtain. npj Metab Health Dis 3, 6 (2025). https://doi.org/10.1038/s44324-024-00045-y

(6) Sanvisens N, Bañó MC, Huang M, Puig S. Regulation of ribonucleotide reductase in response to iron deficiency. Mol Cell. 2011 Dec 9;44(5):759-69. doi: 10.1016/j.molcel.2011.09.021. PMID: 22152479; PMCID: PMC3240860.

(7)https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2022.816282/full

(8) https://aacrjournals.org/cancerimmunolres/article-abstract/12/9/1252/747076/Iron-Boosts-Antitumor-Type-1-T-cell-Responses-and?redirectedFrom=fulltext

(9) Daubner SC, Le T, Wang S. Tyrosine hydroxylase and regulation of dopamine synthesis. Arch Biochem Biophys. 2011 Apr 1;508(1):1-12. doi: 10.1016/j.abb.2010.12.017. Epub 2010 Dec 19. PMID: 21176768; PMCID: PMC3065393.

(10) Kim J, Wessling-Resnick M. Iron and mechanisms of emotional behavior. J Nutr Biochem. 2014 Nov;25(11):1101-1107. doi: 10.1016/j.jnutbio.2014.07.003. Epub 2014 Aug 2. PMID: 25154570; PMCID: PMC4253901.

(11) Nandi A, Yan LJ, Jana CK, Das N. Role of Catalase in Oxidative Stress- and Age-Associated Degenerative Diseases. Oxid Med Cell Longev. 2019 Nov 11;2019:9613090. doi: 10.1155/2019/9613090. PMID: 31827713; PMCID: PMC6885225

(12) Callens C, Coulon S, Naudin J, Radford-Weiss I, Boissel N, Raffoux E, Wang PH, Agarwal S,Tamouza H, Paubelle E, Asnafi V, Ribeil JA, Dessen P, Canioni D, Chandesris O, Rubio MT,
Beaumont C, Benhamou M, Dombret H, Macintyre E, Monteiro RC, Moura IC, Hermine O. Targeting iron homeostasis induces cellular differentiation and synergizes with differentiating agents in acute myeloid leukemia. J Exp Med. 2010 Apr 12;207(4):731-50. doi: 10.1084/jem.20091488. Epub 2010 Apr 5. PMID: 20368581; PMCID: PMC2856037.

(13) Munro MG, Mast AE, Powers JM, Kouides PA, O'Brien SH, Richards T, Lavin M, Levy BS. The relationship between heavy menstrual bleeding, iron deficiency, and iron deficiency anemia. Am J Obstet Gynecol. 2023 Jul;229(1):1-9. doi: 10.1016/j.ajog.2023.01.017. Epub 2023 Jan 24. PMID: 36706856.

(14) Institute of Medicine (US) Committee on Nutritional Status During Pregnancy and Lactation. Nutrition During Pregnancy: Part I Weight Gain: Part II Nutrient Supplements. Washington (DC): National Academies Press (US); 1990. 14, Iron Nutrition During Pregnancy. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK235217/

(15) Aabdien M, Al Kaabi N, Al-Kohji SMS, Selim N. Epidemiology of iron deficiency among adolescents aged 10-19 years old in Qatar: a cross-sectional study. BMJ Open. 2022 Dec 7;12(12):e061666. doi: 10.1136/bmjopen-2022-061666. PMID: 36600377; PMCID: PMC9730356

(16) Lippi G, Schena F, Salvagno GL, Aloe R, Banfi G, Guidi GC. Foot-strike haemolysis after a 60-km ultramarathon. Blood Transfus. 2012 Jul;10(3):377-83. doi: 10.2450/2012.0167-11. Epub 2012 May 17. PMID: 22682343; PMCID: PMC3417738

(17) Annibale B, Capurso G, Delle Fave G. The stomach and iron deficiency anaemia: a forgotten link. Dig Liver Dis. 2003 Apr;35(4):288-95. doi: 10.1016/s1590-8658(03)00067-7. PMID: 12801042

(18) Mouleeswaran KS, Einstien D, Prathiba A.(2022).Usefulness of Reticulocyte Haemoglobin Equivalent in the Evaluation of Iron Deficiency Status: A Cross-sectional Study,J Clin of Diagn Res. 16(6), EC10-EC12.

(19) Callens C, Coulon S, Naudin J, Radford-Weiss I, Boissel N, Raffoux E, Wang PH, Agarwal S,Tamouza H, Paubelle E, Asnafi V, Ribeil JA, Dessen P, Canioni D, Chandesris O, Rubio MT,Beaumont C, Benhamou M, Dombret H, Macintyre E, Monteiro RC, Moura IC, Hermine O.Targeting iron homeostasis induces cellular differentiation and synergizes withdifferentiating agents in acute myeloid leukemia. J Exp Med. 2010 Apr 12;207(4):731-50. doi:10.1084/jem.20091488. Epub 2010 Apr 5. PMID: 20368581; PMCID: PMC2856037.

(20) Slywitch E, Savalli C, Duarte ACG, Escrivão MAMS. Iron Deficiency in Vegetarian and Omnivorous Individuals: Analysis of 1340 Individuals. Nutrients. 2021 Aug 26;13(9):2964. doi: 10.3390/nu13092964. PMID: 34578841; PMCID: PMC8468774.