Rauta

Esa Soppi, sisätautiopin dosentti

Yleistä

Rauta on elämälle ja kaikille soluille välttämätön hivenaine lukuunottamatta kypsiä tumattomia punasoluja. Rauta on kuitenkin punasolujen hemoglobiinin keskeinen rakenneaine ja osallistuu keskeisesti hapen kuljetukseen elimistössä. Lihassoluissa rautaa on myoglobiinissa, jossa se osallistuu hapen varastointin ja ohjaukseen lihassolujen käyttöön. Soluissa rauta toimii monien entsyymien toiminnan mahdollistajina (katalysaatori) ja osallistuu solujen hengitykseen mitokondrioissa ja energiantuotantoon. Kuitenkin ylimäärä rautaa elimistössä on monille soluille ja elimille myrkyllistä.

Varastorauta

Elimistössä on rautaa 4-5 g. Tästä n. 2,0-2,5 g on hemoglobiinissa ja n. 1,5-2 g varastoituneena ferritiinissä pääasiallisesti luuytimessä, pernassa ja maksassa. Lisäksi rautaa on huomattava määrä energiaa tuottavan aineenvaihdunnan entsyymeissä. Maksan ferritiini toimii pääasiallisena raudan varastona. Naisten rautavarastot ovat ilmeisesti huomattavasti vähäisemmät (500 mg tai jopa sen alle) kuin miehillä kuukautisista, raskauksista sekä imetyksestä johtuen. Elimistön kokonaisraudasta n. 400 mg toimii solujen proteiinien, mukaanlukien myoglobiini, kanssa osallistuen soluhengitykseen ja energiantuotantoon. Pieni määrä (34 mg eli alle 0,2 %) rautaa on verenkierrossa transferriinin sitoutuneena. Rautaa vapaana verenkierrossa on vain vähän johtuen sen potentiaalisesta haitalisuudesta.

 

Raudan imeytyminen ja käyttö elimistössä

Elimistön raudan säätely tapahtuu kahdella tasolla. Suurinta osaa elimistön tasolla säädellään kontrolloidulla imeytymisellä ravinnosta suolistosta ja toisaalta rautaa menetetään kontrolloimattomasti suolen ja ihon solujen hilseillessä, hikoiltaessa, vammojen ja verenvuotojen seurauksena. Tällä tavoin rautaa menetetään n. 1 mg vuorokaudessa. Kuukautiset lisäävät naisella raudan menetyksen n. 2 mg:aan päivässä. Solutasolla rautapitoisuutta säädellään spesifisesti eri solutyypeissä rautapitoisuutta ja kuljetusta säätelevien valkuaisten, kuten ferroportiini avulla.

Valtion ravitsemusneuvottelukunnan suosituksen mukaan rautaa tulisi saada 1,6 mg/vrk ravinnosta energiana nautittua megajoulea kohti (6,7 mg/kcal) eli aikuisilla naisilla noin 15 mg/vrk ja miehillä 9 mg/vrk. Tästä määrästä imeytyy päivittäin vain 1-2 mg. Tavanomainen länsimainen ravinto ei kuitenkaan aina täytä tarvittavaa raudan saantia.

Raudan imeytyminen suolistosta tapahtuu ohutsuolen alkuosasta ja on kokonaisuutena hyvin monimutkainen tapahtuma. Mahan hapokas ympäristö ja eräät ravintoaineet, kuten C-vitamiini edesauttavat raudan imeytymistä. Toisalta jotkin ravintoaineet sisältävät fytaatteja ja tanniineja, jotka estävät raudan imeytymistä.

Ravinnossa rauta esiintyy joko hemimolekyyliin sitoutuneena tai sitoutumattomana rautana. Hemimolekyyliin sitoutunut ferrirauta (Fe2+) on pääasiassa peräisin lihasta ja se imeytyy hyvin. Imeytymistä edeltää se, että haimaentsyymit pilkkovat hemin vapaaksi globiinivalkuaisesta (myo-tai hemoglobiini). Hemi siirtyy ohutsuolen limakalvon soluihin, jossa rauta irtoaa hemistä ja sitoutuu joko ferritiiniin tai transferriiniin. Transferriini toimii raudan kuljettajana elimistössä sen eri tarpeisiin.

Nonhemirauta, jota esiintyy viljassa ja joissakin kasviksissa imeytyy huonommin. Nonhemirautaa on olemassa joko ferri- (Fe2+) tai ferro- (Fe3+) muodossa. Kun ferrimuotoinen rauta päätyy ohutsuoleen, se on ensin muutettava ferromuotoiseksi raudaksi. Ferromuotoisen raudan imeytyminen suolen epiteelisoluun on aktiivinen tapahtuma. Solussa ferrorauta varastoituu ferritiiniin tai hapettuu takaisin ferrimuotoiseksi raudaksi, mikä on edyllytys raudan poistumiseksi suolen soluista. Vain vähäinen määrä raudasta poistuu vapaana, sillä ferrirauta sitoutuu tehokkaasti transferriiniin.

Transferriini kuljettaa rautaa luuytimeen hemoglobiinin muodostukseen, jota tarvitaan punasolujen keskeisenä rakennusaineena. Punasolut kiertävät verenkierrossa keskimäärin 120 päivää ennen kuin ne ikääntyvät ja tulevat retikuloendoteliaalijärjestelmään kuuluvien makrofaagien ”syömiksi” pääasiallisesti pernassa ja maksassa. Samalla punasolujen hemoglobiinin sitoutunut rauta vapautuu. Osa varastoidaan magrofaageissa ferritiinin sitoutuneena, joka on pääasiallinen raudan varastomuoto. Osa vapautuu verenkiertoon transferrinin sitoutuneena, joka kuljettaa raudan uudeleen luuytimeen punasolujen syntymistä varten. Noin 70 % elimistön raudasta on hemoglobiinissa ja myoglobiinissa. Hieman vajaa 30 % raudasta on sen varastomuodossa ferritiinissä. Tärkeissä entsyymeista, kuten sytokromi-, katalaasi- ja peroksidaasientsyymeissä rautaa on vain < 0,1 % raudan kokonaismäärästä. Kliinisesti näyttää kuitenkin siltä, että tämä rautamäärä on huomatavsti suurempi ja täällä tapahtuvat raudan muutokset vaikuttavat keskeisesti oireiden syntyyn ja häviämiseen.

Tavallisesti raudan menestys ja imeytyminen ovat tasapainossa. Käsitys on, että raudan menetyksen lisääntyessä raudan imeytyminen suolen sisällöstä lisääntyy tiettyyn pisteeseen asti. Tätä prosessia säätelee maksasta erittyvä hepsidiinihormoni, joka kontrolloi raudan imeytymistä suolesta ja vapautumista varastoista. Hepsidiinpitoisuuden lasku raudanpuutteessa lisää raudan imeytymistä suolesta ja vapautumista varastoista. Rautapitoisuuden nousu saa aikaan hepsidiinipitoisuuden nousun ja raudan imeytyminen suolesta ja vapautuminen rautavarastoista vähenee. Myös tulehdusreaktioissa, erityisesti interleukiini-6:n vaikutuksesta, hepsidiinin synteesi lisääntyy ja raudan imeytyminen vähenee ja vapautuminen varastoista estyy ja ilmeisesti tällä mekanismilla kehittyy kroonisiin sairauksiin liittyvä hemoglobiinipitoisuuden lasku.

Kun raudan menetys ylittää raudan imeytymiskyvyn, alkaa varastoraudan määrä vähetä. Kun varastoraudan määrä vähenee riittävästi, rautaa ei enää riitä punasolujen muodostukseen ja punasolujen koko alkaa pienentyä ja hemoglobiinipitoisuus alkaa madaltua ja lopulta kehittyy anemia. Muutosten kehittymisjärjestys on kuitenkin hyvin yksilöllistä ja joillakin punaisessa verenkuvassa nähdään raudanpuutteeseen viittaavia muutoksia jo raudanpuutteen kehittymisen alkuvaiheessa. Toisaalta joissakin tapauksissa punainen verenkuva säilyy täysin normaalina eikä hemoglobiinipitoisuudessakaan ole tapahtunut alenemista, vaikka rautavarastot ovat vähentyneet hyvinkin radikaalisti.

 

Rautatasapainon arviointi

Anemia tarkoittaa tilannetta, jossa veren hemoglobiinipitoisuus on alentunut; Naiset B-Hb alle 117 g/l ja miehet alle 134 g/l. Anemioita on monen tyyppisiä eikä erottelua voida tehdä pelkästään hemoglobiinipitoisuuden perusteella. Anemia voi liittyä mm. B12-vitamiinin puutteeseen, munuaissairauteen, tai moniin kroonisiin sairauksiin tai lääkityksiin tai punasolujen hajoamiseen elimistössä. Joskus on hyvinkin vaikea selvittää, mikä anemiatyyppi on kyseessä ja joskus anemian syynä voi olla useitakin tekijöitä samanaikaisesti. Raudanpuutteesta johtuva anemia on kuitenkin yleisin anemiatyyppi. Anemia on kuitenkin varsin myöhäinen raudanpuutteen ilmentymä, sillä ennen anemian kehittymistä rautavarastojen on täytynyt vähentyä useinmiten hyvin huomattavasti. Osalla potilaista hemoglobiini alentuu vain vähän eikä saavuta anemia raja-arvoja vaikeassakaan raudanpuutteessa.

Paras indikaatori rautavarastojen arvointiin olisi luuytimen raudan arviointi, mutta sen määrittäminen edellyttää kajoavan luuydinnäytteen ottamista eikä luuydinnäytettä käytetäkään pelkästään rautavarastojen arviointiin.

Kun potilalla on selvä raudanpuuteanemia ovat kaikki rautatasapainoa ilmentävät laboratoriotutkimukset poikkeavia (viitealueen ulkopuolella) (Taulukko1). Ilman anemiaa ilmenevässä piilevässä raudanpuutteessa tutkimusten tulokset ovat usein viitealueen keskivaiheilla tai viitealueen alakolmanneksessa. Esimerkiksi verenkierrossa olevan raudan määrä on niin pieni, että on helppo ymmärtää, ettei se pitoisuus muutu merkittävästi ennen kuin raudanpuute on vaikea. Lisäksi tilannetta sekoittaa se, että monissa sairauksissa, joihin voi liittyä hemoglobiinipitoisuuden aleneminen myös rautapitoisuus alenee ja tulosten tulkitseminen vaatii syvällistä kokonaistilanteen ymmärtämistä ja kokemusta.

TutkimusViitealuePiilevä raudanpuuteHuomautuksia
Veren hemoglobiini-pitoisuus  (B-Hb)N: 117 - 155 g/l            

M: 134 - 167 g/l      
Viitealueen keskivaiheilla tai alakolmanneksessaRaudanpuutteen korjautuessa B-Hb voi nousta jonkin verran
Punasolujen keskikoko

(E-MCV)
82 - 98 flViitealueen keskivaiheilla tai alakolmanneksessaRaudanpuutteen korjautuessa E-MCV voi nousta jonkin verran
Punasolujen kokojakautuma

(E-RDW)
N: < 15 %            

M: < 14 %      
Normaali tai lähellä viitealueen ylärajaa varsinkin, jos potilas on saanut äskettäin rautaaPiilevässä raudanpuutteessa yleensä normaali
Plasman rautapitoisuus (fP-Fe)*9 - 34 μmol/lYleensä normaali tai viitealueen alakolmanneksessa
Plasman transferriini-pitoisuus

(fP-Transf)*
1,75 – 3,3 g/lYleensä normaali tai viitealueen yläkolmanneksessaPiilevässä raudanpuutteessa yleensä normaali
Plasman transferriinin rautakyllästeisyys

(fP-Trfesat)*
 

17 - 52 %
Yleensä normaali tai viitealueen alakolmanneksessaKäyttö ongelmatapausten selvittelyssä
Plasman liukoinen transferriinireseptori

(P-TfR)*
N: 1,9 - 4,4 mg/l            

M: 2,2 - 5,0 mg/l      
Viitealueen yläkolmanneksessa tai yläpuolella Käyttö ongelmatapausten selvittelyssä
Plasman ferritiinipitoisuus

(P-Ferrit)*
M: 30 - 400
µg/l

N: 15 – 150 µg/l
Viitealueen alakolmanneksessa tai alapuolella Varma raudanpuute, kun pitoisuus on alle
30 µg/l
Seerumin hepsidiini
(S-Hepsid)*
N: alle 50v 0,4 - 9,2 nmol/l
N: yli 50v 0,7 - 16,8 nmol/l
M: 1,1 - 15,6 nmol/l
Normaali tai viitealueen alakolmanneksessaKäyttö ongelmatapausten selvittelyssä
Taulukko 1. Raudanpuutteen tai piilevän raudanpuutteen havaitseminen laboratoriotutkimuksilla
*Viitealueet voivat vaihdella määrityspaikasta toiseen

Transferriinireseptori on raudan kuljetusvalkuaisen transferriinin vastaanottajamolekyyli. Raudanpuutteessa reseptorien määrä solujen pinnalla lisääntyy ja niitä hilseilee enenevästi verenkiertoon ja näin liukoisen transferriinireseptorin pitoisuus lisääntyy ja sitä voidaan käyttää raudanpuuteen osoittamisessa, vaikka se on varsin epäherkkä raudanpuutteen osoittaja. Se etuna on, ettei sen pitoisuuteen vaikuta tulehdusreaktio, joka häiritsee monien rautatasapainon mittarien tulkintaa.

Ferritiini

Ferritiini on yleisnimitys rakenteeltaan monimutkaiselle molekyyliperheelle, jonka yksi molekyyli voi sitoa jopa 4000 rauta-atomia. Seerumin ferritiinipitoisuuden ja rautavarastojen välillä on usein hyvä korrelaatio. Lähes kolmasosa elimistön raudasta on sitoutuneena ferritiiniin, joten on ymmärrettävää, että rautavaraston muutokset heijastuvat ferritiinin pitoisuuteen. Kuitenkin ferritiinin pitoisuus nousee myös tulehdusreaktioissa laskon ja CRP:n tavoin joskaan ferritiinipitoisuus ei aina välttämättä seuraan näiden tulehdustutkimusten muutoksia. Lisäksi ferritiinipitoisuus voi olla virheellisesti koholla, vaikka lasko ja CRP ovat normaalit. Myös alkoholinkäyttö, lihavuus ja maksavaurio (rasvamaksa)nostavat ferritiinin pitoisuuksia.

Ferritiinin viitearvoille on pitkät perinteet (Taulukko 1). Useissa yhteyksissä ferritiinipitoisuuksien viitearvoja on kyseenalaistettu. Pitkään on ollut tiedossa, että levottomien jalkojen oireyhtymä voi liittyä raudanpuutteeseen, jos ferritiinipitoisuus on alle 50-75 μg/l. Lisäksi suomalaiset tutkijat ovat osoittaneet jo 20 vuotta sitten, että luuytimen raudan ollessa negatiivinen, voi plasman ferritiinipitoisuus kuitenkin olla jopa lähes 100μg/l.

Potilalla on raudanpuute, jos ferritiinipitoisuus on alle 30 mg/l, vaikka hemoglobiinipitoisuus ja muu punainen verenkuva olisivat normaalit. Kliininen kokemus on osoittanut, että potilailla saattaa olla vaikeita oireita, vaikka ferritiinipitoisuus olisi hyvin viitealueella eli naisella tasolla 40-75 μg/l ja miehellä tasolla 80-15g/l.

 

Raudanpuutteen oireita

Raudanpuutteen oireet ovat moninaiset (Taulukko 2) ja ne sekoitetaan usein paremmin tunnettuun kilpirauhasen vajaatoimintaan. Kun TSH on alle 10 mU/l pitää oireiselta potilaalta aina sulkea pois raudanpuutteen mahdolisuus oireiden aiheuttajana.

Väsymys,

heikotus,

huimaus,

kalpeus,

hajamielisyys,

keskittymiskyvyn puute, päänsärky,

hermostuneisuus,

masennus,

ahdistuneisuus,

unihäiriöt, uniapnea,
käsien ja jalkojen kylmyys, levottomat jalat,

nivel ja lihaskivut,

ihon kuivuminen,

kynsien halkeilu,

hiusten haurastuminen ja hiustenlähtö,

heikentynyt yleiskunto ja suorituskyky,

lihasheikkous,

ruokahaluttomuus,

painon lasku tai nousu,
kielen arkuus tai kirvely, palan tunne kurkussa tai nielemisvaikeudet, hengästyminen ja hengenahdistus, nopeutunut syke levossa tai pienessäkin rasituksessa,

rytmihäiriöt,

alentunut fertiliteetti,

pica-oire*
Taulukko 2. Raudanpuutteen aiheuttamia oireita
*ruuaksi kelpaamattomien aineiden syöminen

Raudanpuutteen korjaaminen

Kun raudanpuutetta lähdetään korjaamaan pitää aina olla syntynyt käsitys siitä, mistä syytä raudanpuute on kehittynyt. Omatoimista rautavalmisteiden käyttöä ei voi suositella. Yleensä nestemäisten rautavalmisteiden (annos/vrk sisältää n. 20 mg rautaa) ei korjaa raudanpuutetta. Raudanpuutettta hoidetaan suun kautta otettavilla rautavalmisteilla (yli 100 mg/pv, mielellään 200 mg päivässä). Suun kautta rautaa otettaessa annosta 5 mg/kg ei tulisi ylittää. Keskimääräinen hoitoaika anemian korjautumisen jälkeen on 6-9 kuukautta, mutta se voi olla huomattavasti pidempikin erityisesti silloin, jos potilaalla ei ole ollut selvää anemiaa (Kuva 1 & 2) ja kun raudanpuute on kestänyt pitkään. Nämä annokset saattavat aiheuttaa pahoinvointia, ummetusta, ripulia ja/tai vatsakipuja. Myös hampaiden värjäytyminen on mahdollista. Osalla potilaista suun kautta otettavasta raudasta seuraavat haitalliset oireet ovat niin vaikeita, ettei hoito suun kautta otettavilla rautavalmisteilla ole mahdollista. Tällöin voidaan harkita suoneen annettavan rautavalmisteen käyttöä.

Kuva 1. Lievä hemoglobiinin korjautuminen raudanpuutteisella naispotilaalla, jolla hemoglobiini oli viitealueen alakolmanneksessa. Oireet hävisivät n. 6 kk rautahoidon (annos 100 mg x 2 suun kautta) aloittamisen jälkeen.

Kuva 2.  Raudanpuutteen korjautuminen suun kautta otetuilla rautatableteilla (100 ja 200 mg vuoropäivin).  Jos raudanpuute on ollut vaikea/kestänyt pitkään, niin ferritiinipitoisuuden saavuttaessa 50-70 μg/l nousu voi hidastua tai siinä tapahtuu jopa notkahdus alaspäin. Potilaan hemoglobiini ei muuttunut hoidon aikana vaan oli koko ajan n. 140 g/l.

Kirjallisuutta

  • Arkkila P. Protonipumpun estäjien pitkäaikaisen käytön haitat. Suomen Lääkärilehti 2015; 70:1235-1240.

  • Collin P, Sinisalo M. Rautaa voi joskus saada liikaa. Suomen Lääkärilehti 2014; 69:2298-2300.

  • Lepistö M, Lampio A, Polo P. Raskaus ja levottomat jalat- oireyhtymä. Suomen lääkärilehti. 2017;72:349-353.

  • Lohi O, Arola M, Rajantie J. Lapsen raudanpuuteanemia. Suomen Lääkärilehti 2014; 69:2873-2877.

  • Karhumaa H-M, Höglund P, Nuutinen O. Monivammaisten kehitysvammaisten aikuisten ravitsemuksessa on parannettavaa. Suomen Lääkärilehti 2015; 70: 3273-3280d.
  • Kyttälä P, Erkkola M, Kronberg-Kippilä C, Ovaskainen M-L, Tapanainen H, Veijola R, Simell O, Knip M, Virtanen S. Alle kouluikäisten lasten ruoankäyttö ja ravinnonsaanti. Suomen Lääkärilehti 2010; 65: 2665-2673.
  • Mutanen M. Ruoansulatuskanavan homeostaasi ja ravintoaineiden hyväksikäyttö. Duodecim 2001;117:69–73
  • Parkkila S. Perinnöllinen hemokromatoosi. Duodecim 2000; 116: 829–836.
  • Parkkila S, Niemelä O. Uudet kansainväliset perinnöllisen hemokromatoosin diagnostiikka ja hoitosuositukset. Suom Lääkärilehti 2001; 25–26: 2771-2774.
  • Partinen M. Levottomat jalat. Duodecim 2006; 122(24): 2999-3008.
  • Punnonen K, Irjala K, Rajamäki A. Serum transferrin receptor and its ratio to serum ferritin in the diagnosis of iron deficiency. Blood 1997; 89:1052-57.
  • Ranta V. Naisen anemia ja hedelmättömyys. Suomen Lääkärilehti 2006; 62: 2847-2851.
  • Schwab U, Pihlajamäki J. Tarvitseeko terve ihminen ravintolisiä? Duodecim 2016; 132: 2329-34.
  • Sinisalo M, Collin P. Raudanpuuteanemian syyt ja diagnostiikka. Suom Lääkärilehti 2016; 71: 2251–4.
  • Soppi E. Onko raudanpuutteen diagnostiikka nykyajassa? Kilpi 2015; 5(1):23-24, 2015.
  • Soppi E, Paul R. Piilevä raudanpuute ”kilpirauhassairauden” oireiden aiheuttajana. Kilpi 2015; 5(1):25-29.
  • Soppi E. Raudanpuutteen diagnostiikka voi olla vaikea. Erikoislääkäri 2016; 26(1); 19-22.
  • Soppi E. Raudanpuute tunnistetaan huonosti. Suomen Lääkärilehti (Ajassa/keskustelua) 2016; 71(38):2488.
  • Valleala H, Konttinen YT. Niveloirein ilmenevä keski-ikäisen miehen perinnöllinen hemokromatoosi. Suomen Lääkärilehti 26: 2559-2561, 2007
  • Vesanen M. Pitäisikö raudan antoa suoneen lisätä vai rajoittaa? Suomen Lääkärilehti 2014; 69:113.
  • Worwood M. Indicators of the iron status of populations: ferritin. In: WHO, CDC. Assessing the iron status of populations: report of a joint World Health Organization/Centers for Disease Control and Prevention technical consultation on the assessment of iron status at the population level, 2nd ed. Geneva, World Health Organization, 2007: 35-74. Saatavissa: http://www.who.int/nutrition/publications/micronutrients/anaemia_iron_deficiency/9789241596107.pdf.