IngredientesLa ferritina es una proteína endógena de almacenamiento de hierro altamente conservada, presente en todo el mundo vivo. La ferritina es una clase de proteínas de almacenamiento de hierro que ocurren naturalmente, y que es ubicua en animales, plantas y microbios (excepto en la levadura). Su nombre deriva del latín ferratus, que significa "asociado con el hierro". La ferritina fue aislada por primera vez del bazo de caballo en 1937 por Victor Laufberger; debido a que la proteína contenía más del 20% de hierro en peso seco, se le llamó "ferritina", es decir, "asociada con el hierro".
La ferritina humana es una proteína globular de 24 subunidades, 480 kDa y 12 nm, con una cavidad central hueca (diámetro de cavidad de 8 nm). Una proteína de ferritina de 24 subunidades puede almacenar hasta 4500 iones de hierro en su centro hueco. Cada subunidad está compuesta por cuatro α-hélices (hélices A, B, C y D) que juntas forman un haz, y una quinta hélice α corta en el extremo C-terminal (hélice E).
La ferritina existe en múltiples formas moleculares:
La ferritina es una proteína ubicua y bien caracterizada de almacenamiento y desintoxicación de hierro, ampliamente distribuida en plantas, animales y bacterias. La localización celular de la ferritina humana es específica del tejido. Las ferritinas en las células animales son mayormente proteínas solubles citosólicas, mientras que las ferritinas en plantas se encuentran principalmente en plástidos no fotosintéticos como proplastidios, etioplastos, cromoplastos y amiloplastos.
La mayoría de las fitoferritinas naturales reportadas provenientes de varias semillas vegetales—incluyendo soya, guisante, frijol negro, maíz, alfalfa y Arabidopsis—suelen consistir de dos subunidades. En las semillas de leguminosas, más del 90% del hierro se almacena en forma de ferritina. Las semillas de leguminosas son una fuente tradicional de ferritina vegetal.
En los animales, la ferritina se concentra especialmente en el hígado, el bazo, la médula ósea y el músculo esquelético. Las bases para el descubrimiento de la ferritina fueron establecidas por científicos anteriores que identificaron depósitos de hierro en tejidos como el hígado y el bazo. A finales del siglo XIX, científicos como Perls (1867) descubrieron gránulos que contenían hierro, visibles como tinciones positivas de azul de Prusia, en estos tejidos. Estos gránulos, que contenían óxido de hierro y fosfato, variaban en color desde amarillo pálido hasta marrón y eran particularmente abundantes en los bazos de los caballos, representando hasta el 5% del peso seco del órgano.
En el contexto de la suplementación dietética y la fortificación de alimentos, la ferritina se emplea principalmente en su forma derivada de plantas (fitoferritina), extraída con mayor frecuencia de soya y guisantes. En este complejo, el hierro de la ferritina (una novedosa fuente de hierro dietético) está enmascarado por una envoltura proteica, por lo que es menos sensible a los quelantes, y puede explorarse potencialmente como un reactivo funcional seguro y eficiente.
Debido a las propiedades únicas de la ferritina vegetal, el enriquecimiento de alimentos con hierro de ferritina parece ser una estrategia prometedora para prevenir la malnutrición por deficiencia de hierro. Esta proteína captura grandes cantidades de iones de hierro dentro de la envoltura de la apoferritina y los aísla del entorno. Así, esta forma de hierro no induce cambios oxidativos en los alimentos y reduce el riesgo de problemas gástricos en los consumidores.
La ferritina también se utiliza en su forma recombinante como andamiaje de nanotecnología en investigación farmacéutica y de vacunas. La nanojaula de ferritina ha mostrado aplicaciones prometedoras en el campo biomédico, como la entrega de fármacos y la presentación de antígenos de vacunas. Su cavidad hueca puede encapsular varios fármacos en su interior, y la propiedad de autoensamblaje reversible hace factible cargar fármacos durante el proceso de desensamblaje/reensamblaje.
La historia de la ferritina comenzó con un descubrimiento del científico checo Vilem Laufberger, quien en 1937 denominó "ferritina" a un compuesto rico en hierro obtenido mediante la cristalización de extracto de bazo de caballo. Las bases para el descubrimiento de la ferritina fueron establecidas por científicos anteriores que identificaron depósitos de hierro en tejidos como el hígado y el bazo.
Entre 1942 y 1946, el grupo de Leonor Michaelis y Sam Granick publicó una serie de artículos sobre la ferritina. Los investigadores demostraron que está compuesta por una envoltura proteica llamada "apoferritina" y un núcleo mineral inorgánico, que incluye hasta 4000 átomos de hierro. Bajo la influencia de un pH bajo, el glóbulo proteico se desensambla y desprende su núcleo inorgánico. En 1943, se demostraron las funciones de almacenamiento de hierro de la ferritina y su participación en el metabolismo del hierro.
La utilidad clínica de la ferritina como biomarcador sérico medible llegó considerablemente más tarde. La cuantificación de la ferritina sérica esperó la purificación de la ferritina y de los anticuerpos antiferritina, así como el desarrollo de técnicas de inmunoensayo sensibles. En 1972, utilizando un ensayo inmunorradiométrico, Addison et al. demostraron de manera convincente que la ferritina podía detectarse de forma confiable en el suero humano.
En 1975, Jacobs y Worwood sugirieron que un ensayo sérico podría proporcionar un "método útil y conveniente para evaluar el estado de las reservas de hierro". En consecuencia, la medición de la ferritina sérica se ha convertido en una prueba de laboratorio de rutina, aunque ahora se sabe que muchos factores adicionales —incluyendo la inflamación, la infección, las anomalías metabólicas y las neoplasias malignas— pueden elevar la ferritina sérica, complicando la interpretación de este valor.
Las características estructurales únicas de la ferritina se han explotado recientemente para numerosas y diversas aplicaciones biológicas y tecnológicas. Hasta la fecha, se han publicado más de 40,000 estudios que exploran esta notable proteína.
Todas las ferritinas tienen 24 subunidades proteicas organizadas con simetría 432, formando una envoltura hueca con una cavidad de 80 Å de diámetro capaz de almacenar hasta 4500 átomos de Fe(III) como complejo inorgánico. Las subunidades están plegadas como haces de 4 hélices, cada una con una quinta hélice corta a aproximadamente 60 grados respecto al eje del haz.
Se describen las características estructurales de las ferritinas de humanos, caballos, ranas toro y bacterias: todas tienen esencialmente la misma arquitectura, a pesar de grandes variaciones en la estructura primaria (las identidades de secuencia de aminoácidos pueden ser tan bajas como 14%) y de la presencia, en algunas ferritinas bacterianas, de grupos hemo.
La ferritina consiste en 24 subunidades, típicamente compuestas por diferentes proporciones de subunidades de cadena H y L. Estas proporciones varían según el órgano e incluso según el tipo celular.
La propiedad común de las ferritinas es adquirir hierro mediante actividad ferroxidasa, seguida de translocación e hidrólisis para formar una nucleación inorgánica en la cavidad interna. Los pasos en el almacenamiento de hierro dentro de las moléculas de ferritina consisten en la oxidación del Fe(II), la migración del Fe(III), y la nucleación y crecimiento del mineral del núcleo de hierro. Las cadenas H son importantes para la oxidación del Fe(II) y las cadenas L asisten en la formación del núcleo. También se discute la movilización del hierro, relevante para el papel de la ferritina como reserva de hierro.
En la ferritina vegetal, el hierro se almacena específicamente como oxihidróxido-fosfato férrico. La ferritina vegetal está compuesta por 2 tipos de subunidades, H-1 y H-2, que se han demostrado involucradas en diferentes funciones relacionadas con la deposición oxidativa del hierro. Sin embargo, la proporción de estas 2 subunidades proteicas depende de la especie vegetal. Esto puede explicar la variación en el hierro total unido a la ferritina vegetal, la cual se ha reportado que varía considerablemente entre diferentes leguminosas, oscilando entre el 18% en soya y el 42% en guisantes secos.
La regulación intracelular del hierro está facilitada principalmente por las proteínas reguladoras del hierro (IRP) y el sistema del factor inducible por hipoxia (HIF), que regulan la traducción y transcripción génica, mientras que el mecanismo regulador sistémico más importante es el llamado eje hepcidina–ferroportina. La producción insuficiente de hepcidina, la hormona que inhibe la liberación celular de hierro mediante su interacción con el exportador de hierro ferroportina, resulta en un exceso en la liberación y captación de hierro, lo que conduce a una sobrecarga sistémica de hierro y a un potencial daño orgánico.
La proteína de almacenamiento de hierro, ferritina, desempeña un papel clave en el metabolismo del hierro. Su capacidad para secuestrar el elemento le confiere a la ferritina las funciones duales de desintoxicación de hierro y reserva de hierro. La importancia de estas funciones se resalta en la distribución ubicua de la ferritina entre las especies vivientes.
Una homeostasis del hierro estrictamente equilibrada es una necesidad fisiológica, ya que el hierro libre no unido es un contribuyente clave del potencial tóxico como fuente de estrés oxidativo a través de la reacción de Fenton y su papel en la ferroptosis, una forma de muerte celular regulada dependiente del hierro. La función central de la ferritina es prevenir que este hierro libre cause daño celular. El exceso de hierro es potencialmente peligroso, ya que su forma divalente (Fe²⁺) genera especies reactivas de oxígeno (ROS) tóxicas a través de la reacción de Fenton, causando daño oxidativo a las células.
Aunque la ferritina puede llenarse hasta su capacidad máxima con hierro, en realidad la ferritina puede llenarse con tanto o tan poco hierro como sea necesario. Esta cifra también puede interpretarse como diferentes proteínas de ferritina en entornos con diferentes concentraciones de hierro, almacenando distintas cantidades de hierro.
El hierro de ferritina proveniente de fuentes dietéticas se absorbe mediante un mecanismo distinto al del hierro no hemo convencional. La absorción de hierro a partir de la ferritina derivada de soya, una proteína de almacenamiento de hierro de aproximadamente 550 kDa, es comparable a la del sulfato ferroso (FeSO₄) biodisponible. Sin embargo, se reporta que la absorción de la ferritina implica un mecanismo endocítico, independiente del transportador de metales divalentes 1 (DMT-1), el transportador del hierro no hemo.
Incluso un exceso nueve veces mayor de FeSO₄ en la dieta no influyó en la absorción del hierro de ferritina en humanos (4.5 mg de FeSO₄ y 0.5 mg de hierro de ferritina marcado ⁵⁹Fe) — la biodisponibilidad del hierro de ferritina en dicha composición fue la misma que en la dieta que contenía únicamente el hierro de ferritina. Esto sugiere que estos dos tipos de hierro no compiten por el mismo receptor (DMT-1) y se absorben a través de mecanismos de absorción diferentes.
Se demostró que la ferritina de soya se absorbe mediante endocitosis dependiente del péptido de ensamblaje 2 (AP2). Debido a que el hierro de ferritina está separado de componentes quelantes como los fitatos por su envoltura proteica, es más estable, lo que hace que el hierro sea más biodisponible.
Recientemente, se han descubierto vías novedosas como la ferritinofagia y la ferroptosis, abriendo perspectivas para una mejor comprensión y tratamiento de las enfermedades relacionadas con el hierro, así como de infecciones y cáncer. La ferritina es la proteína intracelular de almacenamiento de hierro que almacena el hierro excedente después de que se cubren todas las necesidades celulares y lo libera ante una demanda aguda. Actualmente, existe un aumento en el interés por la investigación de la ferritina tras el descubrimiento de vías novedosas como la ferritinofagia y la ferroptosis.
La deficiencia de hierro es la deficiencia nutricional más prevalente del mundo. La deficiencia de hierro es el trastorno nutricional más común y extendido en el mundo; 2 mil millones de personas —más del 30% de la población mundial— son anémicas, muchas debido a la deficiencia de hierro. La deficiencia de hierro es la única deficiencia de nutrientes que también es prevalente en países industrializados, particularmente en mujeres en edad reproductiva con flujo menstrual abundante y abortos espontáneos.
Ferritina Sérica como Biomarcador Diagnóstico: La ferritina sérica se considera el biomarcador más preciso para el diagnóstico de la deficiencia de hierro. Con base en una revisión sistemática realizada por Guyatt et al. para determinar el valor diagnóstico de las pruebas de laboratorio en el diagnóstico de la ADH, se encontró que la ferritina sérica era la prueba más predictiva y una mejor prueba diagnóstica que el volumen corpuscular medio (VCM) y la saturación de transferrina (TSAT). Los valores de ferritina sérica entre 15–25 mcg/L se asociaron con una razón de verosimilitud de 8.83 para la deficiencia de hierro. Goodnough et al. encontraron que una ferritina sérica inferior a 30 mcg/L se asociaba con una sensibilidad del 92% para la ADH y un valor predictivo positivo del 83%.
Umbrales Diagnósticos: Los valores de corte de referencia para ferritina sérica baja han evolucionado y varían según el organismo de guías clínicas. Los umbrales actuales de ferritina sérica de la OMS para la deficiencia de hierro en niños (<12 μg/L) y mujeres (<15 μg/L) se derivan de la opinión de expertos basada en ensayos radiométricos utilizados hace décadas. Un estudio clínico de 228 sujetos ambulatorios encontró que los niveles de ferritina sérica por debajo de 50 ng/mL establecen el punto a partir del cual el biomarcador sérico, la relación entre el receptor soluble de transferrina y la hepcidina, comienza a correlacionarse significativamente con los niveles de ferritina. Los niveles de ferritina ≤50 ng/mL son indicativos de deficiencia de hierro temprana; por lo tanto, este debería considerarse un umbral clínicamente relevante para la deficiencia de hierro.
Una revisión sistemática de 29 guías clínicas encontró que, para el diagnóstico de la deficiencia de hierro, debería considerarse un valor de corte de 100 µg/L para la concentración de ferritina sérica en la mayoría de las condiciones y del 20% para la TSAT, excepto en situaciones particulares, incluyendo mujeres jóvenes sanas con flujo menstrual abundante.
Complicación por Inflamación: En presencia de inflamación, la concentración de ferritina generalmente se incrementa incluso si las reservas de hierro son bajas; por lo tanto, puede ser difícil interpretar la concentración real de ferritina en situaciones en las que la exposición a la inflamación es común.
La investigación sobre la fitoferritina como forma de suplemento dietético de hierro ha producido resultados alentadores, aunque todavía preliminares, en estudios en humanos.
Mediante digestión in vitro, los investigadores encontraron que la ferritina era relativamente resistente frente a las enzimas proteolíticas. Se encontró que la unión de la ferritina a las células Caco-2 era saturable y que la cinética de unión era característica de un proceso mediado por receptor. En sujetos humanos, la absorción de hierro a partir de la ferritina animal fue similar a la del sulfato ferroso, lo que sugiere que el hierro se absorbe bien a partir de la ferritina.
Los investigadores no encontraron ninguna diferencia significativa entre la absorción de hierro a partir de ferritina reconstituida con mineral de ferritina alto en fosfato (tipo vegetal) y bajo en fosfato (tipo animal), lo que sugiere que el hierro de la ferritina vegetal es biodisponible. En un estudio humano posterior, se encontró que el hierro proveniente de ferritina de soya purificada administrada en una comida se absorbía tan bien como el hierro ferroso. En conclusión, el hierro se absorbe bien a partir de la fitoferritina y puede representar un medio de biofortificación de alimentos básicos.
Sin embargo, existen matices importantes. Los estudios en mujeres con reservas de hierro bajas sugieren una menor biodisponibilidad (aproximadamente 0.46) del hierro a partir de soya intrínsecamente marcada en comparación con el FeSO₄. Otras posibles razones para la biodisponibilidad relativamente alta del hierro de ferritina en sujetos humanos (30%–35%) podrían ser las variaciones en las condiciones gástricas y el estado de hierro prevalecientes en los sujetos del estudio.
Un estudio en células Caco-2 sobre ferritina de guisante encontró diferencias importantes de estabilidad respecto a la ferritina de soya. La absorción fue de un 26–40% peor que la de la ferritina nativa de guisante no expuesta a pH ácido, la cual, en cambio, se absorbió en las células intestinales con la envoltura proteica intacta. En comparación con el sulfato ferroso, el hierro de la ferritina nativa y no degradada de guisante produjo un 60% menos de radicales libres que el sulfato ferroso. La absorción del hierro de la ferritina de guisante no degradada tampoco se vio afectada por los quelantes dietéticos de hierro.
Debido a las propiedades excepcionalmente prometedoras de la ferritina y a los resultados de los experimentos in vivo sobre la biodisponibilidad del hierro de ferritina, es de esperar pronto la producción comercial de nutracéuticos y alimentos bioactivos que contengan esta proteína. Sin embargo, se requieren más estudios para comprender la estabilidad de la ferritina en el tracto digestivo humano y durante el procesamiento de alimentos, así como más estudios in vivo para entender el mecanismo de absorción de la proteína.
Evaluación de la Evidencia: En general, la evidencia clínica para la fitoferritina como suplemento dietético de hierro es prometedora a nivel mecanístico y de estudios de absorción a corto plazo, pero aún está limitada por ensayos en humanos relativamente pequeños y por interrogantes sobre la estabilidad gastrointestinal. Todavía se necesitan ensayos controlados aleatorizados a largo plazo que demuestren mejoras sostenidas en el estado del hierro.
La ferritina sérica se clasifica como un marcador de inflamación aguda y crónica, y se eleva en muchas afecciones inflamatorias, incluyendo la artritis reumatoide, el lupus eritematoso sistémico, la enfermedad renal crónica, el COVID-19, las infecciones agudas, la tiroiditis, y otras.
La ferritina ha emergido como un biomarcador no solo para trastornos relacionados con el hierro, sino también para enfermedades y afecciones inflamatorias en las que la inflamación desempeña un papel clave, incluyendo el cáncer, la neurodegeneración y las infecciones.
Si se pueden excluir las afecciones clínicas comunes, los médicos deben reconocer la hiperferritinemia como un indicio de diversos trastornos autoinmunes, inflamatorios y genéticos. Las afecciones inmunomediadas raras, como la linfohistiocitosis hemofagocítica (LHH), en la cual los monocitos y macrófagos parecen desempeñar un papel vital mediante la producción y liberación de ferritina, pueden causar niveles extremadamente elevados de ferritina.
La hiperferritinemia marcada, definida como niveles de ferritina superiores a 10,000 μg/L, puede indicar afecciones subyacentes graves, incluyendo infecciones, afecciones cardiovasculares como la insuficiencia cardíaca, así como trastornos endocrinológicos, autoinmunes y neoplasias malignas.
Las subfamilias de ferritina —incluyendo la forma libre de hierro no unido de la apoferritina, la forma unida a hierro de la holoferritina, y la ferritina misma— están compuestas por 24 subunidades formadas por cadenas H y cadenas L de ferritina, con una jaula esférica hueca. La ferritina sérica no solo actúa como un marcador crítico del almacenamiento y transporte de hierro, sino que estudios recientes también han demostrado que los niveles elevados de ferritina sérica son indicativos de procesos patológicos en la inmunosupresión, la angiogénesis y la proliferación. Esta evidencia sugiere que la ferritina sérica elevada podría ser un biomarcador potencial de enfermedad maligna.
En estudios clínicos, el nivel de ferritina sérica se ha correlacionado con la tasa de respuesta a la quimioterapia basada en platino en pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas (CPCNP) avanzado, y un nivel elevado de ferritina sérica fue un factor pronóstico independiente de un desenlace de supervivencia deficiente en pacientes con CPCNP avanzado.
La ferritina sérica está compuesta predominantemente por cadenas L en condiciones fisiológicas normales, mientras que la ferritina pesada y la proporción de ferritinas H a L aumentan en muchas condiciones malignas. Aunque el mecanismo permanece sin esclarecer, los estudios han revelado que la ferritina H desempeña un papel en la malignidad, y podría ser un biomarcador potencial para detectar el cáncer.
Evaluación de la Evidencia: La asociación entre la ferritina sérica elevada y el pronóstico del cáncer se basa en estudios clínicos observacionales y retrospectivos. Aún no se han establecido relaciones causales; la ferritina elevada probablemente refleja inflamación sistémica y daño tisular en lugar de un papel carcinogénico directo de la ferritina en sí misma. La evidencia es preliminar y correlacional.
En la enfermedad renal, se ha demostrado que los niveles elevados de ferritina se asocian con un aumento de la mortalidad en tres regiones de estudio que abarcan Europa, Japón y Estados Unidos, a pesar de las diferentes medianas de niveles de ferritina entre regiones. Las guías clínicas sobre insuficiencia cardíaca y enfermedad renal crónica han adoptado umbrales de ferritina ampliados. Los estudios en el contexto de la insuficiencia cardíaca congestiva han definido la deficiencia de hierro como una ferritina inferior a 100 mcg/L, o una ferritina inferior a 300 mcg/L Y una saturación de transferrina inferior al 20%.
En la enfermedad hepática esteatósica asociada a disfunción metabólica (MASLD), la evidencia bioquímica de exceso de hierro, indicada por concentraciones elevadas de ferritina sérica, es un hallazgo común en aproximadamente un tercio de los pacientes. Sin embargo, la elevación de la ferritina sérica en este contexto se reconoce como un marcador no específico de fase aguda y no necesariamente refleja una verdadera sobrecarga de hierro.
La ferritina participa directamente en la eritropoyesis como el reservorio primario de hierro para la síntesis de hemoglobina. La ferritina sérica baja precede al desarrollo de anemia, y el nivel de ferritina es el biomarcador fundamental utilizado para diagnosticar la anemia por deficiencia de hierro en todos los contextos clínicos. Aunque las funciones principales de la ferritina son el almacenamiento y la regulación del hierro, también se ha implicado en la defensa celular, la proliferación, el manejo del estrés oxidativo e incluso en la progresión de enfermedades.
Se ha demostrado que la ferritina es un marcador de inflamación y de activación de macrófagos M1. Los investigadores han demostrado en ratones que la ferritina extracelular probablemente se libera de los macrófagos a través de una vía secretora no clásica, en lugar de provenir de células dañadas. Durante los estados inflamatorios, la ferritina aumenta como reactante de fase aguda independientemente de las reservas de hierro, lo que complica su interpretación diagnóstica.
El hígado es el órgano principal de almacenamiento de hierro y síntesis de ferritina. El exceso de hierro se deposita en el hígado, el corazón y los órganos endocrinos, donde promueve la generación de especies reactivas de oxígeno, lo que resulta en estrés oxidativo, daño celular y disfunción orgánica progresiva. La ferritina elevada en el contexto de la enfermedad hepática metabólica refleja frecuentemente tanto la acumulación de hierro como la inflamación hepática.
La investigación ha confirmado el descubrimiento de receptores para la ferritina H en el cuerpo, incluyendo el cerebro, y ha demostrado que la ferritina H es la forma preferida de captación de hierro en comparación con la ferritina rica en L en todos los órganos, excepto el hígado. El hierro es esencial para el desarrollo cerebral, la mielinización y la síntesis de neurotransmisores; la ferritina es el vehículo principal de almacenamiento de este hierro dentro del tejido neural.
Tanto la deficiencia de hierro como la sobrecarga de hierro afectan la función cardíaca. Las guías clínicas recomiendan la suplementación intravenosa de hierro (monitoreada mediante ferritina) para pacientes con insuficiencia cardíaca que presentan deficiencia de hierro documentada. Las guías de la Sociedad Canadiense de Cardiología recomiendan considerar la terapia de hierro IV para pacientes con insuficiencia cardíaca que presenten todas las siguientes condiciones: fracción de eyección ≤40%, ferritina sérica <100 μg/L o entre 100–299 μg/L, y TSAT <20%.
La sobrecarga crónica de hierro típicamente surge de la hemocromatosis hereditaria o de transfusiones sanguíneas repetidas, especialmente en pacientes con talasemia o enfermedad de células falciformes. Las manifestaciones clínicas varían según la duración y la gravedad de la enfermedad, desde fatiga y artralgia hasta complicaciones potencialmente mortales, como cirrosis, cardiomiopatía e insuficiencia hepática.
La buena biocompatibilidad de la nanojaula de ferritina, su baja toxicidad e inmunogenicidad, su capacidad intrínseca de dirigirse a tumores, su alta estabilidad, su bajo costo y su potencial de producción masiva la hacen destacar frente a otros nanoportadores.
Más allá de la entrega convencional de fármacos, la ferritina ha surgido como una plataforma prometedora para el desarrollo de vacunas y como andamiaje para presentar péptidos. Al modificar genéticamente la ferritina para exhibir péptidos o proteínas antigénicas en su superficie, es posible imitar las características estructurales de los patógenos, provocando respuestas inmunitarias potentes y ofreciendo un enfoque novedoso para las estrategias de vacunación.
La ferritina se ha utilizado como andamiaje para aplicaciones biomédicas, especialmente para el desarrollo de vacunas contra la influenza, el Epstein-Barr, el VIH, la hepatitis C, la enfermedad de Lyme y virus respiratorios como el SARS-CoV-2. La notable estabilidad, biocompatibilidad, funcionalización superficial y propiedades de autoensamblaje de las nanopartículas de ferritina las convierten en plataformas muy atractivas para una amplia gama de aplicaciones biomédicas, incluido el desarrollo de vacunas. Se han observado respuestas inmunitarias fuertes en estudios preclínicos contra una amplia gama de patógenos, lo que ha llevado a la exploración de vacunas basadas en nanopartículas de ferritina en múltiples ensayos clínicos de Fase I.
Recientemente ha habido un mayor interés en las vacunas basadas en ferritina, principalmente debido a su buena inmunogenicidad y seguridad.
La ferritina como agente suplementario o terapéutico existe en varios contextos:
No se ha codificado en monografías farmacopeicas ni en guías regulatorias de suplementos una dosis suplementaria establecida y universalmente aceptada de la proteína de ferritina en sí (a diferencia del hierro elemental). Los productos basados en fitoferritina se comercializan, pero la literatura contiene solo estudios de absorción a pequeña escala en lugar de ensayos de eficacia con determinación de rango de dosis.
Aunque es fisiológicamente necesario, el exceso de hierro, ya sea agudo o crónico, induce lesión tisular y toxicidad sistémica, denominadas colectivamente sobrecarga y toxicidad por hierro. La sobrecarga de hierro denota un estado patológico crónico caracterizado por la acumulación de hierro en tejidos parenquimatosos, que típicamente resulta de mutaciones genéticas como la hemocromatosis hereditaria o de causas secundarias que incluyen transfusiones repetidas, hemólisis crónica e ingesta dietética excesiva.
Los niveles excesivos de hierro pueden conducir a toxicidad al promover la formación de radicales libres a través de la reacción de Fenton. En esta reacción, el hierro ferroso (Fe²⁺) reacciona con el peróxido de hidrógeno, generando radicales hidroxilo e iones hidróxido, los cuales pueden dañar los componentes celulares.
La sobrecarga de hierro, frecuentemente resultante de afecciones hereditarias como la hemocromatosis o la terapia de transfusión crónica, puede conducir a estrés oxidativo, daño tisular y disfunción orgánica. La acumulación excesiva de hierro en órganos como el hígado, el corazón y el páncreas puede causar complicaciones graves, incluyendo cirrosis hepática, insuficiencia cardíaca y diabetes, conocidas colectivamente como trastornos por sobrecarga de hierro.
Muchos factores adicionales —incluyendo la inflamación, la infección, las anomalías metabólicas y las neoplasias malignas— pueden elevar la ferritina sérica, complicando la interpretación de los valores de ferritina. La ferritina sérica es un reactante de fase aguda, y un resultado normal no excluye la deficiencia de hierro en presencia de infección, inflamación o enfermedad hepática coexistentes.
Durante la inflamación, la expresión de hepcidina aumenta debido a las citocinas. En consecuencia, la hepcidina induce una deficiencia funcional de hierro caracterizada por niveles altos de ferritina sérica.
La suplementación con hierro en la dieta humana, especialmente en dosis más altas, conlleva un riesgo para la salud, causando algunos problemas gástricos como malestar gástrico, dolor abdominal y vómitos. La envoltura proteica de la ferritina vegetal puede mitigar esto. El hierro de la ferritina de guisante intacta se absorbe en las células intestinales mediante endocitosis, con su envoltura proteica intacta, y es menos irritante para las células intestinales. Sin embargo, esta comparación se basa en estudios in vitro y en pequeños estudios de absorción en humanos; aún no se dispone de datos de tolerabilidad a gran escala.
Varios defectos hereditarios del gen de la ferritina L (FTL) pueden conducir a niveles de ferritina inapropiadamente altos o bajos. Estas hiperferritinemias genéticas —como el síndrome de hiperferritinemia-cataratas hereditario— pueden causar ferritina sérica elevada sin una verdadera sobrecarga de hierro, y deben distinguirse de las causas adquiridas.
Las modificaciones a la superficie de la ferritina para la entrega dirigida de fármacos podrían introducir nuevas propiedades inmunogénicas, lo que amerita mayor investigación. Esta preocupación se aplica específicamente a las nanojaulas de ferritina recombinantes o modificadas químicamente utilizadas en contextos de entrega de fármacos o vacunas, no a la fitoferritina dietética en circunstancias normales.
La toxicidad aguda a menudo resulta de la ingestión de suplementos de hierro, particularmente en poblaciones pediátricas. Aunque este riesgo se atribuye a los suplementos convencionales de sales de hierro y no a la ferritina en forma alimentaria, refleja la importancia de monitorear la ingesta total de hierro cuando se utilizan productos basados en ferritina en combinación con otras preparaciones de hierro.
Condiciones de salud que ferritina puede ayudar a apoyar.
Sistemas corporales que ferritina puede ayudar a apoyar.
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