АНЕМИИ, ВЫЗВАННЫЕ НАРУШЕНИЯМИ СИНТЕЗА ГЕМОГЛОБИНА И ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА

Глава 1 ОБМЕН ЖЕЛЕЗА И СИНТЕЗ ГЕМОГЛОБИНА

АНЕМИИ, ВЫЗВАННЫЕ НАРУШЕНИЯМИ СИНТЕЗА ГЕМОГЛОБИНА И ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА

Л.И. Идельсон

ГИПОХРОМНЫЕ АНЕМИИ

М., Медицина, 1981.

Глава 1 ОБМЕН ЖЕЛЕЗА И СИНТЕЗ ГЕМОГЛОБИНА 2

ОБМЕН ЖЕЛЕЗА 2 Всасывание железа 3 Перенос железа 5 Железо эритрокариоцитов 6 Депонирование железа 6

Потери железа из организма 7 СИНТЕЗ ГЕМА 8 СТРУКТУРА ГЛОБИНА 11

Глава 2 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНЫХ АНЕМИЙ 12

ЭТИОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНЫХ АНЕМИЙ 12 РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНЫХ АНЕМИЙ 15 КЛИНИКА ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНЫХ АНЕМИЙ 15 ЛАБОРАТОРНЫЕ ПРИЗНАКИ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНЫХ АНЕМИЙ 17

ИЗУЧЕНИЕ ВСАСЫВАНИЯ И КИНЕТИКИ ЖЕЛЕЗА С ПОМОЩЬЮ РАДИОАКТИВНОГО ЖЕЛЕЗА 23

Глава 3 ОСОБЕННОСТИ ТЕЧЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНЫХ АНЕМИЙ 24

ХРОНИЧЕСКАЯ ПОСТГЕМОРРАГИЧЕСКАЯ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНАЯ АНЕМИЯ, СВЯЗАННАЯ С ОБИЛЬНЫМИ И ДЛИТЕЛЬНЫМИ МЕНСТРУАЦИЯМИ 24 ХРОНИЧЕСКАЯ ПОСТГЕМОРРАГИЧЕСКАЯ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНАЯ АНЕМИЯ, СВЯЗАННАЯ С КРОВОПОТЕРЕЙ ИЗ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА 26

Опухоли желудка и кишечника 26 Неопухолевые заболевания 28

ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНАЯ АНЕМИЯ, СВЯЗАННАЯ С ГЕМОГЛОБИНУРИЕЙ И ГЕМОСИДЕРИНУРИЕЙ 33 ДЕФИЦИТ ЖЕЛЕЗА У ДОНОРОВ 34 ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНЫЕ СОСТОЯНИЯ У ДЕТЕЙ 35

ОСОБЕННОСТИ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ АНЕМИИ У ПОДРОСТКОВ 40 ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНЫЕ АНЕМИИ, СВЯЗАННЫЕ С КРОВОПОТЕРЕЙ В ЗАМКНУТЫЕ ПОЛОСТИ И НАРУШЕНИЕМ РЕУТИЛИЗАЦИИ ЖЕЛЕЗА 42

ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНАЯ АНЕМИЯ ПРИ СИНДРОМЕ НАРУШЕННОГО КИШЕЧНОГО ВСАСЫВАНИЯ 47 НАСЛЕДСТВЕННАЯ АТРАНСФЕРРИНЕМИЯ 49 АНЕМИЯ, СВЯЗАННАЯ С АНТИТЕЛАМИ К ТРАНСФЕРРИНУ 49

ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНАЯ АНЕМИЯ, СВЯЗАННАЯ С НАСЛЕДСТВЕННЫМ НАРУШЕНИЕМ РЕУТИЛИЗАЦИИ ЖЕЛЕЗА 50

Глава 4 ЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНЫХ АНЕМИЙ 50

ЛЕЧЕНИЕ 50 ПРОФИЛАКТИКА 55

Глава 5 АНЕМИИ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ СИНТЕЗА ИЛИ УТИЛИЗАЦИИ ПОРФИРИНОВ 55

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ ФОРМЫ 56 ПРИОБРЕТЕННЫЕ ФОРМЫ 62

Анемии, связанные со свинцовым отравлением 62

Анемии, связанные с повышенным потреблением витамина B6 65

Глава 6 ТАЛАССЕМИИ 66

ГОМОЗИГОТНАЯ b-ТАЛАССЕМИЯ 68 ГЕТЕРОЗИГОТНАЯ b-ТАЛАССЕМИЯ 69 a-ТАЛАССЕМИЯ 71

bd-ТАЛАССЕМИЯ 75 ГЕМОГЛОБИНОПАТИЯ LEPORE 76 ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДИАГНОЗ 76 ЛЕЧЕНИЕ 79

Железо — один из основных по значимости элементов, входящих в организм, однако в весовом отношении оно составляет лишь0,0065% массы тела. По данным Jacobs, Worwood (1974). в организме взрослого человека с массой тела 70 кг имеется 4,5 г железа.

Почти все железо, входящее в состав организма, является составной частью различных белков. Наиболее важный из них — гемоглобин — состоит из небелковой части, гема и белковой части — глобина. В молекуле гема железо связано с протопорфирином. Гем входит не только в состав гемоглобина. Гем содержится в миоглобине, цитохромах, входит в состав каталазы, лактопероксидазы.

Основным белком, содержащим железо и не имеющим гемовой группы, является ферритин. Входит железо и в состав производного ферритина — гемосидерина. Не содержит гема белок трансферрин, переносящий железо. Железо в негемовой форме входит в состав ряда ферментов (аконитаза, ксантиноксидаза, НАД-Н-дегидрогеназа).

Tipton, Cook (1963) с помощью метода эмиссионной спектроскопии исследовали содержание железа в различных органах людей, погибших от травм. Оказалось, что наибольшее количество железа содержится в селезенке(в среднем 336 мкг/г), затем в легких (319 мкг/г) и печени (195 мкг/г). В других тканях концентрация железа значительно меньше(в мышцах 42 мкг/г, поджелудочной железе —51 мкг/г).

Высокое содержание железа в селезенке и легких связано с большим количеством крови в этих органах.

Следовательно, если исключить содержание железа в крови, имеющейся в органе, наибольшее количество железа содержится в мышцах(27,9%) Большую часть железа мышц составляет железо, входящее в состав ферритина (69,1% железа мышц); остальная часть входит в миоглобин(21,9%). В печени откладывается 7,8% железа организма, в основном в составе ферритина и гемосидерина (табл.1).

Таблица I. Распределение железа в организме мужчины с массой тела 70 кг (по Jacobs, Worwood, 1974)

БелокТканьОбщее содержание% от общего содер-
железа, гжания железа
ГемоглобинЭритроциты кро-2,6057.6
ви
МиоглобинМышцы0,408,9
Митохондриальные ци-Все органы0,0170,4
тохромы
Каталазы» »0,050,1
Печень0,357,8
Негемовые белки
Селезенка0,020,4
(включая ферритин и
Мышцы0,8619,0
гемосидерин)
Костный мозг0,265.8
ТрансферринПлазма0,0040,1

Основной белок, содержащий железо, — это гемоглобин, функция которого состоит в переносе кислорода от легких тканям. Белок, содержащий железо запасов, — это ферритин. Железо запасов входит также в состав белка гемосидерина. Белком, связывающим железо в сыворотке и переносящим его в костный мозг и в другие ткани, является трансферрин.

Трансферрин — белок плазмы крови, относящийся к b-глобулинам. Он имеет молекулярную массу около 80000 и состоит из одной полипептидной цепи, имеющей 2 активных участка, каждый из которых способен связать по одному атому железа в трехвалентной форме.

По своей химической структуре Трансферрин — гликопротеин, содержащий 6% углеводов. Одна молекула трансферрина содержит4 группы сиаловых кислот.

Трансферрин может связывать не только трехвалентное железо, но и некоторые другие ионы металлов — Сr+++, Мn++, Cu++, но железо связывается трансферрином в первую очередь и значительно более прочно.

Трансферрин может синтезироваться различными тканями, однако у людей основным источником синтеза трансферрина является печень [Prunier et al., 1964]. Образуют Трансферрин гепатоциты. За сутки производится 12—24 мг белка на 1 кг массы тела, что эквивалентно 5—9% от всего количества трансферрина.

Железо запасов может находиться в двух формах — в виде ферритина и гемосидерина. Ферритин — своеобразный белок, состоящий из белка апоферритина, окружающего со всех сторон ядро— большое количе-

ство атомов железа. Ферритин в норме определяется во всех клетках организма, особенно много его в печени и мышцах. В малом количестве ферритин определяется в плазме. Гемосидерин — это производное ферритина с более высокой концентрацией железа.

Лабильный пул железа. Это понятие появилось при изучении кинетики железа[Greenberg, Wintrobe, 1944; Pollycove, Mortimer, 1961]. Железо покидает плазму и входит в интерстициальное пространство, в межклеточные промежутки, где может связываться с клеточной мембраной.

Часть этого железа возвращается в плазму, и этот процесс приводит к отклонению линии клиренса железа, что выявляется в первый или во второй день после введения радиоактивного железа. Изменение в наклоне линии зависит от количества так называемого лабильного пула. Рассчитано, что в норме лабильный пул содержит 80—90 мг железа.

Остается неясным — идет ли речь об одной или нескольких фракциях.

Тканевое железо — это железо (6—8 мг), входящее в состав цитохромов и других ферментов, имеющихся во всех тканях организма.

Всасывание железа

Всасывание железа определяет в основном содержание железа в организме и является ведущим фактором в регуляции состава железа в теле у человека и животного. Выделение железа из организма — процесс недостаточно регулируемый. Существует сложный механизм, препятствующий всасыванию избыточного количества железа.

Место всасывания. Хотя теоретически весь кишечник способен осуществлять всасывание железа, включая толстую кишку, основное количество железа всасывается в двенадцатиперстной кишке, а также в начальной части тощей кишки.

Эти данные были установлены как в эксперименте на крысах и собаках, так и при клинических исследованиях, проведенных у здоровых людей и у больных железодефицитной анемией.

По данным Wheby (1970), чем больше дефицит железа, тем дальше в тощую кишку распространяется зона всасывания железа.

Механизм всасывания железа. Вопрос о механизме всасывания железа нельзя считать решенным. Ни одна из существующих гипотез не может полностью объяснить механизм регуляции всасывания железа.

Наибольшей популярностью пользовалась гипотеза, выдвинутая Granick (1949), по которой основная роль в регуляции всасывания железа отводится соотношению между белком апоферритином, свободным от железа, и ферритином, связанным с железом.

Согласно этой гипотезе прием большого количества железа приводит к насыщению апоферритина и прекращению всасывания железа. Наступает так называемый слизистый блок. При малом количестве железа в организме в слизистой оболочке кишки содержится мало ферритина, в результате чего всасывание железа усиливается.

Однако некоторые факты не могут быть объяснены гипотезой Граника. При приеме больших доз железа всасывание его значительно возрастает, несмотря на имеющийся слизистый блок; при активации эритропоэза всасывание возрастает, несмотря на высокое содержание железа в слизистой обо-

лочке кишки [Brown et al., 1958; Weintraub et al., 1964]. По мнению Wheby (1956), процесс всасывания железа у человека включает в себя три компонента: а) проникновение железа в слизистую оболочку из просвета кишки; б) проникновение железа из слизистой оболочки кишки в плазму; в) заполнение запасов железа в слизистой оболочке и влияние этих запасов на всасывание.

Скорость проникновения железа в слизистую оболочку из просвета кишки всегда больше, чем скорость поступления железа из слизистой оболочки кишки в плазму.

Хотя обе величины зависят от потребностей железа в организме, проникновение железа в слизистую оболочку кишки в меньшей степени зависит от содержания железа в организме, чем проникновение железа из слизистой оболочки в плазму.

При повышенной потребности организма в железе скорость его поступления в плазму из слизистой оболочки приближается к скорости проникновения в слизистую оболочку кишки. При этом железо в слизистой оболочке практически не откладывается.

Время прохождения железа через слизистую оболочку составляет несколько часов; в этот период она рефрактерна к дальнейшему всасыванию железа. Через некоторое время железо вновь всасывается с такой же интенсивностью. При уменьшении потребности организма в железе уменьшается скорость проникновения его в слизистую оболочку кишки, еще в большей степени уменьшается дальнейшее поступление железа в плазму. При этом большая часть железа, которое не всасывается, откладывается в виде ферритина.

Захват железа слизистой оболочкой кишки — не простая физическая адсорбция. Этот процесс осуществляется щеточной каймой клетки. По данным Parmley с соавт.

(1978), применявших цитохимические методы исследования и электронную микроскопию, двухвалентное железо в мембране микроворсинок окисляется в трехвалентное, которое, по всей вероятности, связывается с каким-то носителем, однако природа этого носителя пока не ясна.

Всасывание железа, входящего в состав гема, резко отличается от всасывания ионизированного железа. Молекула гема разлагается не в просвете кишки, а в слизистой оболочке кишки, где имеется фермент гемоксигеназа, присутствие которого необходимо для распада молекулы гема на билирубин, окись углерода и ионизи-

рованное железо [Conrad et al., 1967; Raffin et al., 1974]. Всасывание гема происходит значительно более интенсивно, чем всасывание неорганического пищевого железа.

При нормальном содержании в организме железа значительная часть его проходит через слизистую оболочку кишки в ток крови, определенная часть задерживается в слизистой.

При недостатке железа в слизистой задерживается значительно меньшая его часть, основная часть оказывается в плазме. При избытке железа в организме основная часть железа, проникшего в слизистую оболочку, в ней и задерживается.

В дальнейшем эпителиальная клетка, наполненная железом, продвигается от основания к концу ворсинки, затем слущивается и теряется с калом вместе с невсосавшимся железом.

Этот физиологический механизм всасывания включается в тех случаях, когда в просвете кишки имеется обычная содержащаяся в нормальной пище концентрация железа. Если же концентрация железа в кишке в десятки и сотни раз превышает физиологические концентрации, всасывание ионного двухвалентного железа во много раз возрастает, что следует учитывать при лечении больных солями двухвалентного железа.

Smith, Pannaeciuli (1958) установили четкую линейную зависимость между логарифмом дозы железа и логарифмом количества всосавшегося железа. Механизм всасывания высоких концентраций солевого железа неизвестен. Трехвалентное железо практически почти не всасывается ни в физиологических концентрациях, ни тем более в избыточных.

Всасывание пищевого железа строго лимитировано(за сутки — не более 2—2,5 мг). Железо содержится во многих продуктах растительного и животного происхождения. Высока концентрация железа в печени, мясе, большое количество железа содержат бобы сои, петрушка, горох, шпинат, сушеные абрикосы, чернослив, изюм. Значительное количество железа содержится в рисе, хлебе.

Однако количество железа в продукте не определяет возможность его всасывания. Поэтому имеет значение не количество железа в продукте, а его всасывание из данного продукта. Из продуктов растительного происхождения железо всасывается очень ограниченно, из большинства животных продуктов— значительно больше.

Так, из риса, шпината всасывается не более 1% железа, из кукурузы, фасоли —3%, из бобов сои —7%, из фруктов — не более 3% железа. Большое количество железа всасывается из говядины и особенно из телятины. Из телятины может всосаться до22% железа, из рыбы около 11% [Martinez-Torres, Layrisse, 1970].

Из яиц всасывается не более 3% железа.

Железо, входящее в состав белков, содержащих гем, всасывается значительно лучше, чем из

.ферритина и гемосидерина. Поэтому из продуктов печени всасывается значительно меньше железа, чем из мяса; хуже всасывается железо из рыбы, где оно содержится в основном в виде гемосидерина и ферритина, а в телятине 90% железа содержится в виде гема.

Layrisse (1975) изучал всасывание железа при взаимодействии двух продуктов. Для метки были использованы два разных изотопа железа. Было установлено, что мясо, печень и рыба, содержащиеся в пище, значительно увеличивают всасывание железа, входящего в состав овощей.

В то же время исследование всасывания железа из двух видов продуктов растительного происхождения показало, что один овощной продукт не оказывает никакого влияния на всасывание железа из другого.

Оказалось, что железо, входящее в состав гема, не влияет на всасывание железа овощей, но железо, входящее в состав ферритина и гемосидерина, оказывает несомненное положительное влияние на всасывание железа овощей. Танин, содержащийся в чае, оказывает отрицательное влияние на всасывание железа.

Bjorn-Rasmissen с соавт. (1974) изучили всасывание железа из рациона мужчин в Швеции. Было показано, что в рационе содержится 1 мг железа, входящего в состав гема, из него всасывается 37%, что составляет 0,37 мг.

Кроме того, рацион содержит 16,4 мг железа, не входящего в состав гема. Из него всасывается всего 5,3%, что составляет 0,88 мг. Таким образом, пища содержит 94% негемового железа и 6% гемового, а среди всосавшегося железа 70% составляет негемовое и 30% — гемовое.

Всего в среднем у мужчин всасывается 1,25 мг железа в сутки.

На всасывание железа оказывает влияние ряд факторов. Некоторым из них многие годы придавалось большее внимание, чем они заслуживают, некоторым меньшее. Так, очень много работ посвящено изучению влияния желудочной секреции на всасывание железа.

Частота сочетания железодефицитной анемии с ахилией еще в начале века дала основание предполагать, что железо всасывается лишь при нормальной желудочной секреции и что ахилия является одним из основных факторов, приводящих к развитию железодефицитной анемии.

Однако исследования, выполненные за последние годы, показали, что нормальная желудочная секреция оказывает определенное влияние на всасывание некоторых форм железа, но не является главным фактором регуляции всасывания железа. Jacobs с соавт. (1964) показали, что соляная кислота оказывает несомненное влияние на всасывание железа, находящегося в трехвалентной форме.

Это относится как к солевому железу, так и к железу, входящему в состав пищи. Так, Bezwoda с соавт. (1978) исследовали всасывание железа из хлеба, выпеченного из муки, к которой прибавили перед приготовлением теста меченое трехвалентное железо.

Было показано, что в кислой среде всасывание трехвалентного железа, входящего в состав хлеба, увеличивается, а при повышении рН желудочного сока понижается. По данным С. И. Рябова и Е. С. Рысса (1976), всасывание радиоактивного железа в двухвалентной

форме, прибавленного к хлебу, не зависело от желудочной секреции. Желудочная секреция не оказывает никакого влияния на всасывание железа, входящего в состав гема [Heinrich, 1975]. М. И. Гурвич (1977) изучал всасывание гемоглобинового железа у здоровых лиц и больных железодефицитной анемией.

Автор установил, что в норме железо всасывается в пределах3,1—23,6% у женщин и 5,6—23,8% у мужчин. В среднем, по его данным, всасывание гемоглобинового железа у здоровых женщин составляло16,9 ±1,6%, а у мужчин 13,6 ±1,1%. При железодефицитной анемии всасывание железа повышалось.

Не было различий между всасыванием железа при анемии у лиц с нормальной и пониженной секрецией. Нормальным было всасывание железа у лиц, перенесших резекцию желудка. У лиц с атрофическим гастритом без анемии всасывание гемоглобинового железа не отличалось от всасывания железа у здоровых лиц.

По данным Heinrich, при ахилии происходит даже несколько большее всасывание гемоглобинового железа, так как кислая реакция среды способствует полимеризации гема и осаждению его.

Heinrich считает, что при низкой желудочной секреции несколько снижено поступление железа из свинины, однако предварительная обработка мяса пепсином и соляной кислотой усиливает всасывание железа; следовательно, речь идет о влиянии низкой секреции не на всасывание железа, а на переваривание пищи.

Таким образом, железо, входящее в большинство пищевых продуктов, всасывается при ахилии вполне удовлетворительно, сама по себе ахилия практически не приводит к дефициту железа; повышение всасывания железа при его дефиците в организме имеет место и при ахилии, однако степень повышения всасывания при ахилии может быть несколько меньше, чем у лиц с нормальной желудочной секрецией, поэтому при повышенных потребностях в железе декомпенсация при наличии ахилии может наступить несколько раньше, ч м при нормальной желудочной секреции. Всасывание же препаратов двухвалентного железа, лекарств, в состав которых входит двухвалентное железо, практически не зависит от желудочной секреции [Heinrich, 1979].

В специальном исследовании показано, что возраст людей не влияет на интенсивность всасывания же-

леза [Marx, 1979].

При хронических панкреатитах всасывание железа усиливается[Kahn, 1966; Davis, Biggs, 1967], что связано, вероятно, с наличием в панкреатическом соке какого-то вещества, необходимого для ограничения всасывания железа, однако до настоящего времени доказать наличие такого вещества не удалось.

Несомненное влияние на всасывание железа оказывает ряд веществ. Так, оксалаты, фитаты, фосфаты входят в комплекс с железом и снижают его всасывание. Аскорбиновая, янтарная, пировиноградная кислоты, фруктоза, сорбит усиливают всасывание железа. Также влияет и алкоголь [Charlton et al., 1964].

Несомненное влияние на всасывание железа оказывает ряд внешних факторов: гипоксия, снижение запасов железа в организме, активация эритропоэза. Играют роль и степень насыщения трансферрина, концентрация железа плазмы, скорость оборота железа, уровень эритропоэтина.

Раньше каждый из перечисленных факторов пытались считать универсальным, единственно влияющим на процесс всасывания железа, однако ни один из них не удалось выделить как главный.

Возможно, что слизистая оболочка кишки реагирует не на один, а на несколько гуморальных факторов.

Перенос железа

После всасывания железо связывается с трансферрином, который переносит железо к эритрокариоцитам костного мозга. Кроме того, трансферрин переносит железо от клеток, где хранятся запасы железа, к красным ядерным клеткам костного мозга, а также от фагоцитирующих макрофагов, где эритроциты распадаются, к клеткам костного мозга и к местам, где сохраняются запасы железа.

Одна молекула трансферрина присоединяет два атома железа. В настоящее время обсуждается вопрос о том, идентичны ли в функциональном отношении оба атома железа, фиксированные на поверхности трансферрина. Fletcher, Huehns в 1967 г. выдвинули гипотезу о гетерогенности атомов железа, передающегося трансферрином.

Они полагают, что вначале железо связывается с одним из участков, который обозначается А. Эритрокариоциты костного мозга и плацента снимают железо с этого участка. Второй участок — В, содержащий железо, участвует в передаче железа гепатоцитам и слизистой оболочке кишки.

В том случае, когда оба участка заполнены железом, в белке наступают конформационные изменения, способствующие передаче железа клеткам.

Однако в настоящее время не представлены существенные доказательства правильности этой гипотезы. Не исключена возможность одинаковой значимости обоих атомов железа(Aisen, Brown, 1977). Знание этого вопроса имеет значение для понимания кинетики железа в организме.

На мембране эритрокариоцита и на мембране ретикулоцитов имеются специфические участки для обратимого присоединения трансферрина. Связывание железа с трансферрином и его освобождение— это активные процессы, которые могут быть подавлены ингибиторами ферментов.

Источник: https://studfile.net/preview/2767266/

Анемии, обусловленные нарушением синтеза гемоглобина и обмена железа

АНЕМИИ, ВЫЗВАННЫЕ НАРУШЕНИЯМИ СИНТЕЗА ГЕМОГЛОБИНА И ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА

Общепринято выделять две формы железодефицитных состояний: латентный (скрытый) дефицит железа и железодефицитную анемию.

  • Латентный дефицит железа характеризуется уменьшением количества железа в организме (сокращение его запасов в органах-депо) и снижением уровня транспортного железа крови при нормальных показателях гемоглобина и эритроцитов.
  • Железодефицитная анемия — это патологическое состояние, характеризующееся нарушением синтеза гемоглобина в результате недостатка железа в организме (истощение его запасов в органах-депо), которое проявляется признаками анемии и сидеропении.

Люди, страдающие от железодефицитных состояний, составляют около 20% населения Земли. Железодефицитная анемия является самой распространенной патологией системы крови и самой часто встречаемой анемией.

Причины возникновения железодефицитных состояний очень разнообразны. Распознать причину развития железодефицитной анемии в каждом конкретном случае чрезвычайно важно, так как сама по себе анемия не является первичным заболеванием, а в большинстве случаев обусловлена какой-либо патологией.

Подробнее о железодефицитной анемии читайте в этой статье.

Талассемия

Талассемия — анемия, обусловленная нарушением синтеза глобулиновой части молекулы гемоглобина, связанного с рецессивно наследуемыми аномалиями генов. Выделяют:

  • альфа-талассемию, вызванную дефектом сектора α-цепи при отсутствии мРНК гена-α-глобулина,
  • бета-талассемию, обусловленную отсутствием или нарушением функции гена β-глобулина.

Альфа-талассемия (α-талассемия)

Существует 4 вида α-талассемии, связанные с 4 генами α-цепей:

— Делеция или инактивация четырех генов α-цепей глобина приводит к водянке плода, ребенок рождается мертвым, концентрация гемоглобина в крови резко снижена, и он представлен в основном гемоглобином Bart. Преобладает у выходцев из азиатских стран.

— Делеция или инактивация трех генов α-цепей глобина приводит к гемоглобинопатии Н, при которой выявляется микроцитарная гипохромная анемия с мишеневидными эритроцитами и тельцами Гейнце в мазках крови.

Клиническими проявлениями могут быть гемолитическая анемия и спленомегалия. Течение длительное, симптомы анемии наблюдаются в детском возрасте, но в легких случаях — лишь в зрелом возрасте.

При этом варианте гемоглобинопатии показана спленэктомия.

— Делеция или инактивация двух генов α-цепей глобина не приводит к выраженному нарушению нормального эритропоэза. Развивается синдром, называемый “малой α-талассемией”. Клиника проявляется легкой микроцитарной гипохромной анемией, не требующей лечений.

— При делеции или инактивации одного гена α-цепей глобина клиника анемии отсутствует.

Бета-талассемия (β-талассемия)

β-талассемии связаны с наследованием ребенком гена β-глобина с нарушенной функцией. В геноме β-глобина имеются 2 мутантных аллеля.

  • При наследовании только одного аллеля развивается гетерозиготная β-талассемия (малая талассемия).
  • При наследовании двух мутантных аллелей развивается гомозиготная β-талассемия (большая талассемия, анемия Кули).

Гетерозиготная β-талассемия протекает с клиникой легкой гипохромной анемии, анизоцитозом и пойкилоцитозом, незначительным увеличением селезенки и повышением содержания фракции HbA2. Прогноз при данной форме анемии благоприятный.

Гомозиготная β-талассемия имеет тяжелое течение, проявляется выраженной гемолитической анемией, развивающейся к концу первого года жизни ребенка, гепатомегалией и спленомегалией, отставанием ребенка в физическом развитии, монголоидностью лица и башенным черепом.

Характерны резкое снижение образования HbA1, увеличение содержания HbF, нормальное или повышенное содержание HbA2. Уровень гемоглобина составляет 30–50 г/л, цветовой показатель ниже 0,5.

В мазках крови выявляют мишеневидные эритроциты, анизоцитоз и пойкилоцитоз.

Длительный гемолиз и частые переливания крови приводят к развитию гемосидероза печени и селезенки и нередко к образованию билирубиновых камней в желчных путях.

Прогноз при тяжелой гомозиготной β-талассемии неблагоприятный, больные умирают в первые годы жизни. При талассемии средней тяжести дети доживают до школьного возраста, при талассемии легкой степени тяжести больные доживают до среднего возраста.

Лечение

При альфа- и бета-талассемиях проводят гемотрансфузии (повторное переливание отмытых или размороженных эритроцитов), введение фолиевой кислоты (прием по 0,005 г 1–2 раза в день).

Спленэктомию проводят по показаниям (при значительной спленомегалии и распаде эритроцитов в селезенке). Замедление развития гемосидероза достигается назначением хелатов железа (десферал, дефероксамин).

Трансплантация костного мозга может привести к выздоровлению.

Анемии при хронических заболеваниях

У больных с воспалительными процессами, хроническими инфекциями, аутоиммунными заболеваниями и опухолями часто бывает нормоцитарная умеренно выраженная анемия. Анемия развивается обычно медленно в течение нескольких месяцев.

Ведущее значение в патогенезе анемии имеет нарушение использования двухвалентного железа костным мозгом. Кроме того, выявляется низкий уровень эритропоэтина. Это определяет образование в условиях дефицита железа эритроцитов, имеющих сниженную продолжительность жизни. Клиника заболевания проявляется синдромом анемии.

Диагностика

Типична умеренная нормоцитарная анемия с небольшой гипохромией, возможен микроцитоз на фоне хронического заболевания, гемоглобин 80–100 г/л.

Сывороточное железо и общая железосвязывающая способность сыворотки обычно снижены в отличие от железодефицитной анемии. Средний эритроцитарный объем составляет 80 — 85 фл, средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах 30–32 г/дцл.

Насыщение трансферрина более 10%, уровень ферритина сыворотки нормальный, но, являясь белком острой фазы воспаления, может быть повышенным.

Сидеробластные (сидероахристические) анемии

Сидеробластные анемии — группа заболеваний, характеризующихся нарушением ферментных систем, участвующих в метаболизме железа в клетках эритроидного ряда. Железо поступает в эритробласты, где накапливается в околоядерных митохондриях, нарушается синтез гема.

Образуется большое количество сидеробластов — незрелых ядросодержащих клеток костного мозга — предшественниц эритроцитов, в цитоплазме которых выявляются гранулы железа, расположенные диффузно или в виде колец вокруг ядра.

Синтез гемоглобина нарушается, снижается среднее содержание гемоглобина в эритроците, появляются популяции гипохромных микроцитов.

Выделяют разные формы сидеробластных анемий:

  • Наследственная форма является сцепленной с Х-хромосомной патологией, вызванной аномалией метаболизма пиридоксина (витамина В6) — недостаточностью эритроидной формы аминолевулинатсинтетазы.
  • Приобретенная форма может быть вызвана лекарственными средствами (изониазидом, химиотерапевтическими средствами, алкоголем), интоксикацией свинцом, эндокринными или воспалительными заболеваниями.
  • Существует также идиопатическая форма (рефрактерная сидеробластная анемия), причина которой неизвестна.

Клиника сидеробластной анемии у детей проявляется тяжелой гемолитической анемией, приводящей к вторичному гиперспленизму, увеличению запасов железа в организме и гемосидерозу. У больных старше 60 лет анемия может быть относительно тяжелой (гемоглобин 80-100 г/л).

Дефицит железа есть у трети населения

АНЕМИИ, ВЫЗВАННЫЕ НАРУШЕНИЯМИ СИНТЕЗА ГЕМОГЛОБИНА И ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА

Существует аутосомно-рецессивное заболевание гемохроматоз, связанное с нарушением гепсидиновой регуляции и избыточностью всасывания железа в кишечнике.

 В результате железо накапливается в органах и тканях: печени, поджелудочной железе, миокарде, селезёнке, коже, эндокринных железах и др. Общее содержание железа в организме достигает 20-60 г при норме 2-4 г.

 Постепенно развиваются цирроз печени, кардиомиопатии, сахарный диабет 1 типа, артрит.

Приобретенный избыток железа возникает при гемолитических анемиях и избыточной задержке железа в макрофагах, нарушении мобилизации железа из депо, при избыточной парентеральной терапии железодефицитных состояний. Накапливающийся ферритин преобразуется в гемосидерин, в результате резко снижается использование железа. Такое состояние называется гемосидероз.

К образованию гемосидерина приводит перенасыщение ферритина железом, деградация его белковой части и полимеризация молекул. Провоцирующим повреждение фактором является способность железа инициировать образование активных кислородных радикалов.

Избыточное потребление препаратов железа per os не приводит к интоксикации, так как возможности транспорта металла из кишечника ограничены саморегуляцией энтероцитов и свойствами транспортных систем. Избыток железа задерживается в эпителии кишечника и выводится со слущивающимися клетками.

Дефицит

При недостаточности железа в организме (железодефицит) мобилизация резервов происходит в следующем порядке:

  1. Сначала используется железо из депо (ферритин),
  2. Затем в клетках (кроме эритроидных) снижается количество гемопротеинов до жизнеспособного минимума,
  3. Далее истощаются запасы сывороточного железа (холотрансферрин),
  4. В последнюю очередь страдает синтез гемоглобина.

Причины дефицита железа

Причинами нехватки железа являются

  • недостаток его в пище (несбалансированное вегетарианство),
  • заболевания ЖКТ со снижением всасывания (гипоацидные гастриты и энтериты),
  • потери железа с кровью при менструальных, кишечных или иных кровотечениях,
  • у новорожденных и грудных детей недостаток железа связан в первую очередь с недополучением его при внутриутробном развитии,
  • в связи с ускоренным ростом в первый год жизни (физиологическая анемия).

Симптомы

Недостаточный синтез цитохромов, железосодержащих белков и нарушение доставки кислорода к тканям (при снижении содержания гемоглобина) вызывает ряд специфических и неспецифических симптомов:

  • ухудшение внимания и памяти у детей и взрослых,
  • иногда детская гиперактивность,
  • уплощение, волнистость и ломкость ногтей, появление исчерченности, белых пятен и полосок на ногтях,
  • выпадающий и секущийся волос,
  • поражение эпителия, проявляющееся в сухости и трещинах кожи рук и ног,
  • неинфекционный ларингофаринготрахеит (гиперемия, покраснение и охриплость), что дезориентирует врача,
  • мышечная слабость:

          – общая утомляемость,
          – недостаточное сокращение сфинктеров мочевого пузыря, при этом характерным признаком является выделение капель мочи при резком кашле, смехе, чихании,
          – недостаточное сокращение сфинктеров пищевода, что позволяет забрасываться соляной кислоте в пищевод и вызывать изжогу.

  • атрофический м анацидный гастрит – может быть как причиной, так и следствием железодефицита, половина больных гастритом имеет недостаток железа,
  • обострение ишемической болезни сердца и других сердечно-сосудистых заболеваний, так как усиливает гипоэнергетическое состояние клеток (снижение содержания цитохромов дыхательной цепи в миокардиоцитах),
  • извращение обонятельных предпочтений – нравится запах краски, бензина, выхлопных газов, резины, мочи,
  • извращение вкусовых предпочтений – больные едят мел, штукатурку, уголь, песок, мясной фарш, лед.

У женщин детородного возраста основные потери железа вызывают менструальные кровотечения. Известно, что за цикл около 20% женщин теряет 20 мл крови, 70% – 40-60 мл крови, 5% – 100 мл, 5% – 200 мл крови. Учитывая, что в 1 мл крови находится около 0,7 мг железа, потери железа составляют от 14 мг до 140 мг.  
Из-за физиологических ежемесячных кровопотерь и вынашивания детей более чем у 51% женщин детородного возраста во всем мире обнаруживается нехватка железа вплоть до отсутствия его запасов.
Во время беременности мать отдает ребенку 300-500 мг железа, особенно активно это происходит на 28-32 неделях, когда ребенку требуется по 22 мг в неделю.  Дефицит железа в III триместре беременности обнаруживается почти у 90% женщин и сохраняется после родов и лактации у 55% из них.
При лактации потери железа у матери составляют 11-12 мг/сут.  У мужчин и пожилых женщин основной причиной железодефицитных состояний являются кровопотери через ЖКТ

Источник: https://biokhimija.ru/metabolizm-zheleza/narusheniya.html

Синтез гемоглобина. Нарушения синтеза гема. Порфирии. Гемоглобинопатии

АНЕМИИ, ВЫЗВАННЫЕ НАРУШЕНИЯМИ СИНТЕЗА ГЕМОГЛОБИНА И ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА

Синтез гема протекает в митохондриях эритробластов. Синтез цепей глобина осуществляется на полирибосомах и контролируется генами 11-й и 16-й хромосом. Схема синтеза гемоглобина у человека представлена на рис

Нарушение синтеза гема может привести к снижению активности геминовых ферментов тканей и к гипотрофии..

Биосинтез порфиринов является одним из универсальных биологических процессов, так как порфирины в виде комплексов с металлами (металлопорфиринов), составляют основу гемоглобина и миоглобина, а также жизненно важных энергетических ферментов (цитохромов В и С, цитохромоксидаз, каталаз, пероксидаз).

Синтез порфиринов происходит в эритробластах костного мозга, митохондриальпом аппарате печени и почек, в клетках центральной нервной системы.

Основная часть порфиринов идет на синтез тема, который представляет сложный энзиматический процесс, (каждый этап которого регулируется определенным ключевым ферментом).

Участвующие в синтезе гема ферменты можно разделить на три группы. Первая группа связана с синтезом АЛК в янтарно-глициновом цикле.

Ключевой фермент – синтетаза АЛК, коферментом этой реакции служит пиридоксальфосфат, производное витамина В6. Вторая группа ферментов осуществляет превращение АЛК в ПБГ. Ключевой фермент – дегидратаза АЛК.

Третья группа ферментов связана с заключительным этапом синтеза гема. Ключевые «ферменты – копрогеназа и гемсинтетаза.

Ряд ферментов, регулирующих процесс биосинтеза гема, содержит высоко реактивные функциональные группы – сульфгидрильные, карбоксильные и аминные.

Токсические вещества, и особенно тяжелые металлы, могут блокировать эти группировки в ферментах, замещая атомы водорода в них и тем самым нарушая активность ферментов.

Наиболее активны в этом плане вещества из группы «тиоловых ядов», которые при попадании в организм вступают во взаимодействие с веществами, содержащими серу, и в частности SH-группами.

Таким путем многие токсические вещества, независимо от тропности их действия, способны вызывать изменения в биосинтезе порфиринов. Нарушения порфиринового обмена установлены при интоксикации бензолом – повышение АЛК в эритроцитах, окисью углерода – повышение КП эритроцитов, небольшое увеличение КП и АЛК мочи, акрилатами – увеличение ПП эритроцитов, фосфором – некоторое увеличение мочевой экскреции АЛК и КП.

Однако среди всех промышленных ядов, способных вызывать те или иные расстройства синтеза порфиринов и гема, совершенно исключительное положение занимает свинец, при действии которого они носят первичный характер и являются определяющим патогенетическим механизмом интоксикации.

Гемоглобинопатия — наследственное или врождённое изменение или нарушение структуры белка гемоглобина, обычно приводящее к клинически или лабораторно наблюдаемым изменениям в его кислород-транспортирующей функции либо в строении и функции эритроцитов.

К наиболее часто встречающимся и известным гемоглобинопатиям относятся серповидно-клеточная анемия, бета-талассемия, персистенция фетального гемоглобина.

Гемоглобинопатии классифицируются на качественные и количественные. Качественные обусловлены заменой аминокислот в полипептидных цепях. Замена аминокислоты глутамина 6 на валин в β-цепи приводит к образованию аномального гемоглобина S, что лежит в основе развития серповидно-клеточной анемии.

Аномальных гемоглобинов более 300, но не все аномалии проявляются. Первые аномальные гемоглобины назывались буквами латинского алфавита (М, С, Д, S и др.). Но, так как аномальных гемоглобинов много, их названия включают места открытия (Boston, Москва, Волга и др.) или названия госпиталей.

Количественные гемоглобинопатии связаны со скоростью синтеза α- или β-полипептидных цепей глобина. Угнетение скорости синтеза α-цепи приводит к развитию α-талассемии, угнетение синтеза β-цепи лежит в основе заболевания β-талассемии. Гемоглобинопатии — наследственные заболевания.

Диагностика гемоглобинопатий основывается, кроме клинических данных, на обязательном специальном исследовании электрофорезе гемоглобина. Это исследование проводится не только для больного, но и для ближайших родственников. Данные электрофореза гемоглобина позволяют поставить диагноз талассемии.

Для альфа-талассемии характерно обнаружение гемоглобинов-гомотетрамеров Нв-Н и Нв-Bart.Для бета-талассемии характерно повышенное содержание гемоглобина Α2.

ОБМЕН ЖЕЛЕЗА

В гемсодержащих белках железо находится в составе гема. В негемовых железосодержащих белках железо непосредственно связывается с белком. К таким белкам относят трансферрин, ферритин, окислительные ферменты рибонук-леотидредуктазу и ксантиноксидазу, железофлавопротеины NADH-дегидрогеназа и сукцинат-дегидрогеназа.

В организме взрослого человека содержится 3 – 4 г железа, из которых только около 3,5 мг находится в плазме крови.

Гемоглобин имеет примерно 68% железа всего организма, ферритин – 27%, миоглобин – 4%, трансферрин – 0,1%, На долю всех содержащих железо ферментов приходится всего 0,6% железа, имеющегося в организме.

Источниками железа при биосинтезе железосодержащих белков служат железо пищи и железо, освобождающееся при постоянном распаде эритроцитов в клетках печени и селезёнки.

В нейтральной или щелочной среде железо находится в окисленном состоянии – Fe3+, образуя крупные, легко агрегирующие комплексы с ОН-, другими анионами и водой. При низких значениях рН железо восстанавливается и легко диссоциирует.

Процесс восстановления и окисления железа обеспечивает его перераспределение между макромолекулами в организме.

Ионы железа обладают высоким сродством ко многим соединениям и образуют с ними хелатные комплексы, изменяя свойства и функции этих соединений, поэтому транспорт и депонирование железа в организме осуществляют особые белки. В клетках железо депонирует белок ферритин, в крови его транспортирует белок трансферрин..

Железодефицитная анемия (ЖДА) — гематологический синдром, характеризующийся нарушением синтеза гемоглобина вследствие дефицита железа и проявляющийся анемией и сидеропенией. Основными причинами ЖДА являются кровопотери и недостаток богатой гемом пищи.

ЖДА является последней стадией дефицита железа в организме. Клинических признаков дефицита железа на начальных стадиях нет, и диагностика предклинических стадий железодефицитного состояния стала возможной лишь благодаря развитию методов лабораторной диагностики.

В зависимости от выраженности дефицита железа в организме различают три стадии:

прелатентный дефицит железа в организме;

латентный дефицит железа в организме;

железодефицитная анемия. Биохимический анализ крови

При развитии ЖДА в биохимическом анализе крови будут регистрироваться:

уменьшение концентрации сывороточного ферритина;

уменьшение концентрации сывороточного железа;

повышение ОЖСС;

уменьшение насыщения трансферрина железом.

Распад гемоглобина. Образование пигментов желчи, кала и мочи

Распад гемоглобина протекает в клетках макрофагов, в частности в звездчатых ретикулоэндотелиоцитах, а также в гистиоцитах соединительной ткани любого органа.

Как отмечалось (см. главу 13), начальным этапом распада гемоглобина является разрыв одного метинового мостика с образованием вердоглобина. В дальнейшем от молекулы вердоглобина отщепляются атом железа и белок глобин.

В результате образуется биливердин, который представляет собой цепочку из четырех пиррольных колец, связанных метановыми мостиками. Затем биливердин, восстанавливаясь, превращается в билирубин – пигмент, выделяемый с желчью и поэтому называемый желчным пигментом. Образовавшийся билирубин называется непрямым (неконъю-гированным) билирубином.

Он нерастворим в воде, дает непрямую реакцию с диазореактивом, т.е. реакция протекает только после предварительной обработки спиртом.

Весь ход образования Ж. п. из гемоглобина можно представить в виде следующей схемы:

Гемоглобин -> Холеглобин -> Вердогемоглобин

↓ — Глобин

— Fe

Биливердин

↓ + H2O

Билирубин

↓ + 2H2

Мезобилирубин

↓ +2Н2

Стеркобилиноген

(Уробилиноген)

↓ — H2

Стеркобилин

(Уробилин).

Ж. п. обладают свойствами кислот и дают соли с металлами (иногда нерастворимые), с чем и связано их участие в образовании жёлчных камней (см. Желчнокаменная болезнь). Повышенное содержание Ж. п. в кожных покровах, крови, моче имеет диагностическое значение при разных формах желтух.

8. Диагностическое значение определения желчных пигментов в крови и моче

Методы определения билирубина и его метаболитов

Определение билирубина в сыворотке крови

В клинической практике используются различные методы определения билирубина и его фракций в сыворотке крови.

Наиболее распространенным из них является биохимический метод Ендрассика-Грофа. Он основан на взаимодействии билирубина с диазотированной сульфаниловой кислотой с образованием азопигментов.

При этом связанный билирубин (билирубин-глюкуронид) дает быструю («прямую») реакцию с диазореактивом, тогда как реакция свободного (не связанного с глюкуронидом) билирубина протекает значтельно медленнее.

Для ее ускорения применяют различные вещества–акселераторы, например кофеин (метод Ендрассика-Клеггорна-Грофа), которые освобождают билирубин из белковых комплексов («непрямая» реакция). В результате взаимодействия с диазотированной сульфаниловой кислотой билирубин образует окрашенные соединения. Измерения проводят на фотометре.

Нарушения обмена билирубина

Гипербилирубинемия – это нарушение равновесия между образованием и выделением билирубина. Основным клиническим признаком является желтуха (иктеричность) – желтая пигментация кожи или оболочек глаз, обусловленная повышением содержания билирубина в крови.

Нормальный уровень билирубина в крови – 8,5–20,5 мкмоль / л. Желтуха обнаруживается при уровне билирубина выше 34,2 мкмоль / л. Однако точный уровень билирубина в крови, при котором можно выявить желтуху, варьирует.

Билирубин – конечный продукт катаболизма порфиринового кольца молекулы гемоглобина, он не содержит ни железа, ни белка.

Нарушение обмена билирубина связано с расстройством его образования и выделения.

Симптомокомплекс, характеризующийся увеличением количества билирубина в крови с накоплением его в тканях и желтушным окрашиванием кожи, склер, слизистых, серозных оболочек и внутренних органов, называется желтухой.

Желтуха может возникать при наличии следующих условий:

увеличенное образование билирубина;

уменьшенная экскреция печенью;

обструкция желчного протока.

По механизмам развития желтухи различают три ее вида:

надпеченочную (гемолитическую) – характеризуется повышенным образованием билирубина в связи с увеличенным распадом (гемолизом) эритроцитов;

печеночную (паренхиматозную) – возникает при повреждении гепатоцитов (дистрофии и некрозе их), в результате чего нарушается захват, связывание и экскреция билирубина, что приводит к увеличению его содержания в крови;

подпеченочную (механическую) – происходит обтурация желчных путей, что приводит к накоплению связанного билирубина проксимальнее преграды в желчных путях и печени (холестаз).



Источник: https://infopedia.su/16x779d.html

Medic-studio
Добавить комментарий