Выдыборец С.В., д.м.н., профессор кафедры гематологии и трансфузиологии

Национальная медицинская академия последипломного образования им. П.Л. Шупика МЗ Украины

Железодефицитная анемия (ЖДА) – заболевание системы крови, которое обусловлено дефицитом железа в организме, сопровождается изменениями параметров его метаболизма, уменьшением концентрации гемоглобина в эритроцитах, количественными и качественными их изменениями, клиническими проявлениями анемической гипоксии, сидеропении и метаболической интоксикации.

Историческая справка

Историческое начало изучения ЖДА как особенной формы малокровия датируется XVIIвеком. Именно тогда Варандал описал «бледную немочь» у девушек пубертатного возраста, которую он назвал «хлорозом» из-за бледно-зеленого цвета лица, отдаленно напоминающего цвет незрелых зеленых маслин. В дальнейшем Фабер (1913) продемонстрировал роль нарушения усвоения железа и желудочной ахилии как самостоятельных причин возникновения ахлоргидрической или гастрогенной анемии. В дальнейшем Дамешек (1933) ввел в обиход термин «эссенциальная ЖДА». Дальнейшее изучение ЖДА как заболевания посвящено уточнению роли нарушений обмена железа в ее возникновении, метаболическим нарушения, сопровождающим ее течение. В частности, было доказано, что ахлоргидрия не является главной причиной нарушения абсорбции железа, а скорее следствием его дефицита. В последние годы продемонстрировано нарушение обмена микроэлементов при ЖДА, и некоторые исследователи ее рассматривают как полимикроэлементоз. Продолжают активно изучаться особенности течения ЖДА у различных возрастных категорий населения.

ЖДА является самым распространенным анемическим синдромом и составляет, приблизительно, 80% всех анемий. По данным ВОЗ (2000, 2001), ЖДА представляет особую проблему не только для развивающихся стран, но и для промышленно развитых, число людей с дефицитом железа во всем мире достигает 200 млн. человек. К наиболее уязвимым группам населения относятся женщины детородного возраста, беременные, дети младшего возраста. По статистическим данным, у 20-30% женщин детородного возраста наблюдается скрытый дефицит железа, а у 8-10% обнаруживается железодефицитная анемия.

По данным МЗ Украины (2008 г.), распространенность и заболеваемость ЖДА являются следующими (табл. 1):

Таблица 1

Распространенность ЖДА

Все население

Взрослое население

Дети

Абс.число

На 100 тыс.

Абс.число

На 100 тыс.

Абс.число

На 100 тыс.

580 224

1 163,9

247 823

610,2

332 401

3 598,6

Заболеваемость ЖДА

201 659

404,5

64 964

160

136 695

1 479,9

Обмен железа в организме

Железо относится к одним из жизненно важных для организма элементов, входит в состав гемоглобина, миоглобина, используется для функционирования многих ферментных систем, процессов тканевого дыхания и многих других физиологических процессов. Исследования последних лет показали участие железа в обеспечении таких важных процессов, как деление клеток, клеточный и гуморальный иммунитет, биосинтетические процессы, метаболизм биологически активных соединений. Значительна роль железа и в энергетическом обмене – около половины энзимов и кофакторов цикла Кребса содержат железо или функционируют в его присутствии.

Дефицит железа во многих случаях проявляется аномалией в поведении человека и психическими нарушениями.

Цикл железа в организме представлен в табл. 2.

Таблица 2

Цикл железа в организме

Железо продуктов 15-20 мг/сутки

Обработка желудочным соком

Всасывание в тонком кишечнике 2-3 мг/сутки

Связь железа трансферрином

Перенос железа

в костный мозг

в мышцы

в другие органы и ткани

Связь с гемоглобином

Связь с миоглобином

Связь с цитохромами, ферментами

Циркуляция в крови

1,5 – 3 г

Работа мышц, накопление энергии, ферментативные реакции

125 мг

Гемолиз

Поступление железа в запасы

(ферритин, гемосидерин) 0,5 – 1,5 мг

Связь с трансферрином и реутилизация

Потери железа м – 1-2 мг/сутки

кровопотери ж – 2-3 мг/сутки

желчь

слущивание эпителия

моча

лактация

Абсорбция железа. Из поступающего в организм с пищей в количестве 15-20 мг в сутки железа всасывается в двенадцатиперстной и проксимальных отделах тощей кишки не более 2-3 мг железа, причем интенсивность всасывания определяется потребностью в нем (при дефиците железа всасывание увеличивается). Наиболее полно всасывается железо из продуктов животного происхождения до 10-15% и значительно хуже из растительных продуктов – 1-3%. В пищевых продуктах железо содержится в виде двух- и трехвалентных ионов. Всасывается, главным образом, двухвалентное железо, входящее в состав гема и содержащееся в продуктах животного происхождения. Степень абсорбции железа зависит от его количества в пищевых продуктах и от его биодоступности. Высвобождение железа из продуктов несколько снижается при тепловой обработке, замораживании и длительном хранении пищевых продуктов. Всасывание железа усиливается под влиянием меди, желудочного сока, белков животного происхождения и особенно – аскорбиновой кислоты. Последняя образует комплексы железа, хорошо растворимые в кислой среде желудка и продолжает поддерживать растворимость даже в щелочной среде тонкой кишки. Способствуют всасыванию железа яблочная, лимонная, янтарная кислоты, аминокислоты, ряд микроэлементов, которые действуют как синергисты в процессе его усвоения. Желудочный сок и соляная кислота облегчают абсорбцию негеминового железа. Фосфаты, фитин, танин, оксалаты, соли кальция угнетают всасывание железа. Различные патологические процессы в тонком кишечнике могут приводить к нарушению всасывания железа.

Транспорт железа. Поступившее в кровь железо соединяется с трансферрином – белком бета-глобулиновой фракции, который осуществляет транспортировку железа в различные органы и ткани, в том числе в эритроидные клетки костного мозга, в митохондриях которых осуществляется синтез гема. Сродство трансферрина к Fe3+ значительно выше, чем к Fe2+. Чтобы включить железо в состав трансферрина осуществляется его окисление. Сначала трансферрин связывает анион, как правило, это НСО, потом осуществляется абсорбция Fe2+ и его окисление в присутствии молекулярного водорода, образуется комплекс Fe2+-ТФ-CO. Последовательность связывания железа может быть и иной: Fе2+-анион, а потом Fе3+-трансферрин. В зависимости от насыщения железом выделяют такие формы трансферрина: апо-трансферрин, трансферрин-(Fe) и трансферрин-(Fe)2.

Молекула трансферрина имеет два металлосвязывающих центра (сайта) и способна, кроме железа, связывать ионы других металлов – цинка, кобальта, галия, алюминия и т.д . Такая способность трансферрина в последнее время используется для транспорта радионуклидов в клетки опухоли. Расстояние между металлосвязывающими центрами в молекуле трансферрина составляет около 3,55±0,45 нм.

Освобождение железа из трансферрина осуществляется в присутствии анионов, которые связываются со специальными анионсвязывающими участками молекулы трансферрина. Анионы, которые принимают участие в процессе высвобождения железа из молекулы трансферрина представлены, в основном, НСО3- и Н2РО4-.

Синтез трансферрина осуществляется всеми клетками, но в наибольшем количестве его синтезируют гепатоциты, энтероциты и клетки костного мозга, в незначительном количестве – нейроны и олигодендроглия, лимфоциты.

Соотношение показателя железа сыворотки крови к общей железосвязывающей способности сыворотки крови характеризует насыщение трансферрина железом (норма – 16-50%). При ЖДА данный показатель уменьшается. Содержание трансферрина в сыворотке крови здоровых лиц составляет 2-4 г/л или 23-45 мкмоль/л, показатель увеличивается при ЖДА.

Биологическая функция трансферрина состоит не только в связывании и транспортировании железа, но и в усиленном накоплении его в случае избытка последнего

Депонирование железа. Важное физиологическое значение имеет фонд запасов железа, представленный ферритином и гемосидерином. Последний, в отличие от ферритина, не растворим в воде. В наибольших количествах ферритин содержится в макрофагах костного мозга, селезенки, печени и сидеробластах. По мере нарастания дефицита железа количество гранул ферритина в клетках уменьшается до полного отсутствия. Железо из ферритина для потребностей организма в состоянии очень быстро мобилизоваться. При избытке железа в организме ферритин превращается в гемосидерин. Гемосидерин выявляется в макрофагах и других клетках.

Мобилизация железа из гемосидерина осуществляется медленно. Уровень ферритина в сыворотке крови рассматривают как показатель запасов железа в организме. У здоровых людей содержание ферритина в сыворотке составляет 15-200 нг/мл у мужчин и 12-150 нг/мл у женщин. Общее количество железа в депо составляет 0,5-1,5 г. Ферритин является белком четвертичной структуры, молекула которого состоит из сферической части – апоферритина и центральной полости, содержащей железо. Основную железодепонирующую функцию в организме выполняет ферритин печени. Ферритин слизистой оболочки тонкого кишечника отвечает за перенос железа, всосавшегося в энтероцитах, к трансферрину плазмы. Ферритин системы фагоцитирующих макрофагов абсорбирует железо после деструкции эритроцитов и железосодержащих соединений для его реутилизации. Плацентарный ферритин осуществляет абсорбцию и перенос железа с материнского трансферрина к фетальному. Трансплацентарный транспорт железа активный процесс и идет только в одном направлении – от матери плоду, уже после 37 недели гестации уровень сывороточного железа и ферритина у плода выше, чем у матери.

Уменьшение уровня ферритина в сыворотке крови является ранним признаком латентного дефицита железа. Резкое нарастание концентрации ферритина в сыворотке крови может быть признаком гемохроматоза, посттрансфузионного гемосидероза, острого воспалительного процесса или опухоли. До начала лечения железодефицитных состояний необходимо определять базисный уровень ферритина и следить за ним в динамике. Восстановление уровня ферритина в сыворотке свидетельствует о насыщении депо железа и является сигналом для перехода от терапевтических доз до поддерживающих или к профилактическому лечению.

Уровень ферритина в сыворотке крови является важным показателем оценки метаболизма железа в организме доноров. При допуске к донорству следует ориентироваться не столько на показателях гемоглобина и эритроцитов, сколько на уровень ферритина. Уровень ферритина в сыворотке крови увеличивается при опухолях: раке яичников, простаты, поджелудочной железы, легких, прямой кишки, гепатоцеллюлярной карциноме и т.д.

Таким образом, определение уровня ферритина в сыворотке крови имеет важное диагностическое и дифференциально-диагностическое значение и может использоваться как критерий адекватности лечения железодефицитных состояний.

Продолжение – в частях 2-4