Разнонаправленные нарушения обмена железа

В.И. Курченкова, Н.В. Капралов, И. А. Шоломицкая-Гулевич УО «Белорусский государственный медицинский университет»

2020 №3 | Лекции

Аннотация

Список литературы

Железо является необходимым элементом жизнедеятельности клеток. Важность его роли определяется функциями белков, содержащих железо. Ключевым регулятором обмена железа является гепсидин, именно он контролирует основные потоки распределения железа: абсорбцию железа в кишечнике, утилизацию его макрофагами и мобилизацию из гепатоцитов. В 2014г. в качестве эритроидного регулятора железа был назван эритроферрон, как гормон, который регулирует метаболизм железа через действие на гепсидин. Указана роль показателей обмена железа, доступных для определения в повседневной практике. Болезни, сопровождающиеся как дефицитом железа, так и его избытком, многочисленны. По данным ВОЗ железодефицитное состояние имеется у трети населения планеты. Главным заболеванием с накоплением железа в органах и тканях является гемохроматоз с генетически обусловленным нарушением метаболизма железа. Описаны пять типов гемохроматоза. По данным Института расстройств железа (штат Южная Каролина) в США насчитывается около 1 млн человек, предрасположенных к гемохроматозу, и около 150 тыс. больных, у которых эта болезнь диагностирована. Около 10 % населения являются гетерозиготными носителями рецессивных генов гемохроматоза. Подчеркнута роль проведения дифференциального диагноза первичных и вторичных состояний и заболеваний с нарушением обмена железа, трудности в диагностике и необходимость дальнейших исследований для разработки эффективной лечебной тактики в сложных случаях клинической практики.

Ключевые слова:

обмен железа, гепсидин, ферропортин, эритроферрон, ферритин, трансферрин, растворимый рецертор трансферрина, анемия, гемохроматоз

Multi-directed iron exchange disorders

Iron is an essential element of cell activity. The importance of its role is determined by the functions of proteins containing iron. The key regulator of iron metabolism is hepcidin, which controls the main distribution of iron: absorption of iron in the intestine, its utilization by macrophages and mobilization from hepatocytes. In 2014 erythroferron was named as an erythroid regulator of iron, as a hormone that regulates iron metabolism through action on hepsidin. The role of iron metabolism indicators available for determination in everyday practice is indicated. Diseases accompanied by both iron deficiency and its excess are numerous. According to WHO, one third of the world's population has iron deficiency. The main disease with the accumulation of iron in organs and tissues is hemochromatosis with a genetically caused violation of iron metabolism. Five types of hemochromatosis are described. According to the Institute of Iron Disorders (South Carolina), in the United States there are about 1 million people who are prone to hemochromatosis and about 150 thousand patients who are diagnosed with this disease. About 10 % of the population are heterozygous carriers of recessive hemochromatosis genes. The role of differential diagnosis of primary and secondary conditions and diseases with impaired iron metabolism, difficulties in diagnosis and the need for further research to develop effective therapeutic tactics in complex cases of clinical practice are emphasized

Keywords

iron metabolism, hepcidin, ferroportin, erythroferron, ferritin, transferrin, soluble transferrin receptor, anemia, hemochromatosis

1. Будневский, А. В. Эритроферрон как эритроидный регулярор обмена железа / А. В. Будневский, Л. Н. Цветикова, Е. В. Воронина [и др.] // Гематология и трансфузиология. – 2016. – № 3. – С. 51–53.
2. Волошина, Н. В. Гемохроматоз – современное состояние проблемы / Н. В. Волошина [и др.] // Терапевтический архив. – 2018. – № 3. – С. 107–112.
3. Гемохроматоз. Пигментный цирроз. Бронзовый диабет [Электронный ресурс] / Е. В. Зиновьева, М. К. Прашнова. – Режим доступа: https://expertclinica.ru/diseases/gemochromatoz-2. – Дата доступа: 01.03.2020.
4. Гепсидин-25 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://helix.ru/item/06–276. – Дата доступа: 17.02.2020.
5. Гепсидин [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.qwe.wiki/wiki/Hepcidin. – Дата доступа: 17.02.2020.
6. Гепсидин-25, EIA5258 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://drgtech.ru/drg_elia_kits/elisa_list/eia5258//. – Дата доступа: 16.06.2019.
7. Данилов, И. П. Повышенная экспрессия гепсидина: ключ к пониманию патогенеза анемии хронических заболевания / И. П. Данилов, Д. Г. Цвирко // Журнал «Медицинские новости». – 2005. – № 6. – С.40–42.
8. Диагностика анемий [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www.biochemmack.ru. – Дата доступа: 16.06.2019.
9. Левина, А. А. Гепсидин как регулятор гомеостаза железа / А. А. Левина, Т. В. Казюкова, Н. В. Цветаева [и др.] // Педиатрия. – 2008. – № 1. – С. 67–74.
10. Лохматова, М. Е. Генетически обусловленные нарушения обмена железа / М. Е. Лохматова, Н. С. Сметанина // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. – 2017. – Т. 16, № 3. – С. 83–91.
11. Наследственный гемохроматоз (первичный гемохроматоз) [Электронный ресурс] / MD, Johns Hopkins University School of Medicine. – Режим доступа: https://Iklinika.ru/bolezni/patofiziologiya-pervichnogo-gemohromatoza.html. – Дата доступа: 01.03.2020.
12. Регуляторы метаболизма железа [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wiki pedia.org/wiki/Регуляторы_ метаболизма _железа. – Дата доступа: 15.02.2020.
13. Регуляция обмена железа [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://biokhimija.ru/metabolzm-zheleza/regulation.html. – Дата доступа: 17.02.2020.
14. Сахин, В. Г. Эритроферрон: современные представления о значении в регуляции обмена железа / В. Г. Сахин, Н. В. Кремнева, А. В. Гордиенко [и др.] // Клиническая онкогематология. – 2017. – № 10. – С. 25–32.
15. Тихомиров, А. Л. Некоторые аспекты диагностики и лечения железодефицитных состояний в практической деятельности на современном этапе [Электронный ресурс] / А. Л. Тихомиров, С. И. Сарсания, Е. В. Ночевкин. – Режим доступа: https://medi. ru/info/3470/. – Дата доступа: 15.02.2020.
16. Brent, R. Stockwell. Ferroptosis: A Regulated Cell Death Nexus Linking Metabolism, Redox Biology and Disease / R. Stockwell Brent, Jose Pedro Friedmann Angeli, Hulya Bay’r [et al.] // Cell. – 2017. – Vol. 171, № 10. – P. 273–285.
17. De Domenico, I. The Molecular mechanism of hepcidin-mediated ferroportin down-regulation /I. de Domenico, D. McVey Ward, C. Langelier [et al.] // Mol Biol Cell. – 2007. – № 18. – P. 2569–2578.
18. Deicher, R. New insights into the regulation of iron homeostasis / R. Deicher, W. H. Horl // Eur. J. Clin. Inv. – 2006. – № 36. – P. 301–308.
19. De Falco, L. Functional and clinical impact of novel TMPRSS6 variants in iron-refractory iron deficiency anemia patients and genotype-phenotype studies / L. de Falco, L. Silvestri, C. Kannengiesser [et al.] // Hum Mutat. – 2014. – № 3 (11). – P. 1321–1329.
20. Donker, A. E. Practice guidelines for the diagnosis and management of microcitic anemias due to genetic disorders of iron metabolism or hem synthesis / A. E. Donker, R. A. Raymakers, L. T. Vlaseld [et al.] // Blood. – 2014. – № 123 (25). – P. 3873–3886.
21. Erythroferrone [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.qwe.wiki/Erythroferrone. – Дата доступа: 05.04.2020.
22. Finberg, K. E. Mutations in TMPRSS6 cause iron-refractory iron deficiency anemia (IRIDA) /K. E. Finberg, M. M. Heeney, D. R. Campagna [et al.] // Nat Genet. – 2008. – № 40. – P. 569–571.
23. Fleming, R. Iron and inflammation: cross: talk between path: ways regulating hepcidin / R. Fleming // J. Mol. Med. – 2008. – № 86. – P. 491–494.
24. Gerhard, G. S. Identification of Genes for Hereditary Hemochromatosis / G. S. Gerhard, B. V. Paynton, J. K. Di Stefano // Methods Mol. Biol. – 2018. – № 1706. – P. 353–365.
25. Girelli, Domenico. Hepcidin in the diagnosis of iron disorders / Domenico Girelli, Elizabeta Nemeth, Dorie W. Swinkels // Blood. – 2016. – № 127 (23). – P. 108–120.
26. HAMP gene – Genetics Home Reference [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://omin.org/entry/606464. – Дата доступа: 06.03.2020.
27. Kautz, L. Molecular liasons between erythropoiesis and iron metabolism / L. Kautz, E. Nemeth // Blood. – 2014. – № 124 (4). – P. 479–482.
28. Kemna, E. H. Hepcidin: from discovery to differential diagnosis / E. H. Kemna, H. Tjalsma, H. Willems [et al.] // Haematologica. – 2008. – № 93. – P. 90–97.
29. Manz, David H. Iron and cancer: recent insights: iron and cancer/ David H. Manz, Nicole L. Blanchette, Bibbin T. Paul [et al.] // Annals of the New York Academy of Sciences. – 2016. – Vol. 1368, № 3. – P. 149–161.
30. Nemeth, E. Hepcidin regulates cellular iron effux by binding to ferroportin and inducing its intemallzation / E. Nemeth, M. S. Tuttle, J. Powelson [et al.] // Scienc. – 2004. – Vol. 306. – P. 2090–3.
31. Reichert, C. O. Hepcidin: homeostasis and diseases related to iron metabolism / C. O. Reichert, J. da Cunha, D. Levy [et al.] // Acta Haematol. – 2017. – № 137 (4). – P. 220–236.
32. Ruchala, P. The pathophysiology and pharmacology of hepcidin / P. Ruchala, E. Nemeth // Trends Pharmacol Sci. – 2014. – № 35 (3). – P. 155–161.
33. Sasu, B. J. Antihepcidin antibody treatment modulates iron metabolism and is effective in a mouse model of inflammation-induced anemia / B. J. Sasu, K. S. Cooke, T. L. Arvedson [et al.] // Blood. – 2010. – № 115 (17). – P. 3616–3624.
34. Scott, J. Dixon. The role of iron and reactive oxygen species in cell death / J. Dixon Scott, R. Stockwell Brent // Nature Chemical Biology. – 2014. – № 1. – P. 9–17.
35. Valore, E. V. Posttranslational processing of hepcidin in human hepatocytes is medlated by the prohormone convertase furin / E. V. Valore, T. Ganz // Blood Cells Mol Dis. – 2008. – Vol. 306. – P. 132–8.
36. Weinstein, D. A. Inappropriate expression of hepcidin is associated with iron refractory anemia: implications for the anemia of chronic disease /D. A. Weinstein, C. N. Roy, M. D. Fleming [et al.] // Blood. – 2002. – № 100. – P. 3776–3781.