Иммунология и биохимия

Ферритин в клинической практике

Ферритин - это положительный белок острой фазы, концентрация которого повышается в крови в ответ на острую фазу воспаления. Как и другие белки острой фазы, ферритин продуцируется и секретируется гепатоцитами, но наряду с печенью ферритин  продуцируют и секретируют другие типы клеток, включая макрофаги и раковые клетки.

В организме содержится внутриклеточный и плазменный ферритин

Основная функция внутриклеточного ферритина – поглощение, хранение и освобождение железа клеткам организма. В организме железо присутствует либо в виде высокотоксичных Fe2+-ионов, либо в виде безвредных нерастворимых Fe3+-ионов. Ферритин поглощает Fe2+-ионы и превращает их в связанные, нерастворимые Fe3+– ионы.

Строение молекулы ферритина

Молекула ферритина имеет диаметр 12-13 нм, состоит из внешней трехмерной белковой оболочки, образующей внутреннюю полость диаметром 7-8 нм. Во внутренней полости ферритин способен накапливать различные количества Fe3+-атомов  в виде минерала ферригидрита.

Белковая оболочка ферритина состоит из 24 белковых субъединиц двух типов: H-субъединицы и L-субъединицы. Соотношение субъединиц  в молекуле ферритина разное, что определяет наличие его изоформ. Субъединицы выполняют различные функции в многоступенчатом процессе минерализации железа ферритином.  

  • В Н-субъдинице расположен центр локального связывания Fe2+ и феррооксидазный центр: связывание Fe2+ сопровождается окисленим его феррооксидазой в  Fe3+
  • L-cубъединица обеспечивает образование ферригидрата и формирование ферригидратного ядра в центре полости ферритина. При достижении определенного размера ферригидратного ядра, окисление Fe2+ осуществляется уже на поверхности этого ядра (рис. 1).

Механизм запасания  ионов Fe 3+ в ферритине

Рис. 1 -  Ферритин: 1 – окисление Fe2+ феррооксидазного центра H- субъединицы;
2 – образование ферригидратного ядра в центре полости молекулы ферритина;
3  окисление Fe2+ на поверхности ферригидратного ядра ферритина;
4  рост железного ядра ферритина.

Ферритин в клинической практике

Ферритин – основной белок хранения железа в организме, поэтому определение содержания  ферритина в сыворотке –  косвенный способ измерения количества железа что хранится в организме. Молекула ферритин имеет форму полой сферы, которая позволяет хранить переменное количество железа (в виде комплексов гидроксида железа и фосфата).

Анализ крови на ферритин

Для теста на ферритин используется венозная кровь, взятие которой осуществляют как для любого обычного анализа крови. Никакой специальной подготовки к тесту не требуется.

Иногда целесообрано выполнить параллельно с ферритином сыворотки такие анализы: общий анализ крови, гемоглобин, гематокрит, сывороточное железо, общую железосвязывающую способность крови, трансферрин, железо, цинк, протопорфирин, растворимые рецепторы трансферрина.

Нормальные показатели теста на ферритин

Результаты могут отличаться в разных лабораториях, но в целом, нормальные уровни ферритина 12-300 нг / мл (нг на миллилитр крови) для мужчин и 12-150 нг / мл для женщин.

Клиническое значение имеют как высокий уровень сывороточного ферритина, так и низкий.

загрузка...

Когда может быть высокий уровень ферритина?

Высокие уровни ферритина могут  указывать на заболевание с нарушением хранения железа - гемохроматоз. Наследственный гемохроматоз - генетическое заболевание, при котором в организме  накапливается избыточное железо (перегрузка железом). У людей с наследственным гемохроматозом ежедневное всасывание железа из кишечника больше, чем необходимо для  возмещения потерь. Так как в норме организм не может выделить избыток железа, то поглощаемое железо накапливается в организме. Человек с гемохроматозом может накапливать до 20 грамм железа при норме 3-4 грамма. Избыток железа откладывается в  суставах, печени, яичках и сердце. Отложения железа приводят к повреждению этих органов и вызывает признаки и симптомы гемохроматоза.

Женщины с гемохроматозом накапливают железо более медленными темпами, чем мужчины, потому что они теряют часть железа при менструациях. По этой причине у женщин развиваются признаки и симптомы поражения органов избыточным железом на 10 лет позже, чем у мужчин.

Лица с наследственным гемохроматозом могут как не иметь никаких симптомов или признаков, иметь нормальную продолжительность жизни, так и иметь тяжелые симптомы и признаки перегрузки железом, которые включают:

Симптомы развиваются, поскольку железо накапливается в органах и приводит к разрушению и потере их нормальной функции.

Другие причины высокого уровня ферритина - хронические воспалительные заболевания. Экстремально высокий уровень ферритина наблюдается при болезни легионеров. Тест на ферртин рекомендуется как маркер этого воспалительного заболевания легких.

Повышенный уровень ферритина характерен для острого лейкоза и воспалительных процессов:

  • остеомиелит,
  • хроническин инфекции мочевых путей,
  • ревматоидный артрит,
  • системная красная волчанка,
  • ожоги,
  • алкогольное поражение печени,
  • гепатит,
  • острый миелобластный и лимфобластный лейкоз, лимфогрануломатоз,
  • рак молочной железы.
  • Феритин повышен после нескольких переливаний крови. 

Когда может быть низкий уровень ферритина?

Низкие уровни ферритина – показатели дефицита железа в организме

Без достаточного количества железа организм не может вырабатывать достаточного количества гемоглобина – компонента эритроцитов, переносчика кислорода. Результатом дефицита железа является анемия.  Легкая форма анемии может протекать бессимптомно. Более серьезные случаи анемии проявляются такими симптомами:

Когда необходимо определить содержание ферритина в сыворотке?

Тест на ферритин назначают вместе с другими тестами на железо - когда общий анализ крови показывает, что у человека низкий уровень гемоглобина и показатель гематокрита, эритроциты имеют меньшие размеры и менее насыщены гемоглобином, чем обычно, т.е. предполагают железодефицитную анемию даже в том случае, если другие клинические симптомы четко не проявляются .

На ранней стадии дефицита железа никакие физические эффекты, как правило, не видны. Если человек здоров, симптомы редко появляются  прежде, чем гемоглобин в крови падает ниже  100 г на литр. Однако, по мере прогрессирования  дефицита железа симптомы в конце концов начинает проявляться и врач может назначить ферритин, а также другие тесты, связанные с содержанием железа. Наиболее распространенные симптомы железодефицитной анемии включают в себя:

  • хроническую усталость,
  • слабость,
  • головокружение,
  • головные боли,
  • бледность.

Поскольку  запасы железа  продолжают истощаться, может появиться одышка, шум в ушах (звон в ушах), сонливость, раздражительность. Если тяжесть анемии прогрессирует, появляются боли в груди, головные боли, боли в ногах, шок, и даже сердечная недостаточность. Помимо общих симптомов анемии, есть определенные симптомы, которые характерны для железодефицитной анемии: к ним относятся тяга к конкретным веществам, таким как солодка, мел, грязь или глина, ощущение жжения в языке или гладкий язык, язвы в уголках рта, пальцы ног и ногти в форме в ложки.

Уровень ферритина определяют и тогда,  когда подозревается перегрузка железом.

Симптомы  перегрузки железом индивидуальны и обусловлены накоплением железа в крови и тканях, как правило, со временем их тяжесть усугубляется.

Симптомы перегрузки железом могут включать:

  • боль в суставах,
  • усталость, слабость,
  • потерю веса,
  • апатию,
  • боль в животе,
  • потерю полового влечения,
  • выпадение волос,
  • проблемы с сердцем, такие как застойная сердечная недостаточность.

Необходимые анализы:
Чтобы подтвердить наличие перегрузки железом, назначают тесты определения железа и общей железосвязывющей способности сыворотки (ОЖСС), возможно  и генетический тест на наследственный гемохроматоз.

Как оценить результаты тестов?

Уровень ферритина часто оценивается в сочетании с другими тестами  на железо. Краткое изложение изменений показателей тестов на железо при различных заболеваниях приведено в таблице ниже:

Таблица 1 - Изменения показателей тестов на железо при различных заболеваниях

Заболевание Железа уровень ОЖСС/трансферрин НОЖСС %трансферрина Ферритин
Дефицит
железа
низкий высокий высокий низкий низкий
Гемохроматоз

высокий низкий низкий высокий высокий
Гемолитическая
анемия
высокий норма/низкий норма/низкий высокий высокий
Сидеробластная
анемия
норма/высокий норма/высокий норма/высокий высокий высокий
Отравление железом высокий норма низкий высокий норма

Ферритин является белком острой фазы, и может быть увеличен у людей с воспалением, болезнью печени, хронической инфекцией, аутоиммунными заболеваниями и некоторыми видами рака. Ферритин обычно не используется по выявлению или отслеживанию этих заболеваний.

 Что должен знать пациент? Часто задаваемые вопросы

Как правило, больше всего ферритина находится внутри клеток и только небольшое количество в крови. Когда происходит повреждение органов, которые содержат ферритин, таких как печень, селезенка и костный мозг, уровень ферритина может стать выше, хотя общее количество железа в организме является нормальным.

Далее вы найдете ответы на распространенные вопросы.

1. Мой уровень железа в норме, но  уровень ферритина у меня низкий. Почему это происходит?

Развитие железодефицитной анемии является постепенным процессом. Если в ваш организм получает недостаточное количество  железа, он в первую очередь использует железо, которое хранится в тканях (ферритин) и уровень  ферритина в крови начнет уменьшаться. Если положение не исправить, запасы железа начинают истощаться, так как оно используется на образование эритроцитов. На ранней стадии дефицита железа, уровни железа в крови могут быть нормальными, но уровень ферритина начнет снижаться.

2. Если я буду принимать продукты  с высоким содержанием железа или принимать препараты железа, то уровень железа у меня повысится, но будет ли увеличиваться мой ферритин?

Да. Прием большего количества железа повысит уровень железа в организме. Если уровень железа в организме увеличивается до значений больших, чем требует организм, то ваш организм начнет хранить больше железа в виде ферритина.

3. Какие другие причины  могут изменять уровень ферритина?

Повышенные уровни можно увидеть при злоупотреблении алкоголем, остром гепатите и инфекциях.

4. Кто должен принимать препараты железа?

Люди, которым обычно нужны препараты железа – это беременные женщины  и лица с установленным дефицитом железа. Препараты железа могут  потребоваться молодым женщинам, у которых развивается анемия из-за плохой пищи и которые имеют хронические и / или чрезмерные потери крови во время менструального цикла. Нельзя принимать препараты железа без консультации с врачом, так как избыток железа может привести к хронической перегрузке железом. Передозировки таблетками железа могут быть токсичными, особенно для детей.

5. Есть ли способ вылечить перегрузки железом?

Если это связано с временным состоянием или употреблением железа, то перегрузка железом скорее всего будет решена при устранении причины, вызвавшей перегрузку.

Если перегрузка  связана с гемахроматозом или хроническим заболеванием, то она не может быть вылечена; требуется тщательное наблюдение вашим врачом. В тяжелых случаях показано периодическое удаление определенного количества крови - терапевтическое кровопускание.