Gospodarka żelazem. Problemy diagnostyczne. Paulina Gawęda gr. B1

Żelazo (Fe) Pierwiastek niezbędny do syntezy: hemoglobiny (Hb), mioglobiny (Mb) Składnik niektórych związków enzymatycznych (oksydazy, peroksydazy żelazowe, cytochromy) Związane z transerryną, ferrytyną i hemosyderyną

Żelazo (Fe) Zawartość w organizmie zdrowej kobiety: 10 – 28 µmol/l Zawartość w organizmie zdrowego mężczyzny: 14 – 32 µmol/l U dzieci zawartość znacznie mniejsza

Żelazo całkowite Stanowi: 3,5 – 5 g : 75% - Fe funkcjonalne (Hb, Mb, enzymy) 25% - Fe zmagazynowane (ferrytyna)

Fe w surowicy: Zmienność okołodobowa (rano wyższe stężenie) Wpływ diety (9,5 – 15 mg Fe z dietą) Stan zapalny (Fe ) Hemoliza (Fe ) Menstruacja (utrata ok. 1,5 mg Fe/dobę) Ciąża (utrata ok. 2 mg Fe/dobę) Całkowicie związane z transferryną

Białka związane z Fe Hemoglobina Mioglobina Ferrytyna Transferryna Haptoglobina Hemosyderyna Hepcydyna Laktoferryna

Hemoglobina Czerwony barwnik krwi Białko zawarte w erytrocytach, którego główną funkcją jest przenoszenie tlenu Budowa: tetramer (4 podjednostki białkowe) każda podjednostka zawiera niebiałkowy hem hem z centralnie położonym Fe2+ wiąże cząsteczkę tlenu

Mioglobina Białko globularne magazynujące tlen w mięśniach Grupę prostetyczną stanowi hem z centralnie położonym Fe2+ (Fe2+ -> Fe3+ powoduje utratę aktywności mioglobiny)

Ferrytyna Białko magazynujące Fe (Fe2+ w formie uwodnionej – bezpieczne dla komórki) Białko ostrej fazy Wysycona w ok. 30% st. 100 µg/l odpowiada 1g zmagazynowanego Fe st.<15 µg/l => objaw bezwzględnego niedoboru Fe

Oznaczanie ferrytyny Ocena gospodarki Fe: ferrytyna hemoglobina rozpoznanie N Nie ma niedoboru Spadek ilości Fe zmagazynowanego Niedokrwistość (na tle niedoboru Fe) Inna przyczyna niedokrwistości

Ferrytyna stężenia: - niedobór Fe - niedoczynność tarczycy - niedobór wit. C stężenia: - przeładowanie Fe - infekcje wirusowe - zapalenia - nowotwory - nadczynność tarczycy

Transferryna Białko transportujące jony żelaza w surowicy i innych płynach zewnątrzkomórkowych do powstających w szpiku erytrocytów Apotransferyna – transferyna niewysycona żelazem 1 cząst. transferryny transportuje 2 atomy Fe3+ pH => powinowactwo

Transferryna – wartości referencyjne 2,0 – 3,6 g/l wysycenie: 15% – 45% Niedobór Fe = wysycenia Poziom transferryny zmienia się dopiero, gdy zapasy Fe zostają wyczerpane

st. transferryny Zespoły utraty białka (zespół nerczycowy) Przedawkowanie Fe Choroby wątroby Infekcje, nowotwory, przewlekła dializa Niedobór wit. B12, kw. foliowego Wrodzony niedobór transferryny (bardzo rzadko)

st. transferryny Niedokrwistości z niedoboru Fe Zaburzenia wchłaniania Fe Leczenie estrogenami Ciąża

Oznaczanie st. transferryny Izolowane oznaczanie stężenia jest nieprzydatne pomiar st. Fe + st. transferryny = wskaźnik nasycenia transferryny żelazem (miernik gospodarki Fe) TIBC UIBC

Haptoglobina Białko ostrej fazy Wiąże wolną Hb we krwi => ochrona Fe przed utratą z moczem (Hb związana z haptoglobiną nie ulega filtracji) Kompleks hemoglobina – haptoglobina ulega fagocytozie w uk. siateczkowo – śródbłonkowym (Fe wykorzystane do produkcji kolejnych RBC)

Hemosyderyna Białko zawierające Fe w formie koloidalnej Powstaje gdy podawane pozajelitowe Fe jest w nadmiarze (np. przy częstych transfuzjach) Prawdopodobnie produkt częściowej degradacji ferrytyny

Hepcydyna Białko, pełni kluczową rolę w regulacji metabolizmu Fe Hamuje: absorpcję Fe z jelita cienkiego uwalnianie Fe z makrofagów transport Fe przez łożysko Produkcja hepcydyny jest stymulowana przez zwiększające się zapasy Fe i przez infekcje (przy ostrych stanach zapalnych możliwa niedokrwistość) Bo hepcydyna blokuje łączenie Fe3+ z transferryną => Fe nie może zostać doprowadzone do erytrocytów

Zapasy Fe => hepcydyna Infekcje => hepcydyna

Metody oznaczania żelaza Wagowa Wersenianowa Kolorymetryczna z tiocyjanianem (Fe2+ -> Fe3+) Kolorymetryczna z fenantroiną (pomiar spektrofotometryczny) Polarograficzna Absorpcyjna spektrometria atomowa (ASA)

Uwalnianie transferryny przez obniżenie pH Redukcja Fe3+ do Fe2+ Kompleksowanie z chromogenem zawierającym reaktywną grupę –N=C-C=N-

Testy oceniające metabolizm żelaza TIBC UIBC sTfR Test doustnego obciążenia Fe Ferrytyna (immunochemicznie)

Całkowita zdolność wiązania żelaza (TIBC) Stężenie Fe w surowicy/osoczu, gdy transferryna jest w 100% wysycona Fe 1 mol transferryny transportuje 2 mole Fe Wykonując TIBC można pośrednio poznać stężenie transferryny

TIBC - normy Kobiety: 40 – 80 µmol/l Mężczyźni: 45 – 70 µmol/l

Wysycenie transferryny TIBC - wyniki Stan St. Fe w osoczu Transferryna i TIBC Wysycenie transferryny Niedokrwistość z niedoboru Fe niskie wysokie Niedokrwistość w chorobach przewlekłych N Ciąża lub antykoncepcja (nie ma niedoboru Fe)

Utajona zdolność wiązania żelaza (UIBC) Wynik odzwierciedla pojemność dla Fe wolnych miejsc je wiążących w transferrynie UIBC = TIBC - [Fe] Prawidłowo: 27 – 60 µmol/l anemia z niedoboru Fe choroby przewlekłe

Rozpuszczalny receptor transferryny (sTfR) Mierzony w osoczu/ surowicy (ELISA) Oznaczenie pomaga zróżnicować niedokrwistość: z niedoboru Fe – sTfR podwyższone chorób przewlekłych – sTfR norma Odzwierciedla całkowitą ilość receptorów transferryny połączonych z komórkami Prawidłowo: 2 – 4,5 mg/l

Test doustnego obciążenia żelazem 1g siarczanu żelazowego doustnie Prawidłowo: wzrost nie przekracza 35 mmol/l w 180 min. testu Zaburzenia wchłaniania żelaza – „płaska” krzywa wchłaniania

Oznaczanie stężenia żelaza nie jest odpowiednie do oceny statusu żelaza w organizmie!!!

Dlaczego?: -> st. Fe zależy od podaży -> hemoliza powoduje wzrost poziomu Fe -> różnice w st. Fe w tym samym dniu mogą wynosić >10%, a z dnia na dzień >20% -> w ostrych stanach zapalnych i przewlekłych chorobach st. Fe spada niezależnie od jego zawartości w organizmie

Czynniki wpływające na st. Fe, TIBC i wysycenie transferryny Rytm dobowy: rano – prawidłowe, popołudniu – niskie, w nocy – bardzo niskie Cykl miesiączkowy Ciąża Spożycie żelaza Antykoncepcja Zapalenie wątroby: bardzo wysokie Fe (ferrytyna z uszkodzonych hepatocytów) Zapalenia i nowotwory

Zastosowanie wskaźników gospodarki Fe Niedobór żelaza (niedokrwistości) Nadmiar żelaza (hemochromatoza)

Prawidłowy metabolizm Fe Dieta wchłanianie wydalanie 5 – 10mg 1-2mg/doba 1-2mg/doba

Anemia – metabolizm Fe wchłanianie wydalanie

Niedobór Fe Objawy: - zmęczenie - szumy w głowie - zapalenie kącików ust - brudnobrązowy kolor skóry - wygładzenie języka

Hemochromatoza – metabolizm Fe wchłanianie wydalanie

Nadmiar Fe Objawy: - bóle stawów - bóle brzucha - osłabienie - nadmiar Fe uszkadza narządy wewnętrzne

Choroba Fe TIBC Ferrytyna Niedobór Fe niskie wysokie Przewlekła choroba N Nadmiar Fe Zatrucie Fe

Co jeść?

Dziękuję za uwagę!