Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Глава 21. СОСТОЯНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С ИЗБЫТОЧНЫМ НАКОПЛЕНИЕМ ЖЕЛЕЗАСтр 1 из 4Следующая ⇒
Глава 21. СОСТОЯНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С ИЗБЫТОЧНЫМ НАКОПЛЕНИЕМ ЖЕЛЕЗА
Обмен железа в норме
В норме дневной рацион человека содержит около 10—20 мг железа (90% в свободном состоянии, 10% в соединении с гемом), из которых всасывается 1—1, 5 мг. Количество всосавшегося железа зависит от его запасов в организме: чем выше потребность, тем больше железа всасывается. Всасывание происходит в верхних отделах тонкой кишки и является активным процессом, при котором железо может переноситься даже против градиента концентрации. Однако механизмы переноса неизвестны. Выявлены белки, которые могут быть переносчиками железа, но их точная роль ещё не установлена. В клетках слизистой оболочки железо находится в цитозоле. Некоторая его часть связывается и хранится в виде ферритина, который впоследствии либо используется, либо теряется в результате слущивания клеток. Часть железа, предназначенная для метаболизма в других тканях, переносится через базолатеральную мембрану клетки (механизм не изучен) и связывается с трансферрином, основным транспортным белком железа в крови. Трансферрин (молекулярная масса 77 000 Да) является гликопротеином, синтезируемым в основном в печени. Он может связывать 2 молекулы железа. Общая железосвязывающая способность сыворотки, обусловленная трансферрином, равна 250— 370 мкг%. В норме трансферрин насыщен железом примерно на треть. Физиологическое поглощение железа ретикулоцитами и гепатоцитами зависит от рецепторов трансферрина на клеточной поверхности, которые обладают сродством преимущественно к трансферрину, связанному с железом. Комплекс железа с рецептором входит внутрь клетки, где железо высвобождается. При насыщении клетки железом клеточные рецепторы трансферрина угнетаются. Когда происходит полное насыщение трансферрина, наблюдаемое, например, при выраженном гемохроматозе, железо циркулирует в формах, не связанных с трансферрином, в виде соединений с низкомолекулярными хелаторами. В такой форме железо легко поступает в клетки независимо от степени насыщения их железом. В клетках железо откладывается в виде ферритина (молекулярная масса 480 000 Да) — комплекса белка апоферритина (субъединиц Н и L) с железом, который при электронной микроскопии имеет вид частиц диаметром 50 А, свободно располагающихся в цитоплазме. В одной молекуле ферритина может находиться до 4500 атомов железа. При высоких концентрациях железа синтез апоферритина усиливается. Скопления распавшихся молекул ферритина представляют собой гемосидерин, который окрашивается в голубой цвет ферроцианидом. Приблизительно треть запасов железа в организме находится в виде гемосидерина, количество которого увеличивается при заболеваниях, связанных с избыточным накоплением железа. Липофусцин, или пигмент изнашивания, накапливается в связи с перегрузкой железом. Он имеет жёлто-коричневый цвет и не содержит железа. При увеличении потребности в синтезе гемоглобина мобилизуется железо, депонированное в виде ферритина или гемосидерина. В норме в организме содержится около 4 г железа, из них 3 г в составе гемоглобина, миоглобина, каталазы и других дыхательных пигментов или ферментов. Запасы железа составляют 0, 5 г, из них 0, 3 г находятся в печени, но при обычном гистологическом исследовании с окраской на железо обычными методами они не видны. Печень — основное место хранения железа, всасывающегося в кишечнике. При её предельном насыщении железо откладывается в других паренхиматозных органах, включая ацинарные клетки поджелудочной железы и клетки передней доли гипофиза. Ретикулоэндотелиальная система играет ограниченную роль в накоплении железа и становится местом преимущественного отложения железа лишь при его внутривенном введении. Железо из разрушенных эритроцитов накапливается в селезёнке.
Избыточное накопление железа и повреждение печени
Фиброз и повреждение клеток печени прямо связаны с содержанием в них железа. Характер повреждения не зависит от причины накопления железа, будь то наследственный гемохроматоз или частые переливания крови. Фиброз наиболее выражен в перипортальных зонах — местах преимущественного отложения железа. Скармливание крысам карбонила железа приводит к хроническому повреждению и фиброзу печени [46]. При небольших запасах железа оно хранится в виде ферритина. При избыточном поступлении в клетку железо откладывается в виде гемосидерина. Удаление железа путём кровопусканий или введения хелаторов приводит к улучшению состояния больных и биохимических показателей функции печени, уменьшению или предупреждению её фиброза [14]. Возможны несколько механизмов повреждающего действия железа на печень. Под влиянием железа усиливается перекисное окисление липидов мембран органелл, что приводит к нарушению функции лизосом, митохондрий и микросом [4], снижению активности цитохром-С-оксидазы митохондрий [5]. Нарушается стабильность мембран лизосом с выделением гидролитических ферментов в цитозоль. В опытах на животных показано, что перегрузка железом приводит к активации звёздчатых клеток печени (липоцитов) [60] и усилению синтеза коллагена типа I [51]. В настоящее время механизмы активации звёздчатых клеток изучаются. Введение животным антиоксидантов предотвращает фиброз печени, несмотря на перегрузку железом [52].
Наследственный гемохроматоз
Впервые это заболевание было описано в 1886 г. как бронзовый диабет [29]. Наследственный гемохроматоз — аутосомно-рецессивное нарушение обмена веществ, при котором происходит усиленное всасывание железа в кишечнике на протяжении многих лет [27]. В тканях накапливается избыточное количество железа, которое может достигать 20—60 г. Если ежедневно в тканях будет задерживаться по 5 мг потребляемого с пищей железа, то для накопления 50 г потребуется около 28 лет.
Гетерозиготы
У четверти гетерозигот выявляют небольшое повышение уровня железа в сыворотке, но не обнаруживают избыточного накопления железа или повреждения тканей [11]. Однако это может произойти, если гетерозиготы страдают и другими заболеваниями, сопровождающимися нарушениями обмена железа, например гемолитической анемией [41].
Патогенез
Патогенез ещё не изучен. Известно, что с момента рождения происходит усиленное всасывание железа в кишечнике, которое не соответствует запасам железа в организме. Всасывание «нормализуется» (оставаясь не соответствующим степени насыщения организма железом) лишь в тех случаях когда запасы железа достигают опасного уровня, при котором происходит повреждение тканей. После кровопусканий, которые уменьшают запасы железа, всасывание его в кишечнике вновь усиливается [72]. Механизм контроля за всасыванием железа неизвестен, так же как и дефект, лежащий в основе наследственного гемохроматоза. Существование специфического переносчика железа на мембране микроворсинок и его роль в нарушении всасывания окончательно не доказаны. Неясно, происходит ли регуляция всасывания железа непосредственно клетками слизистой оболочки кишечника (с помощью неизвестного ещё механизма) или она осуществляется посредством сигналов, поступающих из печени, костного мозга или клеток ретикулоэндотелиальной системы. Тем не менее известно, что при наследственном гемохроматозе в двенадцатиперстной кишке снижается уровень мРНК и синтез белка ферритина [50], что напоминает реакцию клеток на дефицит железа [40]. До настоящего времени при наследственном гемохроматозе не выявлено каких-либо нарушений строения ферритина или трансферрина. Однако установлено нарушение процесса блокирования рецепторов к трансферрину в двенадцатиперстной кишке (но не в печени) [40, 64]. Дефектный ген расположен на хромосоме 6, что позволяет исключить первичный дефект субъединиц ферритина, экспрессируемых генами, расположенными на хромосоме 11 (субъединица Н) и 19 (субъединица L), трансферрина и его рецептора, экспрессируемых генами на хромосоме 3, и регуляторного белка, ген которого локализуется на хромосоме 9. Если будет доказано, что ген, расположенный на хромосоме 6, ответствен за возникновение гемохроматоза, описание кодируемого им белка позволит по-новому взглянуть на регуляцию обмена железа.
Патоморфология
Где бы ни откладывалось железо, оно вызывает реакцию ткани в виде фиброза. В печени на ранних стадиях может отмечаться только фиброз портальных зон с отложением железа в перипортальных гепатоцитах и, в меньшей степени, в клетках Купффера. Затем фиброзные септы окружают группы долек и узлов неправильной формы (картина, напоминающая лист падуба). Архитектоника печени частично сохранена, хотя в итоге развивается крупноузловой цирроз (рис. 21-2). Жировые изменения нехарактерны, содержание гликогена в гепатоцитах нормальное. У больных циррозом печени с наличием в ней участков, не содержащих железа, повышается риск развития гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) [20]. В поджелудочной железе выявляются фиброз и дегенерация паренхимы с отложениями железа в ацинарных клетках, макрофагах, островках Лангерханса и в фиброзной ткани. Выраженные изменения развиваются в мышце сердца, в волокнах которой отмечаются скопления железосодержащего пигмента. Дегенерация волокон
Рис. 21-2. Цирроз печени при наследственном гемохроматозе. Гепатоциты насыщены железосодержащим пигментом, окрашивающимся в голубой цвет. Фиброзная ткань также инфильтрирована железом. Стрелками указаны портальные тракты. Окраска по Перлсу, х13. См. также цветную иллюстрацию на с. 782.
нехарактерна, часто наблюдается склерозирование коронарных артерий. В селезёнке, костном мозге и эпителии двенадцатиперстной кишки отложения железа выявить не удаётся. Оно отсутствует обычно в головном мозге и нервной ткани. Атрофия эпидермиса может вызвать значительное истончение кожи. Волосяные фолликулы и сальные железы не выражены. Характерно повышение содержания меланина в базальном слое. В эпидермисе железо обычно отсутствует, но обнаруживается в его глубоких слоях, особенно в базальном. Отложение железа и фиброз выявляются в эндокринных железах, в том числе в коре надпочечников, передней доле гипофиза и в щитовидной железе. Яички имеют небольшие размеры и мягкую консистенцию. В них отмечаются атрофия зародышевого эпителия без отложения железа, интерстициальный фиброз, в стенках капилляров обнаруживается железо.
Связь с алкоголизмом
Алкоголизм часто встречается у больных с клиническими проявлениями гемохроматоза, но редко—у родственников с бессимптомным течением болезни [71]. Злоупотребление алкоголем может ускорить накопление железа у лиц, генетически предрасположенных к гемохроматозу. У больных с гемохроматозом употребление алкоголя утяжеляет поражение печени [2]. В эксперименте при алкогольном поражении печени добавление железа к пище приводило к циррозу [69].
Клинические проявления
Гемохроматоз обычно развивается у мужчин среднего возраста (рис. 21-3). Классическая картина: вялость, апатия, пигментация кожи, увеличение печени, снижение половой активности, выпадение волос в местах вторичного оволосения, часто сахарный диабет. О возможности гемохроматоза следует думать во всех случаях бессимптомной гепатомегалии у мужчины с практически нормальными биохимическими показателями функции печени. Учитывая высокую частоту гетерозигот в популяции, полагаем, что заболевание развивается чаще, чем его диагностируют. От момента появления первых симптомов до установления диагноза проходит в среднем 5—8 лет [1]. Клинические проявления гемохроматоза у мужчин встречаются в 10 раз чаще, чем у женщин [27, 65]. Избыток железа у женщин удаляется при менструациях и беременности. У женщин с гемохроматозом менструации обычно (но не всегда) [39] отсутствуют или они скудные, либо в анамнезе имеются указания на гистерэктомию или длительную (в течение многих лет) постменопаузу. Опи-
Рис. 21-3. Пигментация кожи, выпадение волос в местах вторичного оволосения, атрофия наружных половых органов и увеличение печени у мужчины с гемохроматозом.
саны наблюдения семейного гемохроматоза, в которых у 2 женщин, принадлежавших к разным поколениям, сохранялись менструации [39]. Описан также семейный ювенильный гемохроматоз [37, 47]. У мужчин заболевание клинически проявляется в более молодом возрасте, чем у женщин. Гемохроматоз редко удаётся диагностировать у больных моложе 20 лет, чаще всего его выявляют в возрасте от 40 до 60 лет. У детей заболевание протекает более остро и проявляется пигментацией кожи, эндокринными нарушениями и поражением сердца [47]. Грифельно-серая пигментация наиболее выражена в подмышечных областях, в паху, на наружных половых органах, на старых рубцах и открытых частях тела. Она может появляться во рту. Такая пигментация обусловлена повышенным содержанием меланина в базальном слое и его просвечиванием через атрофичные поверхностные слои эпидермиса. Кожа истончена, сухая и блестящая, как при евнухоидизме.
Изменения печени
Печень увеличена и уплотнена. В 37% случаев отмечаются боли в животе, обычно тупые, сопровождающиеся болезненностью печени [27]. Однако боль иногда настолько интенсивна, что симулирует острый живот и может сопровождаться коллапсом и приводить к внезапной смерти. Механизм таких клинических проявлений неясен. Определённую роль приписывают высвобождению из печени ферритина, который обладает вазоактивными свойствами. Признаки печёночно-клеточной недостаточности обычно отсутствуют, асцит встречается редко. Селезёнку удается пропальпировать, но она редко достигает значительных размеров. Кровотечение из варикозно-расширенных вен пищевода наблюдается нечасто. Первичный рак печени развивается у 15—30% больных циррозом [21, 27, 42]. Он может быть диагностирован при первых клинических проявлениях заболевания, особенно у пожилых больных. Его следует заподозрить при ухудшении состояния больного, сопровождающемся быстрым увеличением печени, болями в животе и асцитом. Возможно повышение уровня сывороточного a-фетопротеина.
Эндокринные нарушения
Примерно у двух третей больных развиваются клинические проявления диабета [23], который может осложняться нефропатией, невропатией, поражением периферических сосудов и пролиферативной ретинопатией [23]. У одних больных диабет легко поддаётся лечению, у других даже большие дозы инсулина не дают эффекта. Развитию диабета могут способствовать наследственная предрасположенность, цирроз печени, который ведёт к нарушению толерантности к глюкозе, прямое повреждение поджелудочной железы отложениями железа. Примерно у двух третей больных наблюдается нарушение функции гипофиза разной степени выраженности. Это может быть вызвано отложением железа в передней доле гипофиза и не зависеть от тяжести поражения печени или степени нарушения обмена железа. Избирательно поражаются клетки, вырабатывающие гонадотропные гормоны, что проявляется в снижении базального уровня пролактина и лютеинизирующего гормона в сыворотке и сниженной реакции на введение тиро- и гонадолиберина [70] и приём кломифена. Недостаточность гонадотропной функции гипофиза приводит к атрофии яичек, импотенции, потере либидо, атрофии кожи и выпадению волос в местах вторичного оволосения. Уровень тестостерона при введении гонадотропинов повышается, что свидетельствует о сохранной чувствительности яичек к этим гормонам. Реже встречается пангипопитуитаризм с гипотиреозом и недостаточностью коры надпочечников.
Поражение сердца
Изменения на ЭКГ в момент установления диагноза наблюдаются у 88% больных с наследственным гемохроматозом [42]. Иногда, особенно у больных молодого возраста, заболевание может впервые проявиться признаками сердечной недостаточности. Поражение сердца характеризуется прогрессирующей недостаточностью правых отделов, нарушениями ритма, иногда приводит к внезапной смерти. Оно может напоминать констриктивный перикардит или кардиомиопатию. Сердце часто имеет шаровидную форму. «Железное сердце» — слабое сердце. Нарушение функции сердца связано в основном с отложением железа в миокарде и проводящей системе.
Артропатия
Примерно у двух третей больных развивается характерная артропатия, поражающая пястно-фаланговые суставы. Могут поражаться также тазобедренные и лучезапястные суставы [24]. Артропатия может быть первым проявлением гемохроматоза и обусловлена острым синовитом, вызванным отложением кристаллов пирофосфата кальция. При рентгенологическом исследовании выявляют картину гипертрофического остеоартрита [3], хондрокальциноз менисков и суставных хрящей (рис. 21-4).
Рис. 21-4. Наследственный гемохроматоз. На рентгенограмме коленного сустава виден хондрокальциноз менисков и суставных хрящей.
Дифференциальный диагноз
При циррозе, не связанном с наследственным гемохроматозом (например, при алкогольной болезни печени и вирусном гепатите С), иногда могут повышаться уровни железа и ферритина в сыворотке, а также степени насыщения трансферрина железом. Клиническая картина также не всегда позволяет установить диагноз, так как сочетание сахарного диабета с циррозом печени встречается нередко и у больных циррозом могут наблюдаться импотенция, уменьшение оволосения и пигментация кожи. Однако при гемохроматозе проявления печёночно-клеточной недостаточности обычно минимальные. Все сомнения разрешаются при биопсии печени. Хотя у страдающих алкоголизмом часто (57%) наблюдается сидероз печени, значительным он бывает редко (7%). Определение печёночного индекса железа позволяет дифференцировать наследственный гемохроматоз (при котором индекс выше 1, 9) и другие причины избыточного накопления железа в печени. Дифференциальная диагностика с другими формами вторичной перегрузки железом обсуждается ниже.
Прогноз
Прогноз во многом определяется степенью и длительностью перегрузки железом. Поэтому важное значение имеют ранний диагноз и лечение. Заболевание не сказывается на продолжительности жизни, если лечение начинают в прецирротической стадии, до развития сахарного диабета, и если с помощью кровопусканий поддерживается нормальный уровень железа [42]. Это важно учитывать при страховании жизни таких больных [55]. Сердечная недостаточность ухудшает прогноз, и больные с этим осложнением, не получающие лечения, редко живут более одного года. Терминальным признаком у таких больных редко является печёночная недостаточность или кровотечение из варикозно-расширенных вен пищевода. Прогноз у больных гемохроматозом лучше, чем у больных с алкогольным циррозом, прекративших употребление алкоголя. Однако тяжесть заболевания у больных гемохроматозом значительно усугубляется, если они злоупотребляют алкоголем. Риск развития ГЦК у больных гемохроматозом при наличии цирроза печени возрастает примерно в 200 раз [42] и не снижается при выведении железа из организма [14]. У небольшой части больных гемохроматозом (около 15%) ГЦК развивается при отсутствии цирроза [21], т.е. с частотой, аналогичной частоте развития ГЦК вследствие других причин.
Лечение
Железо можно удалять с помощью кровопусканий; при этом из тканевых запасов удаляется до 130 мг в сутки [18]. Регенерация крови происходит чрезвычайно быстро, синтез гемоглобина ускоряется в 6—7 раз по сравнению с нормой. Необходимо удалять большие объёмы крови, поскольку с 500 мл крови выводится только 250 мг железа, а в тканях содержится в 200 раз больше. В зависимости от исходных запасов требуется удалить от 7 до 45 г железа. Кровопускания по 500 мл производят 1 раз в неделю, а при согласии больного — 2 раза в неделю до тех пор, пока уровни железа и ферритина в сыворотке, а также степень насыщения трансферрина железом не снизятся до нижней границы нормы. Средняя продолжительность жизни больных, которых лечили кровопусканиями, оказалась значительно больше, чем у больных, которым кровопускания не производили, и составила соответственно 8, 2 и 4, 9 года, а летальность за 5 лет — соответственно 11 и 67% [57, 72]. Кровопускания способствуют улучшению самочувствия и увеличению массы тела. Уменьшаются пигментация и гепатоспленомегалия. Улучшаются биохимические показатели функции печени. У некоторых больных облегчается лечение диабета [14]. Течение артропатии не изменяется. Может уменьшиться выраженность сердечной недостаточности [61]. Если заболевание у мужчин диагностировано в возрасте до 40 лет, кровопускания могут привести к ослаблению проявлений гипогонадизма [19]. Описаны 2 наблюдения, когда у больных гемохроматозом при повторных биопсиях в процессе лечения выявлено обратное развитие цирроза [57]. Это, по-видимому, объясняется типом фиброза при гемохроматозе, при котором сохраняется архитектоника печени. Скорость накопления железа колеблется от 1, 4 до 4, 8 мг/сут [14], поэтому после нормализации уровня железа для предотвращения его накопления необходимо каждые 3 мес производить кровопускание с удалением 500 мл крови. Диету с низким содержанием железа подобрать невозможно. Атрофию гонад можно лечить заместительным внутримышечным введением препаратов тестостерона пролонгированного действия. Инъекции человеческого хорионического гонадотропина позволяют увеличить объём яичек и количество спермы. Для лечения диабета, помимо диеты, при необходимости назначают инсулин. У некоторых больных диабет не поддаётся коррекции. Осложнения со стороны сердца плохо поддаются обычному лечению, но при кровопусканиях могут подвергнуться обратному развитию [61].
Трансплантация печени
Выживаемость после трансплантации печени при наследственном гемохроматозе ниже, чем при других заболеваниях (53% против 81% через 25 мес) [25]. Более низкая выживаемость связана с осложнениями со стороны сердца и сепсисом, что подчёркивает значение ранней диагностики и лечения [55]. При наблюдении за больными гемохроматозом, которым была выполнена трансплантация здоровой печени, и больными с другой патологией, которым была трансплантирована печень от доноров с недиагностированным гемохроматозом, не удалось установить, является ли печень местом метаболического дефекта [54].
Массовое обследование
Массовое определение степени насыщения трансферрина железом у представителей европеоидной расы для выявления больных с наследственным гемохроматозом оказалось экономически выгодным [7, 49]. Оправданно также выборочное обследование населения. Среди больных, поступивших в ревматологическую клинику, наследственный гемохроматоз был обнаружен у 1, 5% [43]. Ещё одной положительной стороной исследования было выявление у 15% больных железодефицитного состояния.
Другие заболевания, сопровождающиеся повышенным накоплением железа
Эритропоэтический сидероз
Сидероз сочетается с чрезвычайно высоким уровнем эритропоэза. Гиперплазия костного мозга может каким-то образом приводить к поглощению слизистой оболочкой кишечника избыточных количеств железа, которое продолжается даже при значительных запасах железа. Вначале железо откладывается в макрофагах ретикулоэндотелиальной системы, затем — в паренхиматозных клетках печени, поджелудочной железы и других органов. Таким образом, сидероз может развиться при заболеваниях, сопровождающихся хроническим гемолизом, особенно при b-талассемии, серповидно-клеточной анемии, наследственном сфероцитозе [8] и наследственной дизэритропоэтической анемии. В группу риска входят также больные с хронической апластической анемией. Развитие сидероза возможно даже у больных, страдающих лёгкой формой сидеробластной анемии и не получающих гемотрансфузии [48]. Сидероз усиливается при гемотрансфузиях, поскольку вводимое с кровью железо не может быть выведено из организма. Клинические признаки сидероза появляются после трансфузии более 100 доз крови. Ошибочно назначенная терапия препаратами железа усиливает сидероз. Клинически сидероз проявляется нарастающей пигментацией кожи и гепатомегалией. У детей замедляются рост и развитие вторичных половых признаков. Редко наблюдаются печёночная недостаточность и явная портальная гипертензия. Уровень глюкозы натощак повышается, но клинические признаки диабета развиваются чрезвычайно редко. Хотя в сердце откладывается сравнительно небольшое количество железа, повреждение миокарда является основным фактором, определяющим прогноз, особенно у детей младшего возраста [63]. У детей симптомы заболевания появляются при накоплении в организме 20 г железа (трансфузии 100 доз крови); при накоплении 60 г вероятна смерть от сердечной недостаточности. Лечение сидероза представляет трудности. Необходимость в гемотрансфузиях уменьшается после спленэктомии. Хорошо сбалансированную диету с низким содержанием железа подобрать почти невозможно. Эффективно подкожное введение в переднюю брюшную стенку 2—4 г дефероксамина в течение 12 ч с помощью портативного шприцевого насоса [32]. Однако это лечение из-за высокой стоимости доступно лишь немногим детям с гемоглобинопатиями. Возможность лечения пероральными хелаторами железа изучена в эксперименте.
Сидероз Банту
Это заболевание наблюдается у негров Южной Африки, которые питаются кашей, ферментируемой в кислой среде в железной посуде. Кислая пища и недоедание способствуют усилению всасывания железа. В сельских районах африканских стран, расположенных южнее Сахары, все еще встречаются случаи сидероза, обусловленные традицией употребления пива, приготовляемого в стальных ёмкостях. Исследования показали, что на степень перегрузки железом у этих больных влияют как генетические факторы (не связанные с HLA), так и факторы внешней среды [28].
Алкогольный цирроз
Повышение отложения железа в печени зависит от множества факторов. Одним из самых распространённых факторов является белковая недостаточность. Повышение всасывания железа в кишечнике обнаруживается у больных циррозом печени независимо от его этиологии [73]. При циррозе с выраженными портосистемными коллатералями всасывание железа несколько усиливается. В алкогольных напитках, особенно в вине, содержится большое количество железа. Хронический панкреатит, развивающийся при алкоголизме, по-видимому, способствует усилению всасывания железа. Перегрузку железом могут вызвать также железосодержащие препараты и гемолиз, в то время как желудочно-кишечные кровотечения её уменьшают. Накопление железа редко достигает степени, свойственной наследственному гемохроматозу. При алкогольном циррозе вскоре после многократных кровопусканий развивается дефицит железа, что свидетельствует лишь об умеренном повышении его накопления в организме. Гистологически в печени наряду с отложением железа выявляют признаки алкоголизма. Определение печёночного индекса железа позволяет отличить раннюю стадию гемохроматоза от алкогольного сидероза [12]. Появление методов диагностики, основанных на генетическом анализе, поможет установить, что некоторые больные с алкогольным сидерозом печени, возможно, являются гетерозиготами по наследственному гемохроматозу.
Гемодиализ
Значительная перегрузка печени и селезёнки железом при лечении гемодиализом может быть вызвана гемотрансфузиями и гемолизом.
Неалкогольный стеатогепатит
Показатели обмена железа в плазме были изменены у 53% из 33 больных с неалкогольным стеатогепатитом, однако ни один из них, по данным определения печёночного индекса железа, не страдал гемохроматозом [6].
Глава 21. СОСТОЯНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С ИЗБЫТОЧНЫМ НАКОПЛЕНИЕМ ЖЕЛЕЗА
Обмен железа в норме
В норме дневной рацион человека содержит около 10—20 мг железа (90% в свободном состоянии, 10% в соединении с гемом), из которых всасывается 1—1, 5 мг. Количество всосавшегося железа зависит от его запасов в организме: чем выше потребность, тем больше железа всасывается. Всасывание происходит в верхних отделах тонкой кишки и является активным процессом, при котором железо может переноситься даже против градиента концентрации. Однако механизмы переноса неизвестны. Выявлены белки, которые могут быть переносчиками железа, но их точная роль ещё не установлена. В клетках слизистой оболочки железо находится в цитозоле. Некоторая его часть связывается и хранится в виде ферритина, который впоследствии либо используется, либо теряется в результате слущивания клеток. Часть железа, предназначенная для метаболизма в других тканях, переносится через базолатеральную мембрану клетки (механизм не изучен) и связывается с трансферрином, основным транспортным белком железа в крови. Трансферрин (молекулярная масса 77 000 Да) является гликопротеином, синтезируемым в основном в печени. Он может связывать 2 молекулы железа. Общая железосвязывающая способность сыворотки, обусловленная трансферрином, равна 250— 370 мкг%. В норме трансферрин насыщен железом примерно на треть. Физиологическое поглощение железа ретикулоцитами и гепатоцитами зависит от рецепторов трансферрина на клеточной поверхности, которые обладают сродством преимущественно к трансферрину, связанному с железом. Комплекс железа с рецептором входит внутрь клетки, где железо высвобождается. При насыщении клетки железом клеточные рецепторы трансферрина угнетаются. Когда происходит полное насыщение трансферрина, наблюдаемое, например, при выраженном гемохроматозе, железо циркулирует в формах, не связанных с трансферрином, в виде соединений с низкомолекулярными хелаторами. В такой форме железо легко поступает в клетки независимо от степени насыщения их железом. В клетках железо откладывается в виде ферритина (молекулярная масса 480 000 Да) — комплекса белка апоферритина (субъединиц Н и L) с железом, который при электронной микроскопии имеет вид частиц диаметром 50 А, свободно располагающихся в цитоплазме. В одной молекуле ферритина может находиться до 4500 атомов железа. При высоких концентрациях железа синтез апоферритина усиливается. Скопления распавшихся молекул ферритина представляют собой гемосидерин, который окрашивается в голубой цвет ферроцианидом. Приблизительно треть запасов железа в организме находится в виде гемосидерина, количество которого увеличивается при заболеваниях, связанных с избыточным накоплением железа. Липофусцин, или пигмент изнашивания, накапливается в связи с перегрузкой железом. Он имеет жёлто-коричневый цвет и не содержит железа. При увеличении потребности в синтезе гемоглобина мобилизуется железо, депонированное в виде ферритина или гемосидерина. В норме в организме содержится около 4 г железа, из них 3 г в составе гемоглобина, миоглобина, каталазы и других дыхательных пигментов или ферментов. Запасы железа составляют 0, 5 г, из них 0, 3 г находятся в печени, но при обычном гистологическом исследовании с окраской на железо обычными методами они не видны. Печень — основное место хранения железа, всасывающегося в кишечнике. При её предельном насыщении железо откладывается в других паренхиматозных органах, включая ацинарные клетки поджелудочной железы и клетки передней доли гипофиза. Ретикулоэндотелиальная система играет ограниченную роль в накоплении железа и становится местом преимущественного отложения железа лишь при его внутривенном введении. Железо из разрушенных эритроцитов накапливается в селезёнке.
Избыточное накопление железа и повреждение печени
Фиброз и повреждение клеток печени прямо связаны с содержанием в них железа. Характер повреждения не зависит от причины накопления железа, будь то наследственный гемохроматоз или частые переливания крови. Фиброз наиболее выражен в перипортальных зонах — местах преимущественного отложения железа. Скармливание крысам карбонила железа приводит к хроническому повреждению и фиброзу печени [46]. При небольших запасах железа оно хранится в виде ферритина. При избыточном поступлении в клетку железо откладывается в виде гемосидерина. Удаление железа путём кровопусканий или введения хелаторов приводит к улучшению состояния больных и биохимических показателей функции печени, уменьшению или предупреждению её фиброза [14]. Возможны несколько механизмов повреждающего действия железа на печень. Под влиянием железа усиливается перекисное окисление липидов мембран органелл, что приводит к нарушению функции лизосом, митохондрий и микросом [4], снижению активности цитохром-С-оксидазы митохондрий [5]. Нарушается стабильность мембран лизосом с выделением гидролитических ферментов в цитозоль. В опытах на животных показано, что перегрузка железом приводит к активации звёздчатых клеток печени (липоцитов) [60] и усилению синтеза коллагена типа I [51]. В настоящее время механизмы активации звёздчатых клеток изучаются. Введение животным антиоксидантов предотвращает фиброз печени, несмотря на перегрузку железом [52].
Наследственный гемохроматоз
Впервые это заболевание было описано в 1886 г. как бронзовый диабет [29]. Наследственный гемохроматоз — аутосомно-рецессивное нарушение обмена веществ, при котором происходит усиленное всасывание железа в кишечнике на протяжении многих лет [27]. В тканях накапливается избыточное количество железа, которое может достигать 20—60 г. Если ежедневно в тканях будет задерживаться по 5 мг потребляемого с пищей железа, то для накопления 50 г потребуется около 28 лет.
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-08; Просмотров: 797; Нарушение авторского права страницы