Как диагностировать железодефицитные состояния?

Концентрация железа в крови постоянно меняется, в процессе метаболизма у здорового животного железо непрерывно поступает в клетки и выходит из них. И если измерять концентрацию железа несколько раз, например, в течение двух дней, то мы получим абсолютно разные цифры (от низких до высоких).

Также предполагают, что на концентрацию железа влияет эндогенный кортизол, при исследовании концентрации железа в утренние, дневные и вечерние часы результаты были разными, и самые низкие значения наблюдались именно утром.

На концентрацию железа также влияют воспалительные цитокины и белок гепсидин. В случае воспалительного процесса макрофаги выбрасывают интерлейкины (в частности, ИЛ 6), которые стимулируют выброс гепатоцитами белка гепсидина.

Высокая концентрация гепсидина блокирует всасывание железа из кишечника и выход его из макрофагов, что при достаточном количестве железа в организме приводит к его функциональному дефициту.

Все вышеперечисленные пункты говорят нам о том, что однократное измерение концентрации железа – это крайне неинформативный тест.

Считается, что «золотым стандартом» является измерение негемового железа методом тандемной масс-спектрометрии/хроматографии из биоптатов печени. Но данный метод достаточно инвазивный и мало где практикуется.

Субъективно оценивать концентрацию железа можно, окрашивая аспираты костного мозга берлинской лазурью, которая прокрашивает гемосидерин в макрофагах в синий цвет. Это возможно только у собак, так как крайне низкие запасы железа у кошек в костном мозге в норме не дают возможности обнаружить их при световой микроскопии. Да и рутинно отбирать костный мозг только для того, чтобы оценить запасы железа в организме, не очень рационально.

И всё же, если очень хочется измерить концентрацию железа в крови, то рекомендуется делать это в панели, где мы определяем:
✓ сывороточное железо;
✓ общую железосвязывающую способность (ОЖСС);
✓ процент насыщения трансферрина железом.

Хотя и её диагностическое значение очень ограничено.

Трансферрин – белок-транспортировщик железа в организме. Железо плазмы связывается с апотрансферрином (β 1-глобулин, синтезируется в печени), который может максимально связывать два атома трёхвалентного железа на молекулу.

Доля апо-, моно- и диферриновых форм трансферрина, присутствующих в сыворотке крови, зависит от процентного насыщения трансферрина железом. Диферриновый трансферрин более эффективен в доставке железа к клеткам, чем моноферриновый трансферрин, поскольку он обладает более высоким сродством к рецепторам и может доставлять вдвое больше железа на молекулу.

Молекулы трансферрина транспортируют железо к эритроидным клеткам и связываются с рецептором трансферрина-1 (TfR1) на поверхности клеток. Такие рецепторы к трансферрину были идентифицированы на поверхности ретикулоцитов, гепатоцитов, лимфоцитов, фибробластов и быстро пролиферирующих клеток (которым требуется железо для метаболизма).

Общая железосвязывающая способность сыворотки крови является показателем общей концентрации сывороточного трансферрина (апотрансферрина, монотрансферрина, диферрина трансферрина), поскольку незначительные количества железа в плазме связываются с другими белками.

ОЖСС рассчитывается путём измерения сывороточного железа и способности связывать ненасыщенное железо в сыворотке крови и суммирования этих значений. Процент насыщения трансферрина железом рассчитывается путём деления концентрации железа в сыворотке крови на ОЖСС и умножения на 100.

Трансферрин является отрицательным белком острой фазы воспаления, как и альбумин, соответственно, высокая концентрация цитокинов приведёт к его снижению. А вот дефицит железа в организме будет стимулировать его продукцию.

В связи с чем при анемии воспалительного заболевания мы можем обнаружить низкое сывороточное железо и низкую ОЖСС, когда при истинном железодефиците (ЖДА) мы обнаруживаем низкое сывороточное железо и нормальную или повышенную ОЖСС. Но всегда ли так…

Основные причины повышения ОЖСС

✓ хилёз;
✓ гемолиз;
✓ дефицит железа (описано у людей, но нет данных по собакам и кошкам);
✓ некротизирующий гепатит у собак (перегрузка железом?).

Основные причины снижения ОЖСС

✓ сниженная продукция в печени:
✓ влияние воспалительных цитокинов;
Период полураспада у трансферрина больше, чем у железа (около 7 дней, но опять же у человека, и нет данных по собакам и кошкам). При острых воспалительных процессах снижается железо и процент насыщения трансферрина железом, но ОЖСС может оставаться в пределах нормы. Если прошло более 24–48 ч, снижается железо, ОЖСС, а процент насыщения трансферрина железом остаётся в пределах нормы.
✓ печёночная недостаточность и ПСШ;
✓ недостаточное потребление белка (у человека, но нет данных по собакам и кошкам).
✓ потери трансферрина:
✓ энтеропатии/нефропатии/ожоги;
✓ сопровождается низким альбумином в крови.
✓ катаболизм (при отрицательном энергетическом балансе)

Хотя железо обычно хранится в клетках в виде ферритина, перегруженные железом клетки (в основном макрофаги) содержат другую форму хранения железа, называемую гемосидерином, которая представляет собой частично деградированный ферритин, образующийся после поглощения его лизосомами.

Свободные молекулы ферритина растворимы в воде и видны при электронной микроскопии, но они не видны при световой микроскопии, даже при окрашивании Берлинской лазурью, в отличие от гемосидерина.

Гемосидерин нерастворим в воде, он может быть чёрным, серым, золотисто-коричневым в зависимости от того, в каком материале обнаружен, и синим при окрашивании Берлинской лазурью.

Основными местами хранения железа являются печень, селезёнка и костный мозг.

Относительный вклад ферритина и гемосидерина в запас железа варьируется в зависимости от вида животного, органа и количества запасённого железа. У взрослых животных концентрация ферритина обычно равна или превышает концентрацию гемосидерина в печени, но концентрация гемосидерина обычно превышает концентрацию ферритина в селезёнке. Когда запасы железа высоки, гемосидерин имеет тенденцию накапливаться больше, чем ферритин. А когда запасы железа низки, ферритин имеет тенденцию быть выше, чем гемосидерин.

В случае дефицита железа концентрация ферритина снижается, в случае избытка повышается.
Но не следует забывать, что ферритин также является белком острой фазы воспаления! В связи с чем наличие острого воспалительного процесса одновременно с наличием железодефицита у пациента не позволит оценить истинный запас железа. В гуманной медицине рекомендуют оценивать ферритин одновременно с белками острой фазы воспаления, для более верной интерпретации данного показателя.

Измеряется ферритин методом твёрдофазного иммуноферментного анализа (ELISA). Он видоспецифичен, и используемые в этом анализе антитела не обладают перекрёстной реактивностью с белками других животных, что делает невозможным использование человеческих наборов. И более того, собакам и кошкам также понадобятся отдельные наборы.