Ферритин понижен что это значит
Ферритин: что это, как подготовиться к анализу
Важность железа в организме человека сложно переоценить. Именно этот элемент ответственен за транспортировку молекул кислорода к органам и тканям. Кроме того, благодаря железу обеспечивается стабильная работа эндокринной системы, основных функций печени и системы кроветворения.
Ферритин: что это такое
Ферритином называют сложносоставной комплекс белков, который играет роль аккумулятора молекул железа. От латинского названия химического элемента железа (феррум, Fe) произошло название железосодержащего белкового комплекса – ферритин. Именно ферритин снабжает железом каждую клетку, которая в нем нуждается.
Организм человека сам не синтезирует железо. Этот элемент поступает к нам с пищей. Уровень усвоенного количества железа напрямую зависит от возраста. Чем человек младше, тем выше его способность вычленить этот элемент из пищи и сохранить в виде ферритина. Максимум железа могут усвоить дети первого года жизни – до 70% от потребляемого количества. В возрасте до 10 лет организм бреет уже в 7 раз меньше от поступившего объема. Взрослые же люди получают всего 10% железа от того количества, что было съедено за день.
Располагается ферритин в печени, плазме, костном мозге, плаценте и селезенке. Определяют уровень содержания общего ферритина в организме через изучения состава плазмы крови.
Ферритин: показатели в норме
Различные заболевания или некоторые физиологические процессы могут влиять на уровень ферритина. К естественным причинам снижения показателей относятся:
периодические женские кровотечения;
Для контроля состояния здоровья в качестве профилактики, а также в случае проявления симптомов, типичных для дефицита железа проводят биохимический анализ крови на ферритин. Собранный биоматериал исследуют, чтобы понять, сколько микрограмм железа содержится в одном литре плазмы.
Показания нормы для каждой возрастной группы свои:
у новорожденных от 25 до 600 мкг/л;
у детей старше 28 дней, но еще не достигших 9-недельного возраста норма составляет 20-600 мкг/л;
у детей от 2 до 5 месяцев должно быть от 50 до 200 мкг/л;
дети, возрастом от полугода до года должны иметь от 70 до 140 мкг/л;
девочки и женщины, старше 12 лет должны иметь в норме от 22 до 180 мкг/л;
мальчик и мужчины, старше 12 лет – от 30 до 310 мкг/л.
Женская кровь содержит меньше ферритина, потому как в ней меньше гемоглобина, эритроцитов и молекул железа. Кроме того, беременность вносит свои коррективы в содержание ферритина:
в первом триместре беременности показатели могут достигать 90 мкг/л;
во втором триместре кровь содержит до 74 мкг/л;
а третий триместр знаменит своей низкой нормой содержания ферритина – всего 10-15 мкг/л.
Чем опасен низкий ферритин
Снижение уровня ферритина в первую очередь является показанием к анализу системы питания. Чаще всего недостаточное содержание железа в крови вызывается неправильными диетами или голоданиями. Второй по популярности причиной являются кровотечения и заболевания органов пищеварения. С кровопотерей из организма уходят большие объемы железа, а из-за нарушения функции всасываемости дефицит не может быть восполнен.
При недостатке ферритина появляются следующие симптомы:
повышение частоты сердечных сокращений;
Низкий ферритин если вовремя не выявить, и не начать корректировку питания и необходимое лечение, может стать толчком развития железодефицитной анемии.
Высокие показатели ферритина
Высокий ферритин, близкий к границе нормы, говорит о том, что ткани и органы получают ежедневно достаточное количество железа с питанием, благодаря чему организм имеет возможность делать запасы важного элемента. Если значения, полученные в результате лабораторных исследований, дали завышенные показатели, существенно выходящие за пределы допустимых значений, это повод обследовать на предмет выявления:
инфицирования вирусом иммунодефицита;
проблем в работе эндокринной системы.
Отдельно нужно проанализировать свой рацион. Возможно, избыток железа легко объяснит насыщенная этим элементом диета.
Как подготовиться к анализу
Для того чтобы исследования плазмы крови не дали искаженного результата, нужно правильно подготовиться к сдаче биоматериала:
Кровь сдается натощак. Если это утренний забор биоматериала, что чаще всего практикуют государственные процедурные кабинеты, завтракать до сдачи анализа нельзя. Кроме того, последний прием пищи, в качестве которого предполагается ужин, должен быть не позже, чем за 8 часов до забора биоматериала.
Накануне, а лучше за несколько дней до момента сдачи крови, нужно пить не менее двух литров чистой несладкой воды в сутки. Это обеспечит высокие реологические свойства крови, а значит, упростит процесс забора биоматериала.
Не менее чем за трое суток до дня сдачи анализа нужно отменить прием препаратов, содержащих железо.
В день сдачи анализа постараться не нервничать, чтобы не спровоцировать выброс гормонов щитовидной железой и надпочечниками, так как они оказывают влияние на биохимический состав крови.
Если анализ показал плохой результат (низкий или высокий уровень ферритина), врач, прежде чем назначать лечение, должен будет убедиться в его достоверности путем повторного направления на анализ. И только после подтверждения аномального результата проводятся дополнительные обследования и выбирается курс лечения.
Все представленные на сайте материалы предназначены исключительно для образовательных целей и не предназначены для медицинских консультаций, диагностики или лечения. Администрация сайта, редакторы и авторы статей не несут ответственности за любые последствия и убытки, которые могут возникнуть при использовании материалов сайта.
Ферритин понижен что это значит
Низкий уровень ферритина в организме: симптомы, опасность и методы борьбы
Ферритин — это, по своей сути, белковый шарик, который содержит в себе много ионов железа в форме Fe3+. Ферритин откладывается в печени, селезенке, костном мозге, мышцах. Ещё его небольшой процент циркулирует в крови. Потеря ферритина физиологична: ежедневно человек теряет это вещество через кишечник, а женщины — ещё и с менструальной кровью.
Железо является составляющей гемоглобина и эритроцитов, и поэтому отвечает за транспорт кислорода в крови. Дефицит железа — это самая частая причина анемии. Но существует ещё и скрытый дефицит железа: уровень гемоглобина в пределах нормы (пока ещё!), а ферритин низкий. Какие признаки позволяют заподозрить у себя это состояние, чем оно чревато и как же бороться с ним?
Симптомы низкого уровня ферритина
Какой уровень ферритина считается нормальным? Всё зависит от возраста и пола. Плюс нормы у разных лабораторий отличаются.
Симптомы скрытого дефицита железа разнообразны.
Может сигнализировать о том, что железа не хватает мышцам. Усталость чувствуется постоянно: сложными становятся долгие прогулки или подъем по лестнице. Мини-пробежка до отъезжающего автобуса уже воспринимается как марафон, а от регулярных спортивных тренировок становится дурно.
Может означать, что железа не хватает мозгу. Сильная тревога по минимальному поводу, раздражение, ухудшение памяти и внимания. Эмоциональное напряжение может вызывать бессонницу.
Железо необходимо для борьбы с инфекциями. При его дефиците человек болеет чаще обычного, обострения таких заболеваний, как цистит или герпес происходят по нескольку раз в год.
4. Головные боли
Регулярные и достаточно сильные.
Ухудшение состояния ногтей, сухость кожи, выпадение волос — всё это также может возникать ввиду дефицита железа.
Методы повышения уровня ферритина
Самое главное — поднять уровень железа только одним питанием нельзя. Нет. Никак. И вот почему.
Чтобы вылечить дефицит железа, необходимо получать 100 мг элементарного железа ежедневно в течение трех месяцев или дольше. Если пытаться сделать это с помощью пищи, каждый день нужно:
Как вы понимаете, это невозможно. Питание, богатое железом, может хорошо поддерживать человека при нормальном уровне ферритина и серьезных нагрузках на организм: во время беременности и грудного вскармливания, в период активного роста у детей, при интенсивных физических нагрузках. Но при выраженном дефиците ферритина нужно уже подключать медикаменты — по сути, это единственный действенный способ повышения уровня ферритина в крови.
Наиболее распространены препараты с двухвалентным железом: глюконатным железом или сульфатом железа (вторые встречаются чаще первых). Терапевтическое действие у них примерно одинаковое.
Также доктора назначают витаминные комплексы с трехвалентным железом: оно усваивается немного хуже, но зато лучше переносится и имеет меньше побочных эффектов. Как правило, помимо железа препараты содержат фолиевую кислоту, марганец, медь и витамины C и B12. Подбирать препарат самостоятельно не стоит, так как прием железа имеет свои особенности. Оно может взаимодействовать с другими препаратами: эти моменты должен учесть лечащий врач.
Бесценные советы
Как подобрать одежду для невысоких женщин?
Невысокий рост — это здорово. Однако современная мода нацелена на женщин повыше:
порой подобрать актуальный гардероб становится непросто. Главное — знать основные секреты стилистов.
Как правильно стирать белые вещи?
Главные задачи при стирке белых вещей — сбережение идеально белого цвета и сохранение их внешнего облика.
Что для этого нужно делать? Главное — соблюдать нехитрые правила.
Другие статьи по теме:
5 самых распространенных мифов о витаминах
Аллергия на солнце? Решаем проблему в первые майские деньки
Мигрень у женщин: как справиться с головной болью?
Кислородный концентратор: что это такое и зачем нужна оксигенотерапия на дому
Получая ежедневное оповещение о событиях, россияне всегда отлично экономят семейный бюджет в интернет-магазине «Эгерия».
Ферритин: норма, причины повышенного и низкого ферритина у женщин и мужчин
Ферритин — это сложный белковый комплекс, в котором откладываются запасы железа. Именно по уровню ферритина можно точнее всего определить начало развития анемии. Изменение показателей оказывает влияние на работу всего организма, в том числе и на состояние эндокринной системы (появляются проблемы с выработкой тиреотропного гормона). Чтобы всегда оставаться в тонусе, необходимо знать нормы ферритина и ТТГ, регулярно проверять их уровень в организме, делая специальные анализы. При обнаружении отклонений от нормы необходима помощь гематолога и эндокринолога.
Роль ферритина в организме
Железо попадает в организм с пищей, переносится по нему при помощи печеночного белка трансферрина, после чего депонируется в структурах ферритина. Это один из самых важных микроэлементов, который участвует в образовании эритроцитов и входит в состав гемоглобина, а также мышечного белка миоглобина.
Больше всего железа в организме содержится в гемоглобине, а остальное его количество сосредоточено в ферритине в качестве запаса. Когда уменьшается поступление микроэлемента с пищей, его дефицит восполняется за счет депо. Уровень ферритина начинает уменьшаться гораздо раньше, чем появляются первые симптомы анемии. Если же железа в организме скапливается очень много, то развивается токсическое поражение сердца, печени и поджелудочной железы.
Для контроля уровеня ферритина, используют специальное исследование – иммунотурбдиметрию. Кровь из вены берут натощак, а результат анализа будет готов в течение одного дня.
Снижение нормы происходит из-за дефицита железа, обусловленного неправильным питанием или беременностью (недостаток микроэлемента появляется в 3 триместре). А вот увеличение уровня ферритина происходит по многим причинам. К ним относятся:
Для поддержания нормального уровня ферритина необходимо обогатить свой рацион такими продуктами, как говяжья печень, красное мясо, гречка, бобовые, оливки, зеленые яблоки, гранат, морковный сок, сухофрукты, свекла. Препараты с содержанием железа нужно употреблять по назначению врача.
В дополнение к ним могут использоваться витамины D и C. При резком снижении концентрации железа на фоне кровотечений, препараты в организм вводят через капельницу. Очень важно особое внимание уделять пище, богатой, как растительными, так и животными белками, так как без них нормальное усвоение железа невозможно.
Внимание! Чтобы узнать точный уровень ферритина, перед проведением исследования противопоказано употребление алкоголя, оральных контрацептивов, препаратов с железом, голодание (поесть нужно за 8 часов до сдачи крови), интенсивные эмоциональные и физические нагрузки, а также курение.
Ферритин и работа щитовидной железы: как они взаимосвязаны?
Дефицит железа и гипофункции щитовидной железы имеют сходные симптомы. Они проявляются общей слабостью, расстройствами кишечника (запор или диарея), одышкой, ломкостью ногтей, выпадением волос, ощущением холода в руках и ногах. Но в чем же связь? Все очень просто: щитовидная железа остро нуждается в железе, так как без него не будут вырабатываться гормоны. Именно от уровня железа зависит активность фермента пероксидазы, благодаря которому вырабатываются тироксин и трийодтиронин.
Тиреотропный гормон относится к гормонам щитовидной железы и вырабатывается гипофизом. Благодаря ему, поддерживается нормальная концентрация тиреоидных гормонов, необходимых для образования достаточного количества энергии в организме.
Нарушения нормальной выработки ТТГ
Причины недостаточной или чересчур интенсивной выработки тиреотропного гормона могут быть разными. Вначале рассмотрим факторы, характерные только для женщин. К ним относят:
Выделяют и другие факторы, влияющие на уровень ТТГ. Они одинаковы для представителей обоих полов.
Причины роста уровня ТТГ
Причины снижения уровня ТТГ
Анализ на определение уровня ТТГ обязательно назначают при подозрении, как на гипертиреоз, так и на гипотиреоз. Обе эти патологии очень опасные для здоровья, так как влияют на работу сердечно-сосудистой системы. Для установления точного диагноза дополнительно назначают исследования, которые помогают определить уровень трийодтиронина (Т3) и тироксина (Т4). Впоследствии исследования могут проводиться повторно, чтобы контролировать эффективность терапии.
Как правильно сдать анализ на ферритин?
Для анализа берется венозная кровь. Перед проведением процедуры необходимо не есть в течение 2-3 часов, не курить, за 48 часов прекратить прием стероидных и нестероидных препаратов. Если человек постоянно принимает какие-либо медикаменты, об этом нужно заранее сказать врачу, так как многие препараты искажают результаты анализа. Также очень важно находиться в спокойном состоянии и избегать физических нагрузок.
В организме человека постоянно происходят сложные биохимические процессы, многие из которых кажутся абсолютно не связанными друг с другом. Однако это не так. Недостаток железа не только провоцирует развитие анемии, но и влияет на работу щитовидной железы. Необходимо следить за своим питанием, контролировать уровень ферритина, регулярно посещать эндокринолога и сдавать все необходимые анализы.
Ферритин как маркер железодефицитной анемии и опухолевый маркер
Автор: Андреев Г. И., магистр техники и технологии, выпускник (2003 г.) СПбГПУ, факультет медицинской физики и биоинженерии, кафедра физико-химических основ медицины.
Железодефицитной анемией (ЖДА) и скрытыми формами дефицита железа страдает 50-80% населения России. Определение концентрации ферритина в сыворотке крови позволяет эффективно дифференцировать ЖДА от других типов анемий. Кроме того, высокие концентрации ферритина характерны для воспалительных и инфекционных процессов, некоторых онкологических заболеваний.
В статье описаны структура и функции ферритина, его роль в метаболизме железа, характерные для разных состояний изменения его концентрации в крови, дан сравнительный анализ характеристик ИФА-наборов зарубежных производителей и первой российской тест-системы.
Введение
Ионы железа выполняют в организме человека очень важную функцию. Они входят в состав белков, осуществляющих перенос кислорода, цитохромов и железосеропротеинов, железосодержащих ферментов. Поэтому недостаток железа в организме приводит ко многим негативным последствиям. Одним из них является развитие железодефицитной анемии (ЖДА). Согласно данным ВОЗ, от скрытого дефицита железа и ЖДА страдает около одной трети населения планеты. В некоторых регионах России этот показатель достигает 70-80%. Проявления данного заболевания разнообразны и иногда приводят к тяжелым последствиям.
Избыточное содержание железа в организме также опасно. Оно приводит к развитию токсикозов, патологическому повышению уровня активных форм кислорода.
Вследствие этого важно иметь интегральный показатель оценки содержания железа в организме. Высокоинформативным маркером, характеризующим метаболизм железа, является ферритин.
Для определения содержания ферритина в сыворотке крови используются иммунометрические методы. В связи с поливалентностью данного антигена можно создать специфические и высокочувствительные системы определения его концентрации. В России в настоящее время определение ферритина в лабораторной практике распространено очень слабо. Это объясняется недостаточной информированностью населения и медицинского персонала о диагностической значимости данного показателя, а также сравнительно высокой стоимостью проведения анализа при помощи наборов реагентов зарубежных производителей. Первая в нашей стране иммуноферментная система для определения концентрации ферритина в сыворотке крови человека, основанная на применении моноклональных антител, разработана в аналитической лаборатории компании «Алкор Био» . Для успешного применения в лабораторной практике создаваемый продукт должен удовлетворять всем требованиям к его качеству, не уступать по аналитическим характеристикам зарубежным аналогам, а также обладать стоимостью, обеспечивающей возможность проведения регулярных скрининговых обследований.
1. Актуальность проблемы
У позвоночных защита от токсического эффекта железа и активных форм кислорода осуществляется двумя железосвязывающими белками: внеклеточными трансферринами и внутриклеточными ферритинами. Оба сохраняют железо в безопасной окисленной форме Fe(III), которая не катализирует продукцию свободных радикалов. Ферритин содержит 15-20% общего количества железа в организме.
Концентрация ферритина в сыворотке крови позволяет оценить общие запасы железа в организме [1]. У здоровых людей содержание ферритина в плазме крови составляет 20-350 нг/мл. Падение концентрации ниже 10 нг/мл свидетельствует о развитии железодефицитной анемии, в то время как при избыточном накоплении железа концентрация ферритина может возрастать до нескольких тысяч нг/мл.
Железодефицитная анемия является самым распространенным анемическим синдромом и составляет приблизительно 80% заболеваемости всеми видами анемий. Ее распространенность определяется физиологическими, патологическими, экологическими и социальными факторами. Предполагают, что в мире страдает железодефицитной анемией около 1,8 миллиарда человек (ВОЗ, 1998). Согласно данным ВОЗ (1992), дефицит железа определяется как минимум у 20-25 % всех младенцев, у 43 % детей в возрасте до 4 лет и 37 % детей от 5 до 12 лет. Даже в развитых странах эти цифры не ниже 12 % у детей до 4 лет и 7 % детей в возрасте от 5 до 12 лет [2].
Из-за физиологических ежемесячных кровопотерь и вынашивания детей более чем у 51 % женщин детородного возраста во всем мире обнаруживается нехватка железа вплоть до отсутствия его запасов. Дефицит железа в III триместре беременности обнаруживается почти у 90% женщин и сохраняется после родов и лактации у 55% из них [2].
В России частота железодефицитной анемии приближается к показателю стран третьего мира. В некоторых регионах России (Север, Восточная Сибирь, Северный Кавказ) скрытый дефицит железа выявляется у 70-80% жителей. Это связано и с неблагоприятной экологической обстановкой, и с нерациональным питанием, вызванным снижением уровня жизни.
В 1983 г. П. М. Альперин и Ю. Г. Митерев предложили новую классификацию форм железодефицитной анемии, которая в полной мере отражает все основные этиологические факторы, приводящие ее к развитию. Они выделяют:
Регулярное определение ферритина используется для отслеживания быстрого истощения запасов железа во время беременности, у доноров крови и у пациентов, регулярно подвергающихся гемодиализу. Оно также имеет ценность для диагностики гемохроматозов, при мониторинге пациентов, которые регулярно подвергаются переливанию крови или железозаместительной терапии и составляют группу риска по аккумулированию избыточных запасов железа. Концентрация ферритина может повышаться при некоторых острых и хронических заболеваниях печени, при голодании и истощении, наличии воспалительных процессов, инфаркте миокарда. Можно использовать определение ферритина для диагностики и мониторинга онкологических заболеваний.
Показатели обмена железа в норме и при различных видах анемий (Авцын А. П., 1990).
Показатели метаболизма железа | Норма | Железодефицитная анемия | Инфекционная, опухолевая анемия | Нарушение синтеза гема и глобина |
Железо сыворотки, мкг/дл: | ||||
— мужчины | 50-160 | 180 | ||
— женщины | 40-150 | 170 | ||
ОЖСС, мкг/дл | 250-400 | >400 | 180 | 200 |
Коэффициент насыщения трансферрина, % | 15-54 | 60 | ||
Ферритин, нг/мл | 20-350 | 350 | 360-1000 |
К современным методам ранней диагностики железодефицитных состояний (гипосидероза) относятся определение концентрации железа в сыворотке, общей железосвязывающей способности сыворотки (ОЖСС), трансферрина и ферритина в сыворотке. Показатели метаболизма железа при различных видах анемий представлены в Таблице 1.
Избыточное содержание железа в организме называют сидерозом или гиперсидерозом. В 1971 г. Dagg e. a. предложили клиническую классификацию гиперсидерозов. Различают следующие формы гиперсидероза:
При этих патологических состояниях концентрация ферритина в плазме крови повышена вследствие нарушения баланса обмена железа.
В то время как истощение запасов железа в организме является единственной причиной снижения уровня сывороточного ферритина, повышение уровня ферритина наблюдается не только при избытке запасов железа, но также в некоторых других ситуациях.
Высокие концентрации ферритина обнаруживаются в сыворотке пациентов с карциномой поджелудочной железы, раком легких, гепатомой и нейробластомой, острым миелобластным и лимфобластным лейкозами, лимфогранулематозом (болезни Ходжкина). Концентрация сывороточного ферритина обычно повышена при метастазирующем раке молочной железы. При онкологических заболеваниях концентрация ферритина в крови повышена как вследствие его активной секреции, так и за счет повышенного распада клеток и высвобождения цитоплазматического ферритина, например, при химиотерапии. После успешного лечения концентрация ферритина в сыворотке крови снижается.
Концентрация ферритина может также повышаться при некоторых острых и хронических заболеваниях печени (например, алкогольное поражение, гепатит), при голодании и истощении, воспалительных заболеваниях (легочные инфекции, остеомиелит, хронические инфекции мочевых путей, ревматоидный артрит, системная красная волчанка, ожоговая болезнь), инфаркте миокарда [5, [6]. В этих случаях основной причиной увеличения содержания ферритина в крови является некроз клеток и высвобождение внутриклеточной фракции.
Определение ферритина в клинической практике позволяет улучшить диагностику нарушений метаболизма железа. Несомненными достоинствами метода являются также малая инвазивность и простота выполнения. Однако правильная интерпретация результатов требует ясного понимания как процессов метаболизма железа, так и учета других влияющих на уровень сывороточного ферритина факторов, например поражения печени или воспалительных процессов.
В настоящее время многие зарубежные производители предлагают наборы реагентов для иммуноферментного определения содержания ферритина в сыворотке, однако они очень мало распространены в России вследствие высокой стоимости и недостаточной информированности как медиков, так и населения о диагностической значимости данного показателя. Таким образом, необходимость разработки отечественной тест-системы для определения концентрации ферритина в крови человека очевидна.
3. Структура и функция молекулы ферритина.
Каждая молекула апоферритина собрана из 24 структурно равнозначных субъединиц, вносящих одинаковый вклад в формирование четвертичной структуры. В 24-мерах смешанного состава (гетрополимерах) Н- и L- субъединицы имеют одинаковую конформацию, предоставляя возможность формирования гетерополимеров с любой из возможных композицией субъединиц.
Рисунок 1. Четвертичная структура молекулы ферритина.
Ближайшие к зрителю субъединицы изображены толстыми лентами, внутри глобулы в центре видно железосодержащее ядро.
Субъединицы плотно упакованы, за исключением того, что в местах контакта трех субъединиц есть узкие каналы диаметром около 1 нм, пронизывающие глобулу. Эти каналы, проходящие вдоль осей третичной симметрии, являются главным входным путем для железа и сайтами окисления Fe(II) [10].
Все молекулы ферритинов имеют полость для хранения железа. Полагают, что главным фактором, определяющим формирование ядра, является распределение зарядов на внутренней поверхности.
Вследствие различий по составу субъединиц молекулярная масса изоферритинов колеблется от 440 кДа у легких фракций изоферритинов селезенки до 500 кДа у тяжелых мышечных ферритинов. Общая молекулярная масса ферритина может удваиваться за счет включения кластера железа и достигать 900 кДа [13]. Однако ферритины обычно не полностью насыщены железом и обладают молекулярной массой, промежуточной между апоферритином и полностью заполненным холоферритином.
Субъединицы ферритинов содержат небольшое число углеводородов. Состав и количество сахаров сильно варьируют в зависимости от тканевой принадлежности, и составляет 2,4% массы апоферритинов печени и селезенки и около 5% у сердечных изоформ [14].
Ферритин выполняет в организме двойственную функцию. Он запасает в клетках растворимое железо, которое при необходимости может быть легко задействовано для синтеза различных веществ. В то же время ферритин защищает организм от токсического действия ионов металлов. Помимо железа ферритин способен связывать и другие ионы, некоторые из которых токсичны (алюминий, бериллий).
Известно, что связывание железа трансферрином и ферритином требует предварительного изменения степени окисления металла от +2 до +3, а его высвобождение из этих молекул сопровождается обратным процессом восстановления. Важнейшую роль в этих процессах играют также низкомолекулярные хелатирующие соединения. Они являются необходимым промежуточным звеном в переносе железа от транспортных и депонирующих белков к местам утилизации железа.
4. Ферритин в циркуляторном русле
Первое прямое свидетельство присутствия ферритина в сыворотке крови получили Reissman и Dietrich в 1956 г [15]. Первоначально ферритин был найден в сыворотке пациентов с некрозом печени и перегрузкой железом, однако после развития чувствительного иммунорадиометрического анализа его удалось обнаружить и в нормальной сыворотке [16].
Внеклеточные ферритины, найденные в сыворотке и биологических жидкостях, составляют меньшую часть от общего ферритина. Плазматический ферритин имеет низкое содержание железа (0,02-0,07 мкг Fe на мкг белка в сравнении с более 0,7 мкг Fe на мкг белка в печени и селезенке).
Источник и механизм продукции плазматического ферритина до сих пор во многом неясен. Часть циркулирующего ферритина выделяется из разрушающихся тканей, например при циррозе печени, инфаркте миокарда. Однако наличие в молекуле специфически гликозилированных субъединиц и тонкая регуляция количества ферритина в крови в соответствии с уровнем железа в норме и при различных патологических процессах показывает, что главным источником плазматического ферритина является его активная секреция. В частности, секреция выполняется фагоцитами, осуществляющими деградацию гемоглобина. При этом ферритин выполняет функцию транспорта железа от клеток ретикулоэндотелиальной системы к гепатоцитам, синтезирующим гемоглобин de novo.
Места синтеза ферритина, подлежащего секреции, и тканевого ферритина также различны. Показано, что секреторный белок синтезируется на полирибосомах, связанных с мембранами эндоплазматического ретикулума, где осуществляется дальнейший процессинг молекулы, включая гликозилирование. Синтез ферритинов, секреция которых не предусмотрена, протекает на свободных цитоплазматических рибосомах [17].
Предположение, что секретируемые ферритины функционально активны, основано на идентификации специфических рецепторов на различных клеточных мембранах. Такие рецепторы были описаны на клетках печени, лимфоцитах и эритробластах человека. До настоящего времени неясно, сколько типов рецепторов существует, но главное очевидное различие найдено между ними на клетках печени и других типах клеток. Рецепторы печени обладают специфичностью с учетом соотношения Н- и L-субъединиц, в то время как лимфоцитарные рецепторы специфичны к Н-цепи.
Хотя многие тканевые изоферритины могут высвобождаться в плазму, обнаружены четкие различия в динамике циркуляции тканевого и плазматического ферритинов. Так, скорость удаления из плазмы тканевых ферритинов очень высока (период полувыведения Т1/2составляет примерно 9 мин), в то время как количество инъецированного меченого плазматического ферритина уменьшалось на 50% лишь спустя 30 часов. В норме в плазме способны накапливаться изоформы L24и гликозилированные молекулы, богатые L-субъединицами, но содержащие мало железа [18].
Значительное увеличение содержания характерных для опухолевых клеток фракций ферритинов с повышенным количеством Н-субъединиц может быть следствием нескольких причин:
Взаимосвязь плазматического ферритина со многими физиологическим процессами в организме позволяет отнести его к белкам острой фазы и к опухолевым маркерам.
5. Содержание ферритина в сыворотке крови
Таблица 2. Содержание ферритина в сыворотке крови в норме.
В первый месяц после рождения концентрация ферритина повышена в связи переходом от фетальной формы гемоглобина к взрослой.
В постменопаузальный период содержание железа и концентрация ферритина в организме женщин возрастают, приближаясь к показателям у мужчин [19].
В случае перегрузки организма железом концентрация ферритина превышает 400-500 нг/мл, а при ярко выраженном гемохроматозе может достигать 10 000 нг/мл и более.
Несмотря на низкое содержание железа в плазматическом ферритине, концентрация ферритина в плазме коррелирует как с резервными запасами железа в организме, так и его общим количеством. Определяя в сыворотке крови содержание ферритина, на самом деле мы определяем концентрацию белковой части комплекса, апоферритина. Концентрация апоферритина в крови соответствует общему уровню ферритина в тканях и, следовательно, содержанию запасов железа.
Таким образом, диагностическая ценность измерения сывороточного ферритина неоспорима.
6. Иммунологические свойства ферритина
В настоящее время для измерения концентрации ферритина в сыворотке крови используются иммунологические методы анализа. Для правильного определения исследуемого антигена необходимо использовать высокоспецифичные к анализируемому веществу антитела. Правильный выбор антител можно сделать, зная особенности антигенного строения ферритина.
Белковая оболочка, лишенная кластера железа, проявляет большую иммунологическую активность по сравнению с ферритином, нагруженным железом. Вероятно, это вызвано повышением конформационной лабильности молекулы, что способствует вовлечению во взаимодействие с антителами участков, не доступных или малодоступных в нативной молекуле. Адсорбция апоферритина на полистироле приводила к практически полной утрате иммунологической реактивности, что также указывает на конформационный характер эпитопов молекулы [23].
Антитела к одиночным субъединицам ферритина выявили существенные отличия в их антигенном строении. Антигенные детерминанты Н- и L-субъединиц ферритина отличаются друг от друга.
Из общего числа кластеров эпитопов, максимальное количество которых ограничено числом субъединиц ферритина (24) только 3-4 доступны для одновременного связывания антител. Данный вывод о максимальной валентности ферритина сделан в работе [24] на основании геометрических расчетов по известному внешнему диаметру сферической глобулы ферритина (12-13 нм) и минимальному расстоянию между центрами двух молекул антител, способными расположиться на антигенной поверхности без стерических затруднений (12-14 нм).
Определение концентрации ферритина в сыворотке крови первоначально осуществлялось радиоиммунологическими методами, основанными на конкуренции за связывание с антителами антигена из сыворотки крови и его радиоактивно меченого аналога [25]. Несколько позднее стал применяться неконкурентный иммунорадиометрический метод, использующий возможность одновременного связывания с молекулой ферритина двух молекул антител [26].
Особенностью ферритина является наличие нескольких сайтов связывания антител, некоторые из них повторяются. Как было сказано выше, в целом глобула обладает размерами, достаточными для одновременного связывания с четырьмя молекулами антител. Поэтому для выявления ферритина в основном используют неконкурентный метод анализа. Данный выбор связан не только со сложностью конъюгирования ферритина с меткой и возможностью нарушения при этом его антигенной структуры, но и с необходимостью обеспечения высокой чувствительности анализа для выявления ЖДА, недостижимой при конкурентной схеме.
Применение моноклональных антител с различной эпитопной направленностью для связывания и детекции антигена делает возможным проведение иммунологической реакции в одну стадию, при этом отсутствует конкуренция между «верхними» и «нижними» антителами за связывание с общими эпитопами, искажающая результаты анализа. Проведение анализа в одну стадию позволяет снизить расход реагентов и стоимость анализа, уменьшить занятость лабораторного оборудования и значительно сэкономить рабочее время.
7. Основные характеристики иммуноферментных тест-систем для количественного определения ферритина
В настоящее время практически все предлагаемые тест-системы основаны на неконкурентном методе определения ферритина. Однако используемые разными производителями антитела, поверхность твердой фазы, способы детекции сигнала и другие параметры разнятся очень значительно.
Результаты сравнения аналитических характеристик тест-систем производства различных фирм приведены в Таблице 3.
Таблица 3. Аналитические характеристики наборов для определения ферритина различных производителей.
В Таблице. 4 приведена ориентировочная стоимость реагентов, необходимых для выполнения одного анализа наборами реагентов разных производителей. Стоимость рассчитана по ценам производителя или его официального дистрибьютора в России (при условии проведения анализа в соответствии с инструкцией производителя).
Таблица 4. Стоимость определения ферритина наборами различных производителей.
Разработанный компанией «Алкор Био» набор «ИФА-ферритин» представляет собой гетерогенную иммуноферментную систему для количественного определения ферритина в сыворотке крови человека. Основными компонентами такой системы является твердая фаза, конъюгат антитела с меткой и калибровочные пробы.
Из Таблиц 3 и 4 видно, что «ИФА-ферритин» по своим характеристикам превосходит многие из зарубежных аналогов. Стоимость единичного определения ферритина набором DPC «Immulite» немного ниже, однако следует учитывать, что стоимость необходимого для этого автоматического анализатора примерно в 5 раз выше, чем стоимость оборудования, на котором проводится определение ферритина набором «ИФА-ферритин».