МЕДЛАЙН.РУ
Содержание журнала

Архив

Редакция
Учредители

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт теоретической и экспериментальной биофизики
Российской академии наук


ООО "ИЦ КОМКОН"

Адрес редакции и реквизиты

192012, Санкт-Петербург, ул.Бабушкина, д.82 к.2, литера А, кв.378

ISSN 1999-6314


Клиническая медицина » Терапия • Гематология

Том: 25
Статья: « 2 »
Страницы:. 16-28
Опубликована в журнале: 5 января 2025 г.
English version

Основы регуляции системного метаболизма железа и его клиническое значение

Ласточкина Д.В., Романенко Н.А., Бессмельцев С.С., Гришина Г.В., Касьянов А.Д.

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научно-исследовательский институт гематологии и трансфузиологии Федерального медико-биологического агентства», Санкт-Петербург, Россия


Резюме
В организме человека железо имеет крайне важное значение для эритропоэза и многих физиологических функций, включающих клеточное дыхание, транспорт электронов и регуляцию генов. Цель. Обновление и систематизация имеющихся современных данных о регуляции системного метаболизма железа. Материалы и методы. Проведен анализ данных зарубежной и отечественной литературы, раскрывающей актуальную информацию о системном метаболизме железа в организме; использованы источники PubMed, eLIBRARY. Результаты и обсуждения. В статье приведены ключевые моменты кинетики железа, процессы его метаболизма, регулирующиеся системами гепсидин-ферропортин, IRE/IRP и другими механизмами. Представлены основные факторы, приводящие к дефициту железа, включающие хронический геморрагический синдром, недостаточное потребление его с пищей, низкую абсорбцию железа в пищеварительном тракте, повышенный его расход. В статье сделан акцент на группе лиц по риску развития латентного железодефицита, включая беременных женщин, детей в период интенсивного роста и доноров крови, теряющих при каждой донации 450 мл крови, эквивалентного потере 200-250 мг железа. Заключение. На основании анализа данных зарубежной и отечественной литературы проведен обзор актуальной информации о механизмах системного гомеостаза железа в организме и факторах нарушения его метаболизма.


Ключевые слова
геморрагический синдром, гепсидин, донор, железо, железодефицитное состояние, железодефицитная анемия, ферритин, ферропортин, регуляция железа.


(статья в формате PDF. Для просмотра необходим Adobe Acrobat Reader)



открыть статью в новом окне

Список литературы

1. Singh A., Chaudhary R., Pandey H.C., Sonker A. Identification of iron status of blood donors by using low hemoglobin density and microcytic anemia factor // Asian Journal of Transfusion Science. 2018. - Vol. 12, 1. - P. 46-50.


2. Зубрихина Г.Н., Блиндарь В.Н., Матвеева И.И. Дифференциально-диагностические возможности в оценке железодефицитного состояния при анемиях // Клиническая лабораторная диагностика. - 2016. - 3. - С. 144-148.


3. Crichton R.R. Iron Metabolism - From Molecular Mechanisms to Clinical Consequences: John Wiley & Sons, Ltd; 2016. - 576 p.


4. Muckenthaler M.U., Rivella S., Hentze M.W., Galy B. A red carpet for iron metabolism // Cell. - 2017. - Vol. 168. - P. 344-361.


5. Анчева И.А. Инструменты скрининга для выявления латентного железодефицита у беременных // Современная медицина: актуальные вопросы. - 2013. - 22. - C. 1-5.


6. Романенко Н.А., Ласточкина Д.В., Грицаев С.В., Романенко А.Е., Шилова Е.Р. Посттрансфузионная перегрузка железом и ассоциированные с ней осложнения у пациентов с гематологическими заболеваниями // Трансфузиология. - 2023. - Т. 24, 1. - С. 33-43.


7. Billesbolle C.B., Azumaya C.M., Kretsch R.C. et al. Structure of hepcidin-bound ferroportin reveals iron homeostatic mechanisms // Nature. - 2020. - Vol. 586, 7831. - P. 807-811.


8. Camaschella C. Iron deficiency // Blood. - 2019. - Vol. 133, 1. - P. 30-39.


9. Hoffman R., Benz E.J., Silberstein L.E. et al. Hematology: Basic Principles and Practice: Elsevier Inc. - 2017. - 2374 p.


10. Chifman J., Laubenbacher R., Torti S.V. A systems biology approach to iron metabolism // Advances in Experimental Medicine and Biology. - 2014. - Vol. 844. - P. 201-25. doi: 10.1007/978-1-4939-2095-2_10.


11. Ahmad Fuzi S.F., Koller D., Bruggraber S., et al. A 1-h time interval between a meal containing iron and consumption of tea attenuates the inhibitory effects on iron absorption: a controlled trial in a cohort of healthy UK women using a stable iron isotope // The American Journal of Clinical Nutrition. - 2017. - Vol. 106. - P. 1413-1421.


12. Olivares M., Pizarro F., Ruz M., de Romaña D.L. Acute inhibition of iron bioavailability by zinc: studies in humans // Biometals. - 2012. - Vol. 25, 4. - P. 657-64. doi: 10.1007/s10534-012-9524-z.


13. Stoffel N.U., von Siebenthal HK., Moretti D., Zimmermann M.B. Oral iron supplementation in iron-deficient women: How much and how often? // Molecular Aspects of Medicine. - 2020. - Vol. 75. doi: 10.1016/j.mam.2020.100865.


14. von Siebenthal H.K., Moretti D., Zimmermann M.B., Stoffel N.U. Effect of dietary factors and time of day on iron absorption from oral iron supplements in iron deficient women // The American Journal of Hematology. - 2023. - Vol. 98, 9. - P. 1356-1363.


15. Haider L.M., Schwingshackl L., Hoffmann G., Ekmekcioglu C. The effect of vegetarian diets on iron status in adults: A systematic review and meta-analysis // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. - 2018. - Vol. 58, 8. - Р. 1359-1374.


16. Lam J.R., Schneider J.L., Quesenberry C.P., Corley D.A. Proton pump inhibitor and histamine-2 receptor antagonist use and iron deficiency // Gastroenterology. - 2017. - Vol. 152. - P. 821-829.


17. Bialkowski W., Kiss J.E., Wright D.J. et al. Estimates of total body iron indicate 19 mg and 38 mg oral iron are equivalent for the mitigation of iron deficiency in individuals experiencing repeated phlebotomy // The American Journal of Hematology. - 2017. - Vol. 92, 9. - P. 851-857. doi: 10.1002/ajh.24784.


18. Stoffel N.U., El-Mallah C., Herter-Aeberli I., et al. The effect of central obesity on inflammation, hepcidin, and iron metabolism in young women // The International Journal of Obesity. - 2020. - Vol. 44. - P. 1291-300.


19. Zhao L., Zhang X., Shen Y. et al. Obesity and iron deficiency: a quantitative meta-analysis // Obesity Reviews. - 2015. - Vol. 16, 12. - P. 1081-93.


20. Kumar A., Sharma E., Marley A. et al. Iron deficiency anaemia: pathophysiology, assessment, practical management // BMJ Open Gastroenterology. - 2022. - Vol. 9, - P. e000759. doi: 10.1136/bmjgast-2021-000759.


21. Kumar A., Brookes M.J. Iron Therapy in Inflammatory Bowel Disease // Nutrients. - 2020. - Vol. 12, 11. - P. 3478.


22. Young I., Parker H.M., Rangan A.M. et al. Association between Haem and Non-Haem Iron Intake and Serum Ferritin in Healthy Young Women // Nutrients. - 2018. - Vol. 10. doi: 10.3390/nu10010081.


23. Bhandari S., Pereira D.I.A., Chappell H.F., Drakesmith A. Intravenous Irons: From Basic Science to Clinical Practice // Pharmaceuticals. - 2018. - Vol. 11.


24. Maio N., Zhang D.L., Ghosh M.C. et al. Mechanisms of cellular iron sensing, regulation of erythropoiesis and mitochondrial iron utilization // Seminars in Hematoly. - 2021. - Vol. 58, 3. - P. 161-174.


25. Dutt S., Hamza I., Bartnikas T.B. Molecular Mechanisms of Iron and Heme Metabolism // Annual Review of Nutrition. - 2022. - Vol. 42. - P. 311-335


26. Gulec S., Anderson G.J., Collins J.F. Mechanistic and regulatory aspects of intestinal iron absorption // American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. - 2014. - Vol. 307. - P. 397-409.


27. Pradhan P., Vijayan V., Gueler F., Immenschuh S. Interplay of Heme with Macrophages in Homeostasis and Inflammation. The International Journal of Molecular Sciences. - 2020. - Vol. 21, 740. doi: 10.3390/ijms21030740.


28. Pietrangelo A. Iron and the liver // Liver International. - 2016. - Vol. 36. - P. 116-123.


29. Романенко Н.А., Бессмельцев С.С., Бельченко Н.А., Грицаев С.В., Шилова Е.Р., Глазанова Т.В., Потихонова Н.А., Абдулкадыров К.М. Коррекция анемии у онкогематологических пациентов с помощью трансфузий эритроцитов // Медлайн.ру. - 2013. - Т. 14. - С. 1146-1166.


30. Sangkhae V., Nemeth E. Regulation of the iron homeostatic hormone hepcidin // Advances in Nutrition. - 2017. - Vol. 8. - P. 126-36.


31. Aschemeyer S., Qiao B., Stefanova D. et al. Structure-function analysis of ferroportin defines the binding site and an alternative mechanism of action of hepcidin // Blood. - 2018. - Vol. 131, 8. - P. 899-910.


32. Wang C.Y., Xiao X., Bayer A. et al. Ablation of Hepatocyte Smad1, Smad5, and Smad8 Causes Severe Tissue Iron Loading and Liver Fibrosis in Mice // Hepatology. - 2019. - Vol. 70, 6. - P. 1986-2002.


33. Colucci S., Marques O., Altamura S.. 20 years of Hepcidin: How far we have come // Seminars in Hematoly. - 2021. - Vol. 58, 3. - P. 132-144.


34. Srole D.N., Ganz T. Erythroferrone structure, function, and physiology: Iron homeostasis and beyond // Journal of Cellular Physiology. - 2021. - Vol. 236, 7. - P. 4888-4901.


35. Nemeth E., Ganz T. Hepcidin and Iron in Health and Disease // Annual Review of Medicine. - 2023. - Vol. 74. - P. 261-277.


36. Nemeth E., Ganz T. Hepcidin-Ferroportin Interaction Controls Systemic Iron Homeostasis // The International Journal of Molecular Sciences. - 2021. - Vol. 22, 12. doi: 10.3390/ijms22126493.


37. Yoshinaga, Y. Nakatsuka, A. Vandenbon, D. et al. Regnase-1 maintains iron homeostasis via the degradation of transferrin receptor 1 and prolyl-hydroxylase-domain-containing protein 3 mRNAs // Cell Reports. - 2017. - Vol. 19, 8. - P. 1614-1630. doi: 10.1016/j.celrep.2017.05.009.


38. Gilreath J.A., Stenehjem D.D., Rodgers G.M. Diagnosis and treatment of cancer-related anemia // American Journal of Hematology. - 2014. - Vol. 89. - P. 203-212.


39. Fishbane S., Pollack S., Feldman H.I., Joffe M.M. Iron indices in chronic kidney disease in the National Health and Nutritional Examination Survey 1988-2004 // Clinical Journal of the American Society of Nephrology. 2009. - Vol. 4. - P. 57-61.


40. Bager P., Befrits R., Wikman O. et al. The prevalence of anemia and iron deficiency in IBD outpatients in Scandinavia // Scandinavian Journal of Gastroenterology. - 2011. - Vol. 46. - P. 304-309.


41. Lopez A., Cacoub P., Macdougall I.C., Peyrin-Biroulet L. Iron deficiency anaemia // Lancet. - 2016. - Vol. 387. - P. 907-916.


42. Бессмельцев С.С., Романенко Н.А. Анемия при опухолевых заболеваниях системы крови: рук. для врачей. - М.: СИМК, 2017. - 228 с.


43. Gattermann N., Muckenthaler M.U., Kulozik A.E. et al. The Evaluation of Iron Deficiency and Iron Overload // Deutsches Ärzteblatt International. - 2021. - Vol. 118, 49. - P. 847-856.


44. Kumar S.B., Arnipalli S.R., Mehta P. et al. Iron Deficiency Anemia: Efficacy and Limitations of Nutritional and Comprehensive Mitigation Strategies // Nutrients. - 2022. - Vol. 14, 14. doi: 10.3390/nu14142976.


45. Kunz J., Kulozik A. Hoffmann G.F. et al. Anämien Pädiatrie // Heidelberg: Springer Verlag. - 2020. - P. 2117-2146.


46. Ласточкина Д.В. Касьянов А.Д., Романенко Н.А. Частота выявления латентного железодефицита у активных доноров крови // ВолгаМед: сборник тезисов IX Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием, Нижний Новгород. - 2023. - С. 118-119.


47. Cable R.G., Glynn S.A., Kiss J.E. et al. Iron deficiency in blood donors: the REDS-II Donor Iron Status Evaluation (RISE) study // Transfusion. - 2012. - Vol. 52. - P. 702 - 711.


48.Schotten N., Pasker-de Jong P.C., Moretti D. et al. The donation interval of 56 days requires extension to 180 days for whole blood donors to recover from changes in iron metabolism // Blood. - 2016. - Vol. 128, 17. - P. 2185-2188. doi: 10.1182/blood-2016-04-709451.


49. Гришина Г.В., Красильщикова И.В. Касьянов, А.Д., Голованова И. С., Ласточкина Д.В., Кробинец И.И., Сидоркевич С.В. Динамика развития латентного железодифецита у доноров крови и ее компонентов // Трансфузиология. - 2023. - Т. 24, 1. - С. 4 -15.


50. Ласточкина Д.В., Романенко Н.А., Касьянов А.Д., Гришина Г.В., Сидоркевич С.В. Влияние донаций крови на развитие латентного железодефицита у доноров крови // Клиническая онкогематология. Фундаментальные исследования и клиническая практика. - 2023. - Т. 16, 1. - С. 77-78.


51. Plays M., Müller S., Rodriguez R. Chemistry and biology of ferritin // Metallomics. - 2021. - Vol. 13, 5. doi: 10.1093/mtomcs/mfab021.


52. Kiss J.E., Vassallo R.R. How do we manage iron deficiency after blood donation? // British Journal of Haematology. - 2018. - Vol. 181, 5. - P. 590-603. doi: 10.1111/bjh.15136.