Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Бессмельцев С.С. 1 Байтаева Д.А. 2

---

1 Российский научно-исследовательский институт гематологии и трансфузиологии, Санкт-Петербург, Россия

2 Азербайджанский научно-исследовательский институт гематологии и трансфузиологии им. Б.А. Эйвазова, Баку, Азербайджан

Изучены показатели метаболизма железопорфиринового комплекса и функционального состояния печени у 155 больных с гемохроматозом. Дана объективная оценка их роли в своевременной и правильной постановке диагноза на ранних этапах развития патологического процесса. Порфириновый обмен при наследственном гемохроматозе (НГХ) характеризуется нарушенными и нестабильными показателями, затрагивающими все этапы синтеза гемоглобина. При НГХ с сопутствующей кожной порфирией изменения в содержании сывороточного железа и сывороточного ферритина ассоциируются с нарушенным синтезом аминолевулиновой кислоты, порфобилиногена и со степенью активности фермента порфобилиноген дезаминазы. Диагностическую ценность функционального состояния печени наряду с трансаминазами представляет исследование экскреции копропорфирина с мочой. Выявленные изменения в порфириновом обмене при гомозиготной форме НГХ носят постоянный и необратимый характер.

Статья в формате PDF

2697 KB

наследственный гемохроматоз

порфобилиноген

копропорфирин

аминолевулиновая кислота

метаболизм железа

порфириновый обмен

поздняя кожная порфирия

1. Андреева А.П., Левина А.А., Сеттарова Д.А. и др. Метаболизм железа при наследственном гемохроматозе. // Врачебное дело. – 1989. – № 4. – С. 65–69.

2. Gehrke S.G., Kulaksiz H., Herrmann T. et al. Expression of hepcidin in hereditary hemochromatosis: evidence for a regulation in response to serum transferrin saturation and non – transferrin – bound iron // Blood. – 2003. – Vol. 102. – Р. 371–376.

3. Mura C., Raguenes O., Ferec C. HFE mutation analysis in 711 hemochromatosi probands: evidence for S65C implication in mild form of hemochromatosis // Blood. – 1999. – Vol. 8. – Р. 2502–2505.

4. Sampietro M., Fiorelli G., Fargion S. Iron overload in porphyria cutaneatarda // Haematologica. – 1999. – Vol. 84. – Р. 248–253.

5. Аскерова Т.А. Гемохроматоз в Азербайджанской республике: автореф. дис. д-ра мед. наук. – 2003, 18 с.

6. Bassett M.L., Halliday J.W., Powell L.W.Genetic hemochromatosis // Semin Liver. Disease. – 1984. – Vol. 4. – № 3. – Р. 217–227

7. Galhenage S.P., Viiala C.H., Olynyk J.K. Screening for hemochromatosis:Patients with liver disease families and populations. // Current Gastroenterology. – 2004. – Vol. 6. – P. 44–51.

8. Румянцев А.Г., Токарев Ю.Н. Болезни перегрузки железом (гемохроматозы). – М.: И.Д. Медпрактика. – 2004. – С. 63–94.

9. Логинов А.С., Токарев Ю.Н., Сеттарова Д.А. и др. Современная диагностика и способы лечения наследственного гемохроматоза. // Терапевтический архив. – 1988. – № 10. – С. 117–121.

10. Brissot P., Le Lan C., Troadec M.B. et al. Hemochromatose HFE: approche pathogenique et diagnostique // Transfus. Clin. Biol. – 2005. – № 12. – Р. 77–82.

11. Stolzel U., KostlerЕ., Schuppan D. et al. Hemochromatosis (HFE) gene mutations and response to chloroquine in porphyria cutanea tarda. // Arch. Dermatol. – 2003. – Vol. 139. – № 3. – P. 309–313.

12. Каган И.Е., Сеттарова Д.А., Токарев Ю.Н. и др. Изменения костно-суставной системы при наследственном гемохроматозе по данным рентгенологического исследования // Гематология и трансфузиология. – 1989. – № 10. – С. 19–23.

13. Niederau C., Fischer R., Soonenberg A. et al. Survival and causes of death in cirrhotic and in noncirrhotic patients with primary hemochromatosis // N Engl. J. Med. – 1985. – Vol. 313. – Р. 1256–1262.

14. Skowron F., Berard F., Grezard P. et al. Role of the hemochromatosis gene in porphyria cutanea tarda. Prospective study of 56 cases // Ann. Dermatol. Venerol. – 2001. – Vol. 128. – Р. 600–604.

15. Ellervik C., Mandrup-Poulsen T., Nordestgaard B. Prevalence of hereditary haemochromatosis in late onset type I diabetes mellitus: a retrospective study // Lancet. – 2000. – Vol. 358. – Р. 1405.

16. Tavill A. Clinical implications of the hemochromatosis gene // N. Engl. J. Med. – 1999. – Vol. 341. – Р. 755–758.

17. Сеттарова Д.А., Донсков С.И., Манишкина Р.П. Возможность нетрансфузионного гемосидероза при β-талассемии, обусловленного ассоциацией с гемохроматозом, сцепленным с НLA // Гематология и трансфузиология. – 1990. – № 3. – С. 16–18.

18. Токарев Ю.Н., Сеттарова Д.А., Донсков С.И., Манишкина Р.П. и др. Особенности распределения НLА-антигенов у больных наследственным гемохроматозом // Материалы 59-научной сессии Центрального НИИ гематологии и переливания крови. – М., 1987. – С. 100–101.

19. Логинов А.С., Токарев Ю.Н., Сеттарова Д.А. и др. Современная диагностика и способы лечения наследственного гемохроматоза. // Терапевтический архив. – 1988. – № 10. – С. 117–121.

20. Bacon B.R., Powell L.W., Adams P.C. et al. Molecular medicine and hemochromatosis at the crossroads // Gastroenterology. – 1999. – Vol. 116. – Р. 193–204.

21. Nieuderau C., Fischer R., Purschel A. Long-term survival in patients with hereditary hemochromatosis // Gastroenterology. – 1996. – Vol. 110. – Р. 1107–1121.

22. Longo F., Zecchina G., Sbaiz L. et al. The influence of hemochromatosis mutations on iron overload of thalassaemia major. // Haematologica. – 1999. – Vol. 84. – Р. 799–803.

При выявлении первых признаков ГХ и своевременно начатой терапии прогноз более благоприятный [4; 16; 17]. В случае предрасположенности к развитию ГХ большое значение имеет сбор анамнеза и проведение лабораторных тестов, подтверждающих диагноз [18-20]. При этом нельзя ограничиваться определением только сывороточного железа (СЖ). НГХ может сочетаться с другими не менее тяжелыми заболеваниями, с такими как поздняя кожная порфирия (ПКП), β-талассемия и сахарный диабет. На основании анализа HLA-A аллелей получены определенные доказательства связи НГХ с ПКП. Не исключается, что пациенты с β-талассемией могут иметь мутацию в гене HFE (С282Y и H63D). При этих патологических состояниях наблюдается повышение HLA-В7 либо HLA-A3 [20-22].

Целью настоящей работы явилось изыскание новых дополнительных методов ранней диагностики НГХ путем расширенного изучения показателей метаболизма железопорфиринового комплекса, обмена порфиринов в сочетании с функциональным состоянием печени.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. Под наблюдением находилось 155 больных с ГХ в возрасте от 25 до 45 лет (мужчин - 106, женщин - 49), которые были разделены на 4 группы. 1-ю группу составили 26 больных с гомозиготной формой заболевания, 2-ю - 47 пациентов с гетерозиготной формой ГХ в сочетании с ПКП, в 3-ю группу вошли 37 больных с гетерозиготной формой заболевания в чистом виде. В 4-ю группу (контроль) вошли 82 больных с вторичным приобретенным ГХ, у которых нарушения в обмене железа были связаны с регулярными гемотрансфузиями. При поступлении состояние 85 больных с НГХ оценивалось как средней тяжести и 70 - тяжелое. Больные жаловались на общую слабость, утомляемость, неприятные ощущения в области сердца, одышку, тяжесть в правом и левом подреберьях, сонливость, артралгии, похудание, боли в эпигастральной области, дискомфорт со стороны желудочно-кишечного тракта. При осмотре обнаружена выраженная коричневая пигментация кожи. У больных с НГХ при сочетании с ПКП на открытых участках тела выявлены рубцовые изменения, связанные с повышенной фотосенсибилизацией кожи. У всех больных увеличены размеры печени и селезенки. Печень плотной консистенции, у 56 - с неровной поверхностью.

У больных исследовались эритроцитарные (RBC, MCV, MCH, MCHC, RDW) и биохимические показатели (АЛТ и АСТ, гаммаглютамилтранспептидаза - ГГТ, ЩФ, ЛДГ, тимоловая проба). Определялись СЖ и общая железосвязывающая способность сыворотки крови (ОЖСС) по методу R. Henry et al. (1958), рассчитывался коэффициент насыщения белка трансферрина железом (КНТ). Имуноферментным методом с применением моноклональных антител исследовались растворимые трансферриновые рецепторы (рТФР). Сывороточный ферритин (СФ) определялся плашечным иммуноферментным методом с использованием набора «DRG» (США). В костном мозге подсчитывалось количество железосодержащих клеток - сидеробластов (СБ) и сидероцитов (СЦ). Изучалась концентрация железа в печени путем проведения пункционной биопсии органа. Определялась величина экскреции железа с мочой и уровень десфералового теста (метод R. Henry, 1958). Критериями перегрузки организма железом (ПЖ) были показатели СЖ > 35 мкмоль/л, КНТ > 50% и СФ ≥ 300 нг/мг, которые служили в качестве отборочного теста для проведения последующей дифференциальной диагностики наследственного и приобретенного ГХ. Все лица обследовались на носительство гена НГХ: антигенное тестирование по HLA (метод Терасаки, 1970) и ПЦР. Благодаря HLA типированию выявлены серологические маркеры наследственности ГХ - антигены HLA-A3, В7 и/или В14. С помощью ПЦР-диагностики у 38 больных обнаружена мутация в двух аллелях гена НГХ и у 13 в одном, которая приводила к аминокислотной замене С282Y (гомозиготный и гетерозиготный типы наследования). Мутация гена НГХ с аминокислотной заменой Р63D имела место у 20 больных. Семейно-генетические исследования подтверждали наследственный характер НГХ. У ближайших родственников больных выявлялись аномальные нарушения в обмене железа, которые, как правило, сводились к повышенному уровню СЖ и сидеробластозу в костном мозге, снижению ОЖСС, увеличению КНТ, повышению СФ и к полному отсутствию выделения железа с мочой.

Изучались основные предшественники порфиринового обмена - δ-аминолевулиновая кислота (АЛК) и порфобилиноген (ПБГ) по методу D. Mauzerall, S. Granik (1956), свободный эритроцитарный уропорфирин (УП), копропорфирин (КП) и протопорфирин (ПП) по методу Т. Dressel, J. Falk (1956). В моче определялась экскреция УП и КП (метод S. Schwarts et al., 1951) и Р. Koskelo (1956), а в кале концентрация КП и ПП (G. Holti et al., 1958). Проводились сонография органов брюшной полости. Комплексная программа лечения больных с ГХ включала сеансы флеботомий (ФТ) 2-3 раза в месяц, десферал (ДФ) до 2 г в неделю, лечебный плазмаферез (ПА) не менее 2 раз в месяц, гепатопротекторы (ГПТ) - гептрал либо редутокс до 2 г в неделю.

Для оценки полученных результатов применен параметрический критерий Стьюдента. При статистической обработке результатов использовали статистическую программу «Statistika 6». Статистически достоверными считались результаты различия p < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ. У больных с НГХ выявлены изменения эритроцитометрических показателей. Так, в 1-й группе больных уровень Hb и содержание эритроцитов достоверно отличались от нормальных показателей (170±13,8 г/л и RBC 6,2±1,15х10¹²/л; p < 0,001) и несущественно от больных 2-й и 3-й групп (158±10 г/л, RBC 5,5±0,6х10¹²/л; 160±11,7 г/л, 5,6±0,2х10¹²/л соответственно). Лейкоцитоз определялся независимо от формы заболевания. Значения RDW обнаружены повышенными у всех больных с ГХ. Показатели MCV в 1 и 2 группе составили 97,5±2,9 фл и 95±5,3 фл соответственно. Наряду с этим регистрировались признаки гемолиза эритроцитов, о чем свидетельствовал ретикулоцитоз и высокое содержание общего билирубина в сыворотке крови за счет не прямой фракции.

Следует отметить, что проведенное лечение не повлияло на такие показатели, как MCH и MCHC. Независимо от формы заболевания у всех больных с ГХ определялась нарушенной функциональная способность печени (табл. 1). Максимально высокие значения АЛТ и АСТ, как до так и после лечения, наблюдались у тех больных, у которых заболевание осложнялось присоединением вирусной инфекции гепатитов В и С и сопутствующей ПКП. Одновременно выявлена высокая активность ЛДГ, ГГТ и ЩФ. Нарушенные биохимические показатели в сочетании с клинической симптоматикой свидетельствовали о глубоких и необратимых изменениях в печени, которые трудно поддавались лечению. При НГХ выявлена гиперферремия, что характеризовалось высоким уровнем СЖ, СФ, КНТ. Перегрузка железом организма больных подтверждалась результатами биопсии печени. Во всех случаях обнаруживалось повышенное содержание железа в гепатоцитах и Купферовских клетках. Фиброзные изменения в печени выявлены у 11 больных 1-й и у 10 - 2-й группы, у которых имело место сочетание ГХ с ПКП. Гранулы железа содержались в портальном тракте и в макрофагах. Пункционная биопсия печени, кроме подтверждения развития ПЖ, свидетельствовала о наличии в органе некроза, воспаления, дистрофии и склероза.

Таблица 1 - Динамика основных биохимических показателей при ГХ в процессе проводимого лечения

У всех пациентов с НГХ начальные этапы синтеза гема определялись нарушенными. АЛК в 1-й группе больных отчетливо снижена (1,1±0,08 мкмоль/8,8 ммоль креатинина, при норме 8,62±0,74 мкмоль/8,8 ммоль креатинина; p < 0,01). Нормальное содержание АЛК в моче при вторичном ГХ являлось отличительным признаком этой формы заболевания от НГХ. В тоже время высокая экскреция АЛК с мочой, равная 14,7±1,3 и 15,1±1,6 мкмоль/8,8 ммоль креатинина, при гетерозиготном НГХ и его сочетаниях с ПКП также являлась характерным диагностическим признаком для данной патологии.

Несмотря на проводимую комплексную терапию, включающую сеансы ФТ и ПА в сочетании с ДФ и гепатопротекторами, синтез АЛК в 1-й группе больных активизировался несущественно (1,38±0,03 мкмоль/8,8 ммоль креатинина). После проведенной терапии повышенное содержание в моче АЛК обнаружено у пациентов 4-й группы, то есть с вторичной формой ГХ (9,2±0,9 мкмоль/8,8 ммоль креатинина). Полученные разноречивые данные о синтезе АЛК по группам свидетельствовали не только о влиянии ПЖ на образование порфиринов, но и о функциональном состоянии печени, обеспечивающей необходимый синтез промежуточных ферментов - синтетазы АЛК (АЛК-С) и порфобилиноген-дезаминазы (ПБГ-Д).

В 1-й группе, куда входили пациенты с гомозиготной формой НГХ, до и после лечения величина ПБГ определялась пониженной (0,21±0,01 и 0,34±0,2 мкмоль/8,8 ммоль креатинина). Его экскреция до лечения умеренно превышала норму во 2-й и 4-й группах (2,25±0,18; 2,4±0,15 мкмоль/8,8 ммоль креатинина). После проводимого лечения ПБГ у больных 3-й группы снизился (2,01±0,14 мкмоль/8,8 ммоль креатинина) и, в то же время, увеличился во 2-й и 4-й группах больных. Вследствие развития перегрузки железом УП у больных 1-й группы был повышенным, что не отразилось на величине экскреции его с мочой. После проведенной терапии выделение УП с мочой умеренно повысилось (4,05±0,16 нмоль/8,8 ммоль креатинина). В остальных группах в динамике количество свободного УП в эритроцитах оставалось высоким (p < 0,01), что ассоциировалось со степенью ПЖ и с повышенной экскрецией вещества с мочой. Следовательно, при высоком уровне Hb и RBC уропорфирин в неадекватных количествах покидал организм через почки. Под влиянием ПЖ синтез УП можно считать либо ускоренным, либо вещество не полностью используется в синтезе гема, а потому накапливается в клетке. В противоположность этим данным синтез копропорфирина (КП) и протопорфирина (ПП) у больных с НГХ в 1-й и 2-й группах больных определялся низким, а в 3-й - нормальным. После лечения его синтез при гомозиготной форме НГХ активизировался у 22 пациентов. Причем наблюдалась высокая экскреция КП не только с мочой, но и с калом. Одновременно отмечено повышение активности АЛТ и АСТ (45±2,8 МЕ/л), рост тимоловой пробы (табл. 1). При вторичном ГХ количество КП в эритроцитах, несмотря на проводимую терапию, существенно превышало норму (0,98±0,07 мкмоль/л и 1,25±0,1 мкмоль/л соответственно, p < 0,01). У них же зарегистрировано высокое содержание КП в моче (497±15,5 и 294±9,5 нмоль/8,8 ммоль креатинина) и в кале (30,5±1,52 и 42,0±2,15 нмоль). Высокое (p < 0,01) содержание КП в моче и в кале больных способствовало развитию сопутствующей вторичной печеночной порфирии, которая чаще развивалась при инфицировании вирусными гепатитами В и С.

Снижение КП в эритроцитах и, наоборот, увеличение его концентрации в моче и кале на фоне проводимой терапии свидетельствовало о том, что при НГХ существует особый механизм, который обеспечивает контроль за образованием и использованием КП для синтеза гема.

При изучении ПП в эритроцитах больных было выявлено следующее: при вторичном ГХ средние величины ПП не отличались от нормальных значений, в то время как при НГХ, независимо от формы заболевания, его синтез определялся сниженным как до, так и после лечения (в 1-й группе - 0,13±0,01 мкмоль/л и 0,28±0,02 мкмоль/л; во 2-й - 0,12±0,01 мкмоль и 0,17±0,02 мкмоль; в 3-й - 0,13±0,02 мкмоль и 0,24±0,02 мкмоль/л соответственно). Наряду с этим наблюдалось снижение экскреции ПП с калом (в 1-й группе - 17,5±1,1 нмоль и 12,8±1,0 нмоль; во 2-й - 12,9±1,1 нмоль и 9,8±0.8 нмоль; в 3-й - 14,9±1,2 нмоль и 21,4±1,5 нмоль, при норме 43,8 ±2,6 нмоль).

Наряду с высокими показателями СЖ во всех группах как до, так и после лечения, что наглядно показано на рисунке 1, обнаружено повышенное содержание СФ. ДФ-тест также свидетельствовал о повышенных запасах железа в организме больных (в 1-й группе - 3,9±1,2 мг/сут.; во 2-й - 3,6±0,11 мг/сут.; в 3-й - 2,7±0,09 мг/сут.; в 4-й - 2,4±0,1 мг/сут. при норме 1,28±0,06 мг/сут.). Высокий уровень запасного железа подтверждался результатами биопсии печени и магнитно-резонансной томографии.

Рис. 1. Динамика содержания сывороточного ферритина в группах больных.

Примечание: до/леч - до лечения, п/леч - после лечения

Железо в печени в 1-й группе больных равнялось 29-37 мг/г сух. вещества печени, во 2-й - 20-25 мг/г сух. вещества печени, в 3-й - 15-19 мг/г сух. вещества печени и в 4-й группе - 10-13 мг/г сух. вещества печени, при норме меньше 1 мг/г сух. вещества печени. Определялось значительное увеличение КНТ и СФ. Наиболее высоким уровень КНТ оказался у пациентов с НГХ (110±8,2%), а самый низкий - у больных с вторичной формой ГХ (62±2,5%). Назначенное лечение не привело к его нормализации, что, вероятно, способствовало поддержанию тяжести состояния больных.

Кроме выше перечисленных параметров, для отражения ПЖ мы дополнительно исследовали запасы железа в костном мозге путем определения количества СБ и СЦ. У всех больных с НГХ, несмотря на проводимое лечение, костный мозг был перенасыщен железом, которое визуализировалось в виде сидерофильных гранул не только в составе эритронормобластов (сидеробласты) и эритроцитов (сидероциты), но и во внеклеточном пространстве, особенно у пациентов с НГХ, покрывая сплошь все поле зрения и создавая определенные трудности в подсчете клеток. Как видно из рисунка 2, содержание СБ было гораздо больше при НГХ (93±7,2%), чем при вторичном ГХ (46,2±2,4%). Высоким, во всех группах больных, определялось и число СЦ.

При анализе рТФР обнаружено, что у больных 1-й и 2-й групп как до, так и после лечения его уровень оставался низким (0,95±0,01 μг/л и 1,2±0,01 μг/л; 1,4±0,02 μг/л и 1,8±0,05 μг/л соответственно; норма - 2,5±0,48 μг/л). Лишь у пациентов 3-й группы уровень рТФР определялся нормальным (2,2±0,25 μг/л и 2,8±0,4 μг/л, соответственно до и и после лечения). Между тем при вторичной форме ГХ количество рТФР исходно и после завершения курса лечения оказалось достоверно повышенным (4,1±0,22 μг/л и 4,5±0,26 μг/л соответственно). Об угнетенной функциональной способности печени у больных с НГХ наряду с печеночными пробами свидетельствовали данные ОЖСС, которая независимо от формы заболевания была низкой. Так, в 1-й и 3-й группах больных ОЖСС составила 31±1,2 мкмоль/л и 34±1,1 мкмоль/л, во 2-й группе ее уровень был еще ниже (26±0,08 мкмоль/л), а в 4-й группе, наоборот, выше (50±3,1 мкмоль/л.) но, тем не менее, ниже нормальных значений (58,6±1,3 мкмоль/л). Одновременно наблюдалось существенное увеличение активности АЛТ и АСТ, изменение тимоловой пробы, а во 2-й группе больных, наряду с этим, повышение содержания общего билирубина в сыворотке крови (табл. 1). В процессе проводимой терапии при НГХ положительной динамики указанных тестов не наблюдалось. Между тем у больных с вторичной формой ГХ после проведенной терапии уровень ОЖСС нормализовался. Полученные данные позволяют утверждать, что при НГХ нарушения функциональной способности печени носят необратимый характер.

а                                           б

Рис. 2. Скопление гемосидерина в костном мозге больного с НГХ (а) и вторичной формой ГХ (б)        

Таким образом, проведенные исследования у больных с ГХ выявили глубокие нарушения в обмене порфиринов. Все биохимические параметры, характеризующие метаболизм железа при ГХ, были повышенными. Высокие показатели СЖ при НГХ во всех случаях сопровождались изменениями в синтезе порфиринов. Особенно выраженные нарушения выявлены при НГХ и при сочетании его гетерозиготной формы с ПКП. Причем обнаружена связь изменений в метаболизме железа и порфиринов с функциональным состоянием печени, в которой синтезируются промежуточные ферменты, необходимые для образования порфириновой структуры гема. Наблюдалось снижение количества УП, КП и ПП в эритроцитах.

Установлено, что при НГХ из-за тяжелой перегрузки железом обмен порфиринов угнетен и этот процесс необратим. У больных с НГХ, у гомо- и гетерозигот при отсутствии существенных различий в показателях метаболизма железа большую помощь в определении тяжести состояния оказывает исследование параметров порфиринового обмена. После проведенного лечения, включавшего ФТ, ПА, ДФ и ГПТ, у больных с НГХ уровень СЖ умеренно понизился. Между тем в группе пациентов с вторичным ГХ после лечения содержание СЖ повысилось, что, по-видимому, связано с основной патологией либо с повышенным ВЖК и дополнительным выходом элемента в кровь из органов депо, главным образом из печени. После проведения соответствующей комплексной терапии наблюдается улучшение функционального состояния печени.

Наиболее информативными дифференциально-диагностическими критериями при НГХ являются изменения содержания АЛК и ПБГ в моче.

Рецензенты:

• Грицаев С.В., д.м.н., главный научный сотрудник гематологической клиники ФГУ «Российский НИИ гематологии и трансфузиологии» ФМБА России, г. Санкт-Петербург.
• Капустин С.И., д.б.н., руководитель лаборатории биохимии ФГУ «Российский НИИ гематологии и трансфузиологии» ФМБА России, г. Санкт-Петербург.

Работа получена 26.07.2011

Библиографическая ссылка