Анемии с нарушением синтеза гема

В.В.Долгов, С.А.Луговская,

В.Т.Морозова, М.Е.Почтарь

Российская медицинская академия

последипломного образования

Анемии, связанные с нарушением синтеза порфиринов относится к группе анемий, обусловленных недостаточностью эритропоэза.

Анемии этой группы обусловлены недостаточной или аномальной утилизацией внутриклеточного железа при синтезе гемоглобина, несмотря на нормальное или
даже повышенное содержание железа в митохондриях эритрокариоцитов. Такие дефекты могут быть связаны с наследственными нарушениями, главным образом при
синтезе порфиринов или с приобретенным характером поражения, например, в результате отравления свинцом или недостаточности витамина В6.
Отличительным признаком этого типа анемий является насыщение организма железом, в связи с чем ранее использовался термин “сидероахрестические”, т. е.
железонасыщенные анемии.

Обмен порфиринов

Порфирины используются при синтезе гема. Они синтезируются во всех клетках организма, но основная масса – в ядерных клетках эритроидного ростка
костного мозга. Гем также синтезируется в мышцах для образования миоглобина, который связывает кислород и выполняет роль дополнительного его источника
при гипоксии. Синтез порфиринов происходит и в клетках печени, он необходим для образования каталазы, пероксидазы, цитохромов, участвующих в электронном
транспорте при энергообразовании в клетках. Печень – орган с наиболее выраженной гем-продуцирующей функцией. Гем – это тетрапирроловое ядро (протопорфирин),
содержащее железо (рис. 25).

Гем одинаков для всех видов гемоглобина, последние различаются между собой структурой глобина. Гем крайне неустойчив и легко превращается в гематин
с окислением Fе+2 в Fе+3 и присоединением к последнему ОН—. Он также легко превращается в гемин, который вместо
ОН— содержит хлор. Гем обладает способностью вступать в обратимую комбинацию с кислородом. При связывании кислорода железо должно быть
в активной двухвалентной форме. Основные этапы синтеза тема показаны на рис. 26. Каждый этап контролируется специфическим ферментом.

Начинается синтез тема в митохондриях с присоединения сукцинил-кофермента-А (СоА) к глицину, в результате чего образуется δ-аминолевулиновая кислота
(АЛК). Этот процесс идет с участием фермента АЛК-синтетазы, в качестве кофермента которого выступает пиридоксаль-5-фосфат (производное витамина
В6). Активность фермента может быть угнетена химическими веществами, в частности свинцом, алкоголем, снижена глюкозой или гемом. Считается,
что АЛК-ситетаза ограничивает скорость биосинтеза тема в печени. При конденсации двух молекул 5-АЛК образуется порфобилиноген (ПБГ). Эта реакция
катализируется дегидразой АЛК, активность которой снижается под действием свинца и гемина. При конденсации четырех молекул ПБГ синтезируется
уропорфириноген (УРО). В этом процессе участвуют 2 фермента: уропорфириноген-III-синтетаза и порфобилиноген-дезаминаза. Из УРО образуется
копропорфириноген III, синтез которого катализируется ферментом УРО-декарбоксилазой. Копропорфириноген III под действием копропорфириноген-III-оксидазы
превращается в протопорфириноген IX. Следующий этап биосинтеза тема – преобразование протопорфириногена IX в протопорфирин IX – осуществляется ферментом
протопорфириногеноксидазой. Заканчивается синтез порфиринов включением двухвалентного железа в протопорфирин IX. Процесс катализируется митохондриальным
ферментом феррохелатазой (гемсинтетаза), в результате чего образуется гем. Цепь реакций синтеза порфиринов регулируется механизмом обратной связи, где
конечный продукт гем регулирует синтез АЛК на уровне транскрипции и трансляции в клетках печени. Биосинтез порфиринов осуществляется в эритрокариоцитах
костного мозга и гепатоцитах. Основная часть порфиринов, синтезированных в костном мозге, идет для образования гемоглобина.

В результате дефицита одного из ферментов синтеза тема развивается порфирия. При порфирии из-за нарушения синтеза тема снимается механизм обратной связи,
прекращается ингибирование скорость-лимитирующего фермента АЛК-синтетазы, поэтому при легких формах порфии удается поддерживать адекватный синтез тема
(анемия не развивается), а происходит накопление промежуточных продуктов.

АЛК, ПБГ и уропорфириноген – водорастворимы, поэтому при накоплении экскретируются с мочой (рис. 27), при этом моча приобретает темно-красный оттенок.
Копропорфирин и протопорфирин не растворимы в воде, они экскретируются с желчью и определяются в кале.

Синтез порфиринов происходит в виде двух изомеров III и I. III изомер порфиринов используется для синтеза тема. При нарушении этого пути изомер I
синтезируется в большем количестве, чем в норме. Эритроциты, содержащие гемоглобин с изомером I, имеют меньшую продолжительность жизни и быстро
разрушаются в селезенке (болезнь Гюнтера или врожденная эритропоэтическая порфирия).

Анемии при нарушениях обмена порфиринов

Развитие анемии обусловлено недостаточной или аномальной утилизацией внутриклеточного железа при синтезе гемоглобина, несмотря на нормальное или даже
повышенное содержание железа в митохондриях эритроидных предшественников.

Лабораторные исследования выявляют высокую концентрацию железа и ферритина в сыворотке крови и повышенное насыщение трансферрина железом. В костном
мозге отмечается гиперплазия эритроидных клеток. Окраска на железо выявляет патогномоничные изменения, обусловленные накоплением неутилизированного
железа в митохондриях эритрокариоцитов – кольцевидные сидеробласты.

Наследственные и приобретенные анемии, связанные с нарушением синтеза порфиринов, характеризуются гипохромией, высоким содержанием железа сыворотки
и гемосидерозом органов.

Наследственные анемии этого типа встречаются сравнительно редко, преимущественно у мужчин, так как наследование сцеплено с Х-хромосомой.
Относительно чаще наблюдается форма болезни, вызванная дефектами синтеза δ-аминолевулиновой кислоты. Нарушение образования протопорфирина
обуславливает невозможность связывания железа и вследствие этого происходит накопление его в организме. Преимущественное поступление железа в печень приводит
к развитию цирроза, в поджелудочную железу – к сахарному диабету, накопление железа в яичках – к евнухоидизму, в надпочечниках – надпочечниковой
недостаточности. Клинические проявления болезни зависят от выраженности анемии и признаков избыточного отложения железа в организме. У больных в молодом
возрасте анемия в большинстве случаев невыраженная (80-90 г/л), однако гемоглобин постепенно падает до 50-60 г/л. Содержание ретикулоцитов нормальное или
несколько сниженное. Эритроциты гипохромные, отмечается анизоцитоз, пойкилоцитоз, отдельные мишеневидные эритроциты.

В костном мозге – гиперплазия красного ростка, увеличен процент базофильных, полихроматофильных и снижено количество оксифильных эритрокариоцитов, много
кольцевидных сидеробластов (рис. 28). Для этой анемии характерны признаки неэффективного эритропоэза, который определяется как анемия с относительной
или абсолютной ретикулоцитопенией.

Содержание железа в сыворотке значительно повышено (до 100 мкмоль/л), трансферрин насыщен железом почти на 100%. При исследовании содержания порфиринов
в эритроцитах у некоторых больных обнаруживается снижение протопорфирина до 3-9 мкмоль/л (норма 18-90 мкмоль/л) и повышение копропорфирина до 60-75 мкмоль/л
(норма до 12 мкмоль/л). В отдельных случаях снижается как протопорфирин, так и копропорфирин. Содержание δ-аминолевулиновой кислоты и копропорфирина
в моче нормальное.

Приобретенные анемии обусловлены нарушением синтеза порфиринов, возникающие чаще при отравлении свинцом или дефиците витамина В6.

Патогенез анемии при свинцовом отравлении. Свинец блокирует активные центры двух ферментов, участвующих в синтезе гема –
синтетазы δ-аминолевулиновой кислоты и феррохелатазы, снижает скорость синтеза α-цепи глобина. Нарушается включение железа в молекулу
протопорфирина, увеличивается содержание железа в сыворотке и отложение его в тканях. Своеобразен вид больного – землистая бледность с сероватым оттенком,
связанная как с анемией, так и со спазмом сосудов и отложением в коже порфиринов, может быть лиловая кайма на деснах.

В костном мозге отмечается резкое увеличение кольцевидных сидеробластов (рис. 28). В периферической крови постепенно снижается содержание
гемоглобина до 50-60 г/л, эритроциты с выраженной гипохромией (низкие цветовой показатель, МСН, МСНС), выявляется анизо-пойкилоцитоз, появляется
базофильная пунктация эритроцитов (рис. 29).

Содержание железа в сыворотке крови повышается до 350-550 мкг/дл, насыщение трансферрина железом достигает 100%. В сыворотке крови отмечается высокая
концентрация ферритина. Самым характерным биохимическим признаком свинцового отравления является увеличение концентрация в моче δ-аминолевулиновой
кислоты и копропорфирина, в эритроцитах повышено содержание протопорфирина.

БИБЛИОГРАФИЯ
[показать]

Источник: В.В.Долгов, С.А.Луговская, В.Т.Морозова, М.Е.Почтарь. Лабораторная диагностика анемий: Пособие для врачей. – Тверь: “Губернская
медицина”, 2001

На нашем форуме вы можете задать вопросы о проблемах своего здоровья, получить
поддержку и бесплатную профессиональную рекомендацию специалиста, найти новых знакомых и
поговорить на волнующие вас темы. Это позволит вам сделать собственный выбор на основании
полученных фактов.

Обратите внимание! Диагностика и лечение виртуально не проводятся!
Обсуждаются только возможные пути сохранения вашего здоровья.

Подробнее см. Правила форума  

Последние сообщения

Заметки на полях

Новости сайта

Ссылки на внешние страницы