Анемия или бронхиальная астма
Железо – это минерал, необходимый для синтеза гемоглобина (Hb). Гемоглобин связывает кислород и переносит его по всему организму. Регулирует содержание железа процесс абсорбции. Благодаря абсорбции железа исключается дефицит и избыточное накопление элемента.
Парадокс Fe состоит в том, что оно необходимо не только органам и тканям человеческого организма, но и возбудителям инфекций. Поэтому иммунная система прячет элемент внутри клетки. Это может привести к накоплению железа, например, в клетках легких и тканях соседних органов.
Ученые заметили, что при повышенном и недостаточном содержании железа, у больных усиливаются приступы астмы. Поэтому была поставлена задача узнать, как влияет уровень концентрации железа в легких на развитие этого заболевания. Новое исследование стало частью проекта U-BIOPRED, охватившего всю Европу.
Первый этап исследования
Ученые использовали данные из образцов, взятых у пациентов с астмой, а также изучали экспериментальные модели. Цель исследования – обнаружить нерегулярное поглощение железа в клетках легких и выяснить, как уровень Fe в клетках легких связан с тяжестью заболевания.
Первым шагом был анализ уровня железа в клетках дыхательных путей у 23 пациентов, из которых 12 имели легкую и умеренную астму, а 11 – тяжелую астму. Степень астмы определялась количеством воздуха, которое человек выдыхает за одну первую секунду, а также частотой и выраженностью симптомов заболевания.
Чтобы измерить уровень железа в клетках дыхательных путей, ученые провели биопсию у каждого пациента и сделали промывание при помощи бронхоскопа. Эта процедура заключается во введении трубки в легкие через нос или рот, с последующим введением изотонического раствора в тестируемую часть легкого. Затем раствор всасывается обратно и исследуется на наличие клеток и других включений.
Кроме того, ученые получили образцы при помощи бронхоскопа, через который пропустили небольшую жесткую щеточку и аккуратно взяли клетки. Такой анализ провели у 97 пациентов: 39 – с тяжелой астмой, 29 – с легкой и умеренной астмой и у 29 здоровых лиц.
Группа исследователей проанализировала все образцы на содержание железа при помощи нескольких тестов.
Уровень железа у больных астмой
Уровень железа вне клеток легких у больных бронхиальной астмой был ниже, чем у здоровых людей, и его снижение было пропорционально тяжести бронхиальной астмы. Однако, содержание Fe внутри клеток легких, полученное при промывании бронхоскопом, у больных бронхиальной астмой были достоверно выше, чем у здоровых людей. Соотношение железа внутри и снаружи клеток увеличивалось со степенью обструкции воздушного потока.
Полученные результаты указывают на то, что обнаружение более низкого содержания железа вне клеток и более высоких уровней железа внутри клеток связано с ухудшением астматического статуса и сниженной функцией легких. Как комментирует один из авторов работы Джефф Хорват, исследование показало, что среди пациентов с самым высоким уровнем накопления железа в клетках и тканях дыхательных путей отмечается самое низкое функциональное состояние легких.
Предполагается, что накопление микроэлемента железа в клетках легких может способствовать тяжести астмы. Однако, данные, полученные при анализе образцов, не смогли достоверно подтвердить эту связь, поскольку причины повышенного содержания Fe в клетках легких не выяснены. Исследование необходимо продолжить.
Этап второй – эксперимент на мышах
Цель второго этапа – выяснить, что произойдет с мышами, страдающими бронхиальной астмой, если уровень железа в клетках легких повысится.
Подопытных грызунов разделили на две линии. В первой одну группу мышей усиленно кормили чрезмерно богатой железом пищей в течение восьми недель. Другая группа получала нормальную диету. В конце исследования у подопытных животных взяли на анализ ткани легких и печени, а также измерили степень воспаления в дыхательных путях.
Во второй модели ученые встроили мышам ген, который вызывает перегрузку железом, даже при отсутствии избытка Fe в питании, чтобы выяснить, как будут затронуты легкие.
В итоге было установлено: более высокий уровень железа в клетках легких связан с воспалением, высокой секрецией слизи и рубцеванием дыхательных путей. По мнению авторов проекта, это связано с обструкцией дыхательных путей и обострениями приступов астмы. Клетки, главным образом участвующие в этой секвестрации железа – макрофаги.
Ученые также обнаружили, что высокий уровень железа усиливает воспаление в гладкомышечных клетках дыхательных путей и фибробластах. Это приводит к возникновению характерных особенностей астмы, включая гиперреактивность, фиброз и воспаление. Джефф Хорват поясняет, данные эксперимента показывают, что увеличение содержания железа в клетках и тканях легких привело к усилению формирования этих тяжелых последствий заболевания.
Значение эксперимента – новые решения в лечении астмы
В течение всех этапов исследования группа ученых соблюдала все меры предосторожности, тщательно следила за тем, чтобы не было никаких микробов или других факторов, которые могли способствовать астматическим приступам. Они уверены, что полученные данные четко и ясно демонстрируют связь между повышением уровня железа в тканях легких и реакциями иммунной системы.
Результаты исследования предлагают поиск новых направлений в лечении астмы, таких как предотвращение нерегулярного всасывания железа в клетках и тканях легких. Например, можно изменить способ хранения Fe внутри тканей легких и модулировать клетки, которые вызывают поглощение железа.
Но нужно отметить, что пока нельзя точно сказать, что избыток железа в рационе питания или прием железосодержащих препаратов обязательно приведет к его накоплению в легочной ткани. Поэтому больные бронхиальной астмой, тем более страдающие анемией, не должны полностью избегать продуктов, содержащих железо, лучше использовать сбалансированную диету.
Поделиться ссылкой:
Как бронхиальная астма влияет на течение ковида, может ли коронавирус «выбивать железо» из крови и входят ли страдающие железодефицитной анемией в группу риска по COVID-19? Ведущие пульмонологи Петербурга продолжают отвечать на вопросы горожан о заболеваниях органов дыхания, ковидной пневмонии, гриппе и ОРВИ.
Около 4,5 месяцев ведущие пульмонологи города на портале «Доктор Питер» помогают петербуржцам разбираться с болезнями органов дыхания, в том числе коронавирусной инфекцией. В начале лета на сайте была открыта рубрика «Спросите пульмонолога», в которой за это время появились сотни вопросов-ответов. Напомним, читателям отвечают в рубрике главный пульмонолог Петербурга и СЗФО, директор НИИ пульмонологии ПСПбГМУ им. Павлова Ольга Николаевна Титова, ведущий научный сотрудник НИИ пульмонологии ПСПбГМУ им. Павлова Андрей Геннадьевич Козырев, заведующая пульмонологическим отделением Городской многопрофильной больницы №2 Ирина Юрьевна Крошкина, руководитель Городского пульмонологического центра при Введенской больнице Наталья Анатольевна Кузубова. Ответ доктора под общим ником Pulmonolog.MD можно увидеть прямо под своим вопросом через некоторое время — доктора стараются отвечать оперативно.
Новые вопросы можно оставлять в комментариях к этому тексту. А ниже приводим самые интересные из тех, что поступили за последнее время.
– Уже не раз в СМИ упоминалось об облегченном течении COVID-19 у астматиков. Есть ли по этому поводу какие-то исследования или статьи? Стоит ли относить астматика к группам риска по коронавирусу (как людей за 60, хроников, людей с онкологией и т.п.)?
– По поводу прогноза COVID-19 у больных астмой исследования проводились, и в большом количестве. Ситуация, если суммировать их выводы, не вполне однозначна.
С одной стороны, астма как таковая не считается сейчас существенным фактором риска в отношении коронавирусной инфекции. Однако следует иметь в виду, что речь здесь идёт о мета-анализах, где главной задачей является оценка связи непосредственно между астмой и COVID-19, с исключением влияния на результат таких обстоятельств, как возраст больных, эффективность медикаментозной терапии респираторного заболевания, наличие сопутствующей патологии и т.д. Например, сначала может быть выявлено, что летальность среди больных астмой выше, чем в среднем, но потом это связывается не собственно с астмой, а с тем, что среди болеющих ею больше лиц пожилого возраста или чаще встречаются сердечно-сосудистые болезни, значение которых в тяжёлом течении COVID-19 не вызывает сомнений.
Вместе с тем, астма, в свою очередь, является фактором риска кардиологической патологии, и нужно ли разделять эти заболевания при статистической обработке, вопрос спорный. Статистика – вещь коварная. То, как (без всякой задней мысли) формулируется задача, и какие методы анализа используются, способно заметно повлиять на результат. Нет сомнений, однако, что исход COVID-19 у больного астмой, который получает регулярную и адекватную респираторную терапию, будет благоприятнее. Основные принципы выбора препаратов с развитием пандемии не изменились.
– Слышала, что COVID-19 в организме разрушает гемоглобин, выбивая из него железо, которое далее вступает в реакцию с кислородом. При железодифицитной анемии, когда уровень гемоглобина и так понижен, это может привести к более тяжелому течению болезни? (…) Правильно ли я понимаю, что люди с анемией относятся к группе риска, как и с диагнозом сахарный диабет, гипертония? Или здесь “возможны варианты” по течению болезни?
– Насчёт того, что SARS-CoV-2 «выбивает железо», это вы несколько художественно. Тем не менее, не вдаваясь в детали, COVID-19 действительно может осложниться анемией, что утяжеляет течение инфекции. Безусловно, исходно низкий гемоглобин в такой ситуации дополнительно ухудшает прогноз. Значение анемии зависит от ряда нюансов. В частности, её прогностическая роль определяется степенью выраженности: идёт ли речь о незначительной тенденции к снижению уровня гемоглобина или о ситуации, когда нужно обсуждать показания к переливанию крови. В ряде случаев анемия развивается в рамках другого заболевания, которое само по себе способно заметно повлиять на исход COVID-19. Не стоит забывать, что последствия анемии существенно снижаются, если пациент получает корректное лечение.
– Родителям по 80 лет. Слышала, что прививка от гриппа в таком возрасте уже не сильно помогает из-за ослабленного с возрастом иммунитета. Как вы считаете, в их случае лучше сделать прививку от пневмококковой инфекции или все-таки от гриппа?
– Из-за ослабленного с возрастом иммунитета ваши родители как раз особенно нуждаются в вакцинации – и от гриппа, и от пневмококка. Сначала целесообразнее ввести, учитывая приближающийся эпидемический сезон, противогриппозную вакцину.
© Доктор Питер
В клинической практике встречаются случаи, когда выявленную анемию трудно отнести к одному из вариантов анемий. В подобных ситуациях лабораторные признаки могут иметь наряду с чертами железодефицитных анемий признаки других анемий: мегалобластной, гемолитической и др. Диагностический поиск не выявляет у них клинических или инструментально-лабораторных симптомов, которые могли бы характеризовать эту анемию как самостоятельный ее вид. Подобные анемии возможны при различных заболеваниях, в связи с чем их называют вторичными, симптоматическими, подчеркивая роль основного заболевания в их патогенезе. В последнее время обычно употребляют термин «анемии хронических заболеваний».
Анемия хронических заболеваний встречается при хронических воспалительных процессах различных органов (легких, почек, печени), в т.ч. вызванных инфекционными агентами, при системных заболеваниях соединительной ткани, при эндокринной патологии и новообразованиях разных локализаций и т.п.
Патогенез вторичных анемий сложен; чаще всего имеет место сочетание нескольких факторов, ведущих к анемии. Нередко при анемии хронических заболеваний нарушаются процессы усвоения железа; так, например, всасывание железа снижается при лихорадке; может быть заблокирован переход железа из ретикулоэндотелиальных клеток в эритробласты костного мозга или повышено потребление железа при активации ПОЛ неэритроидными клетками и бактериями.
В патогенезе анемии хронических заболеваний определенная роль принадлежит активации ингибиторов эритропоэтина: фактора некроза опухолей, среднемолекулярных токсинов, что ведет к угнетению эритропоэза. В ряде случаев при наличии тех или иных заболеваний наблюдаются микрокровопотери; лечение цитостатиками и радиоактивными методами также нередко сопровождается анемией, имеющей характер панцитопении. Активация клеток ретикулогистиоцитарной системы ведет к укорочению продолжительности жизни эритроцитов и развитию анемии гемолитического характера.
Изменения общих лабораторно-гематологических показателей:
Морфологические: диаметр эритроцитов чаще нормальный; имеет место смешанный анизоцитоз, макро- и микроцитоз эритроцитов; эритроциты чаще нормохромные, форма их не изменена;
Функциональные: содержание ретикулоцитов в норме или несколько повышено; костномозговое кроветворение не нарушено; эритропоэз совершается по нормобластному типу; в некоторых случаях (при гиперспленизме) наблюдается небольшое повышение содержания зрелых клеток гранулопоэза за счет замедления их элиминации из костного мозга; умеренно угнетена отшнуровка тромбоцитов; при трепанобиопсии выявляется расширение плацдарма кроветворения без признаков анаплазии клеток гемопоэза; средняя продолжительность жизни эритроцитов несколько укорочена; уровень витамина В12 и фолиевой кислоты остается в норме, а содержание эритропоэтина – нормальное или слегка повышено, повышен и уровень ингибирующих факторов эритропоэза.
Частные формы анемии хронических заболеваний
Анемии при хронических воспалительных (в т.ч. инфекционных) заболеваниях. Чаще всего анемия развивается при гнойных заболеваниях легких, почек и других органов спустя месяц после начала болезни. Гемоглобин снижается до 110-90 г/л; анемия нормохромная, нормоцитарная, реже гипохромная. Уровень ферритина в пределах нормы, а содержание сывороточного железа снижено; количество сидероцитов в костном мозге в норме в отличие от железодефицитных анемий, при которой уровень ферритина в сыворотке крови понижен, а содержание сидероцитов в костном мозге уменьшено. Важным отличием анемии при хронических воспалительных заболеваниях от истинной железодефицитной анемии является также нормальный уровень трансферриновых сывороточных рецепторов у больных анемией хронических заболеваний.
В некоторых случаях анемия становится ведущим симптомом скрыто протекающего заболевания, например латентно текущих болезней мочевыводящей системы (особенно часто у стариков), инфекционного эндокардита, нагноительных процессов в брюшной полости.
У больных с хроническими обструктивными болезнями легких – ХОБЛ (бронхиальной астмой, обструктивным бронхитом) установлена роль различных микроэлементов в патогенезе анемии, чаще всего – меди и цинка. В то же время содержание марганца и железа у них остается в норме, уровень трансферрина повышен при нормальном содержании сывороточного железа и ферритина. Эти данные обосновывают использование в терапии этих больных медь- и цинксодержащих препаратов.
Острые заболевания бактериальной, протозойной и вирусной природы также могут сопровождаться анемией, в развитии которой принимают участие те же механизмы. Наряду с этим в патогенезе анемии при лептоспирозе (природно-очаговом зоонозе) имеет значение повышение активности Г-6-ФДГ в плазме крови и снижение активности этого фермента в эритроцитах, что сопровождается гемолитической анемией с повышенныем содержанием свободного билирубина и свободного гемоглобина в сыворотке крови, нарастанием количества ретикулоцитов.
Хотя вопрос о приобретенном или наследственном характере этих анемий пока не решен, определение дефицита Г-6-ФДГ имеет прогностическое значение в их развитии и обосновании патогенетической терапии а-токоферола ацетатом.
Анемия, развившаяся на фоне заболевания, которое признано основным, чаще всего не требует специальной корригирующей терапии, лечение должно быть направлено на основное заболевание. В каждом конкретном случае необходимы уточнение патогенеза анемии и дифференциальная диагностика с истинной анемией.
Анемия в терминальной стадии хронической почечной недостаточности наблюдается у каждого больного. Патогенез ее связан с несколькими механизмами: прежде всего, с токсическим влиянием на эритропоэз так называемых средних молекул, ингибирующих эффект эритропоэтина; потерей железа с эритроцитами при эритроцитурии и при программном гемодиализе, ДВС-синдроме, при котором наблюдаются и кровоточивость, и гемолиз.
Гематологические признаки почечной анемии: нормоцитарная анемия; эритроциты нередко фрагментированы, количество ретикулоцитов варьирует; эритропоэз неэффективный. При наличии ДВС-синдрома определяется тромбоцитопения; возможны как лейкопения, так и лейкоцитоз.
Лечебные мероприятия при почечной анемии должно быть направлены прежде всего на лечение основного заболевания и ДВС-синдрома: используют плазмаферез, при котором удаляются средние молекулы – ингибиторы эритропоэтина. Признаком эффективности плазмафереза является ретикулоцитарный криз; прирост гемоглобина наблюдается через 2-3 нед. от начала лечения.
В последнее время при анемии на фоне хронической почечной недостаточности стали применять рекомбинантный эритропоэтин в дозе от 300 до 10800 ME внутривенно или по 1200-2500 ME подкожно 3 раза в неделю на фоне приема препаратов железа, поскольку потребность в железе при терапии эритропоэтином возрастает. Лечение эритропоэтином вызывает и другие благоприятные эффекты: повышение жизненного тонуса, работоспособности, мыслительных процессов. Переливание эритроцитной массы проводят больным только в случаях острой кровопотери.
Анемия при системных заболеваниях соединительной ткани обусловлена нарушением синтеза эритропоэтина, дефицитом железа вследствие кровопотери из язв и эрозий ЖКТ, развивающихся при длительном приеме противовоспалительных средств, дефицитом витамина В12 за счет снижения кислото- и ферментообразующей функции желудка в результате атрофического гастрита. Вместе с тем установлено, что уровень эритропоэтина при ревматоидном артрите даже повышен, но, как полагают, неадекватно степени анемии. Наиболее частое заболевание этой группы – ревматоидный артрит – сопровождается анемией в 16-65 % случаев, в т.ч. железодефицитная анемия наблюдается у 22-34 % больных. Развитию анемии при ревматоидном артрите способствует повышенный уровень воспалительных цитокинов: фактора некроза опухолей, интерлейкин-1 и интерлейкин-6; при этом наблюдается обратная корреляция между уровнем цитокинов и содержанием сывороточного железа.
Для выяснения патогенеза анемии при заболеваниях соединительной ткани проводят исследования сывороточного железа, ОЖСС, ферритина, антител к эритроцитам по реакции Кумбса. При отсутствии данных, свидетельствующих о железодефицитной анемии, а также об аутоиммунной анемии, возникает необходимость исследования содержания эритропоэтина и цитокинов и проведения (в случае повышенного уровня цитокинов) лечения преднизолоном. При железодефицитной анемии проводят лечение препаратами железа. Во всех случаях анемии на фоне болезней соединительной ткани необходимо лечение основного заболевания. Установление аутоиммунного или мегалобластного характера анемии требует назначения в первом случае глюкокортикоидных гормонов либо (соответственно) витамина В12 или фолиевой кислоты. При аутоиммунной гемолитической анемии могут быть использованы также цитостатики (циклофосфан, азатиоприн), циклоспорин А; проведена спленэктомия.
В патогенезе анемии при хроническом гепатите и циррозе печени участвуют различные факторы: кровопотеря из варикозно расширенных вен пищевода и желудка – развивается железодефицитная анемия; у части больных возможен дефицит фолиевой кислоты, в то время как уровень витамина В12, напротив, повышен за счет его выхода из гепатоцитов, в этих случаях наблюдается мегалобластная анемия; при аутоиммунных гепатитах, явлениях гиперспленизма анемия имеет аутоиммунный характер. Медикаментозная коррекция анемии зависит от ее патогенеза.