Нарушение синтеза гемоглобина оценивается по индексу
ЮНИТЕКА:
Гематология:
14.11.2019
Куриляк О.А., к.б.н.
Из архива газеты “Новости А/О Юнимед”
Эритроцитарное звено гемограммы
Оценивается по количеству эритроцитов (RBC), концентрации гемоглобина (HGB), гематокриту (HCB) и эритроцитарным индексам (MСV, MCH, MCHC и RDW).
1. MCV – средний объем эритроцита измеряется в мкм3 или фемтолитрах (фл). MCV меняется в течение жизни: у новорожденных достигает 128 фл, в первую неделю снижается до 100, к году составляет 77 – 79 фл, в возрасте 4 – 5 лет нижняя граница нормы (80 фл) стабилизируется. MCV у взрослых ниже 80 фл оценивается как микроцитоз, выше 95 фл – как макроцитоз.
2. МСН – среднее содержание гемоглобина в отдельном эритроците измеряется в абсолютных единицах (норма 27 – 31 пг). По МСН анемии делят на нормо-, гипо- и гиперхромные.
3. МСНС – средняя концентрация гемоглобина в эритроците, эта величина характеризует значение концентрации гемоглобина внутри эритроцита (норма 33 – 37 г/дл). Снижение МСНС наблюдается при заболеваниях, связанных с нарушением синтеза гемоглобина. Тем не менее, это самый стабильный, генетически детерминированный гематологический показатель. Любая неточность, связанная с определением гемоглобина, гематокрита, MCV, приводит к увеличению МСНС, поэтому этот параметр используется как индикатор ошибки прибора или ошибки, допущенной при подготовке пробы к исследованию.
4. RDW – показатель анизоцитоза эритроцитов, он расчитывается как коэффициент вариации среднего объема эритроцитов (норма 11.5 – 14.5%). RDW характеризует колебания объема эритроцитов и улавливается прибором значительно точнее, чем при визуальном просмотре мазка крови. Оценка анизоцитоза под микроскопом сопровождается целым рядом ошибок. При высыхании эритроцитов в мазке их диаметр уменьшается на 10-20%, в толстых мазках он меньше, чем в тонких. Полностью избавиться от артефактов позволяет только автоматизированный подсчет жидкой крови, при котором сохраняется стабильность клеток.
RDW представляется важным дополнительным критерием для диагностики и динамического наблюдения за результатами лечения пациентов с анемиями.
Рассмотрим диагностическую значимость этого параметра для мониторинга наиболее распространенного типа анемий – железодефицитной анемии (ЖДА). Гематологические параметры существенно зависят от стадии ЖДА. Так, в начальной стадии анемии этого типа количество эритроцитов находится в пределах нормы, а содержание гемоглобина может быть на нижней границе нормы или сниженным, что отражает нормальную пролиферативную активность костного мозга. Эритроцитарнная гистограмма несколько уширяется и начинает сдвигаться влево, RDW повышается (Рис. 1, 2).
Рис.1. Эритроцитарная гистограмма в норме
Рис. 2. Начальная стадия железодефицитной анемии. Незначительное уширение эритроцитарной гистограммы. Повышение RDW
По мере нарушения гемоглобинообразования происходит снижение MCV, МСН, МСНС, увеличение RDW. Эритроцитарная гистограмма существенно уширяется и значительно сдвигается влево (Рис.3).
Рис. 3. Нарастание дефицита железа. Уширение и дальнейший сдвиг эритроцитарной гистограммы влево.
Увеличение RDW
На фоне лечения железодефицитной анемии препаратами железа происходит нормализация концентрации гемоглобина, MCV, МСН, МСНС.
При этом за счет появлении в крови популяции нормальных и молодых форм (полихромафилов) RDW продолжает возрастать, основание эритроцитарной гистограммы сдвигается вправо, а сама кривая имеет два пика, один из которых располагается в области микроэритроцитов, а другой – в зоне макроэритроцитов (Рис. 4а).
Рис. 4. Динамика показателей красной крови у больной железодефицитной анемией в процессе лечения
Постепенно пики на эритроцитарной гистограмме стираются, основание ее сужается и гистограмма принимает нормальную форму. Динамика восстановления показателей крови при ЖДА проиллюстрирована на Рис. 4а – 4в. Отметим, что последним гематологическим показателем, который нормализуется при успешном лечении анемии, является RDW. Изменения гематологических показателей коррелируют с уровнем основных показателей обмена железа (содержанием сывороточного железа, ферритина, общей железосвязывающей способностью).
Помимо железодефицитной анемии, эритроцитарная гистограмма с двумя пиками эритроцитов между 50 и 140 фл, указывающая на присутствие гетерогенной популяции клеток, может наблюдаться после гемотрансфузий.
По данным некоторых зарубежных авторов в целом ряде случаев железодефицитной анемии RDW становится выше нормы несколько раньше, чем изменяются остальные параметры (MCV и гемоглобин). Предлагается изолированное повышение RDW расценивать в качестве раннего прогностического признака развития дефицита железа (Бессман Д.Д.,1989; Wintrobe M.M.,1993). Кроме того, этот показатель может оказывать помощь при дифференциальной диагностике микроцитарных анемий. Так, у пациентов с малой b-талассемией отмечается низкий уровень MCV, показатель RDW обычно нормален, тогда как при дефиците железа MCV – низкий, а RDW – высокий.
Использование современных гематологических анализаторов позволяет быстро и с более высокой точностью, чем при мануальных методах, оценить состояние кроветворной системы, определить направление дальнейшегоисследования, оценить динамику изменений красной крови в процессе проводимой терапии.
Тромбоцитарное звено гемограммы
Оценивается по количеству тромбоцитов, тромбоцитарным индексам (MPV, PDV, тромбоцитарной гистограмме и PCT).
1. MPV – средний объем тромбоцитов – увеличивается с возрастом: с 8.6 – 8.9 фл у детей 1 – 5 лет до 9.5 – 10.6 фл у людей старше 70 лет. «Молодые» кровяные пластинки имеют больший объем, поэтому при ускорении тромбоцитопоэза средний объем тромбоцитов возрастает.
Увеличение среднего объема тромбоцитов наблюдается у больных с идиопатической тромбоцитопенической пурпурой, тиреотоксикозом, сахарным диабетом, миелопролиферативными заболеваниями, атеросклерозом, у курильщиков и лиц, страдающих алкоголизмом. MPV снижается после спленэктомии, при синдроме Вискотта-Олдрича.
2. PDV – ширина распределения тромбоцитов по объему – измеряется в процентах (коэффициент вариации тромбоцитометрической кривой) и количественно отражает гетерогенность популяции этих клеток по размерам (степень анизоцитоза тромбоцитов) (Рис. 5). В норме этот показатель составляет 1 — 20%. Наличие в крови преимущественно молодых форм приводит к сдвигу гистограммы вправо, старые клетки располагаются в гистограмме слева.
Рис. 5. Тромбоцитарная гистограмма: а) в норме; б) тромбоцитопения; в) гипертромбоцитоз, наличие макротромбоцитов
3. РСТ – тромбокрит является параметром, который отражает долю объема цельной крови, занимаемую тромбоцитами. Он аналогичен гематокриту и выражается в процентах. В норме тромбокрит составляет 0,15 – 0,40%.
Дифференциальный подсчет лейкоцитов
Дифференциальный подсчет лейкоцитов заключается в регистрации всех встречающихся в поле зрения лейкоцитов раздельно по их принадлежности к тем или иным группам. При мануальном дифференциальном подсчете имеются 3 главных источника ошибок: неравномерное распределение клеток в препарате, неправильное распознавание клеток и статистическая погрешность. В первом случае имеет значение соблюдение правил передвижения препарата при дифференциальном счете клеток. Плохо приготовленный или плохо прокрашенный мазок – основная причина ошибок, связанных с неправильным распознаванием клеток. Наибольшая погрешность, однако, связана с тем, что подсчитывается малое количество клеток в образце – 100 или, в лучшем случае, 200. Для примера отметим, что содержание моноцитов равное 10%, подсчитанное при анализе 100 клеток в световом микроскопе, на самом деле означает, что содержание моноцитов в крови колеблется от 4,9% до 17,6% (при 95% доверительном интервале). Тот же показатель, полученный при проточном анализе 10 000 клеток, соответствует содержанию моноцитов от 9,4% до 10,7%. Увеличить же количество регистрируемых клеток при мануальном подсчете не представляется возможным, так как это сразу снижает производительность лаборатории.
В зависимости от класса гематологического анализатора возможности дифференцированного подсчета лейкоцитов существенно различаются. Так, наиболее простые из автоматических анализаторов (8-ми параметровые анализаторы) подсчитывают общее количество лейкоцитов без разделения на субпопуляции. Приборы последнего поколения (40-ка параметровые анализаторы) подсчитывают полную лейкоцитарную формулу, определяют количество и процентное содержание патологических форм клеток. Самые совершенные анализаторы снабжены специальной системой, обеспечивающей автоматическое приготовление мазка крови, включая его окраску и вывод изображения на экран монитора при помощи телевизионного микроскопа. В конструкции последних приборов наряду с кондуктометрическим анализом используются проточные радиочастотные и оптические методы исследования клеток. В нашей стране широко распространены гематологические анализаторы, которые занимают промежуточное положение среди описанных выше – они дифференцируют лейкоциты на три популяции: лимфоциты, гранулоциты и средние клетки (Рис.6).
Рис.6. Лейкоцитарная гистограмма в норме: а) лимфоциты; б) средние клетки; в) гранулоциты
Последняя группа является интегральной и включает моноциты, эозинофилы, базофилы и плазматические клетки. Дифференциальная диагностика лейкоцитов на три популяции может быть использована при обследовании практически здоровых людей, а также для динамического наблюдения за состоянием лейкоцитарной формулы больного, при условии, что первичный анализ крови дал сопоставимые результаты автоматизированного и визуального анализа дифференциального счета лейкоцитов.
При наличии выраженной патологии со стороны лейкопоэза лейкоцитарная гистограмма существенно меняется, при этом анализатор может не давать числовых значений дифференцировки (Рис.7). Так, при остром лейкозе, характерным признаком которого является лейкопения, гистограмма WBC представляет собой одногорбую кривую невысокой амлитуды, расположенную в зоне лимфоцитов (Рис.7а).
Хронический миелобластный лейкоз характеризуется лейкоцитозом, причем лейкоцитарная формула представлена преимущественно гранулоцитами разной степени зрелости. Поэтому гистограмма распределения WBC имеет вид одногорбой кривой высокой амплитуды, пик которой расположен в зоне гранулоцитов (Рис. 7б). Для кривой распределения лейкоцитов при хроническом лимфобластном лейкозе также характерен один пик, однако расположен он в зоне малых объемов, так как в лейкоцитарной формуле преобладают лимфоциты (Рис.7в).
Рис. 7. Лейкоцитарная гистограмма при лейкозах:
а) острый лейкоз; б) хронический миелобластный лейкоз; в) хронический лимфобластный лейкоз
Поскольку при грубой патологии со стороны лейкопоэза гематологические анализаторы часто не дают числовых значений дифференцировки, то в лабораториях, где обследуются пациенты с гематологическими заболеваниями, а также больные, находящиеся на почечном гемодиализе и некоторые другие группы пациентов, определение лейкоцитарной формулы с применением автоматических гематологических анализаторов имеет ограниченное значение и процент проб нуждающихся в дополнительной визуальной оценке мазка крови остается высоким.
Подводя итог вышесказанному, следует отметить, что с разработкой автоматических анализаторов крови отмечается развитие нового этапа в современной гематологической диагностике. Применение этой аппаратуры позволяет значительно повысить точность исследований, поднять производительность лаборатории и, кроме этого, измерять целый ряд дополнительных параметров клеток крови, обладающих высокой информативностью.
Теги:
Синтез гема протекает в митохондриях эритробластов. Синтез цепей глобина осуществляется на полирибосомах и контролируется генами 11-й и 16-й хромосом. Схема синтеза гемоглобина у человека представлена на рис
Нарушение синтеза гема может привести к снижению активности геминовых ферментов тканей и к гипотрофии..
Биосинтез порфиринов является одним из универсальных биологических процессов, так как порфирины в виде комплексов с металлами (металлопорфиринов), составляют основу гемоглобина и миоглобина, а также жизненно важных энергетических ферментов (цитохромов В и С, цитохромоксидаз, каталаз, пероксидаз). Синтез порфиринов происходит в эритробластах костного мозга, митохондриальпом аппарате печени и почек, в клетках центральной нервной системы. Основная часть порфиринов идет на синтез тема, который представляет сложный энзиматический процесс, (каждый этап которого регулируется определенным ключевым ферментом).
Участвующие в синтезе гема ферменты можно разделить на три группы. Первая группа связана с синтезом АЛК в янтарно-глициновом цикле. Ключевой фермент – синтетаза АЛК, коферментом этой реакции служит пиридоксальфосфат, производное витамина В6. Вторая группа ферментов осуществляет превращение АЛК в ПБГ. Ключевой фермент – дегидратаза АЛК. Третья группа ферментов связана с заключительным этапом синтеза гема. Ключевые «ферменты – копрогеназа и гемсинтетаза.
Ряд ферментов, регулирующих процесс биосинтеза гема, содержит высоко реактивные функциональные группы – сульфгидрильные, карбоксильные и аминные. Токсические вещества, и особенно тяжелые металлы, могут блокировать эти группировки в ферментах, замещая атомы водорода в них и тем самым нарушая активность ферментов. Наиболее активны в этом плане вещества из группы «тиоловых ядов», которые при попадании в организм вступают во взаимодействие с веществами, содержащими серу, и в частности SH-группами. Таким путем многие токсические вещества, независимо от тропности их действия, способны вызывать изменения в биосинтезе порфиринов. Нарушения порфиринового обмена установлены при интоксикации бензолом – повышение АЛК в эритроцитах, окисью углерода – повышение КП эритроцитов, небольшое увеличение КП и АЛК мочи, акрилатами – увеличение ПП эритроцитов, фосфором – некоторое увеличение мочевой экскреции АЛК и КП.
Однако среди всех промышленных ядов, способных вызывать те или иные расстройства синтеза порфиринов и гема, совершенно исключительное положение занимает свинец, при действии которого они носят первичный характер и являются определяющим патогенетическим механизмом интоксикации.
Гемоглобинопатия — наследственное или врождённое изменение или нарушение структуры белка гемоглобина, обычно приводящее к клинически или лабораторно наблюдаемым изменениям в его кислород-транспортирующей функции либо в строении и функции эритроцитов.
К наиболее часто встречающимся и известным гемоглобинопатиям относятся серповидно-клеточная анемия, бета-талассемия, персистенция фетального гемоглобина.
Гемоглобинопатии классифицируются на качественные и количественные. Качественные обусловлены заменой аминокислот в полипептидных цепях. Замена аминокислоты глутамина 6 на валин в β-цепи приводит к образованию аномального гемоглобина S, что лежит в основе развития серповидно-клеточной анемии. Аномальных гемоглобинов более 300, но не все аномалии проявляются. Первые аномальные гемоглобины назывались буквами латинского алфавита (М, С, Д, S и др.). Но, так как аномальных гемоглобинов много, их названия включают места открытия (Boston, Москва, Волга и др.) или названия госпиталей. Количественные гемоглобинопатии связаны со скоростью синтеза α- или β-полипептидных цепей глобина. Угнетение скорости синтеза α-цепи приводит к развитию α-талассемии, угнетение синтеза β-цепи лежит в основе заболевания β-талассемии. Гемоглобинопатии — наследственные заболевания. Диагностика гемоглобинопатий основывается, кроме клинических данных, на обязательном специальном исследовании электрофорезе гемоглобина. Это исследование проводится не только для больного, но и для ближайших родственников. Данные электрофореза гемоглобина позволяют поставить диагноз талассемии. Для альфа-талассемии характерно обнаружение гемоглобинов-гомотетрамеров Нв-Н и Нв-Bart.Для бета-талассемии характерно повышенное содержание гемоглобина Α2.
ОБМЕН ЖЕЛЕЗА
В гемсодержащих белках железо находится в составе гема. В негемовых железосодержащих белках железо непосредственно связывается с белком. К таким белкам относят трансферрин, ферритин, окислительные ферменты рибонук-леотидредуктазу и ксантиноксидазу, железофлавопротеины NADH-дегидрогеназа и сукцинат-дегидрогеназа.
В организме взрослого человека содержится 3 – 4 г железа, из которых только около 3,5 мг находится в плазме крови. Гемоглобин имеет примерно 68% железа всего организма, ферритин – 27%, миоглобин – 4%, трансферрин – 0,1%, На долю всех содержащих железо ферментов приходится всего 0,6% железа, имеющегося в организме. Источниками железа при биосинтезе железосодержащих белков служат железо пищи и железо, освобождающееся при постоянном распаде эритроцитов в клетках печени и селезёнки.
В нейтральной или щелочной среде железо находится в окисленном состоянии – Fe3+, образуя крупные, легко агрегирующие комплексы с ОН-, другими анионами и водой. При низких значениях рН железо восстанавливается и легко диссоциирует. Процесс восстановления и окисления железа обеспечивает его перераспределение между макромолекулами в организме. Ионы железа обладают высоким сродством ко многим соединениям и образуют с ними хелатные комплексы, изменяя свойства и функции этих соединений, поэтому транспорт и депонирование железа в организме осуществляют особые белки. В клетках железо депонирует белок ферритин, в крови его транспортирует белок трансферрин..
Железодефицитная анемия (ЖДА) — гематологический синдром, характеризующийся нарушением синтеза гемоглобина вследствие дефицита железа и проявляющийся анемией и сидеропенией. Основными причинами ЖДА являются кровопотери и недостаток богатой гемом пищи. ЖДА является последней стадией дефицита железа в организме. Клинических признаков дефицита железа на начальных стадиях нет, и диагностика предклинических стадий железодефицитного состояния стала возможной лишь благодаря развитию методов лабораторной диагностики. В зависимости от выраженности дефицита железа в организме различают три стадии:
прелатентный дефицит железа в организме;
латентный дефицит железа в организме;
железодефицитная анемия. Биохимический анализ крови
При развитии ЖДА в биохимическом анализе крови будут регистрироваться:
уменьшение концентрации сывороточного ферритина;
уменьшение концентрации сывороточного железа;
повышение ОЖСС;
уменьшение насыщения трансферрина железом.
Распад гемоглобина. Образование пигментов желчи, кала и мочи
Распад гемоглобина протекает в клетках макрофагов, в частности в звездчатых ретикулоэндотелиоцитах, а также в гистиоцитах соединительной ткани любого органа.
Как отмечалось (см. главу 13), начальным этапом распада гемоглобина является разрыв одного метинового мостика с образованием вердоглобина. В дальнейшем от молекулы вердоглобина отщепляются атом железа и белок глобин. В результате образуется биливердин, который представляет собой цепочку из четырех пиррольных колец, связанных метановыми мостиками. Затем биливердин, восстанавливаясь, превращается в билирубин – пигмент, выделяемый с желчью и поэтому называемый желчным пигментом. Образовавшийся билирубин называется непрямым (неконъю-гированным) билирубином. Он нерастворим в воде, дает непрямую реакцию с диазореактивом, т.е. реакция протекает только после предварительной обработки спиртом.
Весь ход образования Ж. п. из гемоглобина можно представить в виде следующей схемы:
Гемоглобин -> Холеглобин -> Вердогемоглобин
↓ — Глобин
— Fe
Биливердин
↓ + H2O
Билирубин
↓ + 2H2
Мезобилирубин
↓ +2Н2
Стеркобилиноген
(Уробилиноген)
↓ — H2
Стеркобилин
(Уробилин).
Ж. п. обладают свойствами кислот и дают соли с металлами (иногда нерастворимые), с чем и связано их участие в образовании жёлчных камней (см. Желчнокаменная болезнь). Повышенное содержание Ж. п. в кожных покровах, крови, моче имеет диагностическое значение при разных формах желтух.
8. Диагностическое значение определения желчных пигментов в крови и моче
Методы определения билирубина и его метаболитов
Определение билирубина в сыворотке крови
В клинической практике используются различные методы определения билирубина и его фракций в сыворотке крови.
Наиболее распространенным из них является биохимический метод Ендрассика-Грофа. Он основан на взаимодействии билирубина с диазотированной сульфаниловой кислотой с образованием азопигментов. При этом связанный билирубин (билирубин-глюкуронид) дает быструю («прямую») реакцию с диазореактивом, тогда как реакция свободного (не связанного с глюкуронидом) билирубина протекает значтельно медленнее. Для ее ускорения применяют различные вещества–акселераторы, например кофеин (метод Ендрассика-Клеггорна-Грофа), которые освобождают билирубин из белковых комплексов («непрямая» реакция). В результате взаимодействия с диазотированной сульфаниловой кислотой билирубин образует окрашенные соединения. Измерения проводят на фотометре.
Нарушения обмена билирубина
Гипербилирубинемия – это нарушение равновесия между образованием и выделением билирубина. Основным клиническим признаком является желтуха (иктеричность) – желтая пигментация кожи или оболочек глаз, обусловленная повышением содержания билирубина в крови.
Нормальный уровень билирубина в крови – 8,5–20,5 мкмоль / л. Желтуха обнаруживается при уровне билирубина выше 34,2 мкмоль / л. Однако точный уровень билирубина в крови, при котором можно выявить желтуху, варьирует.
Билирубин – конечный продукт катаболизма порфиринового кольца молекулы гемоглобина, он не содержит ни железа, ни белка.
Нарушение обмена билирубина связано с расстройством его образования и выделения.
Симптомокомплекс, характеризующийся увеличением количества билирубина в крови с накоплением его в тканях и желтушным окрашиванием кожи, склер, слизистых, серозных оболочек и внутренних органов, называется желтухой.
Желтуха может возникать при наличии следующих условий:
увеличенное образование билирубина;
уменьшенная экскреция печенью;
обструкция желчного протока.
По механизмам развития желтухи различают три ее вида:
надпеченочную (гемолитическую) – характеризуется повышенным образованием билирубина в связи с увеличенным распадом (гемолизом) эритроцитов;
печеночную (паренхиматозную) – возникает при повреждении гепатоцитов (дистрофии и некрозе их), в результате чего нарушается захват, связывание и экскреция билирубина, что приводит к увеличению его содержания в крови;
подпеченочную (механическую) – происходит обтурация желчных путей, что приводит к накоплению связанного билирубина проксимальнее преграды в желчных путях и печени (холестаз).