Меню
Меню

Анемии с нарушением синтеза гема

Анемии с нарушением синтеза гема

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.

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.

Читайте также:  Укажите характерный признак апластической анемии

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.

  1. Беркоу Р. Руководство по медицине The Merck manual. — М.: Мир, 1997.
  2. Руководство по гематологии / Под ред. А.И. Воробьева. — М.: Медицина, 1985.
  3. Долгов В.В., Луговская С.А., Почтарь М.Е., Шевченко Н.Г. Лабораторная диагностика нарушений обмена железа: Учебное пособие. — М., 1996.
  4. Козинец Г.И., Макаров В.А. Исследование системы крови в клинической практике. — М.: Триада-Х, 1997.
  5. Козинец Г.И. Физиологические системы организма человека, основные показатели. — М., Триада-Х, 2000.
  6. Козинец Г.И., Хакимова Я.Х., Быкова И.А. и др. Цитологические особенности эритрона при анемиях. — Ташкент: Медицина, 1988.
  7. Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия. — М.-СПб., 1999.
  8. Мосягина Е.Н., Владимирская Е.Б., Торубарова Н.А., Мызина Н.В. Кинетика форменных элементов крови. — М.: Медицина, 1976.
  9. Рябое С.И., Шостка Г.Д. Молекулярно-генетические аспекты эритропоэза. — М.: Медицина, 1973.
  10. Наследственные анемии и гемоглобинопатии / Под ред. Ю.Н. Токарева, С.Р. Холлан, Ф. Корраля-Альмонте. — М.: Медицина, 1983.
  11. Троицкая О.В., Юшкова Н.М., Волкова Н.В. Гемоглобинопатии. — М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 1996.
  12. Шиффман Ф.Дж. Патофизиология крови. — М.-СПб., 2000.
  13. Baynes J., Dominiczak M.H. Medical Biochemistry. — L.: Mosby, 1999.
Читайте также:  Редкие клинические симптомы при железодефицитной анемии

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

источник

Анемии с нарушением синтеза гема

Анемии, связанные с нарушением синтеза гема (сидеробласт­ные), представляют собой гетерогенную группу заболеваний с характерными отложениями аморфных депозитов железа (фосфата и гидроксида железа) в митохондриях эритроблас­тов (табл. 7.1).

• Дефектность эритропоэза характеризуется изменением синтеза Hb: нарушается биосинтез гема, а сопутствующие отклоне­ния в биосинтезе глобина и метаболизма железа появляются вторично.

• Патология метаболизма железа проявляется повышением на­копления негемового железа внутри мембраны или в митохон­дриях и снижением его включения в молекулу Hb.

Классификация анемий, развивающихся вследствие нарушения синтеза гема

Х-связанные Аутосомно-доминантные Аутосомно-рецессивные Врожденные

Изолированные Сочетающиеся с митохондриальной цитопатией (синдром Пирсона)

Сочетающиеся с МДС, гематологическими опухолями, миелопролиферативными заболеваниями (МПЗ) Обратимые анемии, сочетающиеся с:

Воздействием лекарственных препаратов (лекарственно-индуциро­ванные) Дефицитом меди Гипотермией

• Анемии, связанные с нарушением синтеза гема (как врожден­ные, так и приобретенные), характеризуются:

• наличием кольцевых сидеробластов и повышением за­пасов железа в КМ

• нормальным или укороченным сроком жизни эритроцитов

• наличием в циркуляции гипохромных эритроцитов в раз­личных пропорциональных соотношениях с нормохром­ными эритроцитами

• повышенным выделением стеркобилина с калом.

• Сидеробласты являются эритробластами, которые содержат один или более агрегатов негемового железа, которые видны при окраске мазков крови по методу Пруссана.

• У здоровых лиц в КМ содержится 30-50 % поздних эритро­бластов с одной или двумя такими гранулами.

• При сидеробластных анемиях патологические сидеробласты содержат множественные гранулы, располагающиеся преиму­щественно кольцеобразно.

• Интенсивное всасывание пищевого железа наблюдается прак­тически у всех больных в стабильной стадии заболевания и является следствием неэффективного эритропоэза.

• Обнаружено, что у больных с приобретенной сидеробластной анемией частота HLA — Ag аллоантигена практически сходна с таковой при врожденном гемохроматозе.

• Неадекватное назначение препаратов железа при анемии и трансфузии эритроцитарной массы усиливают отложение же­леза в паренхиматозных органах.

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ ПИРИДОКСИНДЕФИЦИТНЫЕ АНЕМИИ

• Патогенез: дефицит АЛА-синтетазы (5-аминолевулинат) приво­дит к нарушению метаболизма витамина В6 и биосинтеза гема.

• Анемия встречается преимущественно у мужчин.

• Клиника: анемия, гепатоспленомегалия, но функция печени обычно нормальная или незначительно нарушена.

• Анемия может колебаться от умеренной до тяжелой. В отдель­ных случаях встречаются гипохромия и микроцитоз ( MCV 50-60 fl), анизоцитоз, пойкилоцитоз, мишеневидные клетки.

• Количество лейкоцитов и тромбоцитов нормальное.

• Костный мозг: эритроидная гиперплазия, созревание клеток обычно нормобластное, но с недостаточно развитой цитоплаз­мой.

• Биохимические тесты: повышение концентрации сывороточ­ного железа, повышение насыщения трансферрина, уровень сывороточного трансферрина снижен.

ВРОЖДЕННЫЕ АНЕМИИ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ СИНТЕЗА ГЕМА.

• Изолированная сидеробластная анемия

• тяжелая анемия наблюдается после рождения, другие органы и системы без патологических изменений.

• Синдром Пирсона — прогрессирующее врожденное поли­системное митохондриальное расстройство, обусловленное делецией и реаранжировкой митохондриальной ДНК и характеризующееся патологией поджелудочной железы, эпи­зодами ацидоза, печеночной, почечной недостаточностью, тя­желой анемией с наличием кольцевых сидеробластов в КМ.

• Анемия выявляется сразу после рождения. Анемия нормоци­тарная или незначительно макроцитарная со сниженным уров­нем ретикулоцитов. Гипохромия, микроцитоз, MCV 50-60 П, анизо-, пойкилоцитоз, мишеневидные эритроциты. Нейтропе­ния и тромбоцитопения различной степени, повышение содер­жания фетального Hb.

• Костный мозг: может наблюдаться гиперклеточность, либо нормоклеточность, вакуолизация эритроидных и миелоидных предшественников.

• У 1/3 больных наблюдается положительный эффект после при­ема пиридоксина:

• 6% раствор 5-8 мл/сутки внутримышечно

• Пиридоксальфосфат 30-40 мг/сутки внутримышечно, 80-120 мг/сутки внутрь

• Для выведения железа: десферал 500 мг/сутки (3-6 раз в неделю) деферроксамин через 12 часов 40 мг/кг/день в течение 5-ти дней каждой недели.

ИДИОПАТИЧЕСКАЯ ПРИОБРЕТЕННАЯ АНЕМИЯ, СВЯЗАННАЯ С НАРУШЕНИЕМ СИНТЕЗА ГЕМА

• Впервые описана Бйоркманом и сочетается с гематологичес­кими находками, характерными для расстройства стволовых кроветворных клеток: (МПЗ и МДС).

Читайте также:  Что делать что бы лечить анемию

• Заболевание клональной природы. Хромосомные нарушения обычно затрагивают 5, 11 и 20 хромосомы и характеризуются в 50 % случаев делецией, а также трисомией 8 и потерей Y-хромосомы у мужчин.

• Хромосомные нарушения обнаружены в мультипотентных стволовых клетках, в миелоидных клетках-предшественницах, либо только в эритроидных клетках предшественницах.

• Приобретенная сидеробластная анемия появляется у людей среднего и старшего возраста.

• Жалобы на недомогание, слабость, сжимающие боли в облас­ти сердца.

• При осмотре у 1/3 пациентов наблюдается гепатоспленоме­галия.

• При пополнении запасов железа (обычно после трансфузий эритроцитарной массы) симптомы и лабораторные данные, от­ражающие печеночную недостаточность, усиливаются.

• Анемия умеренная, нормоцитарная или макроцитарная, МСНС нормален или слегка снижен, но в крови встречаются популяции гипохромных эритроцитов.

• Характерна базофильная пунктация в гипохромных эритро­цитах.

• Количество лейкоцитов, тромбоцитов в норме; лейкопения и тромбоцитопения обычно обнаруживаются с другими морфо­логическими находками, характерными для МДС. Обнаружи­вается патологическая морфология лейкоцитов: псевдопель­геровская аномалия. Лейкоцитоз и тромбоцитоз встречаются при преобладании миелопролиферативного клона клеток.

• Костный мозг: эритроидная гиперплазия. Отличие от эритролейкемии: потеря pas-позитивного материала в эритроблас­тах. Умеренные мегалобластоидные находки. Костномозговой гемосидерин в виде кольцевых сидеробластов (15-100 % эритробластов).

• Насыщение трансферрина повышено и у 1/3 больных превы­шает 90 %.

• Депозиты железа в печени, но функция печени не нарушена.

• Концентрация сывороточного железа повышена.

• Характерным изменением является умеренное повышение СЭП до 3000 мг/л при норме 200-650 мг/л.

• Большие дозы андрогенов: 50-300 мг оксиметанола в день.

• При концентрации железа выше 500 мг/мл и повышении насы­щения трансферрина лечение направлено на устранение пере­грузки железом.

• При проведении трансфузий эритроцитарной массы у боль­ных с тяжелой анемией, после введения каждых 20 единиц мас­сы необходимо назначение деферроксамина.

ВТОРИЧНАЯ ПИРИДОКСИНДЕФИЦИТНАЯ АНЕМИЯ

Возникает вследствие употребления определенных лекарствен­ных препаратов, алкоголя, при дефиците меди, гипотермии, отравлении свинцом.

• Анемия при употреблении алкоголя возникает вследствие не­скольких причин:

• прямое токсическое действие этанола на синтез гема;

• ингибиция синтеза глобина в ретикулоцитах. Снижение активности АЛА дегидрогеназы с увеличением концен­трации цинка.

• снижение активности эритроцитарной уропорфириноген декарбоксилазы и лейкоцитарной копропорфириноген-оксидазы и феррохелатазы. Активность АЛА синтетазы и ПБГ диаминазы повышена.

• патология метаболизма витамина В6.

• Кровь: концентрация Hb в пределах 60-100 г/л, MCV и цвето­вой показатель нормальны или повышены. Характерно появ­ление как гипохромных, так и нормохромных циркулирующих эритроцитов с транзиторными сидеробластическими измене­ниями.

• Костный мозг: у 1/3 больных — наличие сидеробластов в КМ. Повышенные запасы костномозгового железа.

• После отмены алкоголя нормализация состава крови проис­ходит в течение 2-х недель.

ЛЕКАРСТВЕННО-ИНДУЦИРОВАННАЯ ПИРИДОКСИНДЕФИЦИТНАЯ АНЕМИЯ

• Отдельные лекарственные препараты (изониазид) участвуют в метаболизме витамина В6. Так, при лечении туберкулеза изо­ниазид взаимодействует с пиридоксалем, образуя изоникотиновый гидразид-пиридоксаль, который выводится с мочой. По­теря пиридоксальфосфата снижает синтез АЛА и таким об­разом и образование гема.

• Анемия возникает через 1-10 месяцев после прекращения ле­чения.

• Кровь: анемия обычно умеренно тяжелая, характеризуется на­личием двух морфологических популяций (гипохромных и нормохромных) эритроцитов в мазках крови, и микроцитозом.

Костный мозг: наличие кольцевых сидеробластов.

• Концентрация витамина В6 в сыворотке на нижней границе нормы.

Лечение: анемия обычно исчезает после уменьшения дозы про­тивотуберкулезного препарата или при назначении больших доз витамина В6.

• При применении левомицетина развивается дозо-зависимая об­ратимая гематологическая токсичность, проявляющаяся зна­чительной супрессией эритропоэза и появлением патологичес­ких кольцевых сидеробластов в КМ.

• Патогенез: терапевтическая концентрация левомицетина (10 мг/мл) ингибирует синтез митохондриальных мембран­ных протеинов, таких как цитохром А+а 3 и В, что приводит к угнетению митохондриального дыхания.

• Как следствие, происходит нарушение продукции гема при сни­женной активности АЛА синтетазы.

• Кровь: ретикулоцитопения, увеличение концентрации сыво­роточного железа, морфологическая картина сидеробластной анемии.

• Расстройства эритроидного синтеза гема без наличия кольце­вых сидеробластов в КМ наблюдается при свинцовом отрав­лении (глава 31).

источник