Меню
Меню

Анемии связанные с нарушением синтеза порфиринов

Анемии связанные с нарушением синтеза порфиринов

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:  Лечение в стационаре при 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:  Как лечили гемолитическую анемию новорожденному

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, обусловленные нарушением синтеза либо утилизацией порфиринов

Анемии, обусловленные нарушением синтеза либо утилизацией порфиринов

Наследственные и приобретенные анемии связаны с нарушением активности ферментов, участвующих в синтезе порфиринов и гема, гипохромные, с высоким содержанием железа в организме и гемосидерозом органов. Наследственные анемии встречаются сравнительно редко, преимущественно у мужчин. Приобретенные формы чаще всего связаны с интоксикациями. Как правило, причинами приобретенного нарушения синтеза порфиринов являются свинцовое отравление, а также дефицит витамина В 6.

Наследственное нарушение синтеза порфиринов встречается гораздо чаще у мужчин, что объясняется сцепленным с Х-хромосомой наследованием. В крайне редких случаях возможен аутосомно-рецессивный тип наследования. При этом данная форма заболевания отмечается и у женщин. У большинства больных содержание свободного протопорфирина эритроцитов снижено, у некоторых повышено содержание копропорфирина и уропорфирина эритроцитов.

Нарушение синтеза протопорфирина характеризует невозможность связывания железа и в результате этого его накопления в организме. Если железо поступает преимущественно в печень, то возникает ее цирроз; при отложении железа в поджелудочной железе развивается сахарный диабет.

Степень клинических проявлений заболевания зависит от выраженности анемии. Жалобы носят общий характер и обычно сводятся к слабости, повышенной утомляемости. С детства у больных обнаруживается умеренная гипохромная анемия. С годами малокровие углубляется. Появляются клинические признаки избыточного отложения железа в организме. Может развиться выраженная мышечная слабость, иногда обнаруживаются признаки сахарного диабета, у части больных периодически появляются боли в животе, неприятные ощущения в области правого подреберья, возможны одышка, отеки на ногах, сердцебиение.

При объективном обследовании у части больных выявляется темная окраска кожи, обнаруживается увеличение печени, иногда селезенки.

Анемия в юности в большинстве случаев бывает сравнительно небольшой – гемоглобин 80–90 г/л, но содержание гемоглобина постепенно снижается, достигая 40–60 г/л. Цветовой показатель обычно резко снижен – 0,4–0,6. Содержание ретикулоцитов чаще всего нормальное или несколько уменьшенное. Количество лейкоцитов, тромбоцитов, лейкоцитарная формула находятся в норме до тех пор, пока не возникают тяжелые изменения печени. В костном мозге наблюдаются резкое раздражение красного ростка, увеличение содержания базофильных эритрокариоцитов и уменьшение гемоглобинизированных форм.

Содержание железа сыворотки достаточно сильно повышено – 62,7–98,5 мкмоль/л (350–550 мкг%). Насыщение трансферрина у большинства больных составляет почти 100%. После внутримышечного введения 500 мг десферала у больных с нарушением синтеза порфиринов выводится железа 5–10 мг/сут. при норме 0,6–1,2 мг/сут.

Иногда диагностике помогает исследование биосинтеза порфиринов in vitro из 6-аминолевулиновой кислоты: к эритроцитам больного прибавляют 6-аминолевулиновую кислоту, из которой за 4 ч инкубации при покачивании образуется большое количество порфиринов.

Нарушение синтеза порфиринов необходимо заподозрить в ситуации, когда у больных (преимущественно мужчин) при гипохромной анемии отмечается высокое содержание железа сыворотки крови. Также в случаях гипохромной анемии отмечается высокое содержание железа в сыворотке крови при талассемиях, к тому же талассемии встречаются гораздо чаще, чем наследственные анемии, связанные с нарушением синтеза порфиринов. Так же как и при талассемиях, при анемии, связанной с нарушением синтеза порфиринов, обнаруживаются признаки неэффективного разрушения эритроцитов, мишеневидные эритроциты.

Для талассемии более характерно увеличение селезенки. Содержание железа сыворотки, как правило, ниже, чем при анемии, обусловленной нарушением синтеза порфиринов.

Диагностике помогают определение содержания порфиринов эритроцитов и исследование биосинтеза порфиринов in vitro (в пробирке) из 6-аминолевулиновой кислоты. Талассемия наследуется по доминантному типу, а именно гетерозиготная талассемия выявляется в различных поколениях семьи.

Низкий цветовой показатель с высоким содержанием железа наблюдается при приобретенных нарушениях синтеза порфиринов, в частности при свинцовом отравлении. Свинцовое отравление проявляется базофильной пунктацией эритроцитов, мишеневидностью, сидеробластами в костном мозге с кольцевым расположением ферритина, что, как правило, обнаруживается и при наследственном нарушении синтеза порфиринов. Однако при свинцовом отравлении есть поражение нервной системы, часто бывают боли в животе, не увеличена селезенка (иногда она увеличена при наследственном нарушении синтеза порфиринов). Из биохимических признаков при свинцовом отравлении отмечается повышение содержания в моче 6-аминолевулиновой кислоты и копропорфирина, в эритроцитах – повышение содержания протопорфирина.

Читайте также:  Шум волчка на яремных венах при анемии

Дифференциальную диагностику проводят со всеми заболеваниями, при которых в организме есть избыток железа. В первую очередь к таким заболеваниям относится гемохроматоз, представляющий собой наследственное заболевание, при котором в организме определяется большой избыток железа, связанный с нарушением ограничения всасывания железа из пищи. При гемохроматозе у больных нет анемии. Образование гемоглобина при гемохроматозе не нарушается. В костном мозге нет характерных кольцевых сидеробластов. Высокое содержание железа обнаруживается при заболеваниях со снижением кроветворения, например при апластических анемиях и парциальной красноклеточной аплазии, при которой отсутствует красный росток кроветворения. Из-за резкого снижения интенсивности эритропоэза при обоих заболеваниях и вследствие частых гемотрансфузий в организме оказывается избыток железа. Оно откладывается во всех органах и вызывает гемосидероз, сходный с таковым при нарушении синтеза порфиринов. Их отличает друг от друга цветовой показатель – он нормальный при парциальной красноклеточной аплазии и апластической анемии и резко снижен при нарушении синтеза порфиринов. При последней форме содержание ретикулоцитов периферической крови нормальное или слегка повышенное, содержание эритрокариоцитов костного мозга резко повышенное. При парциальной красноклеточной аплазии содержание ретикулоцитов резко понижено, а эритрокариоцитов в костном мозге чрезвычайно мало.

Для апластической анемии типично резкое снижение уровня тромбоцитов и нейтрофилов, в костном мозге отмечается уменьшение числа мегакариоцитов. При исследовании костного мозга определяется большое количество жира.

Заболевание приходится дифференцировать с приобретенной дизэритропоэтической анемией или, как ее часто называют, рефрактерной сидеробластной анемией.

Общими для обоих заболеваний являются выраженное неэффективное разрушение эритроцитов, резкое раздражение красного ростка костного мозга при небольшом количестве ретикулоцитов в периферической крови, большое количество сидеробластов, высокое содержание железа сыворотки и железа в моче после введения десферала, увеличение печени. Довольно часто у больных увеличена селезенка. Однако дизэри-тропоэтической анемией обычно страдают пожилые люди, а наследственной анемией – молодые. Цветовой показатель при дефекте синтеза порфиринов резко снижен, а при дизэри-тропоэтической форме – близок к норме. Приобретенная форма болезни сопровождается изменениями белой крови – выраженным палочкоядерным сдвигом (до 30–40%), нередко периферическим моноцитом. Этих изменений нет при наследственной форме болезни. При дизэритропоэтической форме содержание железа сыворотки близко к норме или нерезко увеличено, а при наследственной форме отмечается резкое увеличение сывороточного железа. Наследственная форма болезни обусловливает изменения в количестве порфиринов эритроцитов. При приобретенной форме эти изменения значительно меньше. Лишь у отдельных больных повышено содержание протопорфирина в эритроцитах.

Лечение наследственной анемии, возникшей в результате нарушения активности ферментов, участвующих в образовании белков порфиринов, необходимо начинать с витамина В 6. Целью данной терапии является достижение стойкой ремиссии заболевания. У животных с дефицитом витамина В 6, кроме дерматита, глоссита и поражения нервной системы, развивается гипохромная анемия с увеличением содержания железа сыворотки и отложением железа в органах.

Не у всех больных с наследственным нарушением синтеза порфиринов эффективен витамин В 6, почти у половины он бесполезен. Дозы витамина В 6 для лечения данной болезни должны быть большими (6%-ный раствор в дозе 5–8 мл/сут.). Пиридоксальфосфат намного превосходит по эффективности витамин В 6. Данный препарат выпускается в таблетированной форме в дозировке по 20 мг, а также в ампулах по 10 мг препарата в растворе. Доза пиридоксальфосфата при лечении анемии составляет 30–40 мг/сут. при внутримышечном введении или 80–120 мг/сут. при приеме внутрь. Действие препарата отмечается быстрее, чем при использовании витамина В 6.

Для выведения избыточного количества железа из организма необходимо длительно применять десферал по 500 мг/сут. Целесообразно 3–6 раз в год проводить месячные курсы лечения указанным препаратом. Иногда само лечение десфералом приводит к ремиссии.

Прогноз удовлетворительный, если оказывает эффект витамин В 6 или пиридоксальфосфат и применяется десферал, и значительно хуже при поздно начатом лечении и необратимых изменениях, связанных с сидерозом органов.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

источник