Обмен железа

Август 23, 2022

Главная
Медицина
Обмен железа

Содержание

2. Роль железа в организме человека Железо - облигатный биометалл: - метаболизм; - рост и пролиферация клеток;
3. Входит в состав гемоглобина (включено в состав молекулы гема), где выполняет важнейшую функцию - связывание и
4. Уровень железа в сыворотке имеет выраженные суточные колебания: в послеобеденный период он ниже, чем утром, приблизительно
5. Железо –токсичный элемент свободное железо инициация цепных свободнорадикальных реакций -перекисное окисление липидов биомембран, -токсическое повреждение белков,
6. Железо осуществляет свою биологическую функцию в составе других биологически активных соединений (гемоглобин, миоглобин, железосодержащие ферменты), которые
8. Общее содержание железа в организме «стандартного» человека - около 4,2 г. 75-80% его общего количества входит
9. Общее количество железа в организме здорового человека Мужчины 3-5 г Женщины 3-4 г Распределение железа в
11. Всасывание железа зависит от: возраста и обеспеченности организма железом; состояния желудочно-кишечного тракта; количества и химических форм
12. Для оптимального всасывания железа необходимы: нормальная секреция желудочного сока, аскорбиновая кислота, восстанавливающая железо и образующая с
13. Всасывание железа снижают Напитки - кофе и чай, полифенольные соединения, которых прочно связывают этот элемент. Поэтому
14. Большое влияние на усвоение железа оказывают различные заболевания. Оно усиливается при недостаточности железа, при анемиях (гемолитической,
15. Всасывание железа в кишечнике является ключевым пунктом в гомеостазе железа и включает следующие этапы: Восстановление Fe3+
16. скорость синтеза рецепторов повышается, и наоборот. Поступление экзогенного железа в ткани
19. Транспорт железа в крови В плазме крови железо присутствует в связанном состоянии с трансферином: Fe3+ -
20. Железом заполнена 1/3 связывающих центров трансферрина, остальные 2/3 остаются в резерве. Степень «заполненности» трансферрина железом отражают
21. Каждая молекула молекула трансферина может связать 2 атома трехвалентного железа. В связанном виде образуется 3-хкомпонентный комплекс,
22. Внутриклеточный метаболизм железа Для поступления комплекса Fe3+ - трасферрин необходим специфический рецептор – трансферриновый. Трансферриновый рецептор
24. При дефиците железа в организме и снижении уровня железа в сыворотке крови содержание трансферрина повышается. Такое
25. При беременности и в детском возрасте могут наблюдаться: дефицит железа в организме снижение уровня железа в
26. Трансферрин - один из «отрицательных» белков «острой фазы», при различных воспалительных заболеваниях его концентрация снижается, что
27. Снижение содержания трансферрина -- - хронический гепатит, - цирроз печени, - хроническая нефропатия, - голодание, -
28. Снижение содержания трансферрина и повышение концентрации железа в сыворотке: состояния, характеризующие накопление железа в организме (идиопатический
29. Проникновение железа в клетку происходит при создании комплекса "трансферрин-железо" и взаимодействия этого комплекса с TfR: наибольшее
30. Для усовершенствования диагностики железодефицитной анемии (ЖДА) и анемии, развивающейся на фоне хронических заболеваний (АХЗ) или их
32. Определяемые растворимые рецепторы трансферрина (sTfR) являются продуктом протеолиза рецептора (TfR). После ферментативного влияния протеаз от рецептора
33. Депонирование железа Основные формы депонированного железа – ферритин и его агрегированная форма – гемосидерин. Ферритин –
34. Истощение запасов железа является обязательным этапом формирования ЖДА снижение содержания ферритина (менее 15 мкг/л) характерный признак
35. принадлежит к классу острофазных белков синтез увеличивается: острые воспалительные процессы, болезни печени, некоторые опухоли, (может маскировать
36. Регуляция баланса железа Алиментарный регулятор - реагирует только на алиментарное железо. При высоком содержании в энтероцитах
37. Гепсидин (Hps) –ключевый регулятор обмена железа. Гепсидин – гормон, синтезируемый в печени. Механизм действия гепсидина: -ингибирует
39. универсальный гуморальный регулятор метаболизма Fe, 25 аминокислотный пептид, богатый цистеином, с 4 дисульфидными мостиками, обладает ярко
40. Связь между гепсидином и метаболизмом Fe – впервые показана Pigeon и соавт. (2001) – избыток Fe
41. Введение ЛПС как индуктора воспаления: активация макрофагов увеличение ИЛ-6 инициирует синтез гепсидина гепатоцитами посредством индукции его
42. Лабораторные показатели обмена железа в норме Сывороточное железо Мужчины: 0,5-1,7 мг/л (11,6-31,3 мкмоль/л) Женщины: 0,4-1,6 мг/л
43. Дефицит железа в организме может быть вызван следующими состояниями: недостаточное поступлением с пищей, например, длительное молочно-растительное
44. 4) потеря железа: при кровотечениях, дисфункциональных метроррагиях, фибромиомах (даже некровоточащих); 5) временное перераспределение железа в организме:
45. 6) Донорство Нарушение транспорта железа наследственная атрансферринемия, приобретенная гипотрансферринемия при нарушении белоксинтезирующей функции печени.
47. Скачать презентацию

Слайд 2

Роль железа в организме человека
Железо - облигатный биометалл:
- метаболизм;
-

рост и пролиферация клеток;
- связывание и транспорт кислорода.

Слайд 3

Входит в состав гемоглобина (включено в состав молекулы гема), где выполняет

важнейшую функцию - связывание и доставка кислорода клеткам организма человека.
Поэтому железо необходимо для синтеза и функционирования гемоглобина.

Железо

Слайд 4

Уровень железа в сыворотке имеет выраженные суточные колебания: в послеобеденный период

он ниже, чем утром, приблизительно на 7 мкмоль/л.
Резервное железо запасается в печени, селезенке и костном мозге, где хранится в белках ферритине и гемосидерине.
Часть ферритина присутствует в плазме, а его концентрация служит надежным индикатором состояния запасов железа в организме.

Слайд 5

Железо –токсичный элемент
свободное железо инициация цепных свободнорадикальных реакций
-перекисное окисление липидов

биомембран,
-токсическое повреждение белков,
-токсическое повреждение генома
гибель клетки

Слайд 6

Железо осуществляет свою биологическую функцию в составе других биологически активных соединений

(гемоглобин, миоглобин, железосодержащие ферменты), которые выполняют четыре основные функции:
транспортирование электронов (цитохромы, железосеропротеиды);
2. транспортирование и депонирование кислорода (гемоглобин, миоглобин);
3. участие в формировании активных центров окислительно-восстановительных ферментов (оксидазы, гидроксилазы и др.);
4. транспортирование и депонирование железа (трансферрин, гемосидерин, ферритин).

Слайд 7

Слайд 8

Общее содержание железа в организме «стандартного» человека - около 4,2 г.

75-80% его общего количества входит в состав гемоглобина,
20-25% железа является резервным,
5-10% входит в сосав миоглобина,
около 1% содержится в дыхательных ферментах, катализирующих процессы дыхания в клетках и тканях.

Слайд 9

Общее количество железа в организме здорового человека
Мужчины 3-5 г
Женщины 3-4 г

Распределение железа в организме
Компонент мг %
Гемоглобин 2300 60-65
Ферритин 500 9-10
Гемосидерин 500 9-10
Миоглобин 130 7,5-8,5
Цитохромы, каталазы 10 5-7
Транспортное железо 3 0,1-0,2
Всего 3500 100

Слайд 10

Слайд 11

Всасывание железа зависит от:
возраста и обеспеченности организма железом;
состояния желудочно-кишечного

тракта;
количества и химических форм железа поступающего, с пищей;
количества и химических форм прочих компонентов пищи.

Слайд 12

Для оптимального всасывания железа необходимы:
нормальная секреция желудочного сока,
аскорбиновая кислота,

восстанавливающая железо и образующая с ним хелатные комплексы, повышает доступность этого элемента, так же как и прочие органические кислоты,
улучшают всасывание железа:
- простые углеводы: лактоза, фруктоза, сорбит,
- аминокислоты: гистидин, лизин, цистеин, образующие с железом легко всасываемые хелаты.

Слайд 13

Всасывание железа снижают
Напитки - кофе и чай, полифенольные соединения, которых

прочно связывают этот элемент.
Поэтому чай применяется для профилактики повышенного усвоения железа у больных талассемией.

Слайд 14

Большое влияние на усвоение железа оказывают различные заболевания.
Оно усиливается при

недостаточности железа,
при анемиях (гемолитической, апластической, мегалобластной), гиповитаминозе В6 и гемохроматозе, что объясняется усилением эритропоэза, истощением запасов железа и гипоксией.

Слайд 15

Всасывание железа в кишечнике является ключевым пунктом в гомеостазе железа и

включает следующие этапы:
Восстановление Fe3+ в Fe2+ на мембране микроворсинок эпителия тонкой кишки.
Всасывание железа апикальной мембраной энтероцита и внутриклеточный транспорт.
Перенос железа через базолатеральную мембрану с помощью транспортера железа ферропортина (IREG-1).
Регуляция
Гиперсидеринемия: комплекс Fe-ферритин удаляется со слущивающимся кишечным эпителием.
Сидеропения: увеличение скорости всасывания Fe в кровоток, образование комплекса Fe-трансферрин

Слайд 16

скорость синтеза рецепторов повышается, и наоборот.
Поступление экзогенного железа в ткани

Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19

Транспорт железа в крови
В плазме крови железо присутствует в связанном состоянии

с трансферином:
Fe3+ - трансферин
Трансферин – металл-связывающий белок с Мм 88 кДа, синтезируется гепатоцитами.
Нормальная концентрация 2-4 г/л.
Биологическая функция трансферина заключается в его способности легко образовывать диссоциирующие комплексы с железом, что обеспечивает создание нетоксического пула железа в кровотоке, который легко доступен и позволяет распределять и запасать железо в организме.

Слайд 20

Железом заполнена 1/3 связывающих центров трансферрина, остальные 2/3 остаются в резерве.

Степень «заполненности» трансферрина железом отражают показатели:
общая железосвязывающая способность сыворотки,
латентная железосвязывающая способность сыворотки
процент насыщения трансферрина.

Слайд 21

Каждая молекула молекула трансферина может связать 2 атома трехвалентного железа. В

связанном виде образуется 3-хкомпонентный комплекс, состоящий из трансферина, бикарбоната и Fe3+.
Насыщение трансферина определяется как отношение концентрации железа в сыворотке крови к концентрации трансферрина в сыворотке (корректирующий фактор 1,41).
Железо (мкг/дл)_________ Х100
Насыщение трансферрина железом (%)= Трансферрин (мг/дл)х1,41
Насыщение трансферрина железом у здоровых людей 15-45%
Снижение насыщения трансферрина при дефиците железа <15%
или нарушении распределения железа
Увеличение насыщения трансферрина при перегрузке железом >45%

Слайд 22

Внутриклеточный метаболизм железа
Для поступления комплекса Fe3+ - трасферрин необходим специфический рецептор

– трансферриновый.
Трансферриновый рецептор (TrfR, CD71) – трансмембранный гликопротеин (место входа железа в клетку).
связывается с комплексом Fe3+-трансферрин и погружает его в клетку путем эндоцитоза, где Fe3+ освобождается и поступает во внутриклеточный пул
Распределение Fe3+ в клетке:
в эритрокариоцитах часть Fe3+ превращается в Fe2+, которое используется на синтез гемоглобина;
синтез железосодержащих белков;
откладывается в виде ферритина.

Слайд 23

Слайд 24

При дефиците железа в организме и снижении уровня железа в сыворотке

крови содержание трансферрина повышается.
Такое разнонаправленное изменение этих показателей является одним из наиболее важных признаков железодефицитной анемии.
Увеличение уровня трасферрина при ЖДА связано с повышенным его синтезом в качестве компенсаторной реакции организма человека в ответ на тканевой дефицит железа.

Трансферрин

Слайд 25

При беременности и в детском возрасте могут наблюдаться:
дефицит железа в

организме
снижение уровня железа в сыворотке крови
повышение содержания трансферрина
Увеличение содержания трансферрина в этих случаях связано с усилением его синтеза для обеспечения повышенных потребностей организма в железе при беременности и росте организма у детей.

Слайд 26

Трансферрин - один из «отрицательных» белков «острой фазы», при различных воспалительных

заболеваниях его концентрация снижается, что может привести к ошибкам и диагностике дефицита железа.

Слайд 27

Снижение содержания трансферрина --
- хронический гепатит,
- цирроз печени,
- хроническая

нефропатия,
- голодание,
- неопластические процессы,
- значительная потеря белка при нефротическом синдроме или заболеваниях тонкой кишки.

Слайд 28

Снижение содержания трансферрина и повышение концентрации железа в сыворотке:
состояния, характеризующие

накопление железа в организме (идиопатический гемохроматоз),
гипопластические, гемолитические и мегалобластические анемии, что является следствием угнетения синтеза белка под влиянием высоких концентрация железа.

Слайд 29

Проникновение железа в клетку происходит при создании комплекса "трансферрин-железо" и взаимодействия

этого комплекса с TfR:
наибольшее их количество - на эритроидных клетках, клетках печени, плаценты,
плотность на поверхности клеток-предшественников эритроцитов повышается, по мере развития клеток до ретикулоцита,
на мембране зрелого эритроцита TfR не обнаружено,
продуктом жизненного цикла TfR является его фрагмент - полипептид (sTfR), выделяющийся в кровь.

Рецептор трансферрина (TfR)

Слайд 30

Для усовершенствования диагностики железодефицитной анемии (ЖДА) и анемии, развивающейся на фоне

хронических заболеваний (АХЗ) или их сочетания наряду с традиционно используемыми методами –
железо сыворотки,
трансферрин,
ферритин,
насыщение трансферрина железом,
ЛЖСС
приобретает значимость показатель - "Растворимые рецепторы трансферрина" (sTfR)

Слайд 31

Слайд 32

Определяемые растворимые рецепторы трансферрина (sTfR) являются продуктом протеолиза рецептора (TfR).
После

ферментативного влияния протеаз от рецептора отщепляется пептид с молекулярным весом 95 Дa - растворимый рецептор трансферрина. При этом наблюдается четкая корреляция между количеством TfR и содержанием sTfR в крови, отражая скорость обновления клеток эритроидного ряда.
Концентрация sTfR в крови отражает содержания рецепторов на поверхности клеток.

Слайд 33

Депонирование железа
Основные формы депонированного железа – ферритин и его агрегированная форма

– гемосидерин.
Ферритин – комплекс, состоящий из гидрата закиси Fe3+ и белка апоферритина, представляет собой полукристаллическую структуру.
Мм 480 кД.
Показатели ферритина в крови дают точное представление о количестве железа в организме. Поэтому в клинической диагностике концентрация ферритина должна использоваться как параметр оценивающий депонированное железо.
Нормальное значение ферритина 12 мкг/дл
Отсутствие запасов железа <12 мкг/дл
Перегрузка железом >12 мкг/дл
При избыточном депонировании железа ферритин теряет часть белка и превращается в нерастворимый гемосидерин

Слайд 34

Истощение запасов железа является обязательным этапом формирования ЖДА
снижение содержания ферритина (менее

15 мкг/л)
характерный признак не только ЖДА,
но и латентного дефицита железа

Ферритин

Слайд 35

принадлежит к классу острофазных белков
синтез увеличивается:
острые воспалительные процессы,
болезни печени,
некоторые опухоли,
(может маскировать

гипоферритинемию при ЖДА)

Ферритин

Слайд 36

Регуляция баланса железа
Алиментарный регулятор - реагирует только на алиментарное железо.
При

высоком содержании в энтероцитах внутриклеточного железа подавляется экспрессия переносчика DMT-1 и клетки становятся резистентными к получению дополнительно железа.
Депо – регулятор - чувствителен к запасам железа в организме
3. Эритроидный регулятор -
не реагирует на уровень железа в организме, а модулирует абсорбцию по интенсивности эритропоэза и при высокой его активности способен резко усилить всасывание железа.

Слайд 37

Гепсидин (Hps) –ключевый регулятор обмена железа.
Гепсидин – гормон, синтезируемый в печени.
Механизм

действия гепсидина:
-ингибирует всасывание железа в кишечнике,
-блокирует транспорт железа через плаценту,
-блокирует выход железа из макрофагов.
Молекулярная мишень гепсидина – ферропортин (Fpt, IREG-1) трансмембранный протеин - перенос Fe2+ через базальную мембрану в сосудистое русло.
Выход железа из клетки ингибируется связыванием гепсидина с ферропортином, последний погружается в цитоплазму и разрушается в лизосомах клетки.

Слайд 38

Слайд 39

универсальный гуморальный регулятор метаболизма Fe,
25 аминокислотный пептид, богатый цистеином,

с
4 дисульфидными мостиками,
обладает ярко выраженными антибактериальными свойствами - способен разрывать бактериальную мембрану, за счет его структуры – пространственного разделения боковых цепей: гидрофильных (положительно заряженных) и гидрофобных (отрицательно заряженных)

Гепсидин

Слайд 40

Связь между гепсидином и метаболизмом Fe –
впервые показана Pigeon и соавт.

(2001) –
избыток Fe индуцирует синтез гепсидина гепатоцитами, причем, что мРНК экспрессируется не только под воздействием богатой Fe диеты, но также и под влиянием липополисахаридов (ЛПС).
обратная ситуация - при анемиях и гипоксии - уменьшение экспрессии гена гепсидина
увеличение захвата Fe из макрофагов и кишечника

Слайд 41

Введение ЛПС как индуктора воспаления:
активация макрофагов
увеличение ИЛ-6
инициирует синтез

гепсидина гепатоцитами посредством индукции его мРНК
увеличение сывороточного ферритина

Слайд 42

Лабораторные показатели обмена железа в норме
Сывороточное железо
Мужчины: 0,5-1,7 мг/л (11,6-31,3

мкмоль/л)
Женщины: 0,4-1,6 мг/л (9-30,4 мкмоль/л)
Дети: до 2 лет 0,4-1,0 мг/л (7-18 мкмоль/л)
Дети: 7-16 лет 0,5-1,2 мг/л (9-21,5 мкмоль/л)
Общая железосвязывающая способность (ОЖСС)
2,6-5,0 г/л (46-90 мкмоль/л)
Трансферрин
Дети (3 мес. - 10 лет) 2,0-3,6 мг/л
Взрослые 2-4 мг/л (23-45 мкмоль/л)
Пожилые (старше 60 лет) 1,8-3,8 мг/л
Насыщение трансферрина железом (НТЖ) 15-45%
Ферритин сыворотки крови
Мужчины: 15-200 мкг/л
Женщины: 12-150 мкг/л
Дети: 2-5 месяцев 50-200 мкг/л 0,5-1
Дети: 0,5-16 лет 7-140 мкг/л
Растворимые рецепторы к трансферрину Зависят от фирмы-
производителя наборов

Слайд 43

Дефицит железа в организме может быть вызван следующими состояниями:
недостаточное поступлением с

пищей, например, длительное молочно-растительное питание;
2) плохое усвоение в ЖКТ: анацидные и гипацидные гастриты, резекция желудка и кишечника, глистные инвазии, профузные поносы у детей;
3) усиленная утилизация органами и тканями: при беременности, быстром росте организма, повышенной физической активности (уровень железа в плазме крови снижается);

Слайд 44

4) потеря железа: при кровотечениях, дисфункциональных метроррагиях, фибромиомах (даже некровоточащих);
5) временное

перераспределение железа в организме:
при системных заболеваниях соединительной ткани (коллагенозах, ревматизме, ревматоидном полиартрите),
злокачественных новообразованиях (карциноматозе, лимфогранулематозе, остром и хроническом лейкозах),
хроническом гепатите, циррозе печени,
острых и хронических нагноительных заболеваниях лёгких, септических состояниях, уремии, инфаркте миокарда.

Слайд 45

6) Донорство
Нарушение транспорта железа
наследственная атрансферринемия,
приобретенная гипотрансферринемия при нарушении белоксинтезирующей

функции печени.

Обмен железа

Содержание

Роль железа в организме человекаЖелезо - облигатный биометалл: - метаболизм; -

Входит в состав гемоглобина (включено в состав молекулы гема), где выполняет

Уровень железа в сыворотке имеет выраженные суточные колебания: в послеобеденный период

Железо –токсичный элементсвободное железо инициация цепных свободнорадикальных реакций -перекисное окисление липидов

Железо осуществляет свою биологическую функцию в составе других биологически активных соединений

Общее содержание железа в организме «стандартного» человека - около 4,2 г.

Общее количество железа в организме здорового человекаМужчины 3-5 гЖенщины 3-4 г

Всасывание железа зависит от:возраста и обеспеченности организма железом; состояния желудочно-кишечного

Для оптимального всасывания железа необходимы: нормальная секреция желудочного сока, аскорбиновая кислота,

Всасывание железа снижают Напитки - кофе и чай, полифенольные соединения, которых

Большое влияние на усвоение железа оказывают различные заболевания. Оно усиливается при

Всасывание железа в кишечнике является ключевым пунктом в гомеостазе железа и

скорость синтеза рецепторов повышается, и наоборот.Поступление экзогенного железа в ткани

Транспорт железа в кровиВ плазме крови железо присутствует в связанном состоянии

Железом заполнена 1/3 связывающих центров трансферрина, остальные 2/3 остаются в резерве.

Каждая молекула молекула трансферина может связать 2 атома трехвалентного железа. В

Внутриклеточный метаболизм железаДля поступления комплекса Fe3+ - трасферрин необходим специфический рецептор

При дефиците железа в организме и снижении уровня железа в сыворотке

При беременности и в детском возрасте могут наблюдаться: дефицит железа в

Трансферрин - один из «отрицательных» белков «острой фазы», при различных воспалительных

Снижение содержания трансферрина --- хронический гепатит, - цирроз печени, - хроническая

Снижение содержания трансферрина и повышение концентрации железа в сыворотке: состояния, характеризующие

Проникновение железа в клетку происходит при создании комплекса "трансферрин-железо" и взаимодействия

Для усовершенствования диагностики железодефицитной анемии (ЖДА) и анемии, развивающейся на фоне

Определяемые растворимые рецепторы трансферрина (sTfR) являются продуктом протеолиза рецептора (TfR). После

Депонирование железаОсновные формы депонированного железа – ферритин и его агрегированная форма

Истощение запасов железа является обязательным этапом формирования ЖДАснижение содержания ферритина (менее

принадлежит к классу острофазных белковсинтез увеличивается:острые воспалительные процессы, болезни печени,некоторые опухоли,(может маскировать

Регуляция баланса железаАлиментарный регулятор - реагирует только на алиментарное железо. При

Гепсидин (Hps) –ключевый регулятор обмена железа.Гепсидин – гормон, синтезируемый в печени.Механизм

универсальный гуморальный регулятор метаболизма Fe, 25 аминокислотный пептид, богатый цистеином,

Связь между гепсидином и метаболизмом Fe –впервые показана Pigeon и соавт.

Введение ЛПС как индуктора воспаления: активация макрофагов увеличение ИЛ-6 инициирует синтез

Лабораторные показатели обмена железа в нормеСывороточное железо Мужчины: 0,5-1,7 мг/л (11,6-31,3

Дефицит железа в организме может быть вызван следующими состояниями:недостаточное поступлением с

4) потеря железа: при кровотечениях, дисфункциональных метроррагиях, фибромиомах (даже некровоточащих);5) временное

6) ДонорствоНарушение транспорта железа наследственная атрансферринемия, приобретенная гипотрансферринемия при нарушении белоксинтезирующей

Похожие презентации