Перегрузка железом (МКБ 10: E83.1 — нарушения обмена железа) — состояние, характеризующееся избыточным накоплением данного микроэлемента в органах и тканях, что сопровождается [1]:
- появлением свободных ионов железа в плазме крови, внеклеточном пространстве и внутри клеток;
- окислительными повреждениями белков и клеточных структур, ведущими к гибели клеток;
- дегенеративно-дистрофическими
изменениями и фиброзной трансформацией
вовлеченных в процесс
органов и тканей;
- необратимыми нарушениями структуры и функций печени, сердца, поджелудочной железы и других органов эндокринной системы.
Железо — необходимый микроэлемент, играющий ключевую роль в процессах метаболизма, роста и пролиферации клеток. Вместе с тем избыточное содержание железа сопряжено с цитотоксическими эффектами, которые обусловлены способностью железа как металла с переменной валентностью запускать цепные свободные радикальные реакции, приводящие к перекисному окислению липидов (ПОЛ) биологических мембран, токсическому повреждению белков и нуклеиновых кислот. Таким образом, как дефицит, так и перегрузка железом имеют катастрофические последствия для организма, поэтому содержание данного микроэлемента жестко регулируется.
В организме здорового человека содержится около 3–5 г железа, большая часть которого (2100 мг) входит в состав клеток крови и костного мозга. Практически все метаболически активное железо находится в связанном с белками состоянии; свободные ионы железа могут присутствовать в крайне низких концентрациях. В физиологических условиях ежедневно теряется не более 0,05 % (< 2,5 мг) от общего количества железа. Эти потери включают железо, которое удаляется вместе со слущивающимся эпителием кожи и желудочнокишечного тракта, с потоотделением. Столько же (1–2 мг) железа ежедневно всасывается в кишечнике [2].
Для эритропоэза требуется ежедневно около 20–30 мг железа, тогда как ежедневное поступление пищевого железа из кишечника составляет всего 1–2 мг. Необходимые 20–30 мг железа ежедневно возвращаются в циркуляцию макрофагами селезенки и печени. Этот процесс носит название рециркуляции железа и имеет гораздо большее физиологическое значение, чем всасывание железа в кишечнике. Процессы всасывания, рециркуляции и хранения запасов железа регулируются специальным гормоном — гепсидином, который продуцируется клетками печени. В физиологических условиях продукция гепсидина клетками печени регулируется уровнем железа в крови и степенью оксигенации ткани печени. При патологических условиях продукция гепсидина регулируется провоспалительными цитокинами, среди которых главную роль играет интерлейкин-6. На экспериментальных моделях и добровольцах было показано, что внутривенное введение провоспалительных цитокинов (ТНФ, ИЛ-6) сопровождается повышением продукции гепсидина с последующим развитием гипоферремии и железодефицитного эритропоэза, а при длительном воздействии повреждающих факторов — развитием анемии, механизм которой идентичен таковому при анемии воспаления (или анемии хронических заболеваний). В организме человека отсутствуют физиологические механизмы выведения железа, в соответствии с этим нарушение механизмов регуляции гомеостаза железа, избыточное всасывание или парентеральное поступление железа быстро приводят к развитию перегрузки железом.