Różne oblicza ferrytyny

Ferrytyna jest białkiem fizjologicznie występującym w surowicy krwi.  Znane jest już od początku XX wieku [1]. Odpowiada za wychwytywanie i buforowanie jonów żelaza oraz magazynowanie ich w formie bezpiecznej dla komórki [1, 2]. W diagnostyce laboratoryjnej służy jako wskaźnik całkowitych zapasów żelaza w organizmie [1].  Średnie wysycenie ferrytyny żelazem wynosi około 20%, a ilość związanych atomów żelaza może sięgać do 4500 [2]. Prawidłowe stężenie u mężczyzn wynosi: 30-300 µg/L oraz 15-200 µg/L u kobiet miesiączkujących. U kobiet po okresie menopauzy wartości stężenia ferrytyny są tożsame     z mężczyznami. Zarówno stany występujące z hiperferrytynemią jak i hipoferrytynemią mają różne podłoże oraz wymagają diagnostyki klinicznej [3].

Ferrytyna jest białkiem zbudowanym z 24 polipeptydów [2]. Jest białkiem globularnym    o średnicy 10-12 nm, którego rdzeń stanowi zmagazynowane żelazo. Kształtem przypomina wydrążona kulę. Zbudowana jest z łańcuchów ciężkich H oraz lekkich L, które mogą tworzyć około 20 izoform [1, 3].  Gen kodujący łańcuchy ciężkie (gen FTH) znajduje się na ramieniu q chromosomu 11, natomiast gen kodujący łańcuchy lekkie (gen FTL) znajduje się na ramieniu q chromosomu 19 [1]. Stosunek łańcuchów H do L różni się w poszczególnych komórkach i zależy od ich funkcji biologicznej. W sercu i nerkach dominuje podjednostka H, która wykazuje aktywność ferrooksyadazy. Utlenia jony Fe²⁺ do Fe^{3 +} . Łańcuchy L dominują w wątrobie i śledzionie oraz biorą udział w magazynowaniu reaktywnego jonu Fe²⁺                    w postaci nieaktywnego jonu Fe^{3 +} .  Uwolnienie żelaza zmagazynowanego w ferrytynie następuje poprzez jej rozpad w lizosomach komórkowych. Ferrytyna znajdująca się w krążeniu zbudowana jest głownie z łańcuchów L. Posiada zatem małą zawartość żelaza [3]. 

Synteza ferrytyny regulowana jest przez dwa białka IRP1 i IRP2, które wiążą się z regionami RNA kodującymi ferrytynę i receptor dla transferyny. Wytwarzanie ferrytyny zależy także od ustrojowej gospodarki żelazem, cytokin prozapalnych (TNF-α, IL-1a, IL-6) – pobudzają produkcję podjednostki H oraz hormonów tarczycy i insuliny, które odpowiadają za produkcję obu podjednostek [3]. 

Hiperferrytynemia

Jest to stan podwyższonego stężenia ferrytyny w surowicy krwi. Ponad 90% nie jest związana z przeładowaniem organizmu żelazem. Do głównych jej przyczyn należą: nadużywanie alkoholu, zespół metaboliczny, stany zapalne oraz dziedziczna hemochromatoza [3].

• U około 40-70% osób nadużywających alkoholu stwierdza się podwyższone stężenie ferrytyny nie przekraczające 1000 µg/L. Pomimo pobudzenia produkcji ferrytyny przez alkohol i zahamowania syntezy hepcydyny nie powoduje to zwiększenia magazynów żelaza w wątrobie. Wysycenie ferrytyny żelazem wynosi mniej iż 50%. Całkowite odstawienie alkoholu powoduje normalizację stężenia ferrytyny po około 2-6 tygodni [3]. 
• W niealkoholowej stłuszczeniowej chorobie wątroby (NAFLD) będącej wątrobową postacią zespołu metabolicznego stężenie ferrytyny jest zwykle podwyższone, natomiast w stłuszczeniowym zapaleniu wątroby (NASH) nie przekracza wartości 500 µg/L [3]. 
• Ferrytyna należy do białek ostrej fazy. Wzrost jej stężenia w ostrych i przewlekłych zapaleniach indukowany jest cytokinami prozapalnymi. W zapaleniach ostrych do wzrostu surowiczego stężenia ferrytyny dochodzi już w pierwszej lub drugiej dobie, osiągając szczyt w ósmej.  Wzrost poziomu ferrytyny w stanach zapalnych powoduje zmniejszenie dostępności żelaza dla bakterii, które wykorzystują je do przeprowadzania swoich procesów życiowych. Z tego względu mino zmniejszenia stężenia żelaza (z anemią lub bez) dochodzi do hiperferrytynemi na poziomie 500-700 µg/L.  W posocznicy stężenie ferrytyny może wynosić 20 000 µg/L do nawet 100 000 µg/L. W zespole Stilla może dochodzić do ekstremalnie wysokich stężeń ferrytyny sięgających nawet do 250 000 µg/L. Jest to ostry układowy stan zapalny manifestujący się: wysoką gorączką, bólami stawów, mięśni oraz plamisto-grudkową wysypką skórną, która pojawią się i znika w szczycie gorączki [3]. 
• Nadmiar zmagazynowanego w organizmie żelaza w tym zgromadzonego w ferrytynie upośledza działanie insuliny. Chorzy na cukrzycę typu II przy wysokim stężeniu ferrytyny wykazują większą insulinooporność [4]. 
• Hemochromatoza dziedziczna jest chorobą dziedziczoną autosomalnie, recesywnie. Występuje u około 1/200-250 osób rasy kaukaskiej. Stężenie ferrytyny wynosi najczęściej 5000 µg/L, a wysycenie transferyny żelazem wynosi powyżej 50%. Przeładowanie tkanek żelazem oraz negatywne działanie stresu oksydacyjnego powodują szereg zmian w organizmie. U chorych dochodzi do: postępującego włóknienia wątroby, marskości, kardiomiopatii z zaburzeniami rytmu serca i zastoinową niewydolnością krążenia, cukrzycy, artropatii, hipogonadyzmu i brązowych przebarwień skóry [3].
• Zaobserwowano dodatnią korelację między wysokim stężeniem żelaza oraz ferrytyny, a częstością występowania choroby nowotworowej. W przeprowadzonych badanach stwierdzono, że zmniejszenie zmagazynowanego żelaza przez regularne krwioupusty obniżyło częstość występowania choroby nowotworowej o 40% [4].
• Hiperferrytynemia może także występować w takich chorobach jak: porfiria skórna późna, wrodzony zespół hiperferrytynemia-zaćma oraz limfohistiocytoza hemofagocytarna (HLH) [3]. 

HIPOFERRYTYNEMIA

• U osób dorosłych hipoferrytynemię rozpoznaje się przy stężeniu ferrytyny poniżej 15 µg/L. Świadczy ona o niedoborze żelaza niezależnie od występowania lub braku anemii.  Deficyt tego pierwiastka jest najczęstszą przyczyną anemii. W badaniach laboratoryjnych stwierdza się: obniżone stężenie ferrytyny, podwyższone TIBC (całkowita zdolność wiązania żelaza przez transferynę) oraz podwyższone stężenie sTfR [3].

Tabela 1. : Charakterystyka niedokrwistości [5]

• Obniżone stężenie ferrytyny występuje także w takich jednostkach chorobowych jak: celiakia, niedoczynności tarczycy czy przy niedoborze witaminy C [3].

W opinii publicznej dużą uwagę poświęca się niedoborowi żelaza, którego konsekwencją jest rozwój niedokrwistości jednak niewiele osób zdaje sobie sprawę jak niebezpieczny dla zdrowia może być jego nadmiar. Wykonywanie raz w roku kilku badań pozwala śledzić dynamikę jego stężenia w naszym organizmie. Do takich badań należą: morfologia, stężenie żelaza oraz ferrytyny [4]. W codziennej praktyce lekarskiej oznaczenie stężenia ferrytyny jest bardzo pomocne, a prawidłowa interpretacja wyniku kluczowa do postawienia prawidłowej diagnozy [3].  

Autor: Mgr Ewelina Pieczyrak

Bibliografia

1. Królik P.W., Rudnicka- Drożak E.: Hiperterrytynemia; GERIATRIA, 2021,15: 28-36.
2. Dembińska – Kieć A., Naskalski J.W., Solnica B.: Diagnostyka laboratoryjna                    z elementami biochemii klinicznej; Wyd. 4; Wrocław, 2017; ISBN 978-83-65625-50-2.
3. Krzyżowska K., Eszyk J., Gonciarz M.: Ferrytyna-udział w gospodarce żelazem               i znaczenie diagnostyczne; LEKARZ POZ, 2020, 5: 272-277.
4. Borkowska A., Antosiewicz J.: Żelazo-przyjaciel, który bywa toksyczny; KOSMOS, 2020, 69, 4, 757-764.
5. Tymińska A., Sypień P., Ozierański K., Opolski G.: Niedokrwistość i niedobór żelaza     u chorych z niewydolnością serca- postępowanie diagnostyczne i terapeutyczne; Folia Cardiologica, 2017, 14, 4, 422-430, ISSN 2353-7752.