Африканская перегрузка железом - African iron overload

Африканская перегрузка железом
Протеин TF PDB 1a8e.png
Transferin
СпециальностьГематология

Африканская перегрузка железом, также известный как (Банту сидероз, или диетическая перегрузка железом), является расстройство перегрузки железом впервые наблюдается среди людей Африканский спуск в Южная Африка и Центральная Африка.[1]Перегрузка диетическим железом - это потребление большого количества домашнего пива с высоким содержанием в нем железа. При приготовлении пива в железных горшках или барабанах повышается содержание железа. Содержание железа в домашнем пиве составляет около 46–82 мг / л по сравнению с 0,5 мг / л в коммерческом пиве.[1][2] Как среди сельского, так и среди городского чернокожего населения Африки преобладала перегрузка диеты, с появлением коммерческого пива в городских районах это состояние уменьшилось. Однако это заболевание все еще распространено в сельской местности.[1] До недавнего времени исследования показали, что генетика может играть роль в этом заболевании. Сочетание избытка железа и функциональных изменений в ферропортин кажется вероятной причиной.[3][4] Это заболевание можно лечить с помощью флеботомия терапия или (хелатирование железа ) терапия.

Признаки и симптомы

Симптомы могут варьироваться от человека к человеку. Это зависит от степени накопления и от места нахождения скопления на теле. Перегрузка африканским железом может рассматриваться у пациентов с некоторыми из этих состояний.[2][5]

Механизм

Первоначально в этом обвиняли неоцинкованный бочки, используемые для хранения домашнее пиво, что привело к увеличению окисление и повышенный уровень железа в пиве. Дальнейшее исследование показало, что только некоторые люди, пьющие этот сорт пива, страдают синдромом перегрузки железом, и что аналогичный синдром встречается у людей африканского происхождения, которые не контактировали с этим видом пива (например, афро-американцы ).[6]

Это привело исследователей к открытию гена полиморфизм в гене для ферропортин, который предрасполагает некоторых лиц африканского происхождения к перегрузке железом.[7]

Генетика

SLC40A1 ген кодирует для ферропортин. Это основной белок, экспортирующий железо. Мутация в SLC40A1 был обнаружен у меньшинства афроамериканцев и коренных африканцев с первичной перегрузкой железом,[7][8] но мутация ферропортина (Q248H) не обнаруживалась более регулярно у коренных жителей Южной Африки с перегрузкой железом.[9]

Полиморфизмы в SLC40A1 недавно были исследованы на американцах африканского происхождения.[3] Ферропортин SLC40A1 Мутация Q248H в экзон 6 встречается как полиморфизм у лиц африканского происхождения к югу от Сахары,[7][8][10] но у западных кавказцев его не идентифицировали.[7] Мутация Q248H, по-видимому, уникальна для африканского населения. Более того, исследования показали, что агрегат SLC40A1 Q248H частота аллеля у коренных африканцев выше, чем совокупный частота аллеля у афроамериканцев.[3]

Мутация ферропортина Q248H в африканских семьях с перегрузкой пищевым железом была ниже. средний объем ячейки и выше ферритин концентрация. Предполагается, что мутация может нарушить поставку железа.[9]

Вероятная причина перегрузки африканским железом - сочетание избыточного потребления железа и функциональных изменений в организме. ферропортин.[3][4] Проникновение Q248H как причина перегрузки железом скорее всего низкая.[3][9]

Гепатоцеллюлярная карцинома

Избыток железа в печени при перегрузке пищевым железом обычно связан с сывороткой ферритин насыщенность более 700 пг / л и трансферрин насыщение более 55%.[11]

Повысился печеночный железо вызывает хронические окислительный стресс нарушив редокс баланс клетки, повреждающей ДНК, белок, гепатоциты и липиды.[12][13][14] Повысился липид перекисное окисление считается важным фактором гепатоцеллюлярная карцинома в перегрузке железом.[15] Окислительный стресс приводит к образованию липидов. перекисное окисление из ненасыщенные жирные кислоты в органеллах и клеточной мембране.[1]

Диагностика

Высота в ферритин концентрация без повышения в трансферрин насыщение не исключает нарушения перегрузки железом. Эта комбинация может наблюдаться при потере функции ферропортин мутация и в ацерулоплазминемия.[4] Повышенный уровень концентрации ферритина может наблюдаться при остром или хроническом воспалительном процессе без патологической перегрузки железом.[16]

Измерение статуса железа
ХарактеристикаНормальный диапазонЕдиница измерения
Ферритин -мужчина12 - 300[17]нг / мл
Ферритин -женский12 - 150[17]нг / мл
Насыщение трансферрина -мужчина10 - 50[18]%
Насыщение трансферрина -женский15 - 50[18]%

Уровень ферритина выше 200 нг / мл (449 пмоль / л) у женщин или 300 нг / мл (674 пмоль / л) у мужчин, у которых нет признаков воспалительного заболевания, требует дополнительного тестирования. Насыщение трансферрина выше нормы у мужчин и женщин также требует дополнительных исследований.[19]

Химические доказательства ткани дефицит витамина С легкая или умеренная дисфункция печени может наблюдаться у лиц с перегрузкой африканским железом.[2] Высота в Гамма-глутамилтранспептидаза может использоваться как маркер нарушения функции печени.[нужна цитата ]

Измерение характеристик железа
ХарактеристикаНормальный диапазонЕдиница измерения
Витамин С0.2 - 2[20]
11 - 114[20]
мг / дл
мкмоль / л
Гамма-глутамилтранспептидаза в мужском< 55.2[21]
0.92[21]
Ед / л
мккат / л
Гамма-глутамилтранспептидаза в женском< 37.8[21]
0.63[21]
Ед / л
мккат / л

Степень перегрузки железом можно определить и контролировать с помощью комбинации тестов. Измерение сывороточного ферритина указывает на общую перегрузку организма железом.[16] Биопсия печени измеряет концентрацию железа в печени. Обеспечивает микроскопическое исследование печени.[4] Измерение сыворотки гепсидин уровни могут быть полезны при диагностике перегрузки железом.[4] МРТ может определить степень магнитного нарушения из-за накопления железа. МРТ может измерить накопление железа в сердце, печени и гипофизе.[16] Накопление железа в одном органе не дает точного представления об общей перегрузке организма железом.[16]

Важно использовать как методы визуализации, так и уровень ферритина в сыворотке в качестве индикаторов для начала терапии перегрузки железом. Уровень в сыворотке и методы визуализации могут использоваться в качестве маркеров прогресса лечения.[нужна цитата ]


Уход

Человека гемоглобин важен при выборе врачом терапии для снижения содержания железа. Врач может предоставить терапевтическое флеботомия если уровень гемоглобина у пациента достаточен для удаления крови. Врач также может порекомендовать пациенту регулярно сдавать кровь. Когда у пациента гемоглобин не достаточно для флеботомия. Восстановление железа, вероятно, потребует удаления железа с помощью специальных препаратов (железохелатирование ). В некоторых ситуациях врач может использовать комбинацию этих методов лечения.[22]

Прогноз

Лица африканского происхождения южнее Сахары с ферропортин Q248H с большей вероятностью будет диагностирован как перегрузка африканским железом, чем у человека без ферропортин мутации, потому что люди с ферропортин Q248H имеют повышенный уровень сыворотки ферритин концентрация.[9] Лица африканского происхождения также должны избегать употребления традиционного пива.

Недавнее исследование

Отличительный фенотипы лиц с SLC40A1 Q248H - несовершеннолетние, если таковые имеются. Концентрация ферритина в сыворотке крови, вероятно, будет выше у людей с Q248H (в основном гетерозигот), чем у SLC40A1 дикого типа.[10] В ооциты xenopus и HEK 293 В клетках экспрессия ферропортина дикого типа была аналогична экспрессии ферропортина Q248H на плазматической мембране.[23] В HEK 293 клеток, Q248H был предрасположен к активности гепсидин -25 как ферропортин дикого типа.[24] Ферропортин Q248H также нерегулирует экспрессию рецептора трансферрина-1 так же, как и дикого типа. Это указывает на то, что ферропортин Q248H связан с мягким клиническим фенотипом или вызывает нарушение железа в присутствии других факторов.[24][25]

Рекомендации

  1. ^ а б c d Кью, MC; Асаре, Джорджия (август 2007 г.). «Перегрузка пищевым железом при африканской и гепатоцеллюлярной карциноме». Liver International. 27 (6): 735–41. Дои:10.1111 / j.1478-3231.2007.01515.x. PMID  17617115.
  2. ^ а б c MacPhail, AP; Мандишона, EM; Блум, PD; Патерсон, AC; Rouault, TA; Гордеук, В.Р. (сентябрь 1999 г.). «Измерения статуса железа и выживаемости при перегрузке африканским железом». Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Geneeskunde. 89 (9): 966–72. PMID  10554633.
  3. ^ а б c d е Бартон Дж. К., Актон Р. Т., Ли П. Л., Запад К. (2007). «Частоты аллеля SLC40A1 Q248H и связанный с Q248H риск перегрузки железом без HFE у лиц африканского происхождения к югу от Сахары». Blood Cells Mol. Дис. 39 (2): 206–11. Дои:10.1016 / j.bcmd.2007.03.008. ЧВК  1986732. PMID  17490902.
  4. ^ а б c d е Флеминг, RE; Понка, П (26 января, 2012). «Перегрузка железом при болезнях человека». Медицинский журнал Новой Англии. 366 (4): 348–59. Дои:10.1056 / NEJMra1004967. PMID  22276824.
  5. ^ "Африканская железная перегрузка". Национальная организация редких заболеваний. Получено 9 апреля 2014.
  6. ^ Gordeuk V, Mukiibi J, Hasstedt SJ, et al. (Январь 1992 г.). «Перегрузка железом в Африке. Взаимодействие между геном и содержанием железа в пище». N. Engl. J. Med. 326 (2): 95–100. Дои:10.1056 / NEJM199201093260204. PMID  1727237.
  7. ^ а б c d Гордюк В.Р., Калеффи А., Коррадини Э. и др. (2003). «Перегрузка железом у африканцев и афроамериканцев и распространенная мутация в гене SCL40A1 (ферропортин 1)». Blood Cells Mol. Дис. 31 (3): 299–304. Дои:10.1016 / S1079-9796 (03) 00164-5. HDL:11380/611688. PMID  14636642.
  8. ^ а б Beutler, E; Barton, JC; Фелитти, VJ; Гелбарт, Т; Запад, C; Ли, Польша; Waalen, J; Вулпе, К. (ноябрь – декабрь 2003 г.). «Вариант ферропортина 1 (SCL40A1), связанный с перегрузкой железом у афроамериканцев». Клетки, молекулы и болезни крови. 31 (3): 305–9. Дои:10.1016 / с1079-9796 (03) 00165-7. PMID  14636643.
  9. ^ а б c d McNamara, L; Гордеук, В.Р .; MacPhail, AP (декабрь 2005 г.). «Мутации ферропортина (Q248H) в африканских семьях с перегрузкой пищевым железом». Журнал гастроэнтерологии и гепатологии. 20 (12): 1855–8. Дои:10.1111 / j.1440-1746.2005.03930.x. PMID  16336444.
  10. ^ а б Barton, JC; Актон, RT; Риверс, Калифорния; Бертоли, Л. Ф.; Гелбарт, Т; Запад, C; Бейтлер, Э (ноябрь – декабрь 2003 г.). «Генотипическая и фенотипическая гетерогенность афроамериканцев с первичной перегрузкой железом». Клетки, молекулы и болезни крови. 31 (3): 310–9. Дои:10.1016 / с1079-9796 (03) 00166-9. PMID  14636644.
  11. ^ Мойо, ВМ; Gangaidzo, IT; Gomo, ZA; Хумало, H; Saungweme, T; Kiire, CF; Руо, Т; Гордеук В.Р. (15 марта 1997 г.). «Традиционное потребление пива и железный статус супружеских пар из сельской общины Зимбабве». Кровь. 89 (6): 2159–66. Дои:10.1182 / blood.V89.6.2159. PMID  9058740.
  12. ^ Хаген, TM; Хуанг, S; Курнютт, Дж; Fowler, P; Мартинес, В .; Вер, СМ; Эймс, Б.Н.; Chisari, FV (20 декабря 1994 г.). «Обширное окислительное повреждение ДНК в гепатоцитах трансгенных мышей с хроническим активным гепатитом, направленным на развитие гепатоцеллюлярной карциномы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 91 (26): 12808–12. Bibcode:1994PNAS ... 9112808H. Дои:10.1073 / пнас.91.26.12808. ЧВК  45529. PMID  7809125.
  13. ^ Jüngst, C; Cheng, B; Герке, Р; Schmitz, V; Нишальке, HD; Рамакерс, Дж; Schramel, P; Ширмахер, П; Зауэрбрух, Т; Казельманн, WH (июнь 2004 г.). «Окислительное повреждение увеличивается в ткани печени человека, прилегающей к гепатоцеллюлярной карциноме». Гепатология. 39 (6): 1663–72. Дои:10.1002 / hep.20241. PMID  15185308.
  14. ^ Асаре, Джорджия; Mossanda, KS; Кью, MC; Патерсон, AC; Калер-Вентер, CP; Сизиба, К. (15 февраля 2006 г.). «Гепатоцеллюлярная карцинома, вызванная перегрузкой железом: возможный механизм прямой гепатоканцерогенности». Токсикология. 219 (1–3): 41–52. Дои:10.1016 / j.tox.2005.11.006. PMID  16337327.
  15. ^ Тирунавуккарасу, C; Sakthisekaran, D (март 2001 г.). «Влияние селена на индуцированный N-нитрозодиэтиламином многоступенчатый гепатоканцерогенез со ссылкой на перекисное окисление липидов и ферментативные антиоксиданты». Биохимия и функции клетки. 19 (1): 27–35. Дои:10.1002 / cbf.895. PMID  11223868.
  16. ^ а б c d Кнович, М.А. Стори, JA; Коффман, LG; Torti, SV; Торти, FM (май 2009 г.). «Ферритин для врача». Отзывы о крови. 23 (3): 95–104. Дои:10.1016 / j.blre.2008.08.001. ЧВК  2717717. PMID  18835072.
  17. ^ а б «Ферритин». MedlinePlus. Получено 9 апреля 2014.
  18. ^ а б «Железо (Fe)». Web MD. Получено 9 апреля 2014.
  19. ^ Макларен, CE; Barton, JC; Адамс, ПК; Harris, EL; Актон, RT; Press, N; Ребуссен, DM; McLaren, GD; Шолинский, П; Уокер, AP; Гордеук, В.Р .; Leiendecker-Foster, C; Докинз, FW; Eckfeldt, JH; Mellen, BG; Спичли, М; Томсон, Э; Гемохроматоз (февраль 2003 г.). Исследование перегрузки железом, исследователи. «Дизайн исследования скрининга гемохроматоза и перегрузки железом (HEIRS) для оценки 100 000 взрослых, находящихся в первичной медико-санитарной помощи». Американский журнал медицинских наук. 325 (2): 53–62. Дои:10.1097/00000441-200302000-00001. PMID  12589228. S2CID  20665357.
  20. ^ а б "Витамин С". GlobalRPH. Получено 9 апреля 2014.
  21. ^ а б c d «Гамма-глутамилтранспептидаза». Медицинско-диагностический институт. Архивировано из оригинал 25 апреля 2012 г.. Получено 9 апреля 2014.
  22. ^ «Африканский гемохроматоз». Институт железных болезней. Получено 17 апреля 2014.
  23. ^ McGregor, JA; Shayeghi, M; Vulpe, CD; Андерсон, ГДж; Пьетранджело, А; Simpson, RJ; McKie, AT (июль 2005 г.). «Нарушение активности транспорта железа ферропортина 1 при наследственной перегрузке железом». Журнал мембранной биологии. 206 (1): 3–7. Дои:10.1007 / s00232-005-0768-1. PMID  16440176. S2CID  28927952.
  24. ^ а б Дрейксмит, H; Schimanski, LM; Ормерод, Э; Мерриуэзер-Кларк, АТ; Випракасит, V; Эдвардс, JP; Sweetland, E; Бастин, JM; Коули, Д.; Чинтаммитр, Y; Робсон, KJ; Таунсенд, АР (1 августа 2005 г.). «Устойчивость к гепсидину обеспечивается мутациями ферропортина, связанными с гемохроматозом». Кровь. 106 (3): 1092–7. Дои:10.1182 / кровь-2005-02-0561. PMID  15831700.
  25. ^ Schimanski, LM; Дрейксмит, H; Мерриуэзер-Кларк, АТ; Випракасит, V; Эдвардс, JP; Sweetland, E; Бастин, JM; Коули, Д.; Чинтаммитр, Y; Робсон, KJ; Таунсенд, АР (15 мая 2005 г.). «Функциональный анализ ферропортина человека (FPN) и гемохроматоз-ассоциированных мутаций FPN» in vitro ». Кровь. 105 (10): 4096–102. Дои:10.1182 / кровь-2004-11-4502. PMID  15692071.

внешняя ссылка

Классификация