Анемічний синдром і молекулярні механізми регуляції абсорбції заліза при гастроентерологічних захворюваннях
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
Анемічний синдром – найчастіше позакишкове ускладнення у пацієнтів із захворюваннями травного тракту (ТТ), що може значно погіршувати якість життя. В огляді літератури ми намагалися об’єднати і систематизувати накопичену інформацію з проблеми анемічного синдрому при захворюваннях ТТ.
Залежно від поєднання патогенетичних механізмів виокремлюють залізодефіцитну анемію, анемію хронічного захворювання, В12-дефіцитну і фолієводефіцитну анемію. Інші варіанти анемій зустрічаються рідко. Необхідно проведення комплексного лабораторного обстеження для встановлення провідного фактора в розвитку анемії і визначення адекватної терапії. Анемія запального захворювання є одним із частих ускладнень у пацієнтів із захворюваннями ТТ. Для корекції такої анемії в клінічній практиці все частіше призначають препарати заліза, що вводяться парентерально. Однак така терапія може призвести до надлишку заліза і погіршити перебіг основного захворювання. Розуміння патогенезу анемії важливо для призначення терапії і мінімізації ризику виникнення ускладнень. Парентеральні форми препаратів заліза і вітамінів мають бути пріоритетними для даної категорії пацієнтів через їх більш високу біодоступність, низький профіль безпечності і мінімального негативного впливу на ТТ. Препарати еритропоетину та інгібітори прозапальних цитокінів застосовують переважно для корекції анемії хронічного запалення. Останні добре себе зарекомендували під час проведення терапії у пацієнтів з анемічним синдромом на тлі запальних процесів кишечника з важким перебігом. Згідно з даними літератури, проводяться різні клінічні дослідження, спрямовані на впровадження нових препаратів, що коректують анемію.
В огляді розглядаються сучасні методи діагностики та лікування анемії з метою кращого розуміння цього захворювання. Необхідно подальше дослідження пацієнтів з гастроентерологічними захворюваннями, перебіг який ускладнюється анемією, для формування прикінцевого висновку про захворювання, ефективність і доцільність призначення парентеральних форм препаратів заліза.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори зберігають авторське право, а також надають журналу право першого опублікування оригінальних наукових статей на умовах ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License, що дозволяє іншим розповсюджувати роботу з визнанням авторства твору та першої публікації в цьому журналі.
Посилання
Beaumont C. Mécanismes moléculaires de l’homéostasie du fer [Molecular mechanisms of iron homeostasis]. Med Sci (Paris). 2004;20(1):68–72. French. doi: 10.1051/medsci/200420168
Beaumont C, Canonne-Hergaux F. Erythrophagocytose et recyclage du fer héminique dans les conditions normales et pathologiques; régulation par l’hepcidine [Erythrophagocytosis and recycling of heme iron in normal and pathological conditions; regulation by hepcidin]. Transfus Clin Biol. 2005;12(2):123–30. doi: 10.1016/j.tracli.2005.04.017
Bergamaschi G, Di Sabatino A, Corazza GR. Pathogenesis, diagnosis and treatment of anaemia in immune-mediated gastrointestinal disorders. Br J Haematol. 2018;182(3):319–29. doi: 10.1111/bjh.15254.
Bergamaschi G, Di Sabatino A, Pasini A, Ubezio C, Costanzo F, Grataroli D, et al. Intestinal expression of genes implicated in iron absorption and their regulation by hepcidin. Clin Nutr. 2017;36(5):1427–1433. doi: 10.1016/j.clnu.2016.09.021
Cavallaro F, Duca L, Pisani LF, Rigolini R, Spina L, Tontini GE, et al. Anti-TNF-Mediated Modulation of Prohepcidin Improves Iron Availability in Inflammatory Bowel Disease, in an IL-6-Mediated Fashion. Can J Gastroenterol Hepatol. 2017;2017:6843976. doi: 10.1155/2017/6843976.
De Domenico I, Ward DM, Nemeth E, Vaughn MB, Musci G, Ganz T, et al. The molecular basis of ferroportin-linked hemochromatosis. Proc Natl Acad Sci USA. 2005;102(25):8955–60. doi: 10.1073/pnas.0503804102
Delaby C, Pilard N, Gonçalves AS, Beaumont C, Canonne-Hergaux F. Presence of the iron exporter ferroportin at the plasma membrane of macrophages is enhanced by iron loading and down-regulated by hepcidin. Blood. 2005;106(12):3979–84. doi: 10.1182/blood-2005-06-2398
Desjardins M. ER-mediated phagocytosis: a new membrane for new functions. Nat Rev Immunol. 2003;3(4):280–91. doi: 10.1038/nri1053.
Détivaud L, Nemeth E, Boudjema K, Turlin B, Troadec MB, Leroyer P, et al. Hepcidin levels in humans are correlated with hepatic iron stores, hemoglobin levels, and hepatic function. Blood. 2005;106(2):746–8. doi: 10.1182/blood-2004-12-4855.
Devalia V, Hamilton MS, Molloy AM; British Committee for Standards in Haematology. Guidelines for the diagnosis and treatment of cobalamin and folate disorders. Br J Haematol. 2014;166(4):496–513. doi: 10.1111/bjh.12959.
Dignass AU, Gasche C, Bettenworth D, Birgegård G, Danese S, Gisbert JP, Gomollon F, et al. European consensus on the diagnosis and management of iron deficiency and anaemia in inflammatory bowel diseases. J Crohns Colitis. 2015;9(3):211–22. doi: 10.1093/ecco-jcc/jju009
Donovan A, Lima CA, Pinkus JL, Pinkus GS, Zon LI, Robine S, Andrews NC. The iron exporter ferroportin/Slc40a1 is essential for iron homeostasis. Cell Metab. 2005;1(3):191–200. doi: 10.1016/j.cmet.2005.01.003
Drakesmith H, Schimanski LM, Ormerod E, Merryweather-Clarke AT, Viprakasit V, Edwards JP, Sweetland E, Bastin JM, Cowley D, Chinthammitr Y, Robson KJ, Townsend AR. Resistance to hepcidin is conferred by hemochromatosis-associated mutations of ferroportin. Blood. 2005;106(3):1092–7. doi: 10.1182/blood-2005-02-0561
Evstatiev R, Marteau P, Iqbal T, Khalif IL, Stein J, Bokemeyer B, Chopey IV, Gutzwiller FS, Riopel L, Gasche C; FERGI Study Group. FERGIcor, a randomized controlled trial on ferric carboxymaltose for iron deficiency anemia in inflammatory bowel disease. Gastroenterology. 2011;141(3):846–853.e1-2. doi: 10.1053/j.gastro.2011.06.005.
Frazer DM, Anderson GJ. Iron imports. I. Intestinal iron absorption and its regulation. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2005;289:G631–5.
Frazer DM, Anderson GJ. The orchestration of body iron intake: how and where do enterocytes receive their cues? Blood Cells Mol Dis. 2003;30(3):288–97. doi: 10.1016/s1079-9796(03)00039-1.
Ganz T. Hepcidin, a key regulator of iron metabolism and mediator of anemia of inflammation. Blood. 2003;102(3):783–8. doi: 10.1182/blood-2003-03-0672.
Gasche C, Lomer MC, Cavill I, Weiss G. Iron, anemia, and inflammatory bowel disease. Gut. 2004;53(8):1190–7. doi: 10.1136/gut.2003.035758.
Green R. Vitamin B12 deficiency from the perspective of a practicing hematologist. Blood. 2017;129(19):2603–11. doi: 10.1182/blood-2016-10-569186
Greer JP, Arber DA, Glader B, editors. Wintrobe’s clinical hematology 13th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2014. 2278 p.
Gunshin H, Starr CN, Direnzo C, Fleming MD, Jin J, Greer EL, et al. Cybrd1 (duodenal cytochrome b) is not necessary for dietary iron absorption in mice. Blood. 2005;106(8):2879–83. doi: 10.1182/blood-2005-02-0716
Hentze MW, Muckenthaler MU, Andrews NC. Balancing acts: molecular control of mammalian iron metabolism. Cell. 2004;117(3):285–97. doi: 10.1016/s0092-8674(04)00343-5
Hetet G, Devaux I, Soufir N, Grandchamp B, Beaumont C. Molecular analyses of patients with hyperferritinemia and normal serum iron values reveal both L ferritin IRE and 3 new ferroportin (slc11A3) mutations. Blood. 2003;102(5):1904–10. doi: 10.1182/blood-2003-02-0439
Hubert N, Hentze MW. Previously uncharacterized isoforms of divalent metal transporter (DMT)-1: implications for regulation and cellular function. Proc Natl Acad Sci USA. 2002;99(19):12345–50. doi: 10.1073/pnas.192423399
Iqbal T, Stein J, Sharma N, Kulnigg-Dabsch S, Vel S, Gasche C. Clinical significance of C-reactive protein levels in predicting responsiveness to iron therapy in patients with inflammatory bowel disease and iron deficiency anemia. Dig Dis Sci. 2015;60(5):1375–81. doi: 10.1007/s10620-014-3460-4
Katsanos KH, Tatsioni A, Natsi D, Sigounas D, Christodoulou DK, Tsianos EV. Recombinant human erythropoietin in patients with inflammatory bowel disease and refractory anemia: a 15-year single center experience. J Crohns Colitis. 2012;6(1):56–61. doi: 10.1016/j.crohns.2011.07.004
Kodadek LM, Jones C. Stress gastritis and stress ulcers: Prevention and treatment. In Surgical Critical Care Therapy. A Clinically Oriented Practical Approach. Berlin: Springer International Publishing; 2018, p. 231–9. doi: 10.1007/978-3-319-71712-8_21
Krause A, Neitz S, Magert HJ, Schulz A, Forssmann WG, Schulz-Knappe P, et al. LEAP-1, a novel highly disulfide-bonded human peptide, exhibits antimicrobial activity. FEBS Lett. 2000;480(2-3):147–50. doi: 10.1016/s0014-5793(00)01920-7
Lee P, Peng H, Gelbart T, Wang L, Beutler E. Regulation of hepcidin transcription by interleukin-1 and interleukin-6. Proc Natl Acad Sci USA. 2005;102(6):1906–10. doi: 10.1073/pnas.0409808102
Lin L, Goldberg YP, Ganz T. Competitive regulation of hepcidin mRNA by soluble and cell-associated hemojuvelin. Blood. 2005;106(8):2884–9. doi: 10.1182/blood-2005-05-1845
Liu XB, Nguyen NB, Marquess KD, Yang F, Haile DJ. Regulation of hepcidin and ferroportin expression by lipopolysaccharide in splenic macrophages. Blood Cells Mol Dis. 2005;35(1):47–56. doi: 10.1016/j.bcmd.2005.04.006
Matsunaga E, Chédotal A. Repulsive guidance molecule/neogenin: a novel ligand-receptor system playing multiple roles in neural development. Dev Growth Differ. 2004;46(6):481–6. doi: 10.1111/j.1440-169x.2004.00768.x
McKie AT, Barlow DJ. The SLC40 basolateral iron transporter family (IREG1/ferroportin/MTP1). Pflugers Arch. 2004;447(5):801–6. doi: 10.1007/s00424-003-1102-3
Murawska N, Fabisiak A, Fichna J. Anemia of Chronic Disease and Iron Deficiency Anemia in Inflammatory Bowel Diseases: Pathophysiology, Diagnosis, and Treatment. Inflamm Bowel Dis. 2016;22(5):1198–208. doi: 10.1097/MIB.0000000000000648
Murray-Koble LE, Beard J, Coates PM. Iron. Encyclopedia of dietary Supplement, 2nd ed. London & New York: Inform a health care; 2010, p. 432–8. doi: 10/1016/S0140-6736(82)92204-8
Mücke V, Mücke MM, Raine T, Bettenworth D. Diagnosis and treatment of anemia in patients with inflammatory bowel disease. Ann Gastroenterol. 2017;30(1):15–22. doi: 10.20524/aog.2016.0083
Nielsen OH, Ainsworth M, Coskun M, Weiss G. Management of Iron-Deficiency Anemia in Inflammatory Bowel Disease: A Systematic Review. Medicine (Baltimore). 2015;94(23):e963. doi: 10.1097/MD.0000000000000963
Nemeth E, Rivera S, Gabayan V, Keller C, Taudorf S, Pedersen BK, Ganz T. IL-6 mediates hypoferremia of inflammation by inducing the synthesis of the iron regulatory hormone hepcidin. J Clin Invest. 2004;113(9):1271–6. doi: 10.1172/JCI20945
Nemeth E, Tuttle MS, Powelson J, Vaughn MB, Donovan A, Ward DM, et al. Hepcidin regulates cellular iron efflux by binding to ferroportin and inducing its internalization. Science. 2004;306(5704):2090–3. doi: 10.1126/science.1104742
Nemeth E, Valore EV, Territo M, Schiller G, Lichtenstein A, Ganz T. Hepcidin, a putative mediator of anemia of inflammation, is a type II acute-phase protein. Blood. 2003;101(7):2461–3. doi: 10.1182/blood-2002-10-3235
Nicolas G, Bennoun M, Devaux I, Beaumont C, Grandchamp B, Kahn A, et al. Lack of hepcidin gene expression and severe tissue iron overload in upstream stimulatory factor 2 (USF2) knockout mice. Proc Natl Acad Sci USA. 2001;98(15):8780–5. doi: 10.1073/pnas.151179498
Nicolas G, Bennoun M, Porteu A, Mativet S, Beaumont C, Grandchamp B, et al. Severe iron deficiency anemia in transgenic mice expressing liver hepcidin. Proc Natl Acad Sci USA. 2002;99(7):4596–601. doi: 10.1073/pnas.072632499
Nicolas G, Chauvet C, Viatte L, Danan JL, Bigard X, Devaux I, et al. The gene encoding the iron regulatory peptide hepcidin is regulated by anemia, hypoxia, and inflammation. J Clin Invest. 2002;110(7):1037–44. doi: 10.1172/JCI15686
Ohgami RS, Campagna DR, Greer EL, Antiochos B, McDonald A, Chen J, et al. Identification of a ferrireductase required for efficient transferrin-dependent iron uptake in erythroid cells. Nat Genet. 2005;37(11):1264–9. doi: 10.1038/ng1658
Okam MM, Koch TA, Tran MH. Iron Supplementation, Response in Iron-Deficiency Anemia: Analysis of Five Trials. Am J Med. 2017;130(8):991.e1–991.e8. doi: 10.1016/j.amjmed.2017.03.045
Papanikolaou G, Tzilianos M, Christakis JI, Bogdanos D, Tsimirika K, Mac-Farlane J, et al. Hepcidin in iron overload disorders. Blood. 2005;105(10):4103–5. doi: 10.1182/blood-2004-12-4844
Pennelli G, Grillo F, Galuppini F, Ingravallo G, Pilozzi E, Rugge M, et al. Gastritis: update on etiological features and histological practical approach. Pathologica. 2020;112(3):153–65. doi: 10.32074/1591-951X-163
Pereira DI, Couto Irving SS, Lomer MC, Powell JJ. A rapid, simple questionnaire to assess gastrointestinal symptoms after oral ferrous sulphate supplementation. BMC Gastroenterol. 2014;14:103. doi: 10.1186/1471-230X-14-103
Pietrangelo A. The ferroportin disease. Blood Cells Mol Dis. 2004;32(1):131–8. doi: 10.1016/j.bcmd.2003.08.003
Pigeon C, Ilyin G, Courselaud B, Leroyer P, Turlin B, Brissot P, et al. A new mouse liver-specific gene, encoding a protein homologous to human antimicrobial peptide hepcidin, is overexpressed during iron overload. J Biol Chem. 2001;276(11):7811–9. doi: 10.1074/jbc.M008923200
Popovich MU. Structure, functions and biological roles. On the problems of science and practice, tasks and ways to solve them: In: Material of the VI International Scientific and Practical Conference; 2020 Oct 26-30; Milan. Milan; 2020, p. 240–243. doi: 10.46299/ISG.2020.II.VI
Popovych M. Iron deficiency anemia: Assesment of iron status in the human body by serum ferritin level, taking into account WHO Recommendations. Hematol. Transfusiol. Eastern Europe. 2020;6(4):479–88
Priwitzerova M, Pospisilova D, Prchal JT, Indrak K, Hlobilkova A, Mihal V, et al. Severe hypochromic microcytic anemia caused by a congenital defect of the iron transport pathway in erythroid cells. Blood. 2004;103(10):3991–2. doi: 10.1182/blood-2004-01-0225
Ramalingam TS, West AP Jr, Lebron JA, Nangiana JS, Hogan TH, Enns CA, et al. Binding to the transferrin receptor is required for endocytosis of HFE and regulation of iron homeostasis. Nat Cell Biol. 2000;2(12):953–7. doi: 10.1038/35046611
Rivera S, Nemeth E, Gabayan V, Lopez MA, Farshidi D, Ganz T. Synthetic hepcidin causes rapid dose-dependent hypoferremia and is concentrated in ferroportin-containing organs. Blood. 2005;106(6):2196–9. doi: 10.1182/blood-2005-04-1766
Shayeghi M, Latunde-Dada GO, Oakhill JS, Laftah AH, Takeuchi K, Halliday N, et al. Identification of an intestinal heme transporter. Cell. 2005;122(5):789–801. doi: 10.1016/j.cell.2005.06.025
Stein J, Connor S, Virgin G, Ong DE, Pereyra L. Anemia and iron deficiency in gastrointestinal and liver conditions. World J Gastroenterol. 2016;22(35):7908–25. doi: 10.3748/wjg.v22.i35.7908
Tolkien Z, Stecher L, Mander AP, Pereira DI, Powell JJ. Ferrous sulfate supplementation causes significant gastrointestinal side-effects in adults: a systematic review and meta-analysis. PLoS One. 2015;10(2):e0117383. doi: 10.1371/journal.pone.0117383
Tsiolakidou G, Koutroubakis IE. Stimulating erythropoiesis in inflammatory bowel disease associated anemia. World J Gastroenterol. 2007;13(36):4798–806. doi: 10.3748/wjg.v13.i36.4798
Tulewicz-Marti E, Moniuszko A, Rydzewska G. Management of anemia in inflammatory bowel disease: a challenge in everyday clinical practice. Prz Gastroenterol. 2017;12(4):239–43. doi: 10.5114/pg.2017.72096
Ministry of Health Protection of Ukraine.Unification of the clinical protocol of the primary and secondary (specialized) medical assistance «Zalizodeficitna Anemia» [Internet]. 2015. Order No. 709. 2015 leaf fall 02. Available from: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v0709282-15#Text
Vidiborets SV. Metabolism of saliva and salivation: Monograph. Boston: Primedia eLaunch; 2022. 264 p. doi: 10.46299/979-8-88831-932-1
Vidiborets S, Borisenko D. Hepcidin, transferrin, feritin: physiological role as the central regulators of the exchange of air in the body. Science Review (Poland). 2019;10(27):8–15. doi: 10.31435/rsglobal_sr/30122019/6862
Vydyborets S, Sergienko S. Complications and side effect when applying preparations of iron salts. Hematol. Transfusiol. Eastern Europe 2016;2(1):82–92
World Health Organization. Assessment of iron status in the human body by serum ferritin level: WHO recommendation [Internet]. Geneva: WHO; 2020. 82 p. Available from: https://www.who.int/publications/i/item/9789240000124
Weiss G, Ganz T, Goodnough LT. Anemia of inflammation. Blood. 2019;133(1):40–50. doi: 10.1182/blood-2018-06-856500
Ministry of Health Protection of Ukraine. Zalizodefizitna anemia. Adapted nastanov, based on evidence. Kyiv: MHU; 2015. 77 p.
