Введение
Дефицит железа (ЖД) — патологическое состояние, вызванное нарушением всасывания, чрезмерным расходованием, недостаточным поступлением железа или кровопотерей [1—4]. ЖД является самой распространенной причиной анемии и составляет, согласно данным ВОЗ, около 30—50% от всех анемий [5, 6]. Во всем мире от железодефицитной анемии (ЖДА) страдают более 2 млрд человек [7].
В клинической практике для диагностики ЖД обычно используют определение концентраций в сыворотке крови железа, ферритина и трансферрина, прежде всего с тем, чтобы рассчитать его насыщение железом. Однако при наличии у пациента системного воспалительного процесса такого, например, как инфекционное или онкологическое заболевание, возникают трудности в дифференциальной диагностике между истинным и функциональным ЖД. При системном хроническом воспалении через цитокиновый путь и активацию макрофагальной системы возникает «функциональное» снижение железа, приводящее к анемии, известной под названием анемии хронического воспаления (АХВ) [8—11]. Истинный ЖД может отмечаться на фоне АХВ, однако в случае выраженной АХВ терапия препаратами железа ведет к осложнениям, включая вторичный гемохроматоз.
При этом диагностика ЖД на фоне системной воспалительной реакции сложна, поскольку при воспалении уровень ферритина часто увеличивается, а железа, в связи с его накоплением в клетках ретикулоэндотелиальной системы, — снижается [12]. В частности, показано отсутствие корреляции между уровнем ферритина в сыворотке и запасами железа в костном мозге у пациентов с активным ревматоидным артритом [9]. Известно, что трансферрин — «отрицательный» белок острой фазы, синтез которого снижается на фоне воспаления, что приводит ко вторичному изменению его насыщения железом.
В конце 90-х годов впервые описан чувствительный и ранний маркер ЖД-растворимый рецептор трансферрина (рТФР), содержание которого в крови увеличивается пропорционально дефициту тканевого железа [12, 13]. Рецептор трансферрина является двухцепочным трансмембранным белком преимущественно эритроидных клеток-предшественников, инициирующим захват в комплексе с трансферрином железа внутрь клетки для синтеза гемоглобина и образования депо железа. Внеклеточная часть рецептора рТФР подвергается воздействию протеаз и попадает в кровоток. Количество рТФР в крови пропорционально количеству железа, необходимого для эффективного эритропоэза, то есть чем выше концентрация рТФР, тем более выражен ЖД. В отличие от перечисленных выше диагностических маркеров (железо, ферритин, насыщение трансферрина железом), на рТФР не оказывают влияния патогенетические механизмы воспаления [14].
Цель данного исследования — подтвердить диагностическую ценность определения сывороточного уровня рТФР и индекса рТФР/logФерритин (рТФР-Ф) в выявлении истинного ЖД на фоне анемий различного генеза.
Материал и методы
Для выделения групп больных с первичными (идиопатическими) формами анемий, мы применили критерии включения с тем, чтобы исключить из исследования пациентов с вторичными и транзиторными формами анемий (табл. 1). В результате были отобраны 38 больных с ЖДА (27 женщин и 11 мужчин в возрасте от 21 до 90 лет), проходивших лечение в ПСПбГМУ им.Павлова и городской больнице № 40. Контрольную группу составили 47 здоровых доноров в возрасте от 35 до 62 лет. В качестве групп сравнения были обследованы 16 больных АХВ (10 женщин, 6 мужчин в возрасте от 45 до 92 лет), 37 больных анемией смешанного генеза (АСГ: АХВ + предполагаемый ЖД — снижение железа или ферритина) в возрасте от 63 до 91 года и 15 пациентов (13 женщин и трое мужчин в возрасте от 51 до 91 года) с анемией неясного генеза (АНЗ; отсутствие воспаления, дефицита железа, витамина В12 и фолиевой кислоты, нормальный уровень скорости клубочковой фильтрации).
Таблица 1. Критерии включения/исключения пациентов с анемиями
| Критерии включения | Критерии исключения |
| Анемия от 70—115 г/л | Гемотрансфузия в течение последних 3-х месяцев |
| Подтвержденная персистенция анемии более 6 месяцев | Морфологически верифицированный диагноз злокачественной опухоли, гематоонкологические заболевания, острые кровотечения |
| Известная функция почек | ТЭЛА, острые тромбозы, инсульты |
| Обширные гематомы | |
| Полиорганная недостаточность | |
| Тяжелые формы ХСН | |
| Декомпенсированный сахарный диабет |
Диагноз ЖДА был установлен при уровне ферритина менее 30 нг/мл, либо уровне сывороточного железа менее 12,5 мкмоль/л при значении С-реактивного белка (СРБ) в сыворотке крови менее 5 мг/л, уровне гемоглобина менее 120 г/л у женщин и менее 130 г/л у мужчин; АХВ — при наличии анемии и воспалительного процесса, повышения СРБ более 5 мг/мл (при отсутствии ЖД, дефицита витамина В12 и фолиевой кислоты). Взятие крови производили в день поступления до назначения заместительной и дезинтоксикационной терапии.
Содержание рТФР в сыворотке крови определили методом иммуноферментного анализа (BioVendor, Чехия). Уровень трансферрина и ферритина измеряли на биохимическом анализаторе Beckman Coulter Unicel DxH 800 (Beckman Coulter, США). Статистический анализ данных проводился с помощью лицензированного программного обеспечения GraphPad Prism 7.04 (GraphPad Software, США). При сравнении уровня рТФР между исследуемыми группами был использован непараметрический метод Манна—Уитни. Различие считалось достоверным при уровне значимости p<0,05. Для определения клинической значимости теста бы использован ROC-анализ с построением ROC-кривой и определением порога разделения. Корреляционная связь определялась методом Спирмена.
Результаты
Достоверность различий между содержанием в крови железа, ферритина, трансферрина, рТФР-Ф, а также между средним объемом эритроцита (MCV) и индексом рТФР-Ф (рТФР/logФерритин) у пациентов с хронической ЖДА, АХВ, АСГ, АНГ и у доноров (контрольная группа) представлена в табл. 2.
Таблица 2. Уровень железа, ферритина, трансферрина, MCV, рТФР и индекса рТФР-Ф в крови у пациентов с ЖДА, АХВ, АСГ, АНГ и доноров
| Показатель (единицы измерения) | ЖДА | АХВ | АСГ | АНГ | Доноры | Достоверность различий, p |
| [Me (Q 0,25; Q 0,75)] | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| Гемоглобин (г/л) | 99 (92,0;109,0) | 103 (95,0;110,7) | 100 (97,3; 111,8) | 106 (97,0;108,7) | 140 (132,5; 145,5) | p1—2=0,2695 p1—3=0,4657 p1—4=0,1420 p1—5<0,0001 |
| Железо (мкмоль/л) | 4,5 (3,48;5,80) | 10,4 (7,03;14,10) | 4,2 (3,18; 6,03) | 15,3 (13,40; 18,55) | 20,1(13,4; 23,4) | p1—2<0,0001 p1—3=0,7644 p1—4<0,0001 p1—5<0,0001 |
| Ферритин (нг/мл) | 17 (6,1;31,1) | 139 (89,7;315,2) | 79 (61,8; 75,1) | 115 (34,1; 174,8) | 90 (84,7; 109,3) | p1—2<0,0001 p1—3<0,0001 p1—4<0,0001 p1—5<0,0001 |
| Трансферрин (г/л) | 3,64 (3,34;3,96) | 2,10 (1,98;3,14) | 2,96 (1,98; 3,20) | 2,53 (2,33; 3,17) | 3,01 (2,29; 3,15) | p1—2=0,005 p1—3=0,0022 p1—4=0,0001 p1—5=0,0019 |
| MCV (фл) | 79 (72,1;82,4) | 91 (81,9;93,6) | 83 (81,2; 88,5) | 88 (84,9; 93,1) | 88 (84,4; 91,1) | p1—2=0,0007 p1—3=0,0336 p1—4=0,0002 p1—5<0,0001 |
| рТФР (мкг/мл) | 2,50 (1,88;3,94) | 0,9 (0,86;0,86) | 1,71 (0,75; 1,28) | 1,04 (0,72; 1,12) | 0,85 (0,67; 0,90) | p1—2<0,0001 p1—3<0,0001 p1—4<0,0001 p1—5<0,0001 |
| Индекс рТФР-Ф | 2,16 (1,40;3,60) | 0,43 (0,37;0,64) | 1,01 (0,39; 2,40) | 0,53 (0,29; 0,73) | 0,40 (0,36; 0,58) | p1—2<0,0001 p1—3<0,0006 p1—4<0,0001 p1—5<0,0001 |
Более чем у 80% больных анемиями преобладала анемия легкой степени тяжести с гемоглобином больше 90 г/л. Достоверных различий концентрации гемоглобина в разных группах анемий не обнаружено. Уровень железа в сыворотке крови оказался достоверно снижен у пациентов ЖДА по сравнению с пациентами с АНГ, АХВ и донорами (p<0,0001), в то время как достоверной разницы с группой АСГ не обнаружено. Уровень ферритина у группы ЖДА был существенно ниже относительно других групп (p<0,0001). Также было обнаружено, что содержание трансферрина в крови достоверно выше, а MCV ниже у пациентов с ЖДА, по сравнению с пациентами АХВ, АНГ, АСГ и донорами. В группе ЖДА уровень рТФР и индекса рТФР-Ф оказался достоверно выше по сравнению с контрольной группой и группами сравнения (p<0,0001) (рис. 2, 3; табл. 2).
Рис. 1. Уровень рТФР у доноров, пациентов с АНГ, АХВ, АСГ и ЖДА.
АНГ — анемия неясного генеза (пациенты с нормальной СКФ, без дефицита железа, витамина В12 и фолиевой кислоты, без повышения СРБ в крови); АХВ — анемия хронического воспаления; АСГ — анемия смешанного генеза (пациенты с ЖД и анемией хронического воспаления); ЖДА — железодефицитная анемия.
Рис. 2. Уровень индекса рТФР/log Ферритин у доноров, пациентов с АНГ, АХВ, АСГ и ЖДА.
АНГ — анемия неясного генеза (пациенты с нормальной СКФ, без дефицита железа, витамина В12 и фолиевой кислоты, без повышения СРБ); АХВ — анемия хронического воспаления; АСГ — анемия смешанного генеза (пациенты с ЖД и анемией хронического воспаления); ЖДА — железодефицитная анемия; рТФР-Ф — индекс рТФР/log Ферритин.
Рис. 3. ROC-кривая, отражающая специфичность и чувствительность рТФР и индекс рТФР-Ф.
С помощью ROC-анализа мы определили пороговое значение концентрации рТФР с расчетом чувствительности и специфичности метода для исключения железодефицитного состояния. Так, при чувствительности 91,7% и специфичности 86,8% порогом разделения (cut off), по нашим данным, следует считать концентрацию в сыворотке крови рТФР 1,52 мкг/мл (рис. 2). Доля площади под кривой составила 0,9422. Аналогичный анализ индекса рТФР-Ф дал чувствительность и специфичность 89,2 и 92,9% соответственно, с порогом разделения — 1,09 мкг/мл, доля площади под кривой — 0,9527 (рис. 3).
Обсуждение
Диагностика ЖД у пациентов с АХВ всегда вызывала трудности у клиницистов, в связи с влиянием провоспалительных цитокинов на стандартные показатели феррокинетики. Несмотря на то, что измерение содержания в крови рТФР внесено в качестве диагностического маркера ЖД в федеральные рекомендации [5], исследование рТФР у пациентов с анемиями на практике используется весьма ограниченно. В то же время, этот тест имеет ряд неоспоримых преимуществ для диагностики ЖД. Прежде всего, рТФР — маркер ЖД, на который не влияют воспалительные реакции [15—19]. Кроме того, измерение уровня рТФР позволяет косвенно оценить скорость эритропоэза и адекватность пролиферации костного мозга для любого вида и степени анемии, а также контролировать эритропоэтический ответ на различные формы терапии [20—22].
Наше исследование показало, что уровень железа в крови был достоверно ниже у пациентов с ЖДА относительно контрольной группы, а также групп сравнения за исключением АСГ. Нами не обнаружено достоверных различий уровня железа сыворотки крови между группой ЖДА и АСГ, что указывает на множество возможных причин снижения концентрации железа в крови.
При этом было выявлено достоверное снижение ферритина у пациентов с ЖДА по сравнению с пациентами АХВ, АНГ, АСГ и донорами. Действительно, ферритин является «золотым стандартом» диагностики ЖД и, в отличие от рТФР, активно используется в клинической практике. Однако при наличии системного воспаления уровень ферритина часто повышается, что может маскировать истинный ЖД [23, 24]. Таким образом, при смешанных генезах анемии у пациентов с тяжелыми нозологиями таких как хронические болезни почек, системное воспаление, онкологические заболевания, использование маркеров, на которые влияет наличие воспалительного процесса, может привести к ошибкам в диагностике, отсрочивая необходимую терапию. Также следует учитывать, что уровень ферритина в крови повышается при употреблении алкоголя, рабдомиолизе, инфаркте миокарда и снижается при патологии печени, в частности, при гепатитах [25—27]. Содержание трансферрина при ЖДА достоверно выше, а MCV — ниже, по сравнению с другими группами. Но, несмотря на достоверность различий между группами, наименьшая наблюдалась между ЖДА и группой АСГ в связи с влиянием воспаления на данные показатели, которое проявляется снижением уровня трансферрина в сыворотке крови.
В нашем исследовании у пациентов с ЖДА уровень рТФР достоверно выше в отличие от больных с АХВ, АНГ и доноров, что совпадает с данным зарубежных исследований [28], а специфичность и чувствительность рТФР и особенно для индекса рТФР-Ф оказались несколько выше, чем в [29].
Выводы
Измерение содержания рТФР в сыворотке крови является единственным доступным для рутинного использования, не зависимым от воспалительных факторов, маркером истинного ЖД при АХВ. Использование уровня рТФР и индекса рТФР-Ф позволяет улучшить диагностику ЖД на фоне хронического воспаления и дает возможность своевременно начать адекватное лечение и повысить качество жизни больного.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.