Ферритин и депонированное железо¶
Ферритин — это основной белок хранения железа в организме человека и животных, представляющий собой водорастворимый комплекс, способный связывать до 4500 атомов железа в своей полой глобулярной оболочке. Ферритин и депонированное железо — не одно и то же: ферритин является белковой «упаковкой», а железо — минералом, который в нём хранится. В клинической практике уровень сывороточного ферритина используется как ключевой маркёр запасов железа в организме, однако сам ферритин биохимически отличается от свободного или циркулирующего железа.
¶Структура и свойства ферритина
Молекула ферритина состоит из 24 субъединиц двух типов: тяжёлых (H) и лёгких (L). Тяжёлые субъединицы обладают ферроксидазной активностью и катализируют окисление Fe²⁺ до Fe³⁺, что необходимо для отложения железа в виде минерального ядра (ферритинового гидроксида) внутри белковой полости. Лёгкие субъединицы участвуют в стабилизации минерального ядра и депонировании железа. Соотношение H- и L-субъединиц варьирует в зависимости от ткани: в сердце и мозге преобладают H-субъединицы, в печени и селезёнке — L-субъединицы.
Внутри молекулы ферритина содержится до 4500 атомов железа, что составляет примерно 20 % от массы всего комплекса. В норме концентрация ферритина в сыворотке крови у взрослых мужчин составляет 30–300 мкг/л, у женщин — 15–150 мкг/л. Значения ниже 15 мкг/л практически всегда указывают на истощение запасов железа.
¶Отличие ферритина от железа
Железо в организме существует в нескольких формах, и ферритин — лишь одна из них:
| Форма железа | Локализация | Функция |
|---|---|---|
| Ферритин | Внутри клеток (печень, селезёнка, костный мозг) | Депонирование запасов |
| Трансферрин | Плазма крови | Транспорт Fe³⁺ от кишечника к тканям |
| Гемоглобин | Эритроциты | Перенос кислорода |
| Миоглобин | Мышцы | Резерв кислорода в мышечной ткани |
| Гем | Ферменты (цитохромы, пероксидазы) | Окислительно-восстановительные реакции |
Общее количество железа в организме взрослого человека составляет около 3–5 г, из которых примерно 60–70 % приходится на гемоглобин, 3–4 % — на миоглобин, 0,1 % — на транспортное железо в плазме и лишь около 10–20 % — на ферритин и гемосидерин (нерастворимую форму запаса). Таким образом, подавляющее большинство железа в организме не связано с ферритином.
¶Ферритин как маркёр запасов железа
Уровень сывороточного ферритина отражает прежде всего запасы железа в паренхиматозных органах. При снижении запасов ферритин высвобождается из клеток печени и селезёнки в кровь, поэтому его концентрация в сыворотке пропорциональна общему содержанию депонированного железа. Это делает ферритин одним из самых ранних и чувствительных маркёров латентного дефицита железа: он снижается раньше, чем падают гемоглобин или сывороточное железо.
Важно, что ферритин является острофазным белком: его уровень повышается при воспалении, инфекциях, онкологических заболеваниях и хронических болезнях печени независимо от реальных запасов железа. В таких случаях для оценки запасов дополнительно определяют трансферрин, насыщение трансферрина железом, растворимые рецепторы трансферрина или используют расчётный показатель — индекс насыщения трансферрина.
¶Обмен железа и роль ферритина
Поглощение железа в кишечнике осуществляется через рецепторы DMT1 на апикальной мембране энтероцитов. В клетке железо либо включается в состав ферритина для временного хранения, либо транспортируется через базальную мембрану с помощью белка ферропортина в кровоток, где связывается с трансферрином. Регуляция ферропортина осуществляется гепсидином — пептидным гормоном печени, который при избытке железа или воспалении снижает выход железа из клеток.
При разрушении эритроцитов в селезёнке гемоглобин распадается, железо высвобождается и вновь включается в цикл — частично в виде ферритина в макрофагах, частично возвращается в костный мозг на синтез нового гемоглобина.
¶Клиническое значение
Определение ферритина входит в стандарт обследования при подозрении на железодефицитную анемию, хронические заболевания с нарушением обмена железа, а также при мониторинге пациентов с гемохроматозом (генетическим избытком железа) и при внутривенном введении препаратов железа. Повышенный ферритин наблюдается при гемохроматозе, гепатитах, лейкозах, лимфомах и синдроме активации макрофагов.
Источники:
- Гематология: национальное руководство / под ред. В. Н. Серова, О. А. Рукавицына. — М.: ГЭОТАР-Медиа.
- Клинические лабораторные исследования: национальное руководство / под ред. А. И. Карпова, В. В. Меньшикова. — М.: ГЭОТАР-Медиа.
- Andrews N. C. Disorders of iron metabolism. — New England Journal of Medicine, 1999.
- Camaschella C. New insights into iron deficiency and iron overload. — Blood Reviews, 2010.