15. Željezo lekcija

8/18/2019 15. Željezo lekcija

1/67

Metabolizam željeza i

skladištenje

Dr Adlija ČuševićKlinička biohemija I

Farmaceutski fakultet Sarajevo


2/67

Željezo i klinička medicina

Česta obolenja Deficit željea !"terećenje željeom

Anemia hroničnih obolenja !bolenja treće# svijeta Individualno vs "o"ulacijsko dravlje $aličiti interesi

%esna industrija &e#etarianske #ru"e

'istorijsko okruženje


3/67


4/67

Funkcije željeza

4renosioc kiseonika hemo#lobin

Skladištenje kiseika

%io#lobin 5astanak ener#ije 6itohromi )oksidativna fosforilacija*

(nimi Krebs ciklusa

dru#i Detoksikacija jetre )citohrom "7+8*

Esencijalan element


5/67

Toksičnost željeza

9eljeo može oštetiti tkiva Kataliira konveriju hidro#en "eroksida u slobodne

radikale Slobodni radikali mo#u na"asti:

;elijske membrane 4roteini D5A

5a#omilavanje željea veano a kancer


6/67

Distribucija željeza

/+ 3 7+ m# = k# željea u odraslo# muškarca >otal oko 7 # (rirociti hemo#lobin 2 +8? %išići kao mio#lobin 3 @?

Skladišta kao feritin 2 /8? Koštana srž )@?* $etikuloendotelne ćelije )@?* jetra )-+?*

Dru#i hem "roteini 2 +? 6itohromi< mio#lobin< dru#i u Serumu 2 8B?


7/67

1 to 2 mg željeza uđe u organizamsaki dan!

"aje#i $rocenat tog željezainkor$oriran u %emoglobin

eritroidni% $rekurzora i zreleeritrocite! "aje#i $rocenat željeza iz $lazme

se deriatizira iz kontinuiranograzlaganja %emoglobina usenescentnimn eritrocitima

$utem makro&aga 'aki dan 1 do 2 mg željeza seizgubi iz organizma!

(staatk željeza se skladišti$rimarno u %e$atocitima!


8/67

Trans$ort željeza u kri

eritrociti kao hemo#lobin 5e može se amjenjivati 4lama &ean a transferin 4renosi željeo imeCu raličitih lokacija u oranimu

ImeCu crijeva< jetre< koštane srži< makrofa#a 9eljeo se "reuima u ćelijama "utem

transferinskih rece"tora


9/67

Trans&erin 4rotein % masa@@


10/67

Trans&erin Testiranje $utinski test a is"itivanje statusa željea 4onat "od imenom >I6 )uku"ni ka"acitet veivanja

željea* Visok nivo:

5iak sadržaj željea u or#animu

Niski nivoi: 4re"una skladišta

Druga stanja

rast: stanja sa visokim estro#enima )trudnoća< !64* "ad: malnutricija< hronična obolenja jetre< hronična obolenja )e#

mali#nitet*< stanja #ubljenaj "roteina< kon#enitalni nedostaci<neonatusi< akutna faa )ne#ativni reaktanti*


11/67

Trans&erin )ece$tori

Sku"ljaju željeo sa transferina da bi semo#lo "reueti u ćelijama 4re"onaje i veuje transferin $ece"tor . transferin endocitoa 9eljeo se ot"ušta u ćeliju "utem trans"ortera

željea )D%>B*

$ece"tor . transferin se vraćaju na ćelijsku"ovršinu

!slobaCa se transferin


12/67

)astorljii trans&erin rece$tori

!blik ćelijskih "ovršinskih rece"tora%o#u se naći u cirkulaciji

&isoke koncentracije u deficitu željea5iski nivoi kod o"terećenja željeom%o#uća ulo#a u deficitu željea u odnosu na

mjesto inflamacije5isu rutinski dostu"ni


13/67

'erum željezo Serum sadrži oko 8B? uku"no# željea "reko +? željea seruma je veano a transferin Serum željeo je rutinski test u krvi %jeri se uku"no željeo u serumu)ne u eritrocitima*

!#raničena samostalna u"otreba Koristan kod inter"retacije statusa željea samo

kada su vrijednosti "uno velike)trovanje željeom* Kombinuje se obično sa serum transferinom a

iražavanje saturacije transferina


14/67

(dređianje serumskogželjeza

Serum željeo rutinski test u krvi 5iak nivo:

Deficit željea Dru#i uroci: slučajne varijacijeG akutna ili hroničnainflamacijaG "re2menstrualne te#obe

&isoki nivoi: !"terećenje željeom dru#i: slučajne varijacije !64< trudnoća< nedavna tera"ija željeom


15/67

Analitika željeza

Serumsko željezo je željezo vezano za transferin seruma i ne uključuje

Željezo u sklopu slobodnog hemoglobina

Faze:

1. sloba!anje željeza iz transferina"obaranje p# seruma$%. &eduk'ija Fe"((($ u Fe"(($). *ompleksiranje sa hromogenima koji sadrže reaktivnu grupu tipa

+,-+-,+/: #eliranje metalnih katijona izme!u dva nitrogena

0.Apsorb'ija helata propor'ionalna kon' željeza


16/67

Hromogeni:

1.atofenantrolin disulfonat 0)/ nm

%.2ripiridil triazin 03) nm

).Ferozin 04% nm

/.2erosit 05) nm


17/67

Trans&erin 'aturacija

4rocenat transferina )>I6* veivnih mjestakoji su is"unjeni sa željeom

Kombinira dva faktora u svrhe "ovećanjaosjetljivosti

!"terećenje željeom &isoko željeo.niak transferin &isoka saturacija)+8 3 B88?*

5ajbolji serumski marker a "raćenje rastakoncentracije željea u or#animu

Koristi se kao skrinin# u ovim slučajevima<


18/67

Trans&erin 'aturacija

,ormalno željezo ,ormalan transferin Satura'ija )06

7isoko željezo ,izak transferin Satura'ija 586

2ransferin željezo

ptere9enje željezom

,&A;ni status željeza


19/67

*nalitika +,-. i T,-.EI6 i >I6 odreCuju se dodavanjem

dovoljno Fe)III* a "ostianje saturacijetransferina

&išak željea se ukloni a"sorbcijom sama#neij karbonatom4onovi se esej

SaturacijaH B88serumsko željeo=>I6Serum transferin #=JH8I6


20/67

Faktori koji utječu na koncentracije željeza/T,-. i trans&erinsaturaciju

Dnevne varijacije %ensturacija)B82/8? "ad* >rudnoća)rast bo# "ro#esterona ili "ad bo# anemije* Enos željea )visoke vrijednosti čak i a saturaciju* do B88? 4osuCe


21/67

'kladišta željeza 0 FeritinSkladišta željea su u jetri i #otovo svim dru#im

ćelijama%masa 7,8


22/67

Feritin 0 (dređianje

$utinski test 3 refleksija skladišta željea 5iak nivo u serumu

Indicija deficita željea )visoka s"ecifičnost*

&isok nivo u serumu !"terećenje željeom Dru#a stanja 3 Feritin može rasti u serumu: >kivno oslobaCanje )he"atitis< leukemia< limfoma*

!d#ovor akutne fae )oštećenje tkiva


23/67

*nalitika &eritina

B? "lama željea u formi feritina&rlo osjetljiv indikator deficita željea'ronična inflamatorna obolenja< reumatoidni

artritis< obolenje bubre#a te brojni mali#niteti "o"utlimfoma< kancera dojke ili neuroblastoma imaju a"osljedicu ili rast ili feritin u sklo"u refvrijednosti

$ast feritina2hemosideroa i hemokromatoa a ove slučajeve nije skrinin# test I$%A)imunoradiometrijski esej* i (JISA


24/67

ubitak željeza

fiiološki Lubitak ćelija: crijeva< deskvamacija %enstruacija )Bm#=dan* >rudnoća< laktacija

4atološki krvarenja 6rijeva< menora#ija< hirurški ahvati< obiljna

hematurija


25/67

"aje#i $rocenat željeza iz

$lazme se deriatizira izkontinuiranog razlaganja%emoglobina usenescentnimn eritrocitima$utem makro&aga

'aki dan 1 do 2 mg željezase izgubi iz organizma!

(statak željeza se skladišti$rimarno u %e$atocitima!


26/67

onono iskorištenje željezaStare ćelije se rabijaju u

makrofa#ama)#ušterača* te dru#imor#anima

9eljeo se trans"ortuje u jetru i dru#askladišta

&rlo malo željea se #ubi metabolimom


27/67

'caenging željeza

Intravaskularna hemolia $a#radnja eritrocita u cirkulaciji

Slobodni hemo#lobin veuje ha"to#lobine 2M

"reuimanje jetra Slobodni hem veuje hemo"eksin 2M "reuimanje jetra 'em koji "rolai kro bubre# rea"sorbcija >ri mehanima a konerviranje željea u "atološkim

situacijama 'istorijski< deficit željea je obolenje koje se može

ibjeći


28/67

ubitak željeza 5ere#ulisan "roces 5ema mehaniama da se re#ulira #ubitak željea i

or#anima

4revelik unos ne može biti kom"enovan "ovećanim#ubitkom

Smanjen unos ne može biti "raćen smanjenim #ubitkom

To znači da se %omeostaza željeza održaa $utemunosa željeza!


29/67

5ormalna homeostaa željeakod ljudi

'$ecializirani trans$ort sistemi i mebranskinosači su se razili kod ljudi da bi se održalo

željezo u rastorljiom stanju u cirkulaciji 3i!e!/ezano za serum trans&erin 4T&56 ili trans&er duž

membrana4uključeni metal trans$orteri0 dialentni metal trans$orter 1 4DMT15 ili&ero$ortin17,reg017MT016 za utilizaciju na niou

tkia! ošto ne $ostoji me%anizam namjerne ekskrecije

željeza $reko jetre ili bubrega/ %omeostazaželjeza se $rimarno održaa $reko črste

regulacije a$sorbcije željeza u crijeima i $rekoisokog stu$nja konzeracije skladišta željeza u

organizmu!


30/67

*bsor$cija željeza

B 3 - m# željea se a"sorbuje svaki dan )bilans željea B 3 - m# *

Lornji #ubici se javljau u duodenumu 4reuima se kao jonsko željeo ili hem željeo samo B8? željea i dijete se a"sorbuje

9eljeo u višku Se obično ne a"sorbuje ili se adržava na nivouenterocita i is"ušta u crijevni trakt


31/67

*$sorbcija 8em željeza

'em se odvoji od #lobina crijeva Absorbuje se u enterocit kao hem

9eljeo se oslobaCa u "ul enterocita ilia"sorbuje intaktno!vo do"rinosi "reko "ola željea u dijeti

a"adnaka i mno#o manje u dru#im dijetama5e raumije se baš najbolje


32/67

*$sorbcija željeza

DcNt $edukcija Fe... u Fe.. D%>B

>rans"ort u ćelije

Feritin Skladišta u ćeliji

'efestin

!ksidacija Fe.. u Fe... Fero"ortin

>rans"ort vani


33/67

9etra i metabolizam željeza

'e"cidin "rodukcija od strane jetrekontrolira a"sorbciju na raini crijeva "a"rema tome i skladišta

'F( i hemojuvelin uključeni u re#ulacijuhe"cidina

Inaktivira fero"ortin

Protein Funkcija Ekspresija


34/67


Ft "# and ; subunits$" (&2& $

Skladi?tenje željeza ,ajve9i pro'enat 9elija

2f&1

" (&2& $

>ptake željeza ptake željeza #epato'iti@ 'irkuliraju9i

mono'iti21 ",ramp%B21$" (&2& $

sloba!anje žečjeza izendozoma u 'itoplazmu

FC1B(&1B2C1" (&2& $


35/67

4roteini< nosači< O0re#ulatori1

metabolima željea


uodenalni 'itohrom b Feri reduktaza glavnom: jetra@gu?terača@bubreg@sr'e.tako!er: duodenum@ mozak


36/67

AS!$46IPA 9(JP(A

rans"or e ea


37/67

rans"or e ea Fe 2:T& ezjue se zaT&)1na eritrocitu! Fe 2:T&7T&)1 kom$leksi se

lokaliziraju i inaginacijom se staraju endosomi! roton$um$a doodi do $ada $8 što uzrokuje oslobađanje željeza!

DMT1 $okre#e željezo duž membrane endozoma u cito$lazmu!*$o0T&; T&)l biaju reciklizirani na #elijksoj $oršini za daljuu$otrebu! + eritrocitima/ najiše željeza je inkor$orirano u

$roto$or&irin za sintezu %ema 4mito%ondrije5!


38/67

)egulacija absor$cije željeza

$aste 5isko željeo dijeta 5iska skladišta 4ovećana "rodukcija eritrocita 5iak hemo#lobin 5iak sadržaj kisika u krvi

Smanjena Sistemska inflamacija


39/67

oe#an u$take željeza

5isko željeo dijeta&odi ka "ovećanoj aktivnosti

D6Nt i D%>B

Iavano lokalnim faktorima u crijevuSi#nal i or#anima u crijeva kao od#ovor

na "ovećane "otrebe

'e"cidin 4ovećani nivoi smanjuju absor"ciju željea 5iski nivoi "ovećavaju a"sorbciju željea


40/67

8e$cidin

-+ ak "e"tid Identificiran -888 Antimikrobna aktivnost 8e$atički bakteriocidalni "rotein Llavni re#ulatorni hormon Inaktivira fero"ortin

austavlja željeo da iaCe i ćelija crijeva 9eljeo se #ubi u stolici kada se "rane crijevne ćelije

&odi ka smanjenoj a"sorbciji željea na raini crijeva

(slobađanje željeza iz #elija


41/67

(slobađanje željeza iz #elija Fero"ortin "risutan na ćelijskoj "ovršini i oslobaCa

željeo %ože se naći na ćelijama crijeva< jetrenim ćelijama i

makrofa#ama >reba kofaktor a oksidaciju željea da bi se dovolilo

veivanje a transferin 'efestin u crijevu 6erulo"lamin u dru#im ćelijama

'e"cidin blokira oslobadjanje željea i svih ćelija

%o#uć mehaniam a anemiju kod hroničnih bolesti


42/67

)egulacija absor$cije željeza

4ovećana 5isko željeo i dijete

5iska skladišta željea <

4ovećana "rodukcija na raini eritrocita < 5iak hemo#lobin < 5iak sadržaj kiselonika <


43/67

smanjena a"sor"cija

9eljea na raini crijeva


44/67

De&icit željeza (kstremno čest

bo# reducirano# unosa


45/67

De&icit željeza Jaboratorijske "romjene:

5isko željeo )loša s"ecifičnost* 5iak feritin )odlična s"ecifičnost* $ast >ransferina )>I6*

5iska saturacija transferina 'i"ohromija< mikrocitoa Anemija

Fae $educirana skladišta (ritro"oeaR Anemija "raćena nedostatkom željea


46/67

*nemija %ronični% bolesti

Infekcija< inflamacija< mali#nitete 5iska a"sorbcija željea 5isko serumsko željeo

oje se skladišta u $( ćelijama 'e"cidin je "rotein akutne fae 4ovećan he"cidin

lokira željeo u criejvnim ćelijama 'vata željeo u makrofa#ama i jetrenim ćelijama

4roducira funkcionalni deficit željea 5e od#ovara na tera"iju željeom


47/67

*nemija %ronični% bolesti

>eško je radvojiti od anemije iavanedeficitom željea

%o#u "ostojati i ajedno Feritin= niak kod čisto# deficita ali "ovećan

kod od#ovora akutne fae Željezo= nikso u oba slučaja Trans&erin: visok kod "ravo# deficita željea

ali o"ada kod od#ovora akutne fae


48/67

enetička %emokromatoza

olest o"terećenja željeom Iavana "ovećanom a"sorbcijom željea 4onata od B@88

%ože djelovati na jetru


49/67

enetska %emokromatoza

M+? defekt u 'F( #enu )6-T-U* Asocira se sa niskim he"cidinom&odi ka "ovećanoj aktivnosti fero"ortina

4ovećana a"sorbcija željea na raini crijeva

Dru#i mehanimi $ast D%>B i DcNt aktivnosti

5ije "oveana sa he"cidinom Jimitirano "enetriranje )B 3 +8?*

%o#u biti uključeni i dru#i #eni


50/67

enetska %emokromatoza

'F(2veana >i" I B 3 'F( defekti

5ije veana a 'F(

>i" -a 3 'emojuvelin defekti

>i" -b 3 'e"cidin defekti >i" / 3 defekti na raini transferin rece"tora >i" 7 3 Fero"ortin defekti

Dr gi testo i e ani a stat s


51/67

Drugi testoi ezani za statusželjeza

'emo#lobin 5iak kod deficita željea< anemije hroničnih bolesti

%ean 6ell &olume)%6&*

5iak kod deficita< talasemije 9eljeo jetra &isoko kod o"terećenja željeom olji marker a he"atalni indeks željea nakon korekcija a

#odine starosti )'e"atički indeks željea*

9eljeo koštane srži 5isko kod deficita željea


52/67

Drugi testoi željezo

Eritro$oetin2re#ulira brinu stvaranja eritrocita Koristan "ri ralikovanju "rimarne "olicitemije od

sekundarnih

Kod "rvih niak ili nemjerljiv< kod dru#ih normalan iliraste Koristan kod utvrCivanja uroka kronične anemije Kod 5utricione2 raste

Kod hronično obolenje bubre#a o"ada )oštećenbubre#* Elisa zasnoano određianje


53/67

Drugi testoi željezo

!dreCivanje F(4a)slobodni "roto"orfirineritrocita*

F(4 raste kod "acijenata sa deficitom željeaili kod trovanja željeom

5ormalan kod talasemija koje imaju sličnesim"tome kao talasemije

(kstrakcija eritrocita< reekstarkcija "orfirina<"raćenje fluorescencije


54/67

-udu#nost

>retman he"cidinom kod o"terećenjaželjeom

lokiranje he"cidina kod anemije hroničnihbolesti

Dia#nostički testovi asnovani na he"cidinu


55/67

>ta $ročitati

Andres 56 %edical 4ro#ress: disorders ofiron metabolism 5(P% BG/7B:BT,2+

4ietran#elo A haemochromatosis 3 a ne look

at an old disease 5(P% -887G/+8:-/T/2@ Veiss L< Loodnou#h J> %edical 4ro#ress:

Anaemia of chronic disease 5(P%

-88+G/+-:B8BB2B8-/ Flemin# $(< acon $ !rchestration of iron

homeostasis 5(P% -88+G/+-:B@7B27


56/67

-*?*)

?u$roenzimi= Amino oksidae 6erulo"lamin 6itohrom c oksidaa Do"amin beta monooksi#enaa Jiil oksidaa

6u


57/67

.erulo$lazmin

Lliko"rotein akutne fae6irkulira u krvi

&ean a hekssouSintetiira #a veći broj ćelijaKataliira oksidaciju )FeII* i olakšava

veivanje a >fn5edostak bakra22222anemija acerulo"laminemija


58/67

Do$amin beta


59/67

Do$amin betamonooksigenaza

Adrenalan medula< neuroni sim"atikusa< noradrener#ički i adrener#ički neuroni u

mo#u Funkcija2"revoCenje do"amina u 5(5edostatak bakra2222"ad koncentracije

noradrenalina

@izil oksidaza


60/67

@izil oksidaza

4otreban a oksidativnu deaminacijuostataka liina

Intra i nterlančane vee koje stabiliiraju"roteine veivno# tkiva

5edostatak bakra222222abnormalnosti na rainiskeletno# i vaskularno# sistema


61/67

.u/An su$eroksid dizmutaza

6ito"lama Antioksidant

Kataliira redukciju - su"eroksid anijona domolekulsko# kislika i '- !-&isok nivo su"eroksida2222oštećenje


62/67

Metabolizam bakra

Absor"cija2trans"orteri bakra< nes"ecifičnitrans"orteri dvovalentnih jona

>rans"ort:%ukus26u %t< 6u4ortalna krv: 6u albumin< 6u transku"rein Petra: enimi< 6u cerulo"lamin ili

6uWWWWžuč i ekskrecijaKrv i tkiva26u cerulo"lamin22222222tkiva


63/67

Metabolizam bakra


64/67

*nalitika bakra

**'

Fotometrijske metode= 4%romogeni*

dietilditiokarbamat

iscikloheksanon !ksaldihidraon)ku"rion* atoku"roin

?@,",B?, A"*B*9


65/67

?@,",B?, A"*B*9(D)EC,*"9* -*?)*

Kliničko utvrCivanje statusa bakra 5iska koncentracija2nedostatak bakra u de"oima Koncentracija varira: A*&rijeme dana *>rudnoća)raste* 6*Kontrace"tivi)raste* D*Infekcije< inflamatorna stanja)raste* (*kortikosteroidi i A6>'2"ad bakra seruma


66/67

"edostatak bakra

Anemije)mikrocitna< hi"okromna*!steo"oroai lomoviDe"i#mentacija kože i kose4ad ko#nitivne "erformanse Ivori: jetra< orasi< sjemenke< soja< tamna

čokolada


67/67

.erulo$lazmin 4redstavlja +? bakra veano# u "lami !sjetljiv na iste faktore kao i "lama bakar (nimatsko odreCivanje)imunohemija* Ili odreCivanje "reko aktivnosti oksidae (nimi: Su"eroksid dimutaa)eritrocit* 6itohrom c oksidaa)trombociti*ili

leukociti

Aktivnost enima načajno reducirana koddeficita bakra 5e koristi se rutinski

Documents

15. Željezo lekcija