ZELŽZO MUDr. Michaela Králíková Biochemický ústav LF MU E-mail: mkralik@med.muni.cz : H O F ľ Ga Ge As Se m on Sb Te I Xe 49 50 51 52 53 54 Tl Pb Ei Po At Rn ! S4 S5 86 Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo 113 114115 116 117 11S ŽELEZO (Ferrum) Fe měkký, světle šedý až bílý kov známé již ve starověku druhý nejrozšířenější kov na Zemi 3 Fe2+, Fe3+ » v cjľíjíJjjJ3j/JLJí iíJLJŽJ 4 y, žsijy 2,5 g j deijjjj prjjenj püirsjvoLJ 'J D - 30 J7]£j., vsirebíj sb sjsj '\D% j dö/j/jj viľíľíy ükoJü 'J //jej apod. 4 Koncentrace železa /S v průběhu života novorozenci 9-36 pmoJ/J kojenci 4-28 (imol/l děti 9 - 22 (jtmol/l dospělí muži 12-27 (imol/l ženy 10 - 24 (ütmol/l 560 -1500 (.ig/l diurnální rytmus: maximum ráno, minimum večer (30%) J VJ B-Íri h) O J J £5 //J LJ £3 *n^^^^^^ Fe v potravě 10-30 mg/24 h] ztráta močí [OJ mg/24 h] Zásobní Fe: feritin hemosiderin •R? -*tfilco ceJJai speciální OvJjvíjšíjj jjjfô^íJjjíiJjjj absorpce ž^J^^i - -faktory SjpoCJÍlJíJJ | při: Bľíľaiíjsfeľjíjá/jjjjj idiopatické faruJJJíi/ní h^jjjocJiromató*:^ hypoixjj s eipJínil kostní dřená 15 Funkční: v hemoglobinu, myoglobinu, cytochromech, FeS-proteinech a enzymech (kataláza, peroxidáza, hydro lazy Pro, Lys, Phe a Try aj.) Transportní: v transferinu - 0,15% Zásobní: ve feritinu a hemosiderinu METHE OGLOBIN • Fe2+ -^> Fe3+ ^ N02-, CI03-, anilin ad. - NADPH (methemoglobinreduktáza), GSH (neenz., GPX) • HbM (HisF8 -^Tyr) • familiární methemoglobinemie (deficit methemoglobinreduktázy) • homozygotní forma deficitu G6PD (— blok pentosafosfatove cesty, která zdroj NADPH) MYOGLOBIN • 1 hem a 1 globinový řetězec • Mr =17 100 • t afinita ke 02 než Hb cytcjchrojw hemové metaloproteiny při tranportu e~ během dýchacího řetězce Fe3+ <-► Fe2+ cyt c 20 • KATALAZA J 2 r\2D2 —> rl/J -> 02 (H2D2 -> RDOfJ -+ H2D -> 02) ^ proiopurtyrm s fr', 4 podjsdrjaiky • PEROXIDAZY - 'r\202-sÄ[r\2-s2'r\20-'sÄ 21 TRANSFERUJ -O ' -M ■ ■ ■ 9-y» • transportní pro-is ju pro ŕV% '\ moVdkuVá víúb iimyAiníilné 2 Ps3"' ['\/A \xí} Pb^'J 'J j/jcj irij/jäfsrliju) j ßr^jJobiJjjjjj symB'ľjvovíjjj yjíľiľsch j -zníiíno pras 20 bioforsiu j V-i v séru/pJsjvnjšj 'i4 e.íirsjvsjälujJÍjr/je j íy^JoJo^jJcksi Jio/JcsniJTíics /S - 2 - 4 £j/J =! 2^ - 4-j i l;;j ojyj 22 TRANSFERIN • Zu •fyvioJDcjjüiiyüh podi/jj/jaii ja celková vazebná kapacita transferinu (total iron-binding capacity - TIBC) misyüami -2b\bzsss\ sjsj 2 'J/3., - ZhyiBk nirzývíiuiB volná va^äbná kapacita (latent iron-binding capacity - LIBC). • TIBC « LIBC + r s/5 • TIBC (jimol/l) = transferin/S (jimol/l) x 2 =46-90 |xmol/l • TIBC (mg/l) = transferin/S (g/l) x 2 x 56 = 2,8 - 5,6 mg/l 79 570 • Změny v hladině vazebně kapacity transferínu • [: hemolytická anémie, hsjnochromaíó^ ĽjrJióza j '\: iiíibííúb z í\Bí\uďĹiňkí\ žbYózi\ 24 TRANSFERUJ j yýpošďt triiiiBíBrinii víi^ijkiho íbíb-zd saturace transferinu: * rosí r373 ľu//JoJ7J1 , , , - S2]ILiraCfc \%\ == --------------—-------=------- X 4,41 \: nadbytek Fe 25 4 TRANSFERINU • atransferinemie - hereditární porucha syntézy transferin u • hypotrar ŕírinémie - doprovází exsudativní enteropatii, nefrotický sy • těžká proteinová malnutrice • chronické hepatopatie - pokles syntézy v játrech • zánět - transferin se chová jako negativní RAF • anémie t TRAMBFERINU • Fe/S současně t • akutní hepatitída, aktivní cirhóza • hemolytická anémie aj. stavy spojené s t rozpadem ery • excesivní přívod Fe • Fe/S současně 1 • anémie z nedostatku Fe • gravidita 27 c*" r r P £3DJjjb]Jrjj mjrjsfsľjľjová rscsp'ioľy • nejcitlivější ukazatel stavu Fe v bunkách • koncentrace /S = 0,85 - 2,29 mg/l • míra exprese na membráně ovlivňuj s množství komplexů transferin-Fe3+ prijatých buňkou • t: IC deficit Fe • j: IC nadbytek Fe 28 Racepj: arový ]llí\3X - ď íl Fi J Jog íBrí'ún • rozlišení deficit Fe • x • deficit při malignitách a zánětech \ radové nizsi chronických 29 Pozn.: Laktoferin • je protein podobný transferinu • váže Fe v mléce • také 2 vazebná místa pro Fe • usnadňuje střevní tibsorpci Fe u malých détí 30 FERRITIN j zíišubnl provin obsah ljj j čí Fe3+ • izoferitiny s tkáňovou specifitou [nďj /íce v jíiirsch, sJ^^jué, I^sííjj dřs/jjj sír^vijj sJkujcj) j JVJr > 44Ü [2Íiyjsj u21 jjjijožsívj re) dutina pro Fe3> okolo b winná schránka - apoferitin 24 podjednotek, typ H (heavy, kyselé) L (light, zásadité) izoferitiny zásadité -1 Fe; izoferitiny kyselé - 4 Fe; 3 ľ d G a, plllCBIltll.j IliiilüfüVB DD, • koncentrace feritinu /S d d ráží Váíiíiovb zíisoby -Z3\3-Z2\, 1y-z\ü\üi}]ck3 hüdnuiy: S 48 - 708 pmol/J $ 20 - 640 pmol/l kľyíiceJrJJ (C21V8 kihšné „norinúin'ŕ hodnoty v dLJsJsdku jmis.kovii.NJ ^íi/jáísjjj /jsho íjíidoľovýju oíj 8m ceněním) • |: mtiJJcjmjy (ušpecifický nádorový marker) zimoty (pozitivní RAF) hBiiiüiihfüiuittüZii haniulyLiskii 21 Jiia^iJobki^íJckíi si/jší/jje 32 Hemosiderin • označení pro r jj' roskopický obraz depozit železa • tvořen agregáty feritinu při nadbytku Fe organismu 33 ZbIb-Zü V Dľ£j3]JJJSJJJLJ » ! negativní význam - prooxidační účinky: • Antonova reakce: • H202 + Fe 2+ -► OH- + OH + Fe3+ • Fe3+ + 02 - -► Fe2+ + 02 • Fe z vazby v bílkovinách uvolňují 02", NO, Valv, AI,askorbát 34 Příjpfu poíľsj/ou J-JJavnf zjroie v potravě maso luéíáiJJíjy vejce s si J íl-j: Šp^íJÍlí celozrnné výrobky /JSTíŠ DDL ženy 15-18 mg 35 anémie z nedostatku železa infekce nádorová onemocnění (vyšší obrat ery při n ^lálním příjmu) nefrotický sy (ztráty transferinu močí) hemodialýza hyfjüiy/Eioza léčba ACTH a kortikoidy po operacích a při jiných stavech spojených s regenerací organismu (krevní ztráty + zvýšená spotřeba) • ANÉMIE Z NEDOSTATKU ŽELEZA —► hypochromní mikrocytární -► nejčastější hematologicke onemocnění ANEIYJJE 2 jNEDOSTATKU ŽELEZA Příčiny • snížený přívod železa - bsolutní - fakúhJíú [hypotih\orhydňBj mrofiolííi cjsJaírlíkJsjj rasaJica) • zvýšené ztráty železa - krvácej (qjt, • zvýšené nároky organismu na přísun železa - cjrsjvjdíhj.; Jsiííiáics, růst dárci krvs • maligní onemocnění 38 ANÉMIE Z NEDOSTATKU ŽELEZA Klinicky j ^hihoďí • zhoršená termoregulac( j dIbíIobí • koilonychie J p2l\pľí21S3 J 21íJ£jLjJílľíJJ ďíunilÚYŮíkl 39 Ai JEMIE Z NEDOSTATKU ŽELEZA Laboratorní nález J [ Bf)/., [ r\b, [ JVJCV, t MCrl, I jVJCrJC • I Fe J 4 f 3ľJílíi - časný a citlivý ukazatel pozdní, [ äíjnjľsJĽ^íľíjrjsfyľJíJLJj f soJubjJrjj tľíJj-JäfeľJj-Juvá reo, -nejcitlivější excesivní příjem (parenterální léčba Fe, opakované transfuze) h nochromatóza hemolytická anémie hepatitída (z poškozených jater se uvolňuje feritin) ^patáln porfyrie hypertyreóza nefritida • J-JEßJJüCrJriüßJJArOZA • dědičné onemocnění způso né chybením regulace absorpce železa v tenkém střevě • následkem je nadměrné uk Jáni železa v játrech (vývoj cirhózy), myol^i/du (kardiomyopatie), slinivce a kůži (tzv. bronzový diabetes) • Podobné příznaky nacházíme při déletrvajícím nadměrném parenterálním přívodu železa; onemocnění se nazývá HBrJlOBlDBROTA, 42 "ToJíJcítei —r hyp3rz]í\3f3tn]3 • Dalsi pncmy: • hemolytická a j nie • osteomyelofibróza • nekróza hepatocytu • mobilizace tkáňového Fe po podáv ií deferoxaminu 43