Трансферрин в крови — норма и отклонения

Зачем организму трансферрин

Трансферрин синтезирует печень, извлекая необходимые аминокислоты в процессе переваривания пищи. Этот специфический белок связывается с ионами железа, которые поступили в организм с пищей или образовались в результате разрушения эритроцитов. Затем доставляет его в печень, селезенку и другие органы и ткани. При этом объем переносимого железа может в несколько раз превышать собственный вес трансферрина.
При дефиците показателя поступившие с пищей ионы железа остаются в крови в свободном состоянии. В такой форме они токсичны. Кроме того органы и ткани не получают достаточного количества железа и начинают истощаться.

При дефиците железа организм повышает содержание трансферрина в крови, чтобы максимально эффективно разыскать и доставить по назначению даже небольшое количество имеющегося в крови железа. Кроме того, выработка трансферрина во многом зависит от здоровья печени, кишечника, питания человека.

Недостаток специфического белка необходимо восполнять. Это особенно важно, так как сам по себе уровень трансферрина не снижается, такое состояние вызывают патологии, незаметно развивающиеся в организме человека. Именно их нужно находить и проходить комплексное лечение.

При правильном и вовремя начатом лечении недостаток трансферрина восполнить несложно, неустранимые формы патологии бывают лишь при генетических заболеваниях.

Трансферрин

Трансферрин – белок, отвечающий за связывание железа, всосавшегося в кровь и его транспортировка. Трансферрин перемещает железо в печень или селезенку, где оно сберегается, а также переносит его к клеткам костного мозга, из которых образуются красные кровяные тельца – эритроциты.

Если детализировать, то трансферрин – это группа белков-гликопротеинов, которые не содержат «гема» (небелковая структура, связывающая металлы, в первую очередь, железо в эритроцитах), однако обладают способностью соединяться с одним или двумя ионами железа Fe3+. Трансферрин, объединенный в комплекс с железом называют голотрансферрин, а свободный от металла – апотрансферрин. Трансферрины состоят из:

• трансферрин сыворотки крови;
• лактоферрин (впервые найден в молоке млекопитающих, позднее – в слезах, слюне и нейтрофилах);
• овотрансферин – выделен из белка птичьих яиц.

Среди этих форм способностью транспортировать железо обладает лишь трансферрин сыворотки крови. Что касается функций лактоферрина и овотрансферина, то предполагается, что их назначение – защита яиц и молока от бактерий, поскольку они связывают металлы, необходимые для роста и размножения микроорганизмов.

В крови человека трансферрин связывается с ионами железа и образует комплекс, окрашенный в розовый цвет. Этот процесс протекает в присутствии иона карбоната или бикарбоната. В случае отсутствия карбонатов, для присоединения железа организм использует другие анионы – оксалаты, пируваты, нитрилотриацетаты и т.д. В условиях организма человека и других млекопитающих железо существует преимущественно в форме Fe3+. К сожалению, соли железа при нейтральном рН быстро гидролизуются и образуют малорастворимое соединение – гидроксид железа. В такой форме оно фактически не усваивается, и это при том, что суточная потребность в железе, которое поступает преимущественно на образование гемоглобина, составляет 10-20 мг! Только в железо-белковом комплексе с трансферрином железо может участвовать в образовании гемоглобина и других метаболических процессах.

Железо поступает из кишечника в виде иона Fe2+ и начинает циркулировать в крови. В такой степени окисления форме железо не соединяется с трансферином. Для связывания железа трансферрином ион Fe2+ сначала окисляется до Fe3+ с помощью сывороточного белка – церулоплазмина. В дополнение к ионам железа, трансферрин обладает способностью связывать ряд других металлов, имеющих валентность от II до IV. Среди них представляют особый интерес цинк и алюминий, которые играют важную роль в биохимических процессах человека. Механизм образования комплекса для этих металлов такой же, как и для железа.

В сыворотке трансферрин соединяется с железом лишь на 30%. Таким образом он обладает способностью связывать избыток железа и предотвращать возможное отравление. Кроме того, наличие скрытой железосвязывающей способности трансферрина также может быть полезной для защиты от инфекции. Таким образом, трансферрин играет центральную роль в метаболизме железа. На протяжении своего существования он много раз повторяет цикл транспортировки железа, а живет этот белок сравнительно долго – 8-10 дней.

Определение содержания трансферрина в сыворотке крови – наиболее достоверный метод определения железодефицитных анемий. Нормальное содержание трансферрина зависит от возраста и меняется при беременности:

Большая часть трансферрина образуется в печени. Он способен связывать ионы других металлов (цинк, кобальт и др.). Из общего количества трансферрина в организме человека только 25−40% содержит железо.

Коэффициент насыщения трансферрина железом – отношение содержания железа в сыворотке крови к трансферрину (в процентах). В норме он составляет 20−55%. Его можно рассчитать двумя способами – из значений ОЖСС и железа сыворотки выраженых в мкмоль/л:

или из значений железа сыворотки выраженного в мкмоль/л до трансферрина в г/л

Насыщение трансферрина менее 20% – признак пониженной доставки железа к клеткам, которые образуют эритроциты.

Основными причинами снижения концентрации трансферрина в сыворотке крови могут быть болезни печени, в которой он образовывается (например хронический гепатит или цирроз), а также большие потери белка при разных синдромах или болезнях, например – тонкого кишечника.

Содержание трансферрина может быть повышенным при железодефицитной анемии, у женщин при беременности в последнем триместре и приёме пероральных контрацептивов.

Больше ценной информации можно получить, одновременно оценивая содержание трансферрина и железа в сыворотке крови:

• Повышение содержания трансферрина с понижением концентрации железа является характерным признаком железодефицитных анемий. Такое же сочетание концентраций наблюдается при беременности и в детском возрасте, однако они менее выражены.
• Повышение концентраций трансферрина и повышение содержания железа в сыворотке крови наблюдают при приёме пероральных контрацептивов.
• Снижение содержания трансферрина и повышение количества железа в сыворотке крови обнаруживаются при заболеваниях, связанных с подавление синтеза белков, вследствие высокого содержания железа, например при гемолитической или мегалобластной анемии.
• Снижение концентрации трансферрина и уменьшение содержания железа в сыворотке крови наблюдается при различных болезнях и состояниях: острых и хронических инфекциях, голодании, циррозе печени, хирургических вмешательствах, опухолях и др.

Кроме применения в диагностике, трансферрин является перспективным медикаментом. Есть информация об успешном испытании этого белка для лечения редкого заболевания – гипотрансфернинемии, которое характеризуется пониженным содержанием сывороточного трансферрина. Клинические исследования показывают, что человеку можно вводить апотрансферрин (тот, что не связан в комплекс с железом) в высоких дозах и эффективно уменьшать количество токсичного несвязанного (свободного) железа в крови, которое выделяется во время химиотерапии и трансплантации стволовых клеток.

В каких случаях назначают исследование

Если уровень специфического белка не соответствует норме — страдает иммунитет, кровь транспортирует меньше кислорода. Элемент участвует в борьбе с вирусами и бактериями, забирая из места воспаления железо — без него патологические агенты не развиваются. Трансферрин утилизирует железо, оставшееся после гибели эритроцитов и вновь использует его для синтеза белка.

По уровню трансферрина можно судить о том, развивается ли в организме воспалительный процесс — чем он обширнее поражение, тем ниже его уровень.

По количеству трансферрина можно оценить;

• насколько активен обмен железа в организме;
• общие запасы железа;
• работу печени.

Исследование назначают:

• при общей слабости, утомляемости;
• мигренях, головокружении;
• отсутствии аппетита;
• тахикардии;
• нарушениях в работе ЖКТ;
• одышке;
• отклонениях в результатах анализов
• подозрении на переизбыток или дефицит железа в крови.

Функция трансферрина

Железо встречается повсюду на земле, и поэтому неудивительно, что оно также жизненно важно для поддержания жизни. Люди используют железо для многих клеточных процессов, но, возможно, наиболее важным является способность железа связывать кислород. Как мы знаем, кислород имеет основополагающее значение для клеточное дыхание и поэтому необходимо транспортировать кислород из наших легких к каждому отдельному аэробному клетка – не позволяя радикальному кислороду свободно перемещаться и разрушать мембраны нашей клетки! Безопасный трансфер через наш сердечно-сосудистая система это ответ. В то время как люди содержат около 3,7 грамма железа в нашем организме, большая часть которого поступает из нашей диеты, 2,5 грамма будут «заперты» внутри гемоглобина железом. Затем гемоглобин может взять на себя роль в транспортировке кислорода через кровь. Однако, что не менее важно, мы разработали способ переработки и хранения этого железа для будущего использования. Это где трансферрин приходит.

Плазменный трансферрин играет важную роль в метаболизме железа. Трансферрин существенно ограничивает уровни свободного железа в крови. Свободное железо опасно тем, что оно несет в себе риск запуска свободнорадикальных реакций, которые вызывают окисление липидов и разрушение тысяч молекул. Свободные радикалы определяются как имеющие, по крайней мере, один неспаренный электрон, и поэтому они будут стремиться украсть электроны из каждой клетки ткань в том числе сердце поджелудочная железа, головной мозг и т.д., вызванное железом повреждение свободными радикалами может, таким образом, способствовать печень болезни, неврологические проблемы и многое другое. К счастью, трансферрин связывает практически все циркулирующее плазменное железо. Это хелатирование делает железо растворимым и нетоксичным, поскольку оно доставляется к тканям, соответственно, оно выполняет функции по превращению железа в растворимый, предотвращает вызванное железом повреждение свободных радикалов и транспортирует железо. Трансферрин, по сути, является наиболее ценным источником железа для эритроцитов, с самым высоким оборотом. Трансферрин, который циркулирует в крови, вырабатывается и выделяется печенью. Как упоминалось ранее, трансферрин может связывать два иона железа. Это достигается благодаря встроенным сайтам связывания железа (Fe3 +), которые имеют чрезвычайно высокое сродство к железу. Кредитование этой близости является анионом кофактор (предпочтительно карбонат-анион), что в его отсутствие сделает связывание железа и трансферрина незначительным. Остальными четырьмя координационными центрами являются те, которые находятся в молекуле трансферрина, включая аспарагиновый карбоксилат кислорода, два оксигена фенолята тирозина и азот гистидина. В любой момент времени около трети сайтов связывания трансферрина заполняются. После радиоактивного мечения трансферрина было обнаружено, что около восьмидесяти процентов его железа было доставлено в костный мозг и затем интегрировано в новообразованные эритроциты. Другие сайты доставки включали печень и селезенка, которые являются основными хранилищами. Говорят, что из 3 граммов железа, найденного у взрослых мужчин, только около 0,1 процента его циркулирует в плазме.

Нормы показателя

Показатели нормы трансферрина:

• от 2,3 до 3,6 г/литр у мужчин;
• от 1,7 до 3,8 г/литр у женщин;
• от 0,99 до 2,18 г/литр у младенцев до 2 месяцев.

У женщин старше 60 лет нижняя граница нормы — 1,7 г/литр, в возрастных группах от 15 до 60 лет она составляет 2,01–2,02 г/литр.

У мужчин пенсионного возраста граница нормы — 2,72 г/литр, в более молодом возрасте — 2,3 г/литр.

При беременности содержание трансферрина растет, это необходимо, чтобы обеспечить потребности плода. Поэтому норма для беременных женщин — до 5,3 г/литр.

Таблицы норм по возрастам

Концентрация сидерофилина довольно сильно отличается у представителей разных полов. Есть разброс и по возрастному показателю. Поэтому при исследовании лаборатории учитывают все возможные факторы. Те, что влияют на концентрацию вещества.

У женщин

У женщин норма трансферрина в крови изначально выше почти на 10%, если сравнивать с мужчинами и составляет от 1.7 до 3.9 грамм на литр. Это понятно и обусловлено физиологией.

Ежемесячные циклические кровотечения и повышенная выносливость. Вот основные факторы, которые обуславливают разницу.

Эритроцитов как и прочих форменных клеток вырабатывается больше. Костный мозг функционирует активнее. Все потому, что женщины теряют кровь по естественным причинам. Если говорить о нормальных значениях:

Возможны незначительные отклонения на короткий срок. Обычно причиной этому оказывается какой-либо естественный фактор. Например, алиментарная погрешность (питание), стрессовые ситуации и некоторые другие моменты.

При беременности

Гестация — особенно сложное время для женщины. Организм работает куда активнее. Костный мозг синтезирует больше клеток, растет потребление железа. Ведь нужно обеспечивать питание и дыхание тканей плода.

Чем солиднее срок, тем выше концентрация трансферрина. Закономерность простая: в первом триместре норма вещества растет в 1.2 раза, ко второму — примерно в 1.3, а к концу — в 1.5.

Выкладки примерные. Основаны на предположении, что женщина беременеет до 30 лет. Нужно учитывать возрастную норму, чтобы сделать точные выводы.

У мужчин

Показатели трансферрина в этом случае будут на 10% ниже таковых у женщин.

У детей

У представителей младшей группы до 10 лет. содержание трансферрина не сильно отличаются, норма находится в диапазоне от 2.03 до 3.55 граммов на литр крови.

До 14 этот уровень чуть выше — 2.1-3.6. Затем учитываются уже половые различия и расчет ведут по взрослым референсным значениям.

Расшифровкой результатов занимаются специалисты-гематологи. Самостоятельно сделать выводы не получится. Во-первых, лаборатории используют различные методики подсчета. А во-вторых, нужно учитывать и другие результаты. Итоги прочих обследований. Без комплексной оценки смысла в диагностике мало.

Коэффициент насыщения трансферрина

Анализ является альтернативным методом измерения концентрации транспортного белка в плазме крови.

Коэффициент насыщения трансферрина железом (процент) — это отношение связанного в трансферрине железа (сывороточного) к показателю общей железосвязывающей способности (ОЖСС).

Таким образом, в здоровом организме, приблизительно 35% Tf должно быть задействовано в связывании и переносе железа к органам и тканям.

На что указывают отклонения от нормы

Если содержание белкового компонента соответствует норме — у человека нет проблем с усвоением железа. Незначительные отклонения от нормы также не указывают на патологию. Причиной могут быть естественные факторы: погрешности питания, стрессы.

Если трансферрин повышен — значит пациенту не хватает железа. Это первый сигнал опасности, он свидетельствует о скрытом дефиците железа. Если не принять мер, через несколько недель понизится уровень гемоглобина.

Повышенный уровень трансферрина указывает:

• на дефицит железа в крови, обусловленный некачественным питанием или обильной потерей крови при травмах, кровотечениях, обильных менструациях;
• падение содержания железа в результате беременности;
• использование гормональных противозачаточных средств и эстрогенов.

Падение трансферрина встречается чаще, чем его повышение. Частая причина — в недостаточном употреблении качественной белковой пищи. Чтобы сформировать белок, печени необходимы аминокислоты из продуктов животного происхождения.

Кроме того, специфический белок распадается при инфекционных и аутоиммунных поражениях. Динамику изменения концентрации вещества можно использовать для контроля за эффективностью лечения.

Показатель понижен:

• при хронических воспалениях;
• злокачественных опухолях,
• заболеваниях печени,
• потере белка организмом при травмах, ожогах, тяжелых патологиях почек.
• приеме глюкостероидов и андрогенных лекарств,
• генетических патологиях (атранферримия),
• патологии почек;
• кровотечении;
• излишнем поступлении железа,
• повышении коллоиндно-осмотического давления,
• чрезмерное всасывание железа в ЖКТ,
• гиперхромной анемии,
• талассемии.

Отрегулировать уровень трансферрина поможет врач, он назначит грамотное индивидуальное лечение заболеваний.