Železo je důležitý biogenní stopový prvek (ve formě hemu je obsaženo v hemoglobinu, myoglobinu či cytochromech, některé sloučeniny obsahují železo vázané na atom síry, např. akonitáza, uplatňuje se i v imunitním systému). Patří mezi přechodné kovy, a proto se může ve formě Fe2+ účastnit tzv. Fentonovy reakce, při které dochází ke vzniku nebezpečného a pro organismus toxického hydroxylového radikálu. Metabolismus železa proto musí být velmi přísně regulován – oxidací Fe2+ na Fe3+ ceruloplasminem a jeho inaktivací vazbou na specifi cké proteiny (transferrin, ferritin nebo laktoferrin) nebo jeho chelatací. Přebytečné železo nemůže být z organismu vyloučeno, proto je regulován především jeho příjem. Regulace metabolismu železa probíhá jak na buněčné, tak na systémové úrovni. Na buněčné úrovni je zapojen systém Iron regulation proteins (IRPs)-Iron responsive elements (IREs), který řídí tvorbu proteinů, které se v metabolismu železa uplatňují, a to ovlivněním transkripce, změnou stability mRNA pro daný protein i změnou translace daného proteinu. Na systémové úrovni se v metabolismu železa uplatňuje nedávno objevený peptid hepcidin produkovaný především v hepatocytech, který má v organismu charakter hormonu. Cílovou molekulou hepcidinu je pravděpodobně ferroportin – exportér železa z buňky. Výsledkem působení hepcidinu je snížený export železa z enterocytů duodena a z makrofágů a tedy i snížený přísun železa transferrinem erytroblastům. Tím dojde ke snížení erytropoezy a k anémii. Syntéza hepcidinu je regulována na úrovni transkripce (ovlivnění promotoru genu pro hepcidin a tedy tvorby mRNA). Jeho sekreci tlumí snížená zásoba železa, anémie a hypoxie, stimuluje ji nadbytek železa a především zánět (prostřednictvím IL-6). Zvýšená hladina hepcidinu při zánětu je tak důležitým faktorem pro vznik anémie chronických chorob., Iron is an important biogenic trace element (in the heme-form is contained in the hemoglobin, myoglobin or cytochromes, some compounds contain iron bound to sulphur atom (aconitase), iron also plays an important role in the immune system). Iron belongs to transition elements and thereby it can be involved in its ferrous form in Fenton reaction, which generates dangerous and toxic hydroxyl radical. Hence metabolism of iron must be strictly regulated – by ceruloplasmin oxidation of Fe2+ on Fe3+ and by inactivation of Fe2+ by its bond to specifi c proteins (transferrin, ferritin or lactoferrin) or its chelation. Iron excess cannot be eliminated thereby especially its uptake is regulated. Iron metabolism is regulated both on cellular and systemic level. System Iron regulation proteins (IRPs) – Iron responsive elements (IREs) participates on cellular level. It controls the production of proteins involved in iron metabolism by interference of transcription, change in mRNA stability and change in translation. Recently discovered peptide hepcidin produced especially in hepatocytes participates on systemic level. The target molecule for hepcidin is probably ferroportin – iron cell exporter. The impact of hepcidin is the decrease of iron uptake from duodenal enterocytes and macrophages and thereby the decrease of iron distribution in transferrin-form to erythroblasts. The result of hepcidin action is the decrease of erythropoiesis and anemia. The hepcidin synthesis is regulated on transcription level (hepcidin gene promotor and production of mRNA is infl uenced). Hepcidin synthesis is decreased by low iron store, anemia and hypoxia, increased by high iron stores and especially in the state of infl ammation (through IL-6). The higher level of hepcidin during infl ammatory state is one of the important factors in anemia of chronic disease genesis., Sedláčková T., Racek J., and Lit.: 23
Cílem naší práce bylo vyhodnotit výsledky kvantitativního stanovení obsahu železa a mědi metodou AAS ve vzorcích jaterní tkáně získaných perkutánní jaterní biopsií v rámci diferenciální diagnostiky nejasných klinických a laboratorních případů hepatopatie, případně pro potvrzení diagnózy hemochromatózy a Wilsonovy choroby. Pacienti: Soubor 83 pacientů byl podle histologického nálezu rozdělen do čtyř skupin. Skupina I (normální histologický obraz; n=31), skupina II (chronická hepatitida; n=33), skupina III (cirhóza; n=9), skupina IV (hemochromatóza; n=10) a tři případy Wilsonovy choroby. Výsledky: Podle očekávání jsme zjistili ve skupině IV (hemochromatóza) signifikantně zvýšený obsah železa v jaterní tkáni (3,73 ± 1,93 mg/g) a koncentraci feritinu v séru (966 ± 560 μg/l); (p < 0,001) spolu se zvýšenou hodnotou saturace transferinu (0,66 ±0,20); (p < 0,05) proti skupině I. Zjistili jsme statisticky významnou korelaci (Pearson) mezi obsahem železa v jaterní tkáni a sérovou koncentrací feritinu (r = 0,6573; p < 0,001) a saturací transferinu (r = 0,6878; p < 0,001). Obsah mědi v játrech se ve skupině I, II a IV signifikantně nelišil. Signifikantně zvýšenou hodnotu jaterní mědi stejně jako mědi v séru (p < 0,001) jsme zjistili ve skupině pacientů s jaterní cirhózou (skupina III). U tří případů Wilsonovy choroby jsme zjistili typické hodnoty všech sledovaných parametrů. V souvislosti s nálezem zvýšeného obsahu mědi ve skupině III (cirhóza) jsme zaznamenali také signifikantně zvýšenou aktivitu ALP (p < 0,05). Závěr: Ze sérových parametrů metabolismu železa, které vykazují korelaci s jeho obsahem v játrech, má největší použitelnost feritin a saturace transferinu. Indikaci stanovení obsahu mědi v jaterní tkáni tvoří jednoznačně diagnostika Wilsonovy choroby. Tento postup není nahraditelný histochemickým průkazem mědi v bioptickém vzorku jaterní tkáně. Hodnoty kolem 250 μg/g suché jaterní tkáně je však třeba hodnotit opatrně a myslet i na možné jiné příčiny., Objective: The aim of the present work was to evaluate the results of quantitative determination of liver iron and copper content using atomic absorption spectrometry on liver tissue specimens obtained by percutaneous liver biopsy. Patients: A cohort of 83 patients was divided into 4 groups according to histological findings: group I (normal histological picture; n = 27), group II (chronic hepatitis; n = 33), group III (cirrhosis; n = 10), group IV (hemochromatosis; n = 10), and 3 cases of Wilson disease. Results: As expected, in group IV (hemochromatosis) we detected a significantly increased iron content in the liver tissue (3.73 ± 1.93 mg/g) and concentration of ferritin in the serum (966 ± 560 μg/L); (p < 0.001), along with an increased value of transferrin saturation (0.66 ± 0.20); (p < 0.05) versus group I. A statistically significant Pearson linear correlation was seen between the liver iron and ferritin concentration (r = 0.6573; p < 0.001) and between liver iron and transferrin saturation (r = 0.6878; p < 0.001). The liver copper content in groups I, II and IV did not differ significantly. The group of patients with liver cirrhosis (group III) showed significantly increased values of liver copper (247 ± 161 μg/g) as well as serum copper (24.8 ± 7.2 μmol/L) versus values in group I (52.5 ± 29.4 μg/g and 16.1 ± 5.0 μmol/L) respectively, (p < 0.001). In connection with the finding of increased copper content in group III (cirrhosis), we also observed significantly elevated alkaline phosphatase activity (p < 0.05). Conclusions: Out of the iron metabolism serum parameters which show a correlation with liver iron, the highest suitability is exhibited by ferritin and transferrin saturation. The indication for liver tissue copper content determination is an unequivocal part of the diagnostics of Wilson disease. This procedure cannot be replaced by the histochemical proof of copper in a bioptic specimen of liver tissue. However, copper values of around 250 μg/g of dry liver tissue have to be evaluated carefully, and other possible causes have to be taken into consideration., Dastych M., Číhalová M., Dastych M., jr., and Literatura