МЕТАБОЛИЗМ ЖЕЛЕЗА В ОРГАНИЗМЕ И ПОКАЗАТЕЛИ, ОТРАЖАЮЩИЕ ЕГО ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ТУБЕРКУЛЕЗЕ ЛЕГКИХ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Аннотация

Железо является незаменимым микроэлементом как для человека, так и для многих бактерий, в том числе — микобактерий туберкулеза. В работе проведен обзор литературы по проблеме обмена железа у пациентов с туберкулезом и с коморбидной патологией ВИЧ-инфекция и туберкулез. Поиск литературы при написании настоящего обзора осуществляли по базам данных РИНЦ, CyberLeninka, Scopus, Web of Science, MedLine, PubMed с использованием следующих ключевых слов: железо, ферритин, гепсидин, лактоферрин, туберкулез, пневмония, ВИЧ-инфекция. Соединения железа участвуют во многих окислительно-восстановительных реакциях: транспорт кислорода, клеточное дыхание, цикл трихлоруксусной кислоты, биосинтез ДНК и другие. Соотношение внутриклеточного и внеклеточного железа в организме регулирует низкомолекулярный гормон гепсидин, механизм действия которого заключается в блокаде функции ферропортина, экспортера железа из клеток, что приводит к накоплению внутриклеточного пула железа и предотвращению токсического действия свободного железа. Сведения о влиянии показателей обмена железа на течение туберкулеза легких немногочисленны и противоречивы: некоторыми авторами выявлена тенденция к снижению гемоглобина и трансферрина в сочетании с повышенным уровнем ферритина у пациентов с туберкулезом, согласно другим источникам, гиперферритинемия при туберкулезе не может иметь прогностического значения, а является маркером воспаления. В то же время встречаются исследования, где указано на значительное повышение ферритина у больных диссеминированным туберкулезом относительно других клинических форм. В настоящее время возрастает частота заболеваемости туберкулезом у больных ВИЧ-инфекцией, при этом отмечается низкая информативность диагностических тестов. Поиск диагностических маркеров в показателях метаболизма железа может открыть новые возможности для диагностики туберкулеза легких.

Об авторах

Список литературы

Данилов И.П., Смирнова Л.А., Козич Ж.М., Кравчук З.И. Клиническое значение маркеров метаболизма железа: ферритин, трансферрин, гепсидин. Здравоохранение (Минск). 2011; 9: 30-5.

Суслова А.И., Егорова И.Э., Бахтаирова В.И. Механизмы регуляции гомеостаза железа в организме. Инновационные технологии в фармации. 2019; 6: 114-7.

Лямин А.В., Халиулин А.В., Исматуллин Д.Д., Козлов А.В., Балдина О.А. Железо как эссенциальный фактор роста микобактерий. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016; 18 (5): 320-7.

Kerkhoff A.D., Meintjes G., Burton R., Vogt M., Wood R., Lawn S.D. Relationship between blood concentrations of hepcidin and anemia severity, mycobacterial burden, and mortality among patients with HIV-associated tuberculosis. Infect. Dis. 2016; 213 (1): 61-70.

Oliveira M.G., Delogo K.N., Oliveira H.M., Ruffino-Netto A., Kritski A.L., Oliveira M.M. Anemia in hospitalized patients with pulmonary tuberculosis. Bras. Pneumol. 2014; 40 (4): 403-10.

Soares M.P., Hamza I. Macrophages and iron metabolism. Immunity. 2016; 44 (3): 492-504.

Соломахина Н.И., Находнова Е.С., Ершов В.И. Анемия при хронической сердечной недостаточности: роль гепсидина как универсального регулятора метаболизма железа. Сердечная недостаточность. 2014; 4 (85): 254-9

Abreu R., Quinn F., Giri P.K. Role of the hepcidin-ferroportin axis in pathogen-mediated intracellular iron sequestration in human phagocytic cells. Blood. Adv. 2018; 22 (10): 1089-1100. DOI: 10.1182/bloodadvances. 2017015255

Бородулина Е.А., Яковлева Е.В. Диссеминированный туберкулез легких: современные аспекты. Наука и инновации в медицине. 2017; 2 (6): 39-43

Olakanmi O., Schlesinger L.S., Ahmed A., Britigan B.E. The nature of extracellular iron influences iron acquisition by Mycobacterium tuberculosis residing within human macrophages. Infect. Immun. 2004; 72 (4): 2022-8

Блиндарь В.Н., Зубрихина Г.Н., Матвеева И.И. Анемический синдром и основные метаболиты феррокинетики (ферритин, растворимый рецептор трансферрина, прогепсидин, гепсидин-25 и эндогенный эритропоэтин). Медицинский алфавит. 2015; 2 (8): 16-9

Fang Z., Sampson S.L., Warren R.M., Geyvan Pittius N.C.. Iron acquisition strategies in mycobacteria. Tuberculosis (Edinb). 2015; 95: 123-30. DOI:10.1016/j.tube.2015.01.004

Лукина Е.А., Деженкова А.В. Метаболизм железа в норме и при патологии. Клиническая онкогематология. 2015; 8 (4): 355-61.

Кузнецов И.А., Расулов М.М., Искакова Ж.Т. Железосодержащие белки — лактоферрин и ферритин — в биологических средах больных туберкулезом легких. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2012; 154 (11): 572-6.

Cassat J.E., Skaar E.P. Iron in infection and immunity. Cell. Host. Microb. 2013; 13 (5): 509-19.

Ratledge C. Iron, mycobacteria andtuberculosis. Tuberculosis (Edinb). 2004; 84 (1-2): 110-30.

Sritharan M. Iron Homeostasis in Mycobacterium tuberculosis: Mechanistic Insights into Siderophore-Mediated Iron Uptake. J. Bacteriol. 2016; 2: 18-22.

Обухова Л.М., Алиев А.В., Евдокимов И.И., Шпрыков А.С., Коробов А.А. Макро- и микроэлементы плазмы крови при туберкулезе легких. Наука молодых — Eruditio Juvenium. 2017; 5 (3): 370-81

Roberts P.D., Hoffbrand A.V., Mollin D.L. Iron and folate metabolism in tuberculosis. Br. Med. J. 2006; 7:198-202

Зенков Н.К., Чечушков А.В., Кожин П.М., Колпакова Т.А., Меньшикова Е.Б. Макрофаг и микобактерия: война без начала и конца. Успехи современной биологии. 2015; 135 (6): 554-74

Thom R.E., Elmore M.J., Williams A., Andrews S.C., Drobniewski F., Marsh P.D., Tree J.A. The expression of ferritin, lactoferrin, transferrin receptor and solute carrier family 11A1 in the host response to BCG-vaccination and Mycobacterium tuberculosis challenge. Vaccine. 2012; 30 (21): 3159-68. doi: 10.1016/j.vaccine.2012.03.008.

Rodriguez G.M. Control of iron metabolism in Mycobacterium tuberculosis. Trends Microbiol. 2006; 14 (7): 320-7.

Reddy V.P., Chinta K.C., Saini V., Glasgow J.N., Hull T.D., Traylor A. et al. Ferritin H Deficiency in Myeloid Compartments Dysregulates Host Energy Metabolism and Increases Susceptibility to Mycobacterium tuberculosis Infection. Front. Immunol. 2018; 3 (9): 86-89. DOI: 10.3389/fimmu.2018.00860.

Cronje L., Bornman L. Iron overload and tuberculosis: a case for iron chelation therapy. J. Tuberc. Lung Dis. 2005; 9: 2-9.

Puxeddu E., Comandini A., Cavalli F., Pezzuto G., D’Ambrosio C., Senis L. Iron laden macrophages in idiopathic pulmonary fibrosis: the telltale of occult alveolar hemorrhage. Pulm. Pharmacol. Ther. 2014; 28 (1): 35-40.

Wang J.Y., Hsueh P.R., Wang S.K., Jan I.S., Lee L.N., Liaw Y.S. et al. Disseminated tuberculosis: a 10-year experience in a medical center. Medicine (Baltimore). 2007; 86 (1): 39-46.

Инякова Н.В., Демихов В.Г., Морщакова Е.Ф., Долженко Е.Н., Зуйкова Г.И. Состояние обмена железа и иммунный статус у детей с туберкулезом внутригрудных лимфатических узлов. Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2005; 4 (2): 82-5

Kotru M., Rusia U., Sikka M., Chaturvedi S., Jain A.K. Evaluation of serum ferritinin screening for iron deficiency in tuberculosis. Ann. Hematol. 2004; 2 (83): 95-100.

D’Souza B., Sinha S., Manjrekar P., D’Souza V. Hyperferritinemia in pulmonary tuberculosis. Indian J. Clin. Biochem. 2013; 28 (3): 309-10. doi: 10.1007/s12291-012-0289-5.

Visser A., van de Vyver A. Severe hyperferritinemia in Mycobacteria tuberculosis infection. Clin. Infec.t Dis. 2011; 52 (2): 273-4. doi: 10.1093/cid/ciq126.

Малышева О.К., Андржеюк Н.И., Фокеева И.Н., Молодык А.А. Способ дифференциальной диагностики туберкулеза легких. Патент РФ № 2027191; 1990.

Оськин Д.Н., Варнавский А.Н. Характер влияния туберкулеза и гепатита на некоторые гематологические показатели. Земский врач. 2017; 1: 31-3.

Эседов Э.М., Ахмедова Ф.Д., Абасова А.С. Роль гепсидина в организме человека (краткий обзор современной литературы). Вестник ДГМА. 2017; 2 (23): 60-3.

Domingo-Gonzalez R., Prince O., Cooper A., Khader S.A. Cytokines and chemokines in Mycobacterium tuberculosis infection. Microbiol. Spectr. 2016; 4 (5): 1-7

Добин В.Л., Демихов В.Г., Жарикова М.П. Обмен железа у микобактерий. Туберкулез и болезни легких. 2016; 94 (7): 6-10.

Леонов В.В., Курлович Н.А., Леонова Л.В., Фатеева Н.М. О возможности влияния микроорганизмов на гомеостаз железа в организме хозяина (обзор литературы). Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2014; 1 (95): 120-4.

Никитин Ю.Е., Никитин Е.Н., Шкляев А.Е. Клиническое значение гепсидина при внебольничной пневмонии, осложненной анемией. Практическая медицина. 2014; 3 (79): 162-7.

Горыня Л.А., Мазуров В.И., Мусатов В.Б. Анемия у ВИЧ-инфицированных пациентов. Патогенез и современная терапевтическая тактика. Вестник Санкт-Петербургского университета. 2014; 2: 54-65.

Майорова М.О., Пьянзова Т.В. Особенности гемограммы у лиц с туберкулезом на фоне ВИЧ-инфекции. Туберкулез и болезни легких. 2015; 4 (4): 49-53.

Banjoko S.O., Oseni F.A., Togun R.A., Onayemi O., Emma-Okon B.O., Fakunle J.B. Iron status in HIV-1 infection: implications in disease pathology. BMC Clin. Pathol. 2012; 12(1): 26

Бородулина Е.А., Скопцова Н.В., Бородулин Б.Е., Амосова Е.А., Поваляева Л.В. Сложности диагностики туберкулеза. Врач. 2018; 29 (2): 30-2

Ключевые слова