Химия /
←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5
и
клеткой, возможно проникновение белка в клетку;
3) перенос железа от железо-связывающего белка к синтезирующему
гемоглобин - аппарату клетки;
4) освобождение трансферрина в кровь.
Известно, что количество связывающих трансферрин
пространств максимально в ранних эритроидных предшественниках и
уменьшается по мере созревания этих клеток.
Железо-связывающий белок лактоферрин обнаружен
во многих биологических жидкостях: молоке, слезах, желчи,
синовиальной жидкости, панкреатическом соке и секрете тонкого
кишечника. Кроме того, он находится в специфических вторичных
гранулах нейтрофильных лейкоцитов, образуясь в клетках
миелоидного ряда со стадии промиелоцита. Подобно трансферрину,
лактоферрин способен связывать 2 атома железа специфическими
пространствами. Он состоит из одной полипептидной цепочки,
молекулярный вес приблизительно равен 80000. В физиологических
условиях этот железо-связывающий белок насыщен железом до 20%
в ничтожных количествах он содержится в плазме крови,
освобождаясь в нее из нейтрофильных лейкоцитов. Несмотря на
схожесть лактоферрина и трансферрина, эти железо-связывающие
белки отличаются друг от друга по антигенным свойствам, составу
аминокислот, белков и углеводов.
В настоящее время известны следующие функции
этого белка: бактериостатическая, участие в иммунных процессах и
абсорбции железа в желудочно-кишечном тракте. Свободный от
железа лактоферрин - аполактоферрин обладает бактериостатическими
свойствами, которые теряются при насыщении его железом.
Аполактоферрин тормозит in vitro рост бактерий и грибов, и возможно,
играет роль во внутриклеточной гибели микроорганизмов. При низкой
концентрации лактоферрина в нейтрофильных лейкоцитах может
уменьшаться их бактерицидная активность.
Железосерные ферменты - это еще один важный
класс железосодержащих ферментов, участвующих в переносе
электронов в клетках животных, растений и бактерий. Железосерные
ферменты не содержат гемогрупп, они характеризуются тем, что в их
молекулах присутствует равное число атомов железа и серы, которые
находятся в особой лабильной форме, расщепляющейся под
действием кислот. К железо - серным ферментам относится,
например, ферредоксин хлоропластов, осуществляющий перенос
электронов от возбужденного светом хлорофилла на разнообразные
акцепторы электронов.
КИНЕТИКА ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА
Механизмом, регулирующим обмен железа в организме
человека, является всасывание железа в желудочно-кишечном тракте.
Выделение его из организма кишечником, с кожей, потом и мочой,
являющееся пассивным процессом, лимитировано.
В последние 30 лет большое количество исследований
в нашей стране и за рубежом посвящено изучению различных аспектов
всасывания железа. Однако механизм абсорбции и специфическая роль
слизистой оболочки кишечника в регуляции запасов железа и его
метаболизма неизвестны.
ЭТАПЫ ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА В ОРГАНИЗМЕ
При среднем поступлении с пищей 10-20 мг железа в сутки у
здорового человека не более 1-2 мг абсорбируется в желудочно-
кишечном тракте. Наиболее интенсивно этот процесс происходит в
двенадцатиперстной кишке и начальных отделах тощей кишки. Желудок
играет лишь незначительную роль в усвоении: в нем абсорбируется не
более 1-2% от общего количества поступающего в желудочно-кишечный
тракт. Соотношение в пище продуктов животного и растительного
происхождения, веществ, усиливающих и тормозящих абсорбцию,
функциональное и морфологическое состояние эпителия желудочно-
кишечного тракта все это оказывает влияние на величину усвоения
железа.
Кратко остановимся на процессе всасывания железа, состоящем из
ряда последовательных этапов:
1) начальный захват железа щеточной каймой клеток слизистой
оболочки кишечника;
2) внутриклеточный транспорт его образование лабильных запасов
железа в клетке;
3) освобождение железа из слизистой оболочки кишечника в кровь.
В экспериментальных исследованиях показано, что клетки
эпителия слизистой оболочки кишечника чрезвычайно быстро абсорбируют железо из его полости, причем митохондрии активно участвуют в ранних механизмах транспорта железа. Значительная часть его (80%) находилась в митохондриях клеток, а остальная часть - в щеточной кайме в течение 5-20 минут после введения железа в желудочно-кишечный тракт. Исследования с использованием ультраструктурной авторадиографии показали, что первый этап обеспечивает достаточную концентрацию железа на поверхности слизистой оболочки клеток для
последующей его абсорбции. При этом железо концентрируется на
щеточной кайме, закисное железо переходит в окисное на мембране
микроворсинок.
Второй этап поступление железа в богатую рибосомами
цитоплазму и латеральное межклеточное пространство, и, наконец,
третий этап перенос железа в кровеносные сосуды собственной
оболочки, где оно захватывается белком крови трансферрином.
Существует точка зрения, что транспортировка железа из цитоплазмы эпителиальных клеток в кровь может осуществляться ферритином. .
Интенсивность захвата железа из клеток слизистой оболочки
кишечника в кровь зависит от соотношения содержания в плазме
свободного, моножелезистого или дижелезистого (насыщенного)
трансферрина. Свободные молекулы последнего обладают максимальной
способностью связывать железо. Комплекс трансферрин железо
поступает главным образом в костный мозг, небольшая часть его в
запасной фонд, преимущественно в печень, и еще меньшее количество
связанного транферрином железа ассимилируется тканями для
образования миоглобина, некоторых ферментов тканевого дыхания,
нестойких комплексов железа с аминокислотами и белками.
Костный мозг, печень и тонкий кишечник являются тремя
основными органами обмена железа, каждый из которых обладает
системой тканевых рецепторов, специфичных для трансферрина.
Ретикулоциты костного мозга, так же как и клетки эпителия слизистой
оболочки кишечника, имеют повышенную способность захватывать
железо из насыщенных (дижелезистых) форм трансферрина. Таким
образом, ненасыщенный трансферрин лучше связывает, а насыщенный -
лучше отдает железо. Механизмы регуляции активности рецепторных
полей тканей, играющих определенную роль в абсорбции железа, равно
как и взаимоотношения различно насыщенных форм трансферрина до
настоящего времени не раскрыты.
Основным источником плазменного железа является поступления
его из ретикулоэндотелиальной системы внутренних органов (печени,
селезенки, костного мозга), где происходит разрушение гемоглобина
эритроцитов. Небольшое количество железа поступает в плазму из
запасного фонда и при абсорбции его из пищи в желудочно-кишечном
тракте. Преобладающим циклом в интермедиарном обмене железа в
организме человека является образование и разрушение гемоглобина
эритроцитов, что составляет 25 мг железа в сутки.
Ферритин сыворотки крови, вероятно, осуществляет
транспортировку железа от ретикулоэндотелиальных к паренхиматозным
клеткам печени, однако его роль в общем обмене железа в организме
человека представляется минимальной.
Обмен железа между транспортным и тканевым его фондами
изучен недостаточно. Это объясняется прежде всего тем, что механизмы,
пути и количественные аспекты движения железа из тканей, исключая
эритропоэтические, в плазму крови и наоборот изучены мало. Расчетные
данные однако, свидетельствуют о том, что величина плазменно-
тканевого обмена железа приблизительно составляет 6 мг в сутки.
Общая картина обмена железа в организме человека представлена
на схеме.
ЭТИОЛОГИЯ ДЕФИЦИТА ЖЕЛЕЗА
В общем виде дефицит железа развивается при нарушении баланса
между поступлением и потерями железа из организма. Его гомеостаз в
организме поддерживается главным образом за счет механизма
абсорбции в желудочно-кишечном тракте, так как выделение железа
лимитировано. Многочисленными исследованиями показано
компенсаторное повышение абсорбции меченого железа при обеднении
им организма, поэтому уместно говорить только о неадекватном
потребностям организма усвоении железа в том случае.
←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5