ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА У ПАЦИЕНТОВ С ТУБЕРКУЛЕЗОМ ЛЕГКИХ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2020-06-04

Е.А. Бородулина, Е.В. Яковлева ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава РФ, Российская Федерация, 443099, Самара, ул. Чапаевская, д. 89 E-mail: elena130894@mail.ru

Железо является эссенциальным микроэлементом не только для организма человека, но и для некоторых микроорганизмов, в том числе микобактерии туберкулеза (МБТ). Являясь строгими аэробами, МБТ получают железо из организма человека при помощи системы переносчиков-сидерофоров. Дефицит железа – наиболее распространенный дефицит микроэлементов. В организме здорового человека содержится в среднем 3–5 г железа, которое играет ключевую роль во многих процессах метаболизма. На клеточном уровне железо необходимо для функционирования ферментов, участвующих в биосинтезе нуклеиновых кислот, истощение внутриклеточного пула железа ведет к апоптозу клетки. Описано >20 белков, участвующих в метаболизме железа и поддержании его гомеостаза. Наибольшее значение имеют трансферрин и его рецепторы, ферритин, ферропортин и другие белки-транспортеры, ферроксидазы. По данным литературы, для пациентов с туберкулезом характерно развитие анемии хронических заболеваний и повышение уровня гепсидина, а также ферритина и лактоферрина в сыворотке крови. Проблема влияния МБТ на показатели обмена железа в организме человека по-прежнему остается недостаточно изученной и актуальной, поскольку идентификация остающихся неизвестными процессов получения и усвоения железа МБТ откроет возможности влияния на эти процессы с целью разработки новых методов лечения больных туберкулезом.
Ключевые слова: 
туберкулез

Список литературы: 
  1. Khare G., Nangpal P., Tyagi A.K. Differential Roles of Iron Storage Proteins in Maintaining the Iron Homeostasis in Mycobacterium tuberculosis. PLoS One. 2017; 6 (1): 90–8. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0169545.
  2. Isanaka S., Mugusi F., Urassa W., Willett W.C., Bosch R.J., Villamor E. Iron deficiency and anemia predict mortality in patients with tuberculosis. J. Nutr. 2012; 142 (2): 350–7. https://doi.org/10.3945/jn.111.144287
  3. Minchella P.A., Donkor S., McDermid J.M., Sutherland J.S. Iron homeostasis and progression to pulmonary tuberculosis disease among household contacts. Tuberculosis (Edinb). 2015; 95 (3): 288–93. https://doi.org/10.1016/j.tube
  4. 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. InfectDis. 2016; 213 (1): 61–70. https://doi.org/10.1093/infdis/jiv364
  5. 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. BrasPneumol. 2014; 40 (4): 403–10. https://doi.org/10.1590/s1806-37132014000400008
  6. Soares M.P., Hamza I. Macrophages and iron metabolism. Immunity. 2016; 44 (3): 492–504. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2016.02.016
  7. Lee S.W., Kang Y.A., Yoon Y.S., Um S.W., Lee S.M., Yoo C.G. The prevalence and evolution of anemia associated with tuberculosis. J. Korean Med Sci. 2006; 21 (6): 1028–32. https://doi.org/10.3346/jkms.2006.21.6.1028
  8. 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.[Kuznecov I.A., Rasulov M.M., Iskakova ZH.T. Iron-containing proteins – lactoferrin and ferritin – in biological media of patients with pulmonary tuberculosis. Byulleten’ eksperimental’noj biologii i mediciny. 2012; 154 (11): 572–6 (in Russian)]
  9. Демихов В.Г., Инякова Н.В., Кравцова Н.Б., Смирнова Т.А., Долженко Е.Н., Морщакова Е.Ф. Использование рекомбинантного эритропоэтина для лечения анемии при туберкулезе легких (пилотное исследование). Туберкулез и болезни легких. 2011; 88 (11): 26–30.[Demihov V.G., Inyakova N.V., Kravcova N.B., Smirnova T.A., Dolzhenko E.N., Morshchakova E.F. Use of recombinant erythropoietin for the treatment of anemia in pulmonary tuberculosis (pilot study). Tuberkulez i bolezni legkih. 2011; 88 (11): 26–30 (in Russian)]
  10. 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): 1089–100. https://doi.org/10.1182/bloodadvances.2017015255.
  11. Sritharan M. Iron Homeostasis in Mycobacterium tuberculosis: Mechanistic Insights into Siderophore-Mediated Iron Uptake. J. Bacteriol. 2016; 2: 18–22. https://doi.org/10.1128/JB.00359-16
  12. 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. https://doi.org/10.23888/HMJ20173370-381[Obuhova L.M., Aliev A.V., Evdokimov I.I., SHprykov A.S., Korobov A.A. Macro- and microelements of blood plasma in pulmonary tuberculosis. Nauka molodyh – EruditioJuvenium. 2017; 5 (3): 370–81 https://doi.org/10.23888/HMJ20173370-381 (in Russian)]
  13. Бородулина Е.А., Скопцова Н.В., Бородулин Б.Е., Амосова Е.А., Поваляева Л.В. Сложности диагностики туберкулеза. Врач. 2018; 29 (2): 30–2.[Borodulina E.A., Skopcova N.V., Borodulin B.E., Amosova E.A., Povalyaeva L.V. Difficulties in diagnosing tuberculosis. Vrach. 2018; 29 (2): 30–2 (in Russian)]
  14. Drakesmith H., Prentice A.M.. Hepcidin and the iron-infection axis. Science. 2012; 338: 768–772. https://doi.org/10.1126/science.1224577
  15. Javaheri-Kermani M., Farazmandfar T., Ajami A., Yazdani Y. Scand. Impact of hepcidin antimicrobial peptide on iron overload in tuberculosis patients. J. Infect. Dis. 2014; 46 (10): 693–6. https://doi.org/10.3109/00365548.2014.929736.
  16. Sahiratmadja E., Wieringa F.T., van Crevel R., de Visser A.W., Adnan I., Alisjahbana B. Iron deficiency and NRAMP1 polymorphisms (INT4, D543N and 3’UTR) do not contribute to severity of anaemia in tuberculosis in the Indonesian population. Br. J. Nutr. 2007; 98 (4): 684–90. https://doi.org/10.1017/S0007114507742691.
  17. Cassat J.E., Skaar E.P. Iron in infection and immunity. Cell Host Microbe. 2013; 13 (5): 509–19. https://doi.org/10.1016/j.chom.2013.04.010
  18. 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.[Blindar’ V.N., Zubrihina G.N., Matveeva I.I. Anemic syndrome and major metabolites of ferrokinetics (ferritin, soluble transferrin receptor, prohepcidin, hepcidin-25 and endogenous erythropoietin). Medicinskij alfavit. 2015; 2 (8): 16–9 (in Russian)]
  19. Вдоушкина Е.С., Бородулина Е.А., Калинкин А.В., Рогожкин П.В. Туберкулез у больных ВИЧ-инфекцией в регионе с высоким распространением ВИЧ. Туберкулез и болезни легких. 2018; 96 (12): 64–5. https://doi.org/10.21292/2075-1230-2018-96-12-64-65[Vdoushkina E.S., Borodulina E.A., Kalinkin A.V., Rogozhkin P.V. Tuberculosis in HIV patients in a region with high HIV prevalence. Tuberkulez i bolezni legkih. 2018; 96 (12): 64–5. https://doi.org/10.21292/2075-1230-2018-96-12-64-65 (in Russian)]
  20. Малышева О.К., Андржеюк Н.И., Фокеева И.Н., Молодык А.А. Способ дифференциальной диагностики туберкулеза легких. Патент на изобретение RUS 2027191 29.12.1990.[Malysheva O.K., Andrzheyuk N.I., Fokeeva I.N., Molodyk A.A. Method for differential diagnosis of pulmonary tuberculosis. Invention patent RUS 2027191 29.12.1990 (in Russian)]
  21. 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.[Inyakova N.V., Demihov V.G., Morshchakova E.F., Dolzhenko E.N., Zujkova G.I. Iron metabolism and immune status in children with tuberculosis of the intrathoracic lymph nodes. Voprosy gematologii/onkologii i immunopatologii v pediatrii. 2005; 4 (2): 82–5 (in Russian)]
  22. 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. https://doi.org/10.21292/2075-1230-2015-0-4-49-53[Majorova M.O., P’yanzova T.V. Features of the hemogram in persons with tuberculosis on the background of HIV infection. Tuberkulez i bolezni legkih. 2015; 4 (4): 49–53. https://doi.org/10.21292/2075-1230-2015-0-4-49-53 (in Russian)]
  23. Инякова Н.В., Демихов В.Г., Ефимов Е.А., Самохина Т.А., Морщакова Е.Ф. Cостояние эритропоэза при анемиях у детей с туберкулезной инфекцией. Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2012; 11 (1): 5–8.[Inyakova N.V., Demihov V.G., Efimov E.A., Samohina T.A., Morshchakova E.F. The state of erythropoiesis in anemia in children with tuberculosis infection. Voprosy gematologii/onkologii i immunopatologii v pediatrii. 2012; 11 (1): 5–8 (in Russian)]
  24. Roberts P.D., Hoffbrand A.V., Mollin D.L. Iron and folate metabolism in tuberculosis. BrMed J. 2006; 7:198–202. https://doi.org/10.1136/bmj.2.5507.198.
  25. D’Souza B., Sinha S., Manjrekar P., D’Souza V. Hyperferritinemia in pulmonary tuberculosis. Indian J. Clin Biochem. 2013; 28 (3): 309–10. https://doi.org/10.1007/s12291-012-0289-5.
  26. 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? PulmPharmacolTher. 2014; 28 (1): 35–40. https://doi.org/10.1016/j.pupt.2013.12.002
  27. Зенков Н.К., Чечушков А.В., Кожин П.М., Колпакова Т.А., Меньщикова Е.Б. Макрофаг и микобактерия: война без начала и конца. Успехи современной биологии. 2015; 135 (6): 554–74.[Zenkov N.K., CHechushkov A.V., Kozhin P.M., Kolpakova T.A., Men’shchikova E.B. Macrophage and mycobacterium: a war without beginning and end. Uspekhi sovremennoj biologii. 2015; 135 (6): 554–74 (in Russian)]
  28. Оськин Д.Н., Варнавский А.Н. Характер влияния туберкулеза и гепатита на некоторые гематологические показатели. Земский врач. 2017; 1: 31–3.[Os’kin D.N., Varnavskij A.N. The nature of the influence of tuberculosis and hepatitis on some hematological parameters. Zemskij vrach. 2017; 1: 31–3 (in Russian)]
  29. 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.[Lyamin A.V., Haliulin A.V., Ismatullin D.D., Kozlov A.V., Baldina O.A. Iron as an essential growth factor for mycobacteria. Izvestiya Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nauk. 2016; 18 (5): 320–7 (in Russian)]
  30. Visser A., van de Vyver A. Severe hyperferritinemia in Mycobacteria tuberculosis infection. Clin Infect Dis. 2011; 52 (2): 273–4. https://doi.org/10.1093/cid/ciq126.
  31. 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. https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2012.03.008.
  32. Domingo-Gonzalez R., Prince O., Cooper A., Khader S.A. Cytokines and chemokines in Mycobacterium tuberculosis infection. MicrobiolSpectr. 2016; 4 (5): 1–7. https://doi.org/10.1128/microbiolspec.TBTB2-0018-2016
  33. Добин В.Л., Демихов В.Г., Жарикова М.П. Обмен железа у микобактерий. Туберкулез и болезни легких. 2016; 94 (7): 6–10. https://doi.org/10.21292/2075-1230-2016-94-7-6-10[Dobin V.L., Demihov V.G., ZHarikova M.P. Iron exchange in mycobacteria. Tuberkulez i bolezni legkih. 2016; 94 (7): 6–10. https://doi.org/10.21292/2075-1230-2016-94-7-6-10 (in Russian)]
  34. Reddy V.P., Chinta K.C., Saini V., Glasgow J.N., Hull T.D., Traylor A., Rey-Stolle F., Soares M.P., Madansein R., Rahman M.A., Barbas C., Nargan K., Naidoo T., Ramdial P.K., George J.F., Agarwal A., Steyn A.J.C. Ferritin H Deficiency in Myeloid Compartments Dysregulates Host Energy Metabolism and Increases Susceptibility to Mycobacterium tuberculosis Infection. FrontImmunol. 2018; 3 (9): 86–9. https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.00860.