Изучение связи концентрации железа в сыворотке крови с ферритином, трансферрином и другими химическими элементами

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2023-02-07

Г.Д. Морозова(1, 2), А.Р. Садыков(3), А.А. Логвиненко(4),
Е.Д. Намиот(1), В.В. Юрасов(3), А.В. Скальный(1, 5)
1-Первый Московский государственный медицинский
университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет),
Российская Федерация, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2;
2-ФГБУ «Научно-клинический центр токсикологии им. С.Н. Голикова ФМБА России»,
Российская Федерация, 192019, Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, д. 1;
3-Лаборатория метаболомной диагностики,
Российская Федерация, 117630, Москва, Старокалужское шоссе, д. 63;
4-ЧУЗ «ЦКБ «РЖД-Медицина»,
Российская Федерация, 125367, Москва, Волоколамское шоссе, д. 84;
5-ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»,
Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Введение. Железо – необходимый компонент ключевых метаболических процессов в организме. Трансферрин и ферритин – основные соединения, влияющие на уровень железа в сыворотке. Для грамотной диагностики нарушений обмена железа необходимо знание принципов различных аналитических методик. Необходимо рассмотреть взаимодействия между железом и другими химическими элементами, влияющими на обмен железа в организме. Цель исследования. Цель исследования – изучение связи концентрации железа, измеренного стандартным методом и методом ИСП-МС, с показателями ферритина и трансферрина в сыворотке крови; изучение корреляций железа с другими элементами в сыворотке крови. Материал и методы. Исследование проведено с использованием базы данных лабораторных анализов. В сыворотке крови обследованных были измерены ферритин, трансферрин, железо методом ИСП-МС, железо колориметрическим методом (6786, 1809, 13161, 10073 лабораторных тестов соответственно), а также другие химические элементы методом ИСП-МС. Оценка взаимосвязей между показателями проводилась с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Результаты. Показано, что традиционно принятые взаимосвязи между концентрациями железа и ферритином, трансферрином проявляются не во всем диапазоне концентраций данных белков. При различных концентрациях трансферрина и ферритина были выявлены определенные закономерности изменения концентрации сывороточного железа у мужчин и у женщин. Определены статистически значимые корреляции концентраций железа в сыворотке крови с цинком, ванадием, селеном, никелем, марганцем, магнием, калием, йодом, медью, хромом, кобальтом, кадмием. Заключение. На большой выборке обследуемых были изучены взаимосвязи концентраций железа в сыворотке крови с ферритином, трансферрином, а также с другими химическими элементами. Необходимо оценивать результаты измерений показателей обмена железа, учитывая гендерную принадлежность обследуемого и наличие межэлементных взаимодействий.
Ключевые слова: 
железо, ферритин, трансферрин, микроэлементы, сыворотка крови, ИСП-МС
Для цитирования: 
Морозова Г.Д., Садыков А.Р., Логвиненко А.А., Намиот Е.Д., Юрасов В.В., Скальный А.В. Изучение связи концентрации железа в сыворотке крови с ферритином, трансферрином и другими химическими элементами. Молекулярная медицина, 2023; (2): 46-52https://doi.org/10.29296/24999490-2023-02-07
Список литературы: 
  1. Максимчук Т.П., Скальный А.В., Радыш И.В. Бионеорганическая химия с основами медицинской элементологии: учебник. М.: Российский ун-т дружбы народов, 2019; 624. [Maksimchuk T.P., Skalnyj A.V., Radysh I.V. Bioinorganic chemistry with the basics of medical elementology: a textbook. Rossijskij un-t druzhby narodov, 2019; 624 (in Russian)]
  2. Оберлис Д., Харланд Б., Скальный А. Биологическая роль макро- и микроэлементов у человека и животных. СПб.: Наука, 2008; 544. [Oberleas D., Harland B., Skalny A. Biological role of macro- and trace elements ments in humans and animals. Saint Petersburg: Nauka, 2008; 544 (in Russian)]
  3. Aaseth J., Skalny A.V., Roos P.M., Alexander J., Aschner M., Tinkov A.A. Copper, Iron, Selenium and Lipo-Glycemic Dysmetabolism in Alzheimer’s Disease. Int. J. Mol. Sci. 2021; 22 (17): 9461. DOI: 10,3390/ijms22179461.
  4. Долгов В.В., Луговская С.А., Почтарь М.Е. Федорова М.М., Лабораторная диагностика нарушений обмена железа: учебное пособие. М.-Тверь: Триада, 2014. [Dolgov V.V., Lugovskaya S.A., Pochtar M.E., Fedorova M.M., Laboratory diagnosis of iron metabolism disorders: textbook. M.-Tver: Triada, 2014 (in Russian)]
  5. Nelson D.L., Michael M.C. Lehninger Principles of Biochemistry. 7th ed., W.H. Freeman. 2017.
  6. Burtis C.A., Ashwood E.R., Bruns D.E. Tietz textbook of clinical chemistry and molecular diagnostics-e-book. Elsevier Health Sciences. 2012.
  7. Arezes J., Nemeth E. Hepcidin and iron disorders: new biology and clinical approaches. Int. J. Lab Hematol. 2015; 37 (1): 92–8. DOI: 10,1111/ijlh.12358.
  8. Brissot P., Ropert M., Le Lan C., Loréal O. Non-transferrin bound iron: a key role in iron overload and iron toxicity. Biochim Biophys Acta. 2012; 1820 (3): 403–10, DOI: 10,1016/j.bbagen.2011.07.014.
  9. Patel M., Ramavataram D.V. Non transferrin bound iron: nature, manifestations and analytical approaches for estimation. Indian J. Clin. Biochem. 2012; 4: 322–32. DOI: 10,1007/s12291-012-0250-7.
  10. Lukaski H.C., Bolonchuk W.W., Siders W.A., Milne D.B. Chromium supplementation and resistance training: effects on body composition, strength, and trace element status of men. Am. J. Clin. Nutr. 1996; 63 (6): 954–65. DOI: 10,1093/ajcn/63.6.954.
  11. Campbell W., Beard J.L., Joseph L.J., Davey S.L., Evans W.J. Chromium picolinate supplementation and resistive training by older men: effects on iron status and hematological indices. Am. J. Clin. Nutr. 1997; 66: 944–9.
  12. Olivares M., Pizarro F., Ruz M., de Romaña D. L. Acute inhibition of iron bioavailability by zinc: studies in humans. Biometals : an international journal on the role of metal ions in biology, biochemistry, and medicine. 2012; 25 (4): 657–64. DOI: 10,1007/s10534-012-9524-z
  13. Olivares M., Pizarro F., Ruz M. New insights about iron bioavailability inhibition by zinc. Nutrition (Burbank, Los Angeles County, Calif.). 2007; 23 (4): 292–5. DOI:10,1016/j.nut.2007.01.006
  14. Bjørklund G., Aaseth J., Skalny A.V., Suliburska J., Skalnaya M.G., Nikonorov A.A., Tinkov A.A. Interactions of iron with manganese, zinc, chromium, and selenium as related to prophylaxis and treatment of iron deficiency. J. Trace Elem Med Biol. 2017; 41: 41–53. DOI: 10,1016/j.jtemb.2017.02.005.
  15. Olivares M., Hertrampf E., Uauy R. Copper and zinc interactions in anemia: a public health perspective. Nutritional Anemia. 2007; 99–109.
  16. Wajeunnesa M., Begum N., Ferdousi S., Akhter S., Quaraishi S. B. Serum Zinc and Copper in Iron deficient adolescents. Journal of Bangladesh Society of Physiologist. 2009; 4 (2): 77–80,
  17. Konomi A., Yokoi K. Changes of erythropoietin concentrations in plasma and kidney induced by zinc deficiency in rats. FASEB J. 2010; 24: 718.2.
  18. Piskin E., Cianciosi D., Gulec S., Tomas M., Capanoglu E. Iron Absorption: Factors, Limitations, and Improvement Methods. ACS Omega. 2022; 7 (24): 20441–56. DOI: 10,1021/acsomega.2c01833.
  19. Choi J.W., Kim S.K. Relationships of lead, copper, zinc, and cadmium levels versus hematopoiesis and iron parameters in healthy adolescents. Ann Clin Lab Sci. 2005; 35 (4): 428–34.
  20. Kretsinger R.H., Uversky V.N., Permiakov E.A. Encyclopedia of Metalloproteins. Springer: New York, 2013.
  21. Van Nhien N., Khan N.C., Yabutani T, Ninh N.X., Kassu A., Huong B.T., Do T.T., Motonaka J., Ota F. Serum levels of trace elements and iron-deficiency anemia in adult Vietnamese. Biol Trace Elem Res. 2006; 111 (1–3): 1–9. DOI: 10,1385/BTER:111:1:1.
  22. Bárány E., Bergdahl I.A., Bratteby L.E., Lundh T., Samuelson G., Skerfving S., Oskarsson A. Iron status influences trace element levels in human blood and serum. Environ Res. 2005; 98 (2): 215–23. DOI: 10,1016/j.envres.2004.09.010,