Ферритин: Комплексный клинический обзор от биохимии до клинической практики

Введение: Что такое ферритин и почему он так важен?

Ферритин — это сложный белковый комплекс (апоферритин), внутри которого депонируется железо в виде гидроксидфосфата. Он присутствует практически во всех клетках организма, но наибольшая его концентрация обнаруживается в клетках печени (гепатоцитах), селезенки, костного мозга и в макрофагах ретикулоэндотелиальной системы. Небольшое, но клинически значимое количество ферритина циркулирует в плазме крови. Его уровень в сыворотке крови прямо пропорционален общим запасам железа в организме, что делает его ключевым маркером для диагностики железодефицитных состояний и состояний перегрузки железом [1, 11].

Однако роль ферритина не ограничивается только хранением железа. Он также является белком острой фазы воспаления. Его синтез в печени резко усиливается под действием провоспалительных цитокинов, таких как интерлейкин-1 (IL-1), интерлейкин-6 (IL-6) и фактор некроза опухоли-альфа (TNF-α). Это означает, что при инфекциях, системных воспалительных заболеваниях, травмах или онкологических процессах уровень ферритина может быть повышен независимо от статуса железа в организме. Эта двойственная природа ферритина является основной сложностью в его клинической интерпретации [6, 12].

Биохимия и физиология ферритина

Строение и функции молекулы

Молекула ферритина представляет собой сферическую белковую оболочку, состоящую из 24 субъединиц двух типов: H (heavy/тяжелая) и L (light/легкая). Соотношение H и L субъединиц варьируется в зависимости от ткани, что определяет функциональные особенности ферритина в разных органах. H-субъединица обладает ферроксидазной активностью, то есть способна окислять токсичное двухвалентное железо (Fe²⁺) до менее токсичного трехвалентного (Fe³⁺). L-субъединица способствует нуклеации и минерализации железа внутри белковой полости. Внутри этой сферы может храниться до 4500 атомов железа в форме минерала ферригидрита [2, 7].

Основная функция ферритина — безопасное хранение железа внутри клеток. Свободное, не связанное с белками железо, крайне токсично, так как участвует в реакции Фентона, генерируя активные формы кислорода (АФК), которые повреждают клеточные мембраны, белки и ДНК. Ферритин связывает и изолирует железо, предотвращая оксидативный стресс. Кроме того, он создает мобильный и легкодоступный пул железа, который может быть быстро высвобожден при повышении потребности организма, например, для синтеза гемоглобина.

Роль в метаболизме железа

Уровень сывороточного ферритина напрямую отражает запасы железа в макрофагах и гепатоцитах. Регуляция обмена железа в организме — это сложный процесс, центральную роль в котором играет печеночный гормон гепсидин. При достаточном или избыточном уровне железа печень синтезирует гепсидин, который блокирует ферропортин — белок-транспортер, отвечающий за экспорт железа из клеток (энтероцитов, макрофагов) в кровь. Блокада ферропортина приводит к "запиранию" железа внутри клеток и увеличению синтеза ферритина для его хранения. Наоборот, при дефиците железа синтез гепсидина подавляется, ферропортин становится активным, и железо высвобождается из депо в кровоток [8, 13].

Эта ось "гепсидин-ферропортин" объясняет многие клинические ситуации. Например, при "анемии хронических заболеваний" воспалительные цитокины стимулируют выработку гепсидина, что приводит к функциональному дефициту железа: железо в организме есть (и уровень ферритина повышен), но оно заблокировано в макрофагах и недоступно для эритропоэза.

Ферритин как острофазовый белок

Как уже упоминалось, ферритин является белком острой фазы. Во время воспалительного ответа цитокины (IL-1, IL-6, TNF-α) напрямую стимулируют транскрипцию гена ферритина в гепатоцитах. Это приводит к повышению его концентрации в крови, которое не связано с увеличением запасов железа. Считается, что этот механизм имеет защитное значение: связывая циркулирующее железо, организм лишает патогенные микроорганизмы (бактерии) необходимого им для роста и размножения микроэлемента. Также это снижает оксидативный стресс, который неизбежно сопровождает воспаление [3, 14].

Клиническое значение определения уровня ферритина

Показания к назначению анализа

Анализ на сывороточный ферритин является одним из наиболее часто назначаемых тестов в клинической практике. Основные показания можно сгруппировать следующим образом:

1. Диагностика железодефицитной анемии (ЖДА) и латентного дефицита железа (ЛДЖ): Ферритин — самый чувствительный маркер для выявления истощения запасов железа на ранних стадиях, еще до развития анемии.
2. Дифференциальная диагностика анемий: Помогает отличить ЖДА (низкий ферритин) от анемии хронических заболеваний (АХЗ) (нормальный или высокий ферритин), талассемии (высокий ферритин) и сидеробластной анемии (высокий ферритин).
3. Диагностика состояний перегрузки железом: Выявление и мониторинг наследственного гемохроматоза, вторичного гемосидероза (например, после множественных гемотрансфузий).
4. Мониторинг терапии: Оценка эффективности лечения препаратами железа при ЖДА или эффективности кровопусканий/хелаторной терапии при перегрузке железом.
5. Оценка статуса железа у групп риска: Беременные женщины, доноры крови, пациенты с хроническими заболеваниями почек, воспалительными заболеваниями кишечника, после бариатрических операций.
6. В комплексной оценке системного воспаления: В некоторых случаях (например, при синдроме активации макрофагов, болезни Стилла взрослых, COVID-19) экстремально высокие уровни ферритина могут служить маркером тяжести "цитокинового шторма" [9, 15].

Интерпретация результатов: Отклонения от нормы

Низкий уровень ферритина (гипоферритинемия)

Причины и клинические проявления

Снижение уровня ферритина в сыворотке крови практически всегда указывает на дефицит железа в организме. Это состояние может протекать в несколько стадий:

1. Латентный дефицит железа (ЛДЖ) / прелатентный дефицит: Запасы железа в депо (печень, костный мозг) истощены, что отражается в низком уровне ферритина. Однако уровень гемоглобина и сывороточного железа еще может быть в норме. Клинические проявления на этой стадии неспецифичны и включают сидеропенический синдром: повышенная утомляемость, снижение работоспособности, ломкость ногтей, выпадение волос, сухость кожи, извращение вкуса (pica) и обоняния.
2. Железодефицитный эритропоэз: Дефицит железа начинает сказываться на синтезе гемоглобина, но анемия еще не развилась. В анализах, помимо низкого ферритина, можно увидеть снижение насыщения трансферрина железом (НТЖ).
3. Железодефицитная анемия (ЖДА): Наиболее выраженная стадия, когда дефицит железа приводит к снижению уровня гемоглобина. К симптомам сидеропении присоединяются признаки анемического синдрома: бледность, одышка при физической нагрузке, тахикардия, головокружение.

Основные причины дефицита железа — это хронические кровопотери (желудочно-кишечные, гинекологические), недостаточное поступление с пищей (вегетарианство, диеты), нарушение всасывания (целиакия, гастрит, операции на ЖКТ) и повышенная потребность (беременность, лактация, период активного роста у детей) [4].

Диагностические критерии и референсные значения

Референсные значения ферритина могут незначительно отличаться в разных лабораториях, но общепринятые пороговые значения для диагностики дефицита железа существуют.

Сравнительная таблица 1: Референсные и пороговые значения ферритина (мкг/л)

*АХЗ — анемия хронических заболеваний. В этих случаях дополнительно оценивается НТЖ (

Высокий уровень ферритина (гиперферритинемия)

Повышенный уровень ферритина — более сложная диагностическая задача, так как причины могут быть разнообразны.

Причины и дифференциальная диагностика

Основные причины гиперферритинемии:

1. Перегрузка железом (истинный гемосидероз):
   • Наследственный гемохроматоз: Генетическое заболевание, связанное с мутациями в гене HFE, приводящее к избыточному всасыванию железа в кишечнике. Уровень ферритина может достигать нескольких тысяч мкг/л (>1000).
   • Вторичная перегрузка железом: Частые гемотрансфузии у пациентов с гематологическими заболеваниями (талассемия, миелодиспластический синдром), неэффективный эритропоэз.
2. Воспаление (острое или хроническое):
   • Любые инфекции (бактериальные, вирусные), системные заболевания соединительной ткани (ревматоидный артрит, СКВ), онкологические заболевания. Ферритин повышается как белок острой фазы. Уровни обычно умеренно повышены (до 500-1000 мкг/л).
3. Повреждение гепатоцитов (цитолиз):
   • При остром или хроническом гепатите (вирусном, алкогольном, лекарственном), неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП) происходит высвобождение ферритина из поврежденных клеток печени.
4. Злокачественные новообразования:
   • Гемобластозы (лейкозы, лимфомы), рак молочной железы, легких. Опухолевые клетки могут сами продуцировать ферритин.
5. Метаболический синдром:
   • Гиперферритинемия часто ассоциирована с инсулинорезистентностью, ожирением, НАЖБП. Это состояние известно как "метаболическая гиперферритинемия" [10, 17].
6. Редкие причины:
   • Болезнь Стилла у взрослых, гемофагоцитарный лимфогистиоцитоз (синдром активации макрофагов) — состояния, характеризующиеся экстремально высоким уровнем ферритина (часто >10 000 мкг/л) из-за массивного "цитокинового шторма".

Сравнительная таблица 2: Дифференциальная диагностика гиперферритинемии

Особенности уровня ферритина в различных популяциях

Дети и подростки

У новорожденных уровень ферритина высокий (до 600 мкг/л) за счет трансплацентарного перехода железа, но он быстро снижается в первые месяцы жизни. Минимальные значения наблюдаются в возрасте 6-12 месяцев, что делает этот период критическим для развития железодефицита. В пубертатный период потребность в железе вновь возрастает из-за активного роста и (у девочек) начала менструаций. Порог для диагностики ЖД у детей обычно ниже, чем у взрослых (4].

Беременные женщины

Во время беременности потребность в железе возрастает в 2-3 раза. Происходит гемодилюция (разведение крови), что приводит к физиологическому снижению концентрации ферритина и гемоглобина. Наиболее низкие значения ферритина наблюдаются в III триместре. Дефицит железа во время беременности опасен как для матери (риск кровотечений, преэклампсии), так и для плода (задержка развития, низкий вес при рождении). ВОЗ рекомендует профилактический прием препаратов железа всем беременным. Диагностический порог для ЖД у беременных строже: 18].

Практические аспекты анализа на ферритин

Подготовка к исследованию

Для получения точного результата рекомендуется соблюдать следующие правила:

• Сдавать кровь утром, натощак (после 8-12 часов голодания).
• За 24 часа до анализа исключить интенсивные физические нагрузки и употребление алкоголя.
• Не курить за 30 минут до сдачи крови.
• Если пациент принимает препараты железа, их следует отменить за 7-10 дней до исследования (по согласованию с врачом).
• Анализ не следует проводить на фоне острых инфекционных заболеваний, так как результат будет недостоверно завышен. Рекомендуется подождать 1-2 недели после выздоровления.

Современные исследования и клинические рекомендации

Последние исследования расширяют наше понимание роли ферритина за пределами метаболизма железа. Например, в пандемию COVID-19 было показано, что гиперферритинемия является независимым предиктором тяжелого течения заболевания и летальности. Экстремально высокий уровень ферритина отражал гиперактивацию иммунной системы ("цитокиновый шторм") и служил основанием для назначения противовоспалительной терапии [15, 19].

Активно изучается связь ферритина с метаболическим синдромом. Повышенный уровень ферритина ассоциируется с риском развития сахарного диабета 2 типа и сердечно-сосудистых заболеваний. Предполагается, что он может отражать не только системное низкоуровневое воспаление, но и оксидативный стресс, связанный с избытком железа в тканях [17].

Клинические рекомендации:

• Российские клинические рекомендации по ЖДА (2021 г.) [5] устанавливают пороговый уровень ферритина
• Рекомендации KDIGO (Kidney Disease: Improving Global Outcomes) по анемии при ХБП (2012 г.) [16] рекомендуют начинать терапию препаратами железа у пациентов на диализе при ферритине
• Американская коллегия гастроэнтерологов (ACG, 2021 г.) рекомендует скрининг на ЖДА (включая ферритин) всем пациентам с воспалительными заболеваниями кишечника.

Вопрос-ответ (FAQ)

Вопрос 1: Может ли у меня быть дефицит железа, если гемоглобин в норме?

Да, может. Это состояние называется латентным дефицитом железа (ЛДЖ). Гемоглобин снижается в последнюю очередь, когда запасы железа уже полностью истощены. Именно низкий ферритин (

Вопрос 2: Мой ферритин повышен. Значит ли это, что у меня слишком много железа?

Не обязательно. Повышение ферритина — очень неспецифический симптом. Самая частая причина умеренного повышения — это воспаление, инфекция или проблемы с печенью. Чтобы заподозрить истинную перегрузку железом, врач должен оценить уровень насыщения трансферрина (НТЖ). Если он тоже высокий (>45%), тогда подозрение на перегрузку становится обоснованным.

Вопрос 3: Как быстро повышается ферритин после начала приема препаратов железа?

Уровень ферритина начинает расти медленнее, чем гемоглобин. Сначала железо идет на нужды эритропоэза (синтез гемоглобина), и только после его нормализации начинают пополняться запасы. Контрольный анализ на ферритин для оценки пополнения депо целесообразно проводить не ранее, чем через 2-3 месяца после нормализации уровня гемоглобина.

Вопрос 4: Влияет ли диета на уровень ферритина?

Да, но не так быстро, как на уровень сывороточного железа. Хроническое недостаточное потребление железа (например, при строгом веганстве без адекватной компенсации) является одной из главных причин железодефицита и, соответственно, низкого ферритина. Однако однократный прием пищи, богатой железом, не приведет к немедленному повышению ферритина.

Заключение

Ферритин — это фундаментальный биомаркер, оценка которого является неотъемлемой частью современной медицины. Его способность отражать как запасы железа, так и наличие системного воспаления, делает его мощным, но в то же время сложным диагностическим инструментом. Правильная интерпретация уровня ферритина невозможна в отрыве от клинического контекста, данных анамнеза и результатов других лабораторных тестов, таких как общий анализ крови, С-реактивный белок и насыщение трансферрина железом. Понимание его двойственной природы позволяет врачам своевременно диагностировать и лечить широкий спектр патологических состояний — от скрытого дефицита железа, влияющего на качество жизни миллионов людей, до жизнеугрожающих состояний перегрузки железом и "цитокинового шторма".

Приложения

Список сокращений

• АЛТ — Аланинаминотрансфераза
• АСТ — Аспартатаминотрансфераза
• АХЗ — Анемия хронических заболеваний
• ВЗК — Воспалительные заболевания кишечника
• ЖДА — Железодефицитная анемия
• ЖД — Железодефицит
• ЛДЖ — Латентный дефицит железа
• ЛДГ — Лактатдегидрогеназа
• МС — Метаболический синдром
• НАЖБП — Неалкогольная жировая болезнь печени
• НТЖ — Насыщение трансферрина железом
• СКВ — Системная красная волчанка
• СОЭ — Скорость оседания эритроцитов
• СРБ — С-реактивный белок
• ХБП — Хроническая болезнь почек

Краткий глоссарий

Апоферритин

Белковая оболочка молекулы ферритина, не содержащая железа.

Гемосидерин

Агрегаты частично деградировавшего ферритина; нерастворимая форма хранения железа, накапливающаяся при его избытке.

Гепсидин

Гормон, синтезируемый печенью, ключевой регулятор гомеостаза железа.

Латентный дефицит железа

Состояние истощения запасов железа (низкий ферритин) при нормальном уровне гемоглобина.

Наследственный гемохроматоз

Генетическое заболевание, характеризующееся избыточным накоплением железа в организме.

Сидеропения

Дефицит железа в организме.

Трансферрин

Основной белок-переносчик железа в плазме крови.

Ферропортин

Белок-транспортер, осуществляющий экспорт железа из клеток в кровь.

Список литературы

Российские источники:

1. Лабораторная служба Хеликс. Ферритин (Ferritin). [Электронный ресурс]. URL: https://helix.ru/kb/item/08-038
2. Инвитро. Ферритин (Ferritin). [Электронный ресурс]. URL: https://www.invitro.ru/analizy/for-doctors/521/1896/
3. Дворецкий Л.И. Дифференциальный диагноз при анемическом синдроме // Consilium Medicum. - 2017. - №19(12). - С. 79-86.
4. Захарова И.Н., и др. Дефицит железа у детей и подростков: пути решения национальной проблемы // Медицинский совет. - 2021. - №3. - С. 136-145.
5. Клинические рекомендации "Железодефицитная анемия". Министерство Здравоохранения Российской Федерации, 2021. [Электронный ресурс]. URL: https://cr.minzdrav.gov.ru/

Иностранные источники:

6. Camaschella, C. (2015). Iron-deficiency anemia. New England Journal of Medicine, 372(19), 1832-1843. doi:10.1056/NEJMra1401038
7. Theil, E. C. (2012). Ferritin: the protein nanocage and iron biomineral in health and in disease. Accounts of chemical research, 45(8), 1269-1277.
8. Ganz, T. (2013). Systemic iron homeostasis. Physiological reviews, 93(4), 1721-1741. doi:10.1152/physrev.00005.2013
9. Cullis, J. O., Fitzsimons, E. J., Griffiths, W. J., Tsochatzis, E., & Thomas, D. W. (2018). Investigation and management of a raised serum ferritin. British journal of haematology, 181(3), 331-340. doi:10.1111/bjh.15166
10. PubMed Central (National Library of Medicine). Various articles on Ferritin. [Electronic resource]. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/
11. Goodnough, L. T., Nemeth, E., & Ganz, T. (2010). Detection, evaluation, and management of iron-restricted erythropoiesis. Blood, The Journal of the American Society of Hematology, 116(23), 4754-4761.
12. Wang, W., Knovich, M. A., Coffman, L. G., Torti, F. M., & Torti, S. V. (2010). Serum ferritin: Past, present and future. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects, 1800(8), 760-769.
13. Ganz, T., & Nemeth, E. (2012). Iron metabolism: interactions with normal and disordered erythropoiesis. Cold Spring Harbor perspectives in medicine, 2(5), a011668.
14. Kell, D. B., & Pretorius, E. (2014). Serum ferritin is an important inflammatory disease marker, as it is mainly a leakage product from damaged cells. Metallomics, 6(4), 748-773.
15. Feld, J., et al. (2020). Ferritin as a marker of severity in COVID-19 patients: a potential role for iron chelation. JAMA Internal Medicine, 180(12), 1709-1710.
16. KDIGO Clinical Practice Guideline for Anemia in Chronic Kidney Disease. (2012). Kidney International Supplements, 2(4), 279-335.
17. Dongiovanni, P., Fracanzani, A. L., Fargion, S., & Valenti, L. (2011). Iron in the pathogenesis of benign and malignant liver diseases. Gastroenterology, 140(2), 343-358.
18. Breymann, C. (2015). Iron deficiency anemia in pregnancy. Seminars in hematology, 52(4), 339-347.
19. Colafrancesco, S., et al. (2020). COVID-19 gone bad: A new character in the spectrum of the hyperferritinemic syndrome? Autoimmunity reviews, 19(7), 102573.
20. Google Scholar. Search database for scientific literature. [Electronic resource]. URL: https://scholar.google.com/

Проверено врачом

Васильева Ляйсан Радисовна

Поделиться статьей

скопировать ссылку

Медицина

Лечение

Профилактика

Диагностика

Биохимия

Гематология

Воспаление

Железо

★ ★ ★ ★ ★

0,0 0 оценок