Niewielka ilość tego pierwiastka, czyli około 4 mg, związana jest z transferyną, tj. białkiem, które dostarcza żelazo do wątroby, szpiku kostnego oraz innych tkanek. Około 20% żelaza zmagazynowane jest w kompleksach z ferrytyną, która znajduje się głównie w cytoplazmie komórek Kupffera, ale również w makrofagach śledziony i szpiku kostnego. Około 10% spożywanego żelaza (1-2 mg) wchłaniane jest w dwunastnicy i jelicie cienkim. Podobna ilość jest tracona poprzez złuszczanie naskórka oraz nabłonka. Żelazo w organizmie podlega procesowi recyrkulacji, tzn. odzyskiwane jest ze zużytych erytrocytów, które są pochłaniane na drodze fagocytozy przez makrofagi układu siateczkowo-śródbłonkowego, a następnie uwalniane i wykorzystywane głównie w procesie erytropoezy. Proces ten ma podstawowe znacznie dla utrzymania równowagi tego pierwiastka. Niemniej jednak, obrót żelaza w organizmie charakteryzuje się brakiem fizjologicznych procesów usuwania żelaza z organizmu z wyjątkiem utraty krwi związanej z cyklem miesięcznym u kobiet w wieku rozrodczym. Cecha ta stanowi poważne zagrożenie dla pacjentów z zaburzeniami metabolizmu tego pierwiastka.
Obrót żelaza w organizmie regulowany jest przez szereg białek. Dzięki nim możliwe jest prawidłowe wchłanianie i transport żelaza, utlenianie jego jonów oraz ochrona przed toksycznymi następstwami działania jonów Fe2+. Multimiedziowe oksydazy, tj. hefajstyna i ceruloplazmina, wykazują aktywność ferroksydazową. Hefajstyna produkowana jest głównie w jelicie cienkim, gdzie odpowiada za wiązanie żelaza z apotransferyną, a tym samym odgrywa istotną rolę podczas wchłaniania żelaza i dalszego transportu tego pierwiastka do wątroby. Mutacje genu HFE prowadzą do wytwarzania nieprawidłowej cząsteczki hefajstyny, w wyniku czego dochodzi do zwiększonego gromadzenia się żelaza w organizmie z powodu nadmiernego jego wchłaniania w obrębie jelit oraz obniżenia ekspresji genu hepcydyny. Natomiast ceruloplazmina uczestniczy w wewnątrzkomórkowym procesie wiązania żelaza z ferrytyną (główne białko magazynujące żelazo) zależnego od zmiany stopnia utleniania żelaza (z Fe2+ na Fe3+). Warto wspomnieć, że sam proces enzymatycznego utleniania żelaza zapobiega produkcji wolnych rodników, a tym samym chroni przed uszkadzaniem białek, lipidów i DNA. Hepcydyna jest białkiem syntetyzowanym w wątrobie, pełniącym istotną rolę w regulacji absorpcji żelaza z przewodu pokarmowego oraz recyrkulacji żelaza z komórek układu siateczkowo-śródbłonkowego. Mutacje w obrębie genu HAMP odpowiadają za poziom hepcydyny w organizmie, a jego obniżona ekspresja związana jest z rozwojem hemochromatozy wieku młodzieńczego, która charakteryzuje się ciężkim przebiegiem.
W warunkach fizjologicznych żelazo przechowywane jest głównie w kompleksach z ferrytyną w cytoplazmie komórek. Kiedy zdolność ferrytyny do magazynowania żelaza zostaje przekroczona, wolne żelazo kumuluje się w komórkach organów wewnętrznych. Cząsteczki ferrytyny gromadzą się w cytoplazmie i w lizosomach zajętych komórek, a ponadto część ferrytyny denaturuje do nierozpuszczalnych form hemosyderyny. Nadmiar żelaza prowadzi do zwłóknienia i dysfunkcji organów, co jest szczególnie istotne w przypadku takich narządów, jak wątroba czy serce, gdyż są one kluczowe dla utrzymania zdrowia i życia człowieka. Monitorowanie stężenia żelaza w organach wewnętrznych jest ważnym elementem prewencji powikłań oraz kluczowym elementem terapii. Stały rozwój metod oceny nadmiernego gromadzenia żelaza pozwala na oszacowanie ryzyka powikłań i odpowiednie dobranie terapii, a tym samym wydłuża życie pacjentom z grup ryzyka.
Celem niniejszej pracy jest przegląd obecnie dostępnych metod oceny nadmiernego gromadzenia żelaza w komórkach wątroby w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego w kontekście ich przydatności klinicznej w różnych jednostkach chorobowych oraz dokładności metod diagnostycznych.
Zobacz bezpłatnie całą publikacje: C. Olchowy, J. Frączkiewicz, M. Pawłowski, D. Smoląg, A. Olchowy, A. Maślak, U. Zaleska-Dorobisz, K. Kałwak; Stany chorobowe związane z nadmiernym gromadzeniem żelaza oraz metody oznaczania zawartości żelaza w wątrobie, Acta Haematologica Polonica, Volume 48, Issue 4, October–December 2017, Pages 308-315
