Zgodnie z definicją Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) rozpoznawana jest, gdy stężenie hemoglobiny we krwi spada poniżej wartości uznanych za fizjologiczne. To właśnie hemoglobina zawarta w krwinkach czerwonych (erytrocytach) pełni kluczową rolę w transporcie tlenu wewnątrz naszego organizmu - dostarcza go do każdej komórki ciała. Kiedy jej poziom spada poniżej wartości prawidłowych, dochodzi do niedotlenienia tkanek, co manifestuje się jako szereg objawów charakterystycznych dla niedokrwistości - przewlekłe zmęczenie, bladość skóry, pogorszenie kondycji skóry, włosów i paznokci, a nawet zaburzenia rytmu serca czy duszność.
Spośród wielu przyczyn niedokrwistości najczęściej występuje ta spowodowana niedoborem żelaza. Żelazo jest bowiem niezbędne do wytwarzania hemoglobiny i bez jego odpowiednich zapasów szpik nie jest w stanie wyprodukować “sprawnie działających” krwinek czerwonych. Zrozumienie roli, jaką żelazo odgrywa w krwiotworzeniu oraz poznanie przyczyn i mechanizmów powstawania jego niedoboru jest ważnym krokiem do zwiększenia świadomości i wdrożenia odpowiedniej profilaktyki zdrowotnej.
Co to jest niedokrwistość?
Niedokrwistość, czy popularnie “anemię”, zgodnie z klasyfikacją WHO (World Health Organization, Światowa Organizacja Zdrowia) definiujemy jako obniżone stężenie hemoglobiny – u mężczyzn , u kobiet niebędących w ciąży (w ciąży
Ze względu na stopień nasilenia niedokrwistość możemy podzielić na postać:
- łagodną - 1 stopień: Hb 10-12 g/dl u kobiet, 10-13 g/dl u mężczyzn;
- umiarkowaną - 2 stopień: Hb 8-9,9 g/dl;
- ciężką - 3 stopień: Hb 6,5-7,9 g/dl;zagrażającą życiu - 4 stopień: Hb.
To właśnie hemoglobina odpowiada za kluczową funkcję krwinek czerwonych, jaką jest transport tlenu. Wiążą się z tym najważniejsze objawy niedokrwistości, jak osłabienie, pogorszenie tolerancji wysiłku fizycznego, duszność wysiłkowa, tachykardia (przyspieszona częstość rytmu serca), zaburzenia rytmu serca, bladość powłok skórnych, zawroty głowy, wypadanie włosów, łamliwość paznokci, suchość skóry.
W ciąży dochodzi do wzrostu objętości krwi krążącej, ponieważ organizm matki dostosowuje się do zwiększonych wymagań fizjologicznych (zwiększenie ukrwienia macicy i łożyska, zwiększone potrzeby metaboliczne, przygotowanie do potencjalnej utraty krwi w czasie porodu). Ten wzrost objętości jest jednak głównie związany ze wzrostem objętości osocza, a w mniejszym stopniu dochodzi do wzrostu liczby elementów morfotycznych, czyli mówiąc prościej szpik nie zwiększa istotnie swojej produkcji krwinek. Wskutek tego obserwujemy zjawisko “rozcieńczenia”, a związaną z nim łagodną niedokrwistość (a czasami też małopłytkowość) nazywamy często “fizjologiczną” lub “ciążową”.
Jakie są przyczyny niedokrwistości?
Przyczyny niedokrwistości możemy podzielić na dwie główne grupy:
- zmniejszenie lub zaburzenie erytropoezy (czyli wytwarzania krwinek czerwonych) w szpiku;
- utrata krwinek czerwonych, do której dochodzi już po ich wyprodukowaniu.
Dlaczego wytwarzanie krwinek może być zaburzone?
Jedną z przyczyn zaburzenia wytwarzania krwinek stanowią niedobory substancji potrzebnych do tej produkcji, a więc przede wszystkim niedobór żelaza, ale także witaminy B12 i kwasu foliowego.
Kolejną przyczyną jest tak zwana niedokrwistość chorób przewlekłych, związana z mniej lub bardziej intensywnym stanem zapalnym (chociaż w tym przypadku patogeneza jest złożona i wymaga wielu badań diagnostycznych).
Do istotnego zmniejszenia wytwarzania komórek w szpiku może dochodzić także w przebiegu tak zwanej niedokrwistości aplastycznej, jednak w tym przypadku niedokrwistości często towarzyszy zmniejszona liczba krwinek białych i/lub płytek krwi.
Kolejną przyczyną jest tak zwane wyparcie prawidłowego krwiotworzenia, czyli sytuacja, kiedy w szpiku nie ma miejsca dla wytwarzania się krwinek – najczęściej z powodu obecności komórek nowotworowych nowotworów litych lub hematologicznych, np. białaczek, chłoniaków albo tkanki łącznej włóknistej (włóknienie szpiku).
Druga wymieniona wyżej grupa przyczyn niedokrwistości to utrata krwinek czerwonych. Dzieje się tak, kiedy krwinki czerwone już powstały i dochodzi do ich “ucieczki” z krążenia w przebiegu ostrego krwawienia* lub dochodzi do ich niszczenia, czyli rozpadu (fachowo – hemolizy).
Jak często występuje niedobór żelaza i co się z nim wiąże?
Niedokrwistość z niedoboru żelaza to najczęstsza niedokrwistość, jaka jest obserwowana na świecie – przede wszystkim przez to, że w krajach rozwijających się mamy do czynienia z niedożywieniem populacji.
Jeżeli chodzi o sam niedobór żelaza, jest on jeszcze częstszy i – w zależności od tego, jakie przyjmiemy granice normy dla stężenia ferrytyny – występuje u około 10% kobiet i 4% mężczyzn w Europie Zachodniej i USA, a w krajach rozwijających się nawet u 30-70% osób.
Jeśli chodzi o normy dla stężenia ferrytyny – są one dyskusyjne. W większości laboratoriów za dolną granicę normy podaje się 10-12 ng/ml, natomiast coraz głośniej postuluje się o podwyższenie tej wartości. Nowsze wytyczne mówią o 30 ng/ml, a u sportowców nawet o 50 ng/ml. Jeśli przyjmiemy 30-50 ng/ml za dolną granicę normy, to niedobór żelaza występuje nawet u 30-50% kobiet w wieku prokreacyjnym w naszej szerokości geograficznej.
Należy pamiętać, że żelazo jest nam potrzebne nie tylko do produkcji krwinek czerwonych, ale to jest też ważny składnik mioglobiny. Żelazo jest niezbędne dla prawidłowego działania wielu enzymów, w tym enzymów łańcucha oddechowego, cytochromów (w tym cytochromu p450 – kompleksu bardzo ważnego w metabolizowaniu przez wątrobę różnych substancji, w tym wielu leków), bierze też udział w mielinizacji neuronów, w syntezie neuroprzekaźników, a także jest niezbędne dla prawidłowego funkcjonowania komórek układu odpornościowego. Jak powiedział Otto Warburg**: Bez żelaza nie byłoby życia!
Dobowe zapotrzebowanie na żelazo dla mężczyzn i kobiet niemiesiączkujących wynosi ok. 1 mg, natomiast u kobiet miesiączkujących – ok. 2 mg. Jednak – z uwagi na to, że wchłania się jedynie 10-15% żelaza dostarczonego z dietą – musimy dostarczyć go do organizmu około 10 razy więcej.
Dlaczego żelazo jest tak ważne dla produkcji krwinek czerwonych?
Żelazo jest częścią hemu, składnika hemoglobiny – w przypadku jego niedoboru synteza hemu zostaje upośledzona, a krwinki czerwone, które powstają, są mniejsze i zawierają mniej hemoglobiny.
Produkcja krwinek czerwonych zachodzi w szpiku kostnym – rozpoczyna się od komórki macierzystej. Istotną rolę odgrywa w tym procesie erytropoetyna, która najsilniej działa w stadium bardzo młodych krwinek czerwonych - proerytroblastów. Po jej zadziałaniu szpik otrzymuje sygnał do zwiększenia produkcji i przyspieszenia dojrzewania krwinek czerwonych. Jednakże, jeśli mamy niedobór budulca, to szpik nie ma z czego tych krwinek budować i jego starania są nieefektywne – wyprodukuje krwinki, ale będą one zawierały zdecydowanie mniej hemoglobiny.
I właśnie na tym etapie kluczowe jest żelazo – na dalszym etapie rozwoju erytrocytów (na etapie tzw. erytroblastów) na krwinkach znajduje się najwięcej receptorów dla białka transportującego żelazo (transferyny). Odzwierciedla to, jak ważne jest żelazo dla prawidłowego rozwoju krwinek czerwonych.
Wchłanianie żelaza
Aby żelazo dotarło do szpiku, musimy je najpierw odpowiednio pobrać z pokarmu***. Żelazo jest wchłaniane głównie w jelicie cienkim, a dokładniej w dwunastnicy oraz w początkowym odcinku jelita czczego. To tam znajdują się wyspecjalizowane komórki nabłonkowe, które wychwytują żelazo z pożywienia i transportują je do krwi, a dalej do szpiku i innych komórek naszego organizmu.
Żelazo po przejściu do wnętrza komórki nabłonka jelita, żeby przedostać się dalej do narządów – na przykład szpiku czy wątroby, musi przejść do krwi. Dostaje się tam z komórek nabłonka jelita po otwarciu się “drzwi”, którymi jest białko – ferroportyna (łac. porta - drzwi).
Drzwi dla żelaza jednak nie zawsze są otwarte na oścież. Pilnuje ich hepcydyna – strażnik blokujący wchłanianie żelaza, aby nie dochodziło do przeładowania organizmu żelazem. Jest to białko produkowane przez wątrobę. Duże stężenie hepcydyny powoduje, że spada ekspresja ferroportyny –drzwi pozostają zamknięte, a żelazo jest uwięzione w komórce nabłonka jelita. W tym mechanizmie hepcydyna w wielu przypadkach staje się nie strażnikiem, a “szkodnikiem” i powoduje powstawanie niedoborów żelaza.
Sytuację komplikuje fakt, że hepcydyna jest także tzw. białkiem ostrej fazy, wydzielanym w większych ilościach w stanach zapalnych, infekcjach, chorobach przewlekłych.
Jest to swego rodzaju pierwotny mechanizm, który chroni organizm przed tym, żeby w czasie infekcji obecne w ustroju patogeny nie wykorzystywały żelaza gospodarza na swoje potrzeby i nie rosły w siłę. W tym celu organizm może sobie żelazo “zablokować” w makrofagach czy komórkach nabłonka jelita, a nie “udostępniać go” bezpośrednio bakteriom. Analogicznie organizm zachowuje się w innych niż infekcje chorobach zapalnych, też przewlekłych, jak np. autoimmunizacyjnych czy nowotworowych. Opisany mechanizm to podłoże niedokrwistości chorób przewlekłych, dlatego mówimy wtedy o tzw. czynnościowym niedoborze żelaza.
Stężenie hepcydyny rośnie także w sytuacji obecności nadmiaru żelaza w organizmie. Odkryto, że sensorem zwiększenia stężenia żelaza jest białko bmp6 – kiedy żelazo jest uwalniane z enterocytów do krwi, wzrasta synteza białka bmp6 i to właśnie ten sygnał aktywuje produkcję hepcydyny w wątrobie, tak aby utrzymywać jego stężenie w granicach normy.
Podsumowując – żelazo wchodzi do krwi przez drzwi ferroportyny, hepcydyna te drzwi zamyka.
*W przypadku przewlekłego krwawienia przyczyną niedokrwistości jest głównie niedobór żelaza, ponieważ szpik nadąża z produkcją nowych krwinek czerwonych, natomiast ciągle dochodzi do utraty jednej z głównych substancji potrzebnych do produkcji hemoglobiny – żelaza.
**Biochemik, noblista, badał procesy oddychania komórkowego oraz mechanizmy oddychania komórek nowotworowych.
***W pożywieniu mamy 2 rodzaje żelaza – hemowe i niehemowe. Żelazo hemowe (dwuwartościowe, zawarte głównie w produktach pochodzenia zwierzęcego) wchodzi do enterocytów (komórek nabłonka jelita) przez transportery hemu, natomiast żelazo niehemowe (trójwartościowe, pochodzące głównie z produktów roślinnych) musi najpierw przejść w formę dwuwartościową i jego wchłanianie zachodzi przez tak zwane kanały transportera dla pierwiastków dwuwartościowych.
