Железо -

Идентификация и биохимия

Полное название: Железо в сыворотке крови (Serum Iron)

Синонимы: Сывороточное железо, железо сыворотки, total serum iron, Fe (Fe²⁺/Fe³⁺), несвязанное железо.

Химический элемент: Железо (Fe) — переходный металл, атомный номер 26. В биологических системах циркулирует преимущественно в окисленной форме — Fe³⁺ (ферриион), связанной с трансферрином.

Ген: Сам элемент железо не кодируется геном, но его транспорт, хранение и регуляция зависят от белков, кодируемых рядом генов, включая:

TF — трансферрин (3q22.1)
FTH1, FTL — тяжёлая и лёгкая цепи ферритина (11q13, 19q13.3)
HEPC — гепсидин (19q13)
SLC40A1 — ферропортин (2q32.2)

Молекулярная масса: Атомная масса железа — 55,845 г/моль. В биологических жидкостях железо не существует в свободной ионной форме в значимых концентрациях из-за токсичности; оно транспортируется в составе комплекса с трансферрином (молекулярная масса трансферрина — около 80 кДа).

Форма в образце: В сыворотке железо связано с трансферрином в виде Fe³⁺. Свободные ионы Fe²⁺ и Fe³⁺ в плазме крайне незначительны и токсичны; их концентрация поддерживается на минимальном уровне.

LOINC-код: LOINC-код может отличаться в зависимости от лаборатории и метода. Наиболее распространённые коды:

2947-0 — Iron [Mass/volume] in Serum or Plasma
26449-9 — Iron [Moles/volume] in Serum or Plasma
14897-8 — Iron binding capacity [Mass/volume] in Serum

Точный код зависит от единиц измерения и типа теста (общее железо, связывающая способность, ферритин и т.д.).

SNOMED CT: 161432009 — Measurement of serum iron concentration (procedure); 721886004 — Serum iron level (observable entity). Точные коды могут варьироваться в зависимости от контекста использования.

Физиологическая роль

Железо — жизненно важный микроэлемент, участвующий в ключевых биохимических процессах:

Синтез гемоглобина — железо входит в состав гема, необходимого для связывания кислорода в эритроцитах. Около 70% всего железа в организме содержится в гемоглобине.
Синтез миоглобина — кислородсвязывающий белок в мышечной ткани.
Работа ферментов в дыхательной цепи — железо входит в состав цитохромов (например, цитохром c), участвующих в окислительном фосфорилировании в митохондриях.
Функционирование каталазы и пероксидаз — антиоксидантных ферментов, защищающих клетки от перекисного окисления.

Регуляция гомеостаза железа:

Основной регулятор — гепсидин, пептидный гормон, продуцируемый гепатоцитами. Гепсидин подавляет выброс железа из клеток (включая макрофаги и энтероциты) путём деградации транспортера ферропортина. Уровень гепсидина повышается при избытке железа и воспалении, снижается при дефиците железа и гипоксии.

Абсорбция: Происходит в двенадцатиперстной кишке. Fe³⁺ восстанавливается до Fe²⁺ дуоденал-цитохромом B (DCYTB), затем транспортируется через DMT1 (divalent metal transporter 1). Внутри энтероцита Fe²⁺ окисляется до Fe³⁺ гепхастины и выводится через ферропортин в кровь, где связывается с трансферрином.

Патофизиология

Снижение уровня железа в сыворотке наблюдается при:

Железодефицитная анемия — наиболее частая причина. Возникает при хронической кровопотере (например, меноррагии, язвы, колоректальный рак), недостаточном поступлении (неполноценное питание, веганство без коррекции), нарушении всасывания (целиакия, гастрэктомия).
Хронические воспалительные заболевания (анемия хронических болезней): воспаление стимулирует выработку гепсидина, что блокирует мобилизацию железа из ретикулоэндотелиальной системы, снижая его доступность для эритропоэза.
Почечная недостаточность — сочетание хронического воспаления, дефицита эритропоэтина и нарушения метаболизма железа.

Повышение уровня железа в сыворотке наблюдается при:

Гемохроматоз — наследственное заболевание (чаще связано с мутациями в гене HFE, например, C282Y, H63D), приводящее к дефициту гепсидина и избыточному всасыванию железа. Результат — системное накопление железа в печени, поджелудочной железе, сердце, вызывающее фиброз и дисфункцию органов.
Переливания крови — при талассемиях, миелодиспластических синдромах накопление железа происходит из-за разрушения эритроцитов и отсутствия естественных путей выведения железа.
Гемолиз — разрушение эритроцитов высвобождает железо в плазму.
Передозировка железосодержащих препаратов — острая или хроническая интоксикация.
Гепатиты и повреждение печени — выход железа из повреждённых гепатоцитов.

Повышенное железо в сыворотке способствует образованию свободных радикалов через реакцию Фентона, вызывая окислительный стресс и повреждение клеток.

Референсные значения

Референсные интервалы зависят от лаборатории, метода анализа, возраста и пола. Ниже приведены типичные значения для взрослых, полученные колориметрическими методами.

Категория	Референсный интервал (мкмоль/л)	Референсный интервал (мкг/дл)
Мужчины (взрослые)	11,6 – 31,3	65 – 175
Женщины (взрослые)	9,0 – 30,4	50 – 170
Дети (1–12 лет)	9,0 – 21,5	50 – 120
Новорождённые	17,9 – 29,4	100 – 165

Важно: Референсные значения могут варьироваться между лабораториями. Некоторые методы используют другие единицы (например, мкг/л). Интерпретация должна проводиться в контексте других маркеров железа (ферритин, трансферрин, ОЖСС).

Методы определения

Наиболее распространённый метод — колориметрический анализ с использованием хромогенных агентов (например, феррозин, батофенантролин). Железо извлекается из трансферрина с помощью восстановителей, затем образует окрашенный комплекс, измеряемый фотометрически.

Преимущества метода: высокая воспроизводимость, низкая стоимость, автоматизация на большинстве биохимических анализаторов.

Чувствительность: Типичная чувствительность — около 1–2 мкмоль/л. Точные значения зависят от платформы и реагентов.

Платформы:

Roche Cobas
Siemens Advia
Beckman Coulter AU
Abbott Architect

Преаналитические требования:

Забор крови — утром натощак (уровень железа суточно колеблется, максимум — утром).
Избегать гемолиза — разрушение эритроцитов искусственно повышает уровень железа.
Образец — сыворотка или плазма (гепарин, ЭДТА не подходят).
Хранение: при 2–8 °C до 7 дней; при -20 °C — до нескольких недель.

ИФА, ИХЛА, ПЦР: Не используются для определения концентрации железа. ИФА и ИХЛА применяются для определения ферритина, трансферрина, гепсидина. ПЦР — для генетического тестирования (например, HFE-мутаций при подозрении на гемохроматоз).

Клинические показания

Назначают анализ при:

Подозрении на железодефицитную анемию (низкий Hb, микроцитоз, гипохромия).
Оценке анемии хронических болезней (дифференциальная диагностика с дефицитом железа).
Подозрении на перегрузку железом (семейный анамнез, повышение ферритина, повреждение печени).
Мониторинге терапии железосодержащими препаратами.
Оценке тяжести острого отравления железом.

Не назначают как скрининговый тест у бессимптомных пациентов без показаний. Анализ железа в сыворотке малочувствителен к изолированному дефициту и должен интерпретироваться в контексте ферритина, ОЖСС и клинической картины.

Интерференции и ограничения

Лекарства, влияющие на уровень железа:

Повышают: Железосодержащие препараты (включая парентеральные), эстрогены, эритропоэтин.
Понижают: Дефероксамин, деферасирокс, некоторые антибиотики (тетрациклины — при одновременном приёме с железом).

Биологические факторы:

Суточные колебания: Уровень выше утром, ниже вечером (разница до 30%).
Гемолиз: Искусственно завышает результат.
Воспаление: Может маскировать дефицит железа за счёт подавления его высвобождения из депо.
Беременность: Уровень снижается во 2–3 триместрах из-за увеличения ОЖСС и потребности плода.

Ложные результаты:

Приём железа накануне анализа — ложное повышение.
Гемолиз in vitro — ложное повышение.
Недостаточная подготовка (приём пищи) — может повлиять на уровень.

Интерпретация и тактика

Низкое железо в сыворотке:

При низком ферритине — подтверждение железодефицитной анемии. Поиск причины (желудочно-кишечное кровотечение, меноррагии).
При нормальном/повышенном ферритине и низком железе — анемия хронических болезней. Оценка воспалительного процесса (СРБ, СОЭ).

Высокое железо в сыворотке:

При высоком ферритине и насыщении трансферрина >45% — подозрение на перегрузку железом. Показано генетическое тестирование (HFE), МРТ печени для оценки содержания железа, консультация гематолога.
Острое отравление: уровень >90 мкмоль/л (500 мкг/дл) — признак тяжёлой интоксикации, требует экстренной детоксикации (дефероксамин).

Целевые значения при терапии:

При приёме препаратов железа — нормализация Hb и ферритина (целевой уровень ферритина — 50–100 мкг/л у взрослых).
При гемохроматозе — поддержание насыщения трансферрина <40%, ферритина <50–100 мкг/л (после декомпенсации — <1000 мкг/л).

Советы пациенту:

Сдавайте анализ утром натощак.
Сообщите врачу о приёме препаратов железа или витаминов.
При дефиците — улучшите всасывание, принимая железо с витамином C, избегая чая/кофе и кальция в одно время.
При гемохроматозе — избегайте добавок с железом и витамином C (он усиливает всасывание), ограничьте алкоголь.

Связь с другими маркерами

Железо в сыворотке редко интерпретируется изолированно. Ключевые связанные маркеры:

Ферритин — основной маркер запасов железа. Низкий ферритин = истощение депо.
ОЖСС (общая железосвязывающая способность сыворотки) — отражает уровень трансферрина. Повышена при дефиците железа, снижена при воспалении.
Насыщение трансферрина = (железо / ОЖСС) × 100%. Норма: 20–50%. >45% — признак перегрузки; <16% — функциональный дефицит.
Гепсидин — регуляторный гормон (тест пока не в рутинной практике, используется в исследованиях).
Генетические маркеры (HFE) — при подозрении на наследственный гемохроматоз.

Интерпретация в комплексе позволяет дифференцировать тип анемии и оценить риск перегрузки.

Вывод

Железо в сыворотке — ключевой, но неполный маркер железного обмена. Его уровень отражает доступность железа для тканей, но требует интерпретации с учётом ферритина, ОЖСС и клинического контекста. Низкие значения чаще указывают на дефицит или хроническое воспаление, высокие — на перегрузку или гемолиз. Анализ чувствителен к преаналитическим ошибкам и суточным колебаниям. Рутинное использование без показаний не рекомендуется. Комплексная оценка маркеров железа необходима для точной диагностики и ведения пациентов с нарушениями метаболизма железа.

Анализы

Железо