Ожирение при железодефицитной анемии

Obesity modulate serum hepcidin and treatment outcome of iron deficiency anemia in children: A case control study
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3154149/

Недавно было описано и показано, что экспрессия гепсидина в жировой ткани увеличивается у пациентов с тяжелым ожирением. Мы попытались оценить влияние ожирения на уровни сыворотки гепсидина и результаты лечения железодефицитной анемии у детей.

В исследование было включено 70 детей с железодефицитной анемией «IDA» (35 человек с ожирением и 35 не страдающих ожирением) и 30 здоровых не страдающих ожирением детей с сопоставимым возрастом и сексом (контрольная группа). Параметры состояния железа (железо железа, ферритин, трансферрин, общая связывающая способность железа и насыщение трансферрина) и уровни гепсидина в сыворотке оценивались первоначально и через 3 месяца пероральной терапии железом для МАР.

По сравнению с контрольной группой уровень гепсидина в сыворотке был значительно ниже у детей, не страдающих ожирением, с IDA (p 0,05). Хотя гепсидин показал значительную положительную корреляцию с Hb, насыщением сывороточного железа и насыщения трансферрина у детей с ожирением с помощью IDA, он показал значительные отрицательные корреляции с Hb, сывороточным железом и насыщением трансферрина у детей с ожирением с IDA (P

Ожирение повышало уровни гепсидина и было связано с уменьшением реакции на пероральную терапию железом в детской анемии малолетних.

Ожирение связано с концентрациями железа с низким содержанием сыворотки. Обратная зависимость между статусом железа и ожирением была впервые зарегистрирована в 1962 году, когда Wenzel и др. [1] неожиданно обнаружили значительно более низкую среднюю концентрацию железа в сыворотке у пациентов с ожирением по сравнению с не-ожирением подростков. Большинство последующих исследований в педиатрических и взрослых образцах показали аналогичные результаты [2-5].

Этиология гипоферремии ожирения неясна. Среди предложенных причин — недостаточное потребление железа из плохой диеты с железом [2] и дефицитные запасы железа из-за более высоких требований к железу у взрослых с ожирением из-за их большего объема крови [6]. Недавно жировая масса была описана как значительный отрицательный предиктор сывороточного железа, и эта гипоферремия, по-видимому, не объяснялась различиями в потреблении железа [7].

Жировая ткань представляет собой очень активный эндокринный орган, выделяющий многочисленные гормоны и цитокины, связанные с важными системными эффектами на различные метаболические процессы [8]. Недавно было описано и показано, что экспрессия гепсидина в жировой ткани увеличивается у пациентов с тяжелым ожирением [9]. Гепцидин представляет собой небольшой богатый цистеином катионный пептид, продуцируемый гепатоцитами [10, 11], секретируемый в плазме и выводимый с мочой. Выражение гепсидина индуцируется запасами железа и воспалением [11] и подавляется гипоксией и анемией [12]. Предполагается, что гепсидин является ключевым регулятором метаболизма железа, и его открытие изменило наше понимание патофизиологии железных нарушений [10]. Жировая ткань пациентов с ожирением вызывала повышенное количество провоспалительных цитокинов, способствующих развитию низкосортного системного воспаления у этих пациентов [13].

В настоящее время регуляторные пути, которые обычно считаются контролирующими производство печеночных гепидинов, включают: (i) регулирование, связанное с хранением железа (ii) регулирование, регулируемое эритропоэтической активностью, и (iii) регулирование, связанное с воспалением. Обнаружено, что все взаимодействуют с клетками печени, чтобы инициировать продуцирование достаточного количества гепсидина для правильного поддержания гомеостаза железа [14-17]. Целью этого исследования было оценить влияние ожирения на уровни сыворотки гепсидина и его связь с результатом лечения железодефицитной анемии у детей.

Это было проспективное исследование контрольного случая, проведенного в Детской больнице Университета Загазига и амбулаторных клиниках в той же больнице с апреля 2009 года по август 2010 года. Для регистрации в исследование было получено согласие родителей. Исследование проводилось в соответствии с правилами местного комитета по этике медицинского факультета Университета Загазига. Исследование включало 70 детей с железодефицитной анемией [35 страдающих ожирением с ИМТ ≥ 95thcentile по возрасту и полу и 35 не страдающих ожирением с BMI

Дефицит железа определяли как наличие одного или нескольких аномальных параметров железа, скорректированных по возрастам (насыщение железа, ферритина, трансферрина и трансферрина). IDA определяли как параллельный дефицит железа и анемию [18].

Мы исключили из исследования всех пациентов с инфекциями, коллагеновыми заболеваниями, заболеваниями печени, почечными заболеваниями, как и дети, получившие терапию железом за предыдущие три месяца.

1-полный анализ истории и детальный клинический осмотр, включая антропометрические измерения и индекс массы тела (ИМТ).

2-рутинные лабораторные исследования, включая анализ мочи, анализ стула, полный анализ крови (CBC), включая показатели крови, ESR и C-реактивный белок (CRP).

3-Мочевая культура и чувствительность.

4-функция печени и функции почек.

5-Оценка параметров железа (сывороточное железо, ферритин, трансферрин, общая связывающая способность железа (TIBC) и насыщение трансферрина).

6-Оценка уровней гепсидина-25 в сыворотке.

CBC, параметры железа и сывороточный гепсидин-25 были повторно оценены для всех детей с IDA после трехмесячного курса лечения анемии пероральным сульфатом железа (5 мг / кг / день элементарного железа).

Перед анализом гепсидина сыворотки отделяли и хранили замороженную при 80 ° С на кафедре биохимии до времени анализа. Согласно протоколу производителя; 96-луночные планшеты покрывали антителом к ​​человеческому гепсидину и инкубировали с 100 мкл (стандартные образцы) или 200 мкл (образцы с очень низкой концентрацией гепсидина) 1:20 разведения сыворотки в трис-буферном солевом растворе, содержащем 0,05% Твин- 20 (TBS-Tween 20) с 10 нг / мл биотинилированного гепсидина-25 (Intrinsic LifeSciences, La Jolla, CA), добавленного в качестве индикатора. Стандартные кривые готовили серийным 2-кратным разведением синтетического гепсидина (Bachem Biosciences, King of Prussia, PA) 4000 нг / мл в буфере TBS-Tween 20, содержащем индикатор. Целостность и биоактивность синтетического гепсидина и биотинилированного гепсидина были подтверждены спектрометрией и биоанализом с ферропортин-зеленым флуоресцентным белком, экспрессирующим клетки НЕК-293 [19]. После промывки анализом был разработан стрептавидин-пероксидаза и тетраметилбензидин. Ферментативную реакцию останавливали серной кислотой, и пластину считывали при 450 нм на считывателе микропланшет DTX 880 (Beckman Coulter, Fullerton, CA). Стандартные кривые были оснащены 12-точечной подгонкой с использованием программного обеспечения GraphPad Prism (GraphPad Software, Сан-Диего, Калифорния). Затем установленную кривую использовали для преобразования показаний поглощения образца в концентрации гепсидина.

SPSS для окон, версия 11; был использован для анализа данных. Значения выражались как средства ± SD. Использовали критерий хи-квадрат, тест-тест для учащихся и тест ANOVA. Использовался множественный сравнительный анализ по наименее значимой разнице (ЛСД). Этот тест обнаруживает статистическую разницу между двумя средствами, когда тест ANOVA относится к значениям. Была оценена корреляция между переменными. P

Существенные различия между группами исследования по возрасту, полу; p> 0,05, соответственно (таблица 1). BMI был значительно выше у детей с ожирением с IDA по сравнению с детьми, не страдающими ожирением, с IDA и здоровым контролем; p 0,05, соответственно. Как TIBC, так и трансферрин были значительно выше у детей с IDA (ожирением и не страдающими ожирением) по сравнению с здоровым контролем, между тем были незначительные различия между ожирением и не страдающими ожирением детьми с IDA в отношении TIBC и трансферрина; p> 0,05 соответственно (таблица 1). Сывороточный ферритин был значительно ниже у детей, не страдающих ожирением, с IDA (7,52 ± 1,6 нг / мл) по сравнению с детьми с ожирением с IDA (51,91 ± 8,7 нг / мл) и здоровой контрольной группой (56,19 ± 4,1 нг / мл), (p 0,05) (таблица 1).

Исходные клинические и лабораторные данные пациентов и контрольной группы.

Значение P для ANOVA. a, b и c on означают значительную разницу между средствами, когда тест ANOVA относится к значениям посредством множественного сравнительного анализа (aa, bb, cc = несущественный, ab, ac, bc = значительный). # Хи-квадрат тест.

Гепсидин сыворотки был значительно ниже у детей, не страдающих ожирением, с IDA (0,11 ± 0,03 нмоль / л) по сравнению с детьми с ожирением с IDA (4,96 ± 1,2 нмоль / л) и здоровой контрольной группой (1,61 ± 0,7 нмоль / л); p

CRP был значительно выше у детей с ожирением с IDA (5,71 ± 0,7 мг / дл), чем у детей, не страдающих ожирением, с IDA (2,42 ± 0,5 мг / дл) и здоровой контрольной группой (2,53 ± 0,6 мг / дл); P 0,05 (таблица 1).

После трех месяцев пероральной терапии железом наблюдалось значительное улучшение Hb, сывороточного железа и TIBC в случаях IDA (P

Различные клинические и лабораторные параметры до и после лечения железом.

P> 0,05 = несущественный, P

Сывороточный ферритин значительно увеличился у детей, не страдающих ожирением, с помощью МАР после 3 месяцев лечения железом; (P 0,05) наблюдалась незначительная разница (табл. 2).

После пероральной терапии железа не было существенной разницы между группами пациентов и контрольной группой в отношении уровней ферритина в сыворотке (рисунок 1).

Сывороточный ферритин при здоровом обращении и дети с IDA после лечения железом.

Гепсидин сыворотки значительно увеличился у детей, не страдающих ожирением, с помощью МАР после 3 месяцев терапии железом (Р 0,05) (таблица 2).

Несмотря на пероральную терапию железом, уровни сывороточного гепсидина у детей с ожирением сохранялись на значительно более высоком уровне, чем контрольная группа. С другой стороны, уровни гепсидина у детей, не страдающих ожирением, были сходны с уровнями контроля (рис. 2).

Гепсидин сыворотки при здоровом контроле и дети с IDA после лечения железом.

У пациентов, не страдающих ожирением, с IDA, сывороточный гепсидин показал значительную положительную корреляцию с Hb, сывороткой железа и насыщением трансферрина (r = 0,498, p

Корреляция между гепсидином и клинико-лабораторными параметрами у детей с МАР.

P> 0,05 = несущественный, P

Напротив, у страдающих ожирением детей с IDA сывороточный гепсидин показал значительные отрицательные корреляции с Hb, сывороточным железом и насыщением трансферрина (P

В последнее время данные Американского национального обследования состояния здоровья и питания III, а также данные, полученные у детей из стран с переходной экономикой (Марокко и Индия), показали, что среди детей распространенность дефицита железа возрастает по мере увеличения ИМТ от нормального веса до риска для ожирение к ожирению [20-23]. Однако остается неясным, если более низкое сывороточное железо и повышенный ферритин, наблюдаемый при ожирении, наиболее отражают функциональный дефицит железа, связанный с воспалительным состоянием, или если ожирение также является фактором риска истинного дефицита железа [24].

В начале нашего исследования у детей с ожирением с МАР были достоверно более высокие уровни ферритина в сыворотке, чем у детей, не страдающих ожирением, с IDA (p 0,05).

Ожирение считается хроническим воспалительным состоянием [25]. Концентрации ферритина в сыворотке, которые обычно подавляются, когда запасы железа в организме низки [26], имеют тенденцию быть высокими и обратно связаны с насыщением трансферрина у лиц с избыточным ожирением. Ферритин считается острым фазовым реагентом [24], следовательно, он может быть повышен в воспалительных условиях даже при наличии истинного дефицита железа [26]. цитокины, такие как интерлейкин-1β и фактор некроза опухоли-α (TNF-α), индуцируют продукцию ферритина в макрофагах, гепатоцитах и ​​адипоцитах [27].

В нашем исследовании у страдающих ожирением детей с IDA были достоверно более высокие уровни гепсидина в сыворотке (p

Хецидин представляет собой небольшой пептидный гормон, секретируемый печенью и адипоцитами [9]. Гепсидин подавляется в дефиците железа, что позволяет увеличить поглощение диетического железа и пополнение запасов железа [28]. Петля обратной связи между железом и гепсидином обеспечивает стабильность концентраций железа в плазме [29]. Гепсидин является острофаковым реагентом [10,24], и его экспрессия увеличивается в хронических воспалительных состояниях [30], включая ожирение [9]. Гепсидин может ингибировать поглощение железа энтероцита [31] и, как было показано, ингибирует высвобождение негемного железа из макрофагов [32]. Поскольку каждое из этих действий уменьшает количество биодоступного тела железа, было высказано предположение, что когда гепсидин индуцируется воспалением, гепсидин является ключевым регулятором железа, который вызывает гипоферремию и анемию хронического заболевания [33].

В нашем исследовании CRP был значительно выше у детей с ожирением с IDA, чем у детей, не страдающих ожирением, с IDA и здоровой контрольной группой (P 0,05). Yanoff и др. [24] обнаружили, что концентрации CRP были выше у пациентов с ожирением и были положительно коррелированы с ИМТ, результаты согласуются с наблюдением, что ожирение является воспалительным состоянием, которое увеличивает реагенты с острой фазой.

В нашем исследовании лечение IDA пероральной терапией железом в течение трех месяцев было связано со значительным улучшением Hb, сывороточного железа и TIBC в случаях IDA (p

Zimmermann и др. [22] заявили, что ожирение у молодых женщин предсказывает не только более низкое поглощение железа, но также снижает ответ на добавление железа, возможно, из-за увеличения производства гепсидина.

В нашем исследовании сывороточный ферритин значительно увеличился у детей, не страдающих ожирением, с помощью IDA после 3 месяцев пероральной терапии железом (P 0,05).

В этом исследовании уровень гепсидина в сыворотке значительно увеличился у детей, не страдающих ожирением, с помощью IDA после 3 месяцев пероральной терапии железом (P 0,01).

Регулирование гепсидина в жировой ткани остается неизвестным и может быть похоже на другие адипокины в подкожных и эпикардиальных жировых тканях. Стимулирование стимуляции гемпидином, индуцируемым воспалением, опосредуется через IL-6 / STAT3 (сигнальный преобразователь и активатор транскрипции-3) пути [17]. С другой стороны, мРНК для гемолювина; молекула поверхности, важная для определения железа и производства гепсидина в печени [34]; не было обнаружено в жировой ткани. Таким образом, экспрессия гепсидина в жировой ткани стимулируется скорее воспалительными стимулами, чем железом [35].

Бариатрическая хирургия, приводящая к значительной и продолжительной потере веса, уменьшает воспаление и, следовательно, улучшает состояние железа у больных с ожирением [36].

В настоящем исследовании сывороточный гепсидин у детей без ожирения с IDA показал значительную положительную корреляцию с Hb, сывороточным железом и насыщением трансферрина (P

Хотя экспрессия гепсидина в печени положительно связана с насыщением трансферрина, экспрессия апипоцитарного гепсидина имеет положительную корреляцию с ИМТ с тенденцией к отрицательной ассоциации с насыщением трансферрина [9]. Таким образом, более низкая биодоступность железа среди взрослых, страдающих ожирением, может быть потенциально связана с большим жировым гепсидином. Хотя экспрессия гепсидина более чем в 100 раз выше в гепатоцитах, чем в адипоцитах, секретируемый гепсидин из обеих тканей может иметь отношение к людям, поскольку при ожирении масса жировой ткани может быть в 20 раз больше массы печени [24].

Возможно, что провоспалительные цитокины, индуцированные ожирением, увеличивают экспрессию гепсидина и усиливают синтез ферритина в ретикулоэндотелиальных клетках [27], что приводит к уменьшению поглощения железа в условиях повышенного хранения железа, будь то в ретикулоэндотелиальной системе или внутри адипоцитов. В клиническом плане можно было бы ожидать, что это приведет к сочетанию дефицита пищевого железа и функционального дефицита железа [24]. Ограничения нашего исследования включали невозможность более долгое наблюдение за нашими изучаемыми тучными детьми, чтобы обнаружить возможность отсроченного ответа на терапию железом и повлияло ли уменьшение веса на наши результаты, но это было связано с отсутствием сотрудничества со стороны пациентов и их родители.

Наконец, мы можем заключить, что ожирение повышает уровень гепсидина и связано с уменьшением реакции на пероральную терапию железом в детской анемии малолетнего железа. Дальнейшие исследования в более крупных группах потребуются для проверки этих результатов и оценки ценности снижения веса в рефрактерной МАР у страдающих ожирением детей.

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов.

МС участвовала в разработке, сборе образцов, а также участвовала в анализе данных и обсуждении. МО, участвовал в разработке и рассмотрел результаты и обсуждение, AG задумал исследование и скоординировал сбор образцов. Все авторы прочитали и одобрили всю рукопись.