Рецепторы трансферрина: помощь в диагностике железодефицитных состояний

Для созревающего эритроцита необходимо доставить железо внутрь клетки для формирования молекулы гемоглобина. Транспорт этого элемента внутрь происходит следующим образом:

1. Комплекс железо-трансферрин циркулирующий в крови и доставленный к созревающему эритроциту взаимодействует с расположенным на его мембране рецептором. Он строго специфичен к трансферрину. Состоит из двух белковых цепочек, которые пронизывают мембрану клетки. Железосодержащий белок, как баржа несущая груз (до двух молекул железа) причаливает к мембране, соединяясь с внешним, торчащим наружу концом рецептора.
2. Затем все «сооружение» погружается внутрь клетки, т.е. путем эндоцитоза трансферрин поглощается эритропоэтической клеткой.
3. Железо внутри изымается, а белковая часть трансферрина вместе присоединенным к ней рецепторным белком всплывает наружу.
4. В конце концов «пустая баржа» трансферрина «отчаливает» и отправляется в кровяное русло.

Замечено, что при усиленном потреблении железа, рецепторов к трансферрину на поверхности клеток экспонируется больше. Но с таким большим количеством торчащих белковых молекул чаще взаимодействуют экстрацеллюлярные протеазы – ферменты, которые отщепляют фрагмент этой белковой молекулы, который в растворимом виде начинает циркулировать крови. Это и есть растворимый рецептор трансферрина, в английской аббревиатуре sTfR (soluble transferrin receptor). Таким образом, наблюдается следующая закономерность: усиленная потребность клеток в железе  — увеличение количества рецепторов к трансферрину на мембране – повышение концентрации sTfR в сыворотке крови. Концентрацию этого пептида можно уже определять иммунохимическими методами. Следовательно, повышение его уровня в крови свидетельствует о нехватке железа.

Интересно, что плотность рецепторов к трансферрину на мембранах эритропоэтических клеток увеличивается по мере их созревания и достигает максимума в ретикулоцитах. Однако полностью созревшие эритроциты уже не имеют на своей поверхности данных белков. Поэтому при гемотрансфузиях гемоглобин повышается, тогда как уровень sTfR остается неизменно повышенным, если дефицит железа для клеток сохраняется.

Давно известные белки

Трансферриновые рецепторы были известны с 1963 года, когда австрийские ученые изучили их цикл. С практической точки зрения измерение концентрации их растворимых компонентов в пробе крови может показать следующее:

• Наличие или отсутствие эффекта от применения эритропоэтина. (sTfR повышается при стимуляции эритропоэза)
• Скрытый дефицит железа. При этом ферритин снижается, а растворимые трансферриновые рецепторы увеличиваются.
• Диагностика латентного железодефицита при парадоксальном нормальном или повышенном уровне ферритина. При хронических воспалениях и опухолях ферритин, как белок острой фазы держится на высоком уровне, и в этом случае реальную потребность организма в железе можно определить только по sTfR .

Выраженное повышение содержания рецепторов трансферина в крови

• Полицитемия (как первичная, так и вторичная).
• Гемолитическая анемия (в том числе наследственные талассемии и гемоглобинопатии)
• Дефицит железа, в том числе и латентный.

Незначительное повышение sTfR

• Миелофиброз
• Некоторые виды лимфолейкозов. (это связано тем, что рецепторы трансферрина могут экспрессироваться на мембранах некоторых опухолевых лейкоцитов).

Снижение концентрации растворимых рецепторов трансферрина

• Анемия при ХПН — хронической почечной недостаточности. (уменьшение числа TfR связано со снижением синтеза эритроцитов, что в свою очередь объясняется угнетением синтеза эритропоэтина больными почками)
• Апластическая анемия.
• Состояние после трансплантации костного мозга.