Porphyrin metabolism in secondary hepatic porphyria in patients with hereditary deficiency of glucose-6-phosphate dehydrogenase

Full Text

Гемолитическая анемия, связанная с дефицитом фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФД), - часто встречающаяся наследственная аномалия эритрона, которая характеризуется гемолитическими кризами и развитием анемии [2, 4, 9]. Тяжесть состояния нарастает, если дефицит Г-6-ФД сочетается с талассемией или серповидноклеточной анемией [1, 6, 10]. Данный фермент необходим для поддержания глутатиона в восстановленной форме, что защищает эритроциты, лейкоциты и гепатоциты от оксидативного стресса [8]. При дефиците Г-6-ФД нарушаются обмен железа, синтез ферментов феррохелатазы и синтетазы δ-аминолевулиновой кислоты, необходимых для образования гема [7, 11, 13]. Недостаток Г-6-ФД представляет собой ряд разнородных аномалий фермента, тяжесть клинических проявлений которых зависит от вида мутации в гене, кодирующем этот фермент [3, 4, 12, 14]. На территории России распространённость дефицита Г-6-ФД колеблется от 0,4 до 10% [5]. В Азербайджане энзимопатия выявлена у 29-37,3% населения, особенно в районах, где в прошлом была распространена малярия [1, 12]. В литературе недостаточно освещены вопросы метаболизма железа при дефиците Г-6-ФД, отсутствуют сведения относительно обмена порфиринов и их роли в развитии вторичной печёночной порфирии (ВПП), не отражены принципы коррекции выявленных нарушений. Целью исследования было изучение метаболизма порфиринов при развитии ВПП у больных с дефицитом Г-6-ФД в сочетании с β-талассемией и без неё. Обследованы 148 больных мужского пола с впервые установленным дефицитом Г-6-ФД в возрасте 5-19 лет (медиана 12 лет). У 30 здоровых лиц установлены колебания Г-6-ФД (2,4-6,5 ед., в среднем 3,5±0,3 ед.). В зависимости от степени дефицита Г-6-ФД и сочетания его с гомозиготной формой β-талассемии больные разделены на четыре группы: первую составили 40 пациентов с активностью Г-6-ФД 2,9±0,2 ед., во вторую и третью группы вошли по 40 больных с активностью Г-6-ФД 2,1±0,1 и 0,9±0,05 ед. соответственно, в четвёртую - 28 больных с дефицитом Г-6-ФД (1,9±0,1 ед.) и гомозиготной β-талассемией. У пациентов первой группы выявлена умеренная гемолитическая анемия. Больные второй-четвёртой групп поступали в клинику на высоте гемолитического криза. Обращали на себя внимание желтушность кожных покровов и видимых слизистых оболочек, увеличение размеров печени и селезёнки, олигурия и тёмный цвет мочи. В подавляющем большинстве состояние больных расценивалось как средней тяжести или тяжёлое, лишь у 19 больных - как удовлетворительное. Для определения активности Г-6-ФД применяли качественный и количественный методы [4]. Диагноз гомозиготной β-талассемии подтверждали высоким содержанием фетального гемоглобина и высокой осмотической резистентностью эритроцитов [3]. У всех больных изучали: (1) общий анализ крови с определением количества тромбоцитов и ретикулоцитов, эритроцитарных параметров [количество эритроцитов, средний объём эритроцита, среднее содержание гемоглобина в эритроците (MCH), средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах (MCHC)]; (2) биохимические показатели крови: содержание общего билирубина и его фракций в сыворотке крови, активность аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ), щелочной фосфатазы и концентрация мочевины. Для оценки эндогенной интоксикации рассчитывали лейкоцитарный индекс интоксикации (ЛИИ) по Я.Я. Кальф-Калифу: ЛИИ = (4Ми + 3Ю + 2П + С) / (Лф + Мо) × (Э + 1), где Ми - миелоциты (относительное количество), Ю - юные формы, П - палочкоядерные нейтрофилы, С - сегментоядерные нейтрофилы, Пл - плазматические клетки, Лф - лимфоциты, Мо - моноциты, Э - эозинофилы. В норме ЛИИ составляет 0,3-1,5 (1,38±0,2). Исследовали циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК) с фотометрированием на спектрофотометре СФ-16 (норма 68,4±4,3 усл.ед.). Для выявления нарушений в метаболизме порфиринов после качественного анализа на спектрофотометре СФ-16 исследовали отдельные количественные показатели. Определяли эритроцитарный уропорфирин (УП), копропорфирин (КП) и протопорфирин (ПП), содержание δ-аминолевулиновой кислоты и порфобилиногена (ПБГ), величину экскреции УП и КП с мочой. Осуществляли биопсию печени, аспирацию костного мозга и магнитно-резонансную томографию. Статистическую обработку полученных результатов проводили путём определения среднеарифметических величин (М) и ошибок (±m) методом вариационной статистики по Е.А. Ойвину. Использовали программы таблиц Мicrosoft Excel для Windows XP, а также пакет статистических программ «Statistica 6». У больных первой группы выявлен незначительный гемолиз, без кризов, с нормоцитарной анемией лёгкой степени, нормальными эритроцитарными параметрами, но с нарушенным метаболизмом железопорфиринового комплекса. Такие больные составляли группу носителей энзимопатии. Однако при развитии анемии они подлежали лечению. У больных второй-четвёртой групп после приёма лекарственных препаратов (метамизола натрия, ацетилсалициловой кислоты, парацетамола и др.) возникала диагностическая триада: гемолитическая анемия, ретикулоцитоз и желтуха. Во второй и третьей группах анемия носила нормохромный характер, в четвёртой - гипохромный. У больных второй-четвёртой групп обнаружено изменение среднего объёма эритроцита (79±4,5, 77±3,8 и 59,5±1,5 фл соответственно, норма 80±3,5 фл). Значения МСН и МСНС были низкими лишь в четвёртой группе больных, у которых дефицит Г-6-ФД сочетался с гомозиготной β-талассемией (МСН 18,3±1,2 и 19±1,2 пг, норма 26±1,7 пг; МСНС: 30,2±1,7 и 31,4±1,8 г/л, норма 34±1,9 г/л). Во время гемолитического криза у больных третьей и четвёртой групп обнаруживали эритроциты с включениями телец Хайнца, костный мозг отличался реактивной гиперплазией эритроидного ростка. В четвёртой группе больных зарегистрированы нарушения в обмене железа. Количество сидеробластов достоверно превышало норму (38±1,3%, р <0,05). Железо в виде гранул скоплениями определялось и в межклеточном пространстве. По результатам магнитно-резонансной томографии и пункционной биопсии печени у 19 пациентов третьей группы и 22 больных четвёртой выявлены фиброзные изменения. Перегрузка железом подтверждалась данными о концентрации сывороточного ферритина (во второй группе - 103±4,6, в третьей - 225±12, в четвёртой - 646±74 нг/мл) и железа (5,3±0,4; 7,8±0,6 и 15±1,1 мг/г сухого вещества печени соответственно, при норме <1 мг/г) в биоптате печени. У 48 больных обнаружено носительство вирусов гепатитов В и С. В таких случаях активность Г-6-ФД резко снижалась, вплоть до полного отсутствия, что было причиной частых гемолитических кризов с нарушением функций печени, метаболизма порфиринов и развитием ВПП. Биохимические показатели, характеризующие работу печени больных второй-четвёртой групп, отражены в табл. 1. Чем ниже активность Г-6-ФД, тем тяжелее гемолиз и анемия. Активность щелочной фосфатазы и концентрация мочевины в крови превышали норму (31±1,6 ед. и 9,4± ±0,9 ммоль/л, 45±2,3 ед. и 14±1,2 ммоль/л, 67±3,9 ед. и 17±1,5 ммоль/л соответственно во второй-четвёртой группах, р <0,01), свидетельствуя о нарушении функций печени и почек с развитием эндогенной интоксикации. Последняя подтверждалась повышенными значениями ЛИИ (3,1±0,2; 3,9±0,3 и 4,2±0,3) и ЦИК (127±6,7; 134±7,5 и 152± ±8,8 усл.ед.), а также мочевины (6,5±0,6; 9,2±0,8 и 11±0,9 ммоль/л соответственно). Между тем, у больных первой группы, несмотря на изменение показателей железопорфиринового комплекса, признаки эндотоксикоза и ВПП отсутствовали. Пациентам второй-четвёртой групп назначена гемотрансфузионная терапия (6-10 введений эритроцитарной массы в месяц) в сочетании с дефероксамином (20-25 мг/кг в сутки), адеметионином (400 мг 2 раза в день внутривенно) и лечебным плазмаферезом (3-4 сеанса на курс). Объём забираемой плазмы на высоте гемолитического криза за сеанс составлял 400-600 мл. В четвёртой группе больных число сеансов плазмафереза не превышало 2 на 1 курс лечения. Повторно плазмаферез проводили через 15 дней (2-3 сеанса в течение 2 мес). В результате у больных в короткие сроки купировался гемолитический криз, увеличивалось содержание гемоглобина, сократилось количество реакций и осложнений после гемотрансфузий. При повторной пункции грудины выявлялись новые популяции эритроцитов с нормальной активностью Г-6-ФД. У 31 больного второй группы и у 2 пациентов третьей группы нормализовались эритроцитарные параметры. В течение последующих 4-6 мес больным проводили ещё от 4 до 6 сеансов плазмафереза, что позволяло снизить риск развития новых гемолитических эпизодов и тяжесть эндотоксикоза. У больных второй группы через 6 мес после 1 курса лечения заметно снизились активность аминотрансфераз и тяжесть эндотоксикоза. У больных третьей и четвёртой групп достоверное улучшение в метаболизме порфиринов и снижение тяжести эндотоксикоза и ВПП зарегистрированы после 2-3 курсов лечения. У больных первой группы определялся перераспределительный дефицит железа с нормальным содержанием УП и КП в эритроцитах, но с существенным повышением концентрации свободного ПП (табл. 2). При нормальных запасах железа (количество сывороточного ферритина 82±5,3 нг/мл при норме 76±4,9 нг/мл, десфераловый тест 1,5±0,1 мг/сут при норме 1,3±0,1 мг/сут) в костный мозг его поступало недостаточно, о чём свидетельствовало сниженное количество сидеробластов 18±0,7% (норма 24,5±1,2%). В результате на фоне повышенного синтеза ПБГ несвязанный с железом ПП продолжал накапливаться в эритроцитах (р <0,01). На фоне терапии у всех больных происходило повышение содержания гемоглобина и синтеза ПБГ, достоверно снизились количество эритроцитарного ПП и экскреция УП и КП (р <0,01) с мочой (см. табл. 2). Во второй группе больных отмечена лишь умеренно выраженная ВПП с нормальными значениями δ-аминолевулиновой кислоты и количеством свободных эритроцитарных УП и КП, но с повышенным образованием ПБГ. У пациентов третьей и четвёртой групп УП и КП в эритроцитах определялись в следовых количествах. Общими и основными признаками ВПП во второй-четвёртой группах были повышенное содержание ПП в эритроцитах и высокая экскреция УП и КП с мочой. Вероятно, при достаточной концентрации железа в организме накопление ПП в эритроцитах могло происходить по двум причинам: (1) из-за его усиленного синтеза, когда образование ПП превышало потребление; (2) в связи с недостаточным поступлением феррохелатазы из печени к месту соединения ПП с железом. На синтез и активность фермента феррохелатазы могли повлиять функциональная недостаточность печени и развитие ВПП. Во второй и третьей группах после лечения, включающего плазмаферез, зарегистрированы купирование гемолитического криза, снижение выраженности анемии, количества ПП в эритроцитах и экскреции УП и КП с мочой. Снизилась активность АЛТ и АСТ (см. табл. 1), а также концентрация общего билирубина (с 39±2,8 до 26±1,4 мкмоль/л), сывороточного ферритина (с 103±4 до 85±3,2 нг/мл) и показания десфералового теста (с 2,1±0,1 до 1,7±0,1 мг/сут). Для определения ведущей роли плазмафереза в лечении больных с нарушенной активностью Г-6-ФД нами была выделена подгруппа из 10 человек с дефицитом фермента Г-6-ФД, которым данный метод терапии не назначали. Выяснилось, что у этих пациентов, несмотря на трансфузии эритроцитарной массы и назначение дефероксамина с адеметионином, сохранялась гемолитическая анемия (содержание гемоглобина 72±4,1 г/л, общего билирубина - 64±3,7 мкмоль/л, количество ретикулоцитов - 4,7±0,3%) и функциональная недостаточность печени (АЛТ 68±4,1 МЕ/л; АСТ 40±2,3 МЕ/л). Был нарушен синтез δ-аминолевулиновой кислоты и ПБГ (9,3±0,5 и 10,3±0,5 мкмоль/8,8 ммоль креатинина), повышена экскреция УП (19±1,1 нмоль/8,8 ммоль креатинина) и КП (176±7,4 нмоль/8,8 ммоль креатинина) с мочой. Зарегистрированы высокие показатели маркёров эндогенной интоксикации (ЛИИ 2,9±0,3, ЦИК 141±5,6 усл.ед., концентрация мочевины 15±1,1 ммоль/л). Полученные результаты указывают на важную роль плазмафереза при купировании гемолитического криза, эндогенной интоксикации и ВПП. ВЫВОДЫ 1. Проведённое исследование обмена порфиринов у больных с нарушенной активностью Г-6-ФД показало, что выбранный методический подход позволяет своевременно выявлять нарушения в гемобразовании и оценивать компенсаторные возможности печени. Синдром ВПП обратим только при дефиците Г-6-ФД лёгкой степени. 2. Включение плазмафереза в программу комплексной терапии больных с дефицитом Г-6-ФД способствует повышению эффективности лечебных мероприятий, направленных на снижение тяжести гемолиза, развития ВПП, перегрузки железом и эндогенной интоксикации. 3. Дополнительными биохимическими маркёрами, отражающими тяжесть ВПП и эндогенной интоксикации, служат высокие показатели экскреции УП и КП с мочой. Таблица 1 Динамика гематологических и биохимических показателей у больных с различной активностью глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФД), М±m Группы больных Активность Г-6-ФД, ед. Период определения Количество эрит-роцитов, ×1012/л Содержание гемоглобина, г/л Доля ретикулоцитов, % Активность АЛТ, МЕ/л Активность АСТ, МЕ/л Содержание общего билирубина (мкмоль/л) Первая группа, n=40 2,9±0,2 д/л 3,0±0,27* 98±5,5* 1,5±0,1* 31±1,2 19,5±0,8 16,7±1,1 п/л 4,1±0,34** 118±6** 1,1±0,02** 28±1,1 16±0,7 14,6±0,9 Вторая группа, n=40 2,1±0,1 д/л 2,96±1,15* 82±4,6* 2,2±0,6* 37±1,6* 28±1,3 39±2,8* п/л 3,85±0,3** 108±5,4** 1,3±0,1** 28±1,5 24±1,2 26±1,4** Третья группа, n=40 0,9±0,05 д/л 1,8±0,1* 48±2,3* 4,9±0,4* 44±2,1* 39±2,2* 68±6,2* п/л 3,4±0,32** 92±5** 1,7±0,2** 30±1,7** 25±1,3** 36±2,7** Четвёртая группа, n=28 1,9±0,1 д/л 1,65±0,15* 39±2,5* 3,8±0,25* 112±9* 69±5,4* 75,4±4,1* п/л 3,2±0,26** 90±3** 2,4±0,2** 78±5** 46±3** 57±2,5** Примечание: АЛТ - аланинаминотрансфераза; АСТ - аспартатаминотрансфераза; д/л - до лечения, п/л - после лечения; *р <0,01 - различия показателей в период поступления и нормы; **р <0,01 - различия показателей до и после лечения. Таблица 2 Динамика изменений основных показателей метаболизма порфиринов у больных с различной активностью глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-ФД), М±m Группы больных Активность Г-6-ФД, ед. Период определения Эритроциты Моча УП КП ПП АЛК ПБГ КП УП мкмоль/л мкмоль/8,8 ммоль креатинина нмоль/8,8 ммоль креатинина Первая группа, n=40 2,9±0,2 д/л 0,25±0,01 0,64±0,04 6,9±0,5* 9,3±0,6 4,1±0,3* 10,3±0,7 89±2,9* п/л 0,28±0,02 0,43±0,03** 5,1±0,4** 8,6±0,5** 5,8±0,4** 9,5±0,6 72±2,1** Вторая группа, n=40 2,1±0,1 д/л 0,21±0,01 0,4±0,03* 7,9±0,4* 9,8±0,4 4,8±0,4* 18,2±1,2* 112±5,8* п/л 0,24±0,02 0,49±0,02 4,2±0,6** 8,6±0,3 3,9±0,5 11,1±0,9** 92±2,4** Третья группа, n=40 От 0,9±0,05 до полного отсутствия д/л 0,01±0,001* 0,26±0,02* 8,1±0,6* 10,1±0,3* 7,8±0,7* 21,4±1,2* 171±7,5* п/л 0,15±0,01** 0,15±0,01** 6,8±0,5** 9,6±0,7** 12±1,1** 15,1±1,2** 132±6,4** Четвёртая группа, n=28 1,9±0,1 д/л 0,01±0,001* 0,1±0,01* 8,7±0,6* 39±2,4* 23±1,2* 49,9±2,4* 735±68,5* п/л 0,02±0,002** 0,26±0,2** 6,4±0,5** 25±1,4** 15±1,1** 31,6±1,8** 611±57,3** Здоровые, n=30 3,5±0,3 0,2±0,01 0,55±0,04 4,3±0,3 8,6±0,7 2,1±0,3 8,9±0,5 69±1,3 Примечание: УП - уропорфирин; КП - копропорфирин; ПП - протопорфирин; АЛК - δ-аминолевулиновая кислота; ПБГ - порфобилиноген; д/л - до лечения; п/л - после лечения; *р <0,01 - сравнение нормы с периодом поступления; **р <0,01 - сравнение до и после лечения.

About the authors

D A Baytaeva

Azerbaijan Scientific Research Institute of Hematology and Transfusiology named after B.A. Eyvazov, Baku, Azerbaijan

Email: retopop@yandex.ru

S S Bessmel’tsev

Russian Scientific Research Institute of Hematology and Transfusiology, St. Petersburg, Russia

References

Supplementary files