ISSN 2073–4034
eISSN 2414–9128

Clinical significance of increased hepcidin expression in patients with anemia of chronic diseases with iron deficiency

E.E. Osipyan, A.A. Makhova, V.N. Drozdov, E.V. Shikh

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University), Moscow, Russia
Background. Therapy of iron deficiency is of great clinical importance in improving the quality of life of patients with chronic inflamma- tory diseases. Determining the hepcidin level and iron metabolism parameters in such patients are a diagnostically important both for determining the pathogenesis of anemia, as well as for a further personalized approach to correcting iron deficiency.
Objective. Investigation of the serum hepcidin level and iron metabolism indicators in patients with various types of anemia, and deter- mination of the severity of anemia based on the hepcidin level and the severity of iron deficiency.
Methods. The study included 104 patients with mild to moderate anemia: 35% men and 69% women with laboratory-confirmed anemia of varying severity, including 25 (24%) patients with IDA, 36 (35%) with ACD and ID, and 43 (41%) with ACD. The patients underwent a clinical blood test, and determination of the parameters of iron metabolism: serum iron, TSF, ferritin and hepcidin level.
Results. In patients with IDA, a significant relationship between the anemia severity and the TSF (AUC 0.986) and ferritin (AUC 0.689) levels was noted; the critically significant TSF level for the development of moderate anemia was 7.2% and for below 19 µg/l. In patients with ACD and ID, a statistically significant dependence was found only on the hepcidin level (AUC 0.647), with an increase in hepcidin of more than 16 ng/ml. For the ferritin and transferrin levels, no statistically significant relationship was found, and the AUC values for these indicators were lower compared to the AUC of hepcidin. In patients with ACD, there was a high correlation with the hepcidin level AUC (0.823), with hepcidin level more than 20 ng/ml and an increase in ferritin of 485 µg/l (AUC 0.808).
Conclusion. The results of the study confirmed the relationship between the anemia severity and the level of inflammatory markers and the degree of inflammatory response in patients with anemia of chronic diseases. Such pathogenesis of ACD dictates further choice of tactics for its treatment, namely, the appointment of a combination therapy with iron preparations and anticytokine drugs.

Keywords

anemia
iron deficiency
anemia of chronic diseases
hepcidin

Введение

Понимание патогенеза анемии пациентов с хроническими воспалительными заболеваниями (АХЗ) стало возможным благодаря многочисленным национальным и международным исследованиям по определению уровня гепсидина-25 у пациентов с такими заболеваниями, как системные заболевания соединительной ткани, хронические воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта, онкологические заболевания, а также, что важно в практике врачей первичного звена, у пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) и хронической болезнью почек [1–5].

АХЗ, может сопровождаться и дефицитом железа (ДЖ), как абсолютным (истинным), так и функциональным [6]. В клинической практике данные исследования, несомненно, важны, т.к. с учетом определенного типа ДЖ и показателей гепсидина возможно осуществить персонализированный подход и подбор адекватного режима и дозы препаратов железа, а также в отсутствие эффекта поиск альтернативных вариантов лечения анемии путем лечения основного заболевания (противовоспалительная антицитокиновая терапия, эрадикация хеликобактерной инфекции) [6].

Одновременное определение уровня гепсидина и показателей обмена железа у больных с железодефицитными состояниями (АХЗ, железодефицитная анемия [ЖДА]) как на этапе выявления анемии, так и до начала лечения является диагностически важным параметром для выбора первичного способа лечения и определения нечувствительности отдельного пациента к лечению пероральными препаратами железа.

Цель исследования: исследовать уровень сывороточного гепсидина и показателей обмена железа у пациентов с различными вариантами анемии, а также определить зависимость тяжести анемии от уровня гепсидина и выраженности ДЖ.

Методы

Нами были обследованы 104 пациента (35% мужчин и 69% женщин) с лабораторно подтвержденной анемией различной степени тяжести в качестве основного и/или сопутствующего диагноза. Диагноз «анемия» подтверждался на основании снижения уровня гемоглобина, согласно критериям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ; 2011): для мужчин гемоглобин ниже 130 г/л, для женщин ниже 120 г/л. Критерием наличия дефицита железа было снижение уровня насыщения трансферрина железом (НТЖ) менее 17% и/или снижение уровня ферритина менее 30 мкг/л для больных с ЖДА и менее 70 мкг/л для больных с АХЗ [7].

Клиническая характеристика больных представлена в табл. 1. ЖДА как основной диагноз встречалась у 25 (24%) больных; у 36 (35%) больных АХЗ отмечался ДЖ и у 43 (41%) диагностирована АХЗ, которая не сопровождалась ДЖ. Основными причинами ДЖ являлись миома матки, НПВПгастропатия, алиментарный дефицит железа. Этиология АХЗ была обусловлена ревматоидным и псориатическим артритом, ХСН. Всем пациентам проводили тщательный сбор анамнеза и физикальный осмотр, а также стандартное обследование с проведением общего и биохимического анализов крови.

128-1.jpg (129 KB)

Клинический анализ крови выполнялся на автоматическом анализаторе Beckman Coulter AU680 (производитель: Beckman Coulter, США). Параметры метаболизма железа (железо сыворотки, НТЖ, ферритин) и С-реактивный белок исследовали на автоматическом биохимическом анализаторе Konelab Prime 60i (производитель: THERMO KONELAB, Финляндия). Гепсидин исследовался количественно в сыворотке крови методом твердофазного иммуноферментного анализа по принципу конкурентного связывания при помощи реактивов Гепсидин-25 (без экстракции) фирмы BCM Diagnostics, за нормальный уровень гепсидина принимали значения от 2,3 до 6,5 нг/мл, которые составляли 99%-ный доверительный интервал результатов исследования уровня гепсидина для 30 здоровых добровольцев (15 мужчин, 15 женщин, средний возраст – 23,1±2,4 года).

Статистическая обработка полученных результатов проводилась при помощи статистической программы «MedCalc», версия 18.11. Нормальность распределения полученных данных определяли по критерию Колмогорова–Смирнова. При наличии нормального распределения данные представлены в виде средней (М) и среднего квадратичного отклонения (σ), статистическую значимость разницы оценивали по критерию Стьюдента (t) с поправкой Бонферри при множественных сравнениях.

Для оценки разницы качественных признаков использовали критерий χ2. Зависимость тяжести анемии от различных лабораторных показателей оценивалась по результатам ROCанализа, статистическую значимость площади под ROC кривой рассчитывали по критерию z. Различия считались статистически значимыми при р<0,05. Исследование одобрено Локальным этическим комитетом ФГАОУ ВО «1-й МГМУ им. И.М. Сеченова» (Сеченовский Университет), протокол № 07-21 от 28.04.2021.

Результаты исследования

Сравнительная клинико-лабораторная характеристика больных в зависимости от типа ДЖ и тяжести анемии Средний уровень гемоглобина был статистически ниже у пациентов с ЖДА по сравнению с больными АХЗ+ДЖ или АХЗ. В группе ЖДА изменения соответствовали характерным изменениям при истинном ДЖ, уровень гепсидина для данной группы находился в пределах референтных значений, в среднем 6,1 нг/мл. Во второй группе пациентов с АХЗ+ДЖ уровень железа и НТЖ колебался от сниженных до нормальных значений, уровень ферритина был ниже 70 мкг/мл и в среднем составлял 59,0 мкг/л, уровень гепсидина был статистически значимо выше, чем у больных ЖДА. Особенностью больных АХЗ были высокие цифры острофазовых показателей (ферритин, С-реактивный белок) и повышение уровня гепсидина: он был статистически значимо выше, чем у больных ЖДА и АХЗ+ДЖ, и составлял в среднем 21,2 нг/мл. Таким образом, полученные результаты анализа показателей обмена железа соответствуют проведенной нами стратификации больных по основным патогенетическим вариантам ДЖ (табл. 2).

129-1.jpg (324 KB)

Тяжесть анемии у пациентов определялась по уровню гемоглобина в соответствии с рекомендациями ВОЗ. Всего в исследовании были 58 (55,8%) пациентов с анемией легкой степени тяжести и 46 (44,2%) пациентов со среднетяжелой анемией. Распределение больных по тяжести анемии в группах больных представлено на рис. 1. Статистически значимой разницы по частоте анемии средней степени тяжести не отмечалось (χ2=3,64, р=0,162).

Зависимость тяжести анемии от уровней гепсидина, НТЖ, ферритина

С целью определения зависимости тяжести анемии от показателей НТЖ, ферритина и гепсидина проведен ROC-анализ. Результаты проведенного анализа представлены в табл. 3.

130-2.jpg (162 KB)

У больных ЖДА достоверная взаимосвязь отмечалась между тяжестью анемии и уровнями НТЖ и ферритина (рис. 2). Наиболее высокая степень взаимосвязи отмечалась с уровнем НТЖ AUC 0,986, критически значимый уровень НТЖ, по данным ROC-анализа для развития анемии средней тяжести составил 7,2% НТЖ. AUC для ферритина был статистически значимо ниже по сравнению с НТЖ и составил 0,689, критически значимым был уровень ферритина ниже 19 мкг/л.

Уровень гепсидина, по данным исследования, не был статистически значимо связан с тяжестью анемии.

У больных АХЗ и наличием ДЖ обнаружена статистически значимая взаимосвязь между уровнем гепсидина и тяжестью анемии с AUC 0,647, критически значимым было повышение уровня для гепсидина более 16 нг/ мл. Для уровня ферритина и трансферрина статистически значимой зависимости не обнаружено и значения AUC для этих показателей были ниже по сравнению с AUC гепсидина (рис. 3).

130-1.jpg (75 KB)

У больных АХЗ отмечалась высокая взаимосвязь с уровнем гепсидина AUC 0,823 при критическом уровне гепсидина более 20 нг/мл. Также была обнаружена взаимосвязь между повышением уровня ферритина и тяжестью анемии AUC 0,808, критическое значение ферритина составляло 485 мкг/л, но данная взаимосвязь была статистически значимо ниже, чем у гепсидина. Взаимосвязи между НТЖ и тяжестью анемии у данной группы больных обнаружено не было (рис. 4).

131-1.jpg (74 KB)

Обсуждение

Полученные нами результаты доказывают взаимосвязь степени тяжести анемии с уровнем маркеров воспаления и степенью воспалительного ответа пациентов с АХЗ. Повышенная экспрессия гепсидина обусловливает развитие хронической анемии у пациентов вследствие захвата железа макрофагами в клетках ретикулоэндотелиальной системы, нарушает всасывание и усвоение железа, определяет выраженность анемии.

Также у больных АХЗ отмечается высокий уровень ферритина, который отражает выраженность воспалительного ответа и тяжесть течения основного заболевания. Аналогичные тенденции в результатах были отмечены в других исследованиях.

В частности, в исследовании Е.А. Галушко и соавт. (2008) установлено, что повышение уровня гепсидина у пациентов с ревматоидным артритом зависит от активности заболевания и коррелирует с индексом DAS 28 [8]. В группе пациентов с АХЗ и ДЖ повышение уровня гепсидина имело более значимое значение, чем уровень гипоферремии. Ранее опубликованные данные Е.С. Находновой (2018) также показали, что у больных ХСН с АХЗ при сравнении с больными ХСН без АХЗ выявлены значимо более высокие средние уровни гепсидина, С-реактивного белка, СОЭ и незначимо высокие уровни ферритина. Отмечалась значимая отрицательная корреляция между уровнем гепсидина и гемоглобина [3].

Заключение

Целью данного исследования стало изучение зависимости тяжести анемии от уровня сывороточного гепсидина. Как было установлено ранее многочисленными исследованиями, у пациентов с хроническими воспалительными заболеваниями отмечается значимо повышенный уровень как гепсидина, так и маркеров системного воспалительного ответа, что обусловливает связь тяжести анемии и основного заболевания. Повышенная экспрессия гепсидина у таких больных является ключевым звеном патогенеза анемии и диктует дальнейший выбор тактики ее лечения, а именно не только назначение препаратов железа, но и купирование воспалительного синдрома противовоспалительными и/или антицитокиновыми препаратами с целью снижения уровня острофазовых показателей, в т.ч. гепсидина.

About the Authors

Corresponding author: Elena E. Osipyan, Postgraduate Student at the Department of Clinical Pharmacology and Propaedeutics of Internal Diseases, Sechenov University, Moscow, Russia; e-mail: lenaosipyan@gmail.com

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.