Ferrytyna. Normy i badanie — w jakim celu się ją oznacza i jak interpretuje?

ferrytyna normy badanie

Oznaczenie ferrytyny to jedno z popularnych badań w diagnostyce niedokrwistości. Nieprawidłowy poziom ferrytyny pojawia się także w przebiegu innych jednostek chorobowych. Nie wszystkie z nich są konsekwencją nieodpowiedniego spożycia żelaza. Oprócz powszechnie znanych zaburzeń związanych z transportem i przechowywaniem żelaza, ferrytyna może odgrywać rolę w chorobach charakteryzujących się stanem zapalnym. Jaką rolę ferrytyna pełni w organizmie oraz kiedy warto wykonać jej oznaczenie? Na te pytania odpowiedź znajdziecie poniżej.

Czym jest ferrytyna?

Ferrytyna to białko obecne we wszystkich komórkach naszego ciała. W największych ilościach występuje w szpiku, śledzionie i wątrobie. Ferrytyna zbudowana jest z 24 podjednostek. Składają się one z łańcuchów polipeptydowych typu ciężkiego (H) lub lekkiego (L). Łańcuchy te kodowane są przez 2 różne geny. Podjednostki łącząc się, tworzą cząstkę, która może przechowywać nawet 4000 atomów żelaza [1].

W zależności od rodzaju tkanki, stosunek podjednostek H do L w ferrytynie może się różnić. Ferrytyna w wątrobie i śledzionie jest bogata w łańcuchy L. Ferrytyna w sercu i krwinkach czerwonych jest z kolei bogata w podjednostki H. Ferrytyna wytwarzana przez soczewkę oka składa się natomiast wyłącznie z łańcuchów L [1].

Stosunek łańcuchów L do H może ulec zmianom również pod wpływem czynników takich jak stany zapalne, stres i infekcje [2]. Ferrytyna jest białkiem wewnątrzkomórkowym, magazynującym żelazo w komórce, ale niewielkie jej ilości krążą także we krwi. Z tego powodu może służyć jako ważny kliniczny marker stanu żelaza [3].

ferrytyna
molekuul / 123RF

Jakie funkcje spełnia ferrytyna?

Ferrytyna spełnia funkcję magazynu żelaza. Jej stężenie odzwierciedla zatem zapasy tego pierwiastka w organizmie. Niewątpliwie żelazo pełni w organizmie szereg istotnych funkcji. Będąc jednym z elementów wchodzących w skład hemoglobiny, bierze udział w transporcie tlenu. Żelazo bierze również udział w syntezie DNA i metabolizmie mięśni. Jak się jednak okazuje, jego nadmiar może być równie szkodliwy co niedobór [3].

Na szczęście większość z nas jest w stanie utrzymać odpowiedni poziom żelaza w organizmie. Dzieje się tak nawet w sytuacji, w której jego spożycie nie do końca odpowiada zalecanym normom. Kluczową rolę w utrzymaniu homeostazy żelaza odgrywa ferrytyna. Dzięki zdolności do wiązania znacznych ilości żelaza skutecznie chroni organizm zarówno przed jego niedoborem, jak i nadmiarem. Ferrytyna magazynuje żelazo i uwalnia je w kontrolowany sposób. Jeśli we krwi jest niewystarczająca ilość żelaza, ferrytyna uwalnia większe jego ilości. Jeśli natomiast stężenie żelaza w organizmie jest zbyt wysokie, ferrytyna pomaga w przechowywaniu jego nadmiaru [3,4].

Żelazo odgrywa ważną rolę w regulacji poziomu ferrytyny. Regulacja ta odbywa się już na etapie wchłaniania żelaza z przewodu pokarmowego. Żelazo wchłaniane jest w jelicie cienkim. Następnie transportowane jest przez błonę komórkową i trafia do enterocytu przez odpowiedni transporter metali.W przypadku niskiego zapotrzebowania organizmu żelazo jest wyłapywane już w enterocytach i tam magazynowane w postaci ferrytyny [4].

Ferrytyna: normy

W 2020 r. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) opublikowała wytyczne dotyczące stosowania ferrytyny do oceny poziomu żelaza w organizmie. W publikacji znalazły się również zalecenia dotyczące norm, jakie powinny zostać zastosowane przy oznaczaniu ferrytyny w surowicy. Wartości te zostały podzielone w zależności od stanu zdrowia i wieku [5].

Normy

U zdrowych niemowląt i dzieci poniżej 5 r.ż. stężenie ferrytyny poniżej 12 µg/L może wskazywać na niedobór żelaza. Normy dla dzieci powyżej 5 r.ż., młodzieży, dorosłych i osób starszych są jednakowe i wynoszą odpowiednio 15-150 µg/L dla kobiet i 15-200 µg/L dla mężczyzn [5].

Odchylenia

W przypadku osób z aktywnymi infekcjami i stanami zapalnymi wartości te nieco się różnią. U niemowląt i dzieci poniżej 5 r.ż. niedoboru żelaza można spodziewać się, gdy stężenie ferrytyny spadnie poniżej 30 µg/L. Dla dzieci powyżej 5 r.ż., młodzieży, dorosłych i osób starszych wartość ta wynosi 70 µg/L. Przeładowanie żelazem może się w tej grupie pojawić przy stężeniu ferrytyny powyżej 500 µg/L [5].

Wyniki oznaczenia ferrytyny w surowicy mogą się różnić w zależności od laboratorium. Prawidłowe wartości zależą od takich czynników jak płeć, wiek, a nawet metoda oznaczenia. Z tego powodu poszczególne laboratoria mogą stosować inne normy, do których odnoszą wyniki oznaczeń. W każdym przypadku wynik należy skonsultować z lekarzem [6].

Interpretacja wyników, czyli możliwe przyczyny nieprawidłowych wyników badania

Wysoki poziom ferrytyny

Podwyższony poziom ferrytyny może być wynikiem nadmiernego nagromadzenia żelaza w organizmie. Przyczyną akumulacji mogą być hemochromatoza dziedziczna i wtórne przeładowanie żelazem w wyniku transfuzji krwi lub nadmiernego spożycia żelaza. Na podwyższenie stężenia ferrytyny może mieć wpływ również aceruloplazminemia. Jest to rzadka choroba spowodowana mutacją w genie ceruloplazminy. W wyniku mutacji zahamowaniu ulega synteza ceruloplazminy oraz dochodzi do zaburzeń gospodarki żelaza.

Przeładowanie żelazem jest jednak stosunkowo rzadką przyczyną wzrostu stężenia ferrytyny. Za wzrost poziomu ferrytyny mogą odpowiadać także inne czynniki, takie jak ostre i przewlekłe infekcje, przewlekłe choroby zapalne i zaburzenia immunologiczne. Podwyższony poziom ferrytyny może być również jednym z objawów reumatoidalnego zapalenia stawów.

Stężenie ferrytyny często ulega podwyższeniu w przypadku chorób nowotworowych. Wyższe wartości ferrytyny obserwuje się przy uszkodzeniach wątroby, w tym w wirusowym zapaleniu wątroby. Wykazano, że ferrytyna wzrasta także w wyniku nadmiernego spożycia alkoholu. Co ciekawe, na stężenie ferrytyny większy wpływ wywiera spożycie piwa, aniżeli wina. Ostatnie badania wykazały, że występowanie zespołu metabolicznego także wiąże się ze zwiększonym stężeniem ferrytyny w organizmie [1].

Niski poziom ferrytyny

Niepokoić powinny nie tylko zbyt wysokie wartości ferrytyny. Niski poziom ferrytyny może być skutkiem nieprawidłowo zbilansowanej diety, która nie dostarcza organizmowi odpowiedniej ilości żelaza. Niedobór żelaza jest główną przyczyną niedokrwistości. Oznaczenie poziomu ferrytyny może być zatem przydatnym narzędziem do kontroli zapasów żelaza w organizmie.

Zbyt niski jej poziom związany jest z niedoborem żelaza w organizmie i może wskazywać na występowanie niedokrwistości z niedoboru żelaza. Anemia dotyka 29% kobiet niebędących w ciąży, 38% kobiet w ciąży i 43% dzieci na całym świecie [5].

ednak co ciekawe, w niedokrwistości towarzyszącej chorobom przewlekłym obserwuje się prawidłowe lub podwyższone stężenie ferrytyny w surowicy [7]. Innymi przyczynami niskiej wartości ferrytyny we krwi mogą być także niedoczynność tarczycy i niedobór askorbinianu [3]. Obniżony poziom ferrytyny obserwuje się także u noworodków urodzonych przedwcześnie oraz u osób z zapaleniem błony śluzowej żołądka wywołanym przez Helicobacter pylori [6].

Kiedy zgłosić się na badanie i w jaki sposób oznacza się poziom ferrytyny w krwi?

Ferrytynę oznacza się za pomocą testów radiometrycznych, nieradiometrycznych i aglutynacyjnych [5]. Na potrzeby oznaczenia od pacjenta pobiera się niewielką próbkę krwi żylnej. Większość laboratoriów wymaga, aby na badaniu pojawić się czczo. Według Amerykańskiego Stowarzyszenia Chemii Klinicznej test jest dokładniejszy, gdy wykonywany jest rano po przerwie w jedzeniu. Próbka następnie trafia do laboratorium do analizy [8,9].

Badanie ferrytyny wykonywane jest w celu wykrycia niedoboru żelaza lub określenia ryzyka przeładowania żelazem. Dzięki niemu możliwa jest ocena zasobów żelaza, kontrola leczenia, które wymaga podaży żelaza, a także kontrola terapii erytropoetyną. Objawy, które wskazują na możliwe nieprawidłowe wartości ferrytyny, podobne są do objawów, które towarzyszą niedoborowi żelaza. W przypadku niedoboru może pojawić się zmęczenie, bladość skóry, senność i zawroty głowy. Przeładowanie żelazem może natomiast objawiać się bólami stawów, utratą masy ciała, osłabieniem i obniżonym libido [8,9].

Zwykle badanie ferrytyny wykonywane jest wraz z badaniem poziomu hemoglobiny [5]. Oprócz oznaczenia ferrytyny lekarz może zlecić oznaczenie innych parametrów związanych z gospodarką żelaza w organizmie. Należy do nich m.in. całkowita zdolność wiązania żelaza i wysycenie transferyny żelazem [8,9].

Ferrytyna w zaburzeniach neurologicznych

Ferrytyna odgrywa istotną rolę nie tylko w diagnostyce niedokrwistości. Wykazano, że nieprawidłowe jej stężenie występuje także w zaburzeniach neurologicznych.

Choroba Parkinsona

Przeprowadzone badania wykazały, że w mózgach osób cierpiących na chorobę Parkinsona występuje podwyższony poziom żelaza. Z tego powodu rola żelaza w chorobach neurologicznych stała się przedmiotem intensywnych badań.

W chorobie Parkinsona rdzenie ferrytyny są gęstsze i zawierają więcej żelaza niż rdzenie zdrowych osób. Komórki mikrogleju bogate w ferrytynę znajdują się w bezpośrednim sąsiedztwie neuronów zawierających melaninę. Neurony, które ulegają degeneracji w chorobie Parkinsona, zawierają neuromelaninę, z która chętnie wiąże się żelazo. Neurony, które przeżywają, są natomiast wolne od neuromelaniny i zawierają niewielkie ilości żelaza [3].

Zespół niespokojnych nóg

Zespół niespokojnych nóg (RLS) to zaburzenie, które objawia się nieprzyjemnymi odczuciami w nogach. Objawy nasilają się najczęściej w nocy. W badaniu przeprowadzonym przez Kotagal i Silbera wykazano, że poziom ferrytyny był niższy u pacjentów z RLS. Zasugerowano, że pacjenci z RLS mają znacznie niższy poziom ferrytyny w płynie mózgowo-rdzeniowym w porównaniu z grupą kontrolną. W związku z tym przeprowadzono kolejne badania, które wykazały zmniejszenie ilości łańcuchów ferrytyny i żelaza w istocie czarnej mózgu osób cierpiących na zespół niespokojnych nóg. Zespół niespokojnych nóg może być zatem zaburzeniem czynnościowym wynikającym z upośledzonego przyswajania żelaza przez komórki neuromelaniny. Rozsądna wydaje się zatem kontrola gospodarki żelaza w organizmie osób z syndromem niespokojnych nóg [3].

Ferrytyna a stany zapalne

Ferrytynę można postrzegać nie tylko jako część grupy białek regulujących poziom żelaza w organizmie. Jest to również białko, które wpływa na obronę przed stresem i stanem zapalnym. W warunkach fizjologicznych żelazo jest magazynowane w postaci kompleksu z ferrytyną. Po przekroczeniu zdolności ferrytyny do magazynowania żelaza, pierwiastek zaczyna odkładać się w komórkach organów wewnętrznych.

Wzmaga to stres oksydacyjny, który prowadzi do rozwoju reakcji zapalnej i włóknienia narządów. Synteza ferrytyny może być także odpowiedzią na cytokiny, czyli białka wpływające na pobudzenie i proliferację komórek biorących udział w odpowiedzi odpornościowej. Z tego powodu w stanach zapalnych wartości ferrytyny mogą ulec podwyższeniu. Na podwyższenie tej wartości nie wpływa wtedy żelazo, a działanie cytokin prozapalnych [10].

Ferrytyna jest białkiem ostrej fazy. Wytwarzana jest przez hepatocyty w wyniku stymulacji przez interleukiny: IL-6, IL-1 oraz TNF. Białka ostrej fazy są ogólnoustrojowym wskaźnikiem reakcji zapalnej, wykorzystywanym do diagnostyki i prognozowania przebiegu procesów zapalnych. TNFa, IL-1a i inne cytokiny prozapalne indukują transkrypcję łańcucha H ferrytyny. Chociaż wiadomo, że poziomy ferrytyny korelują z aktywnością zapalną, niektórzy autorzy sugerują, że ferrytyna może odgrywać bezpośrednią rolę w stanach zapalnych. Badając rolę ferrytyny w patologii przewlekłego uszkodzenia wątroby i marskości wątroby odkryto, że ferrytyna może również działać jak lokalna cytokina [10].

Zobacz również
źródła żelaza

Jak skutecznie podnieść poziom ferrytyny?

W sytuacji, w której niskie stężenie ferrytyny jest związane z niedoborem żelaza, jednym ze skutecznych sposobów zwiększenia jej poziomu jest zastosowanie odpowiedniej diety. W jadłospisie powinny pojawić się produkty będące źródłem żelaza. Najbogatszym źródłem żelaza w diecie jest chude mięso i owoce morza. Wśród roślinnych źródeł żelaza na uwagę zasługują: orzechy, fasola, siemię lniane i pestki dyni. Dobrą alternatywną dla produktów zwierzęcych mogą być również liście pietruszki, migdały i płatki owsiane [11].

Kontrola spożycia żelaza jest istotna głównie z punktu widzenia osób na diecie roślinnej. Przeprowadzono badanie, którego celem była ocena spożycia żelaza i metabolizmu żelaza u wegetarian i wegan w porównaniu z grupą kontrolną. W tym celu przebadano 55 wegetarian i 36 ochotników.

Analiza danych wykazała, że średnie dzienne spożycie żelaza było znacznie wyższe w grupie weganek w porównaniu z grupą kontrolną, jednak stężenie ferrytyny było znacząco obniżone u wegetarianek i wegan obu płci. Może to wskazywać na niski poziom przechowywania żelaza u osób na diecie roślinnej. Może to wiązać się z większym ryzykiem niedokrwistości z niedoboru żelaza. Ponieważ jednak wysokie zapasy żelaza są czynnikiem ryzyka niektórych chorób, takich jak cukrzyca typu 2, zaleca się, aby nie tylko wegetarianie, ale także osoby na diecie mieszanej regularnie kontrolowały poziom żelaza [12,13].

Żelazo obecne w produktach roślinnych charakteryzuje się niższą biodostępnością niż żelazo pochodzące od zwierząt. Jednym ze sposobów na zwiększenie biodostępności żelaza jest spożywanie go z pokarmami bogatymi w witaminę C. Ewentualną suplementację żelaza należy skonsultować z lekarzem, który na podstawie wyników badań dobierze odpowiedni preparat i jego dawkę.

Przyszłe możliwe zastosowania oznaczeń ferrytyny

Choroby sercowo-naczyniowe

Nieprawidłowe wartości oznaczeń ferrytyny występują w wielu jednostkach chorobowych. Fakt ten skłonił badaczy do poszukiwania związku między stężeniem ferrytyny w organizmie a ryzykiem wystąpienia różnych chorób. Niedawno przedmiotem zainteresowania stał się związek przeładowania żelazem a zwiększonym ryzykiem rozwoju choroby sercowo-naczyniowej.

Przeprowadzono badanie, w którym udział wzięło ponad 1900 mężczyzn w średnim wieku. Analiza danych wykazała, że ryzyko zawału mięśnia sercowego było o 2,2 wyższe u mężczyzn ze stężeniem ferrytyny w surowicy ≥200 ug/L. W innym badaniu autorzy doszli do wniosku, że występowanie zawału mięśnia sercowego zmniejszył się o 86% u dawców krwi w porównaniu do osób, które krwi nie oddają. Nie wszystkie badania potwierdzają jednak związek poziomu żelaza a ryzykiem rozwoju chorób układu krążenia. Wymagane są zatem dokładniejsze badania, które potwierdzą rolę żelaza w ich patogenezie [3].

Karcynogeneza

Istnieje również hipoteza, mówiąca o tym, że nadmiar żelaza nasila karcynogenezę, czyli wszelkie zmiany w organizmie, prowadzące do powstania nowotworu. Stres oksydacyjny jest jednym z czynników, które zwiększają ryzyko rozwoju nowotworu. Jest on indukowany przez reaktywne formy tlenu, do których powstawania przyczynia się wolne żelazo. Żelazo zostaje uwolnione z ferrytyny w postaci Fe3+, a następnie ulega redukcji do Fe2+. Żelazo na drugim stopniu utlenienia, w obecności nadtlenku wodoru, może katalizować powstawanie rodnika hydroksylowego (*OH).

Rodnik ten ma silne właściwości utleniające, dzięki czemu może indukować peroksydację lipidów, uszkodzenia DNA i aktywację onkogenów. Wykazano również, że poziom ferrytyny jest sześciokrotnie wyższy w tkance raka piersi w porównaniu z normalną tkanką. Jeśli przyszłe badania wykażą, że nadmiar żelaza w organizmie przyczynia się do rozwoju raka piersi, możliwe jest zmniejszenie tego ryzyka poprzez zastosowanie środków chelatujących [3].

Ferrytyna a COVID-19

W dobie pandemii warto przeanalizować także, czy stężenie ferrytyny odgrywa rolę w przebiegu zachorowania COVID-19. Cheng i in. dokonali przeglądu dostępnej literatury, co umożliwiło porównanie poziomów ferrytyny w różnych grupach pacjentów.

Poziom ferrytyny okazał się istotnie wyższy u pacjentów z ciężką postacią choroby w porównaniu z poziomem ferrytyny u pacjentów, którzy łagodnie przeszli chorobę. Ponadto wykazano, że osoby, które nie przeżyły miały wyższe stężenie ferrytyny w organizmie niż osoby, które przeżyły.

Podobne wyniki odnotowano dla osób z chorobami współistniejącymi. U pacjentów tych poziom ferrytyny był bowiem wyższy niż u osób bez chorób towarzyszących. Autorzy doszli do wniosku, że wysoki poziom ferrytyny wiązał się ze złym rokowaniem i pogorszeniem stanu zdrowia pacjentów. W związku z tym oznaczenie poziomu ferrytyny może być pomocnym narzędziem służącym do oceny rokowania stanu u pacjentów z COVID-19. Należy przeprowadzić dalsze badania w celu wyjaśnienia roli ferrytyny w COVID-19 [14].

Podsumowanie

Nieprawidłowy poziom ferrytyny w surowicy krwi świadczy o tym, że coś niepokojącego dzieje się w naszym organizmie. To sygnał alarmowy, który powinien skłonić nas do wykonania szerszej diagnostyki i poszukania przyczyny problemu. Według WHO stężenie ferrytyny jest dobrym wskaźnikiem zapasów żelaza i powinno być wykorzystywane do diagnozowania niedoboru żelaza.

Oznaczenie jest łatwe, nie wymaga od pacjenta specjalnego przygotowania i może być wykonane przy okazji rutynowych badań krwi. Oznaczenie ferrytyny może okazać się także przydatnym markerem stanu zapalnego. Z uwagi na zmiany w stężeniu ferrytyny, występujące w różnych jednostkach chorobowych, przyszłe badania mogą rozszerzyć rolę ferrytyny w badaniach diagnostycznych.

Bibliografia:

  1. Cullis JO, Fitzsimons EJ, Griffiths WJ, Tsochatzis E, Thomas DW; British Society for Haematology. Investigation and management of a raised serum ferritin. Br J Haematol. 2018 May;181(3):331-340. doi: 10.1111/bjh.15166. Epub 2018 Apr 19. PMID: 29672840.
  2. Frank M. Torti, Suzy V. Torti; Regulation of ferritin genes and protein. Blood 2002; 99 (10): 3505–3516. doi: https://doi.org/10.1182/blood.V99.10.3505
  3. Knovich, M. A., Storey, J. A., Coffman, L. G., Torti, S. V., & Torti, F. M. (2009). Ferritin for the clinician. Blood reviews, 23(3), 95–104. https://doi.org/10.1016/j.blre.2008.08.001
  4. Yiannikourides, A., & Latunde-Dada, G. O. (2019). A short review of iron metabolism and pathophysiology of iron disorders. Medicines, 6(3), 85.
  5. World Health Organization. (2020). WHO guideline on use of ferritin concentrations to assess iron status in individuals and populations.
  6. Opracowanie analityczne na potrzeby wydania opinii Prezeza AOTMiT, (2020). Opracowanie dotyczące oceny zasadności wprowadzenia badań: poziomu ferrytyny, poziomu witaminy D-25-OH oraz wykrywania przeciwciał przeciwko Borrelia afzelii i Borrelia burgdorferi jako badań diagnostycznych zlecanych przez lekarza POZ. Agencja Oceny Technologii Medycznych i Taryfikacji, Wydział Świadczeń Opieki Zdrowotnej.
  7. Chełstowska, M., & Warzocha, K. (2006). Objawy kliniczne i zmiany laboratoryjne w diagnostyce różnicowej niedokrwistości. Onkologia w praktyce klinicznej2(3), 105-116.
  8. https://www.synevo.pl/ferrytyna/
  9. https://www.healthline.com/health/ferritin#results
  10. Kernan, K. F., & Carcillo, J. A. (2017). Hyperferritinemia and inflammation. International immunology, 29(9), 401–409.
  11. https://ods.od.nih.gov/factsheets/Iron-HealthProfessional/
  12. Śliwińska A, Luty J, Aleksandrowicz-Wrona E, Małgorzewicz S. Iron status and dietary iron intake in vegetarians. Adv Clin Exp Med. 2018 Oct;27(10):1383-1389. doi: 10.17219/acem/70527. PMID: 30062867.
  13. Haider LM, Schwingshackl L, Hoffmann G, Ekmekcioglu C. The effect of vegetarian diets on iron status in adults: A systematic review and meta-analysis. Crit Rev Food Sci Nutr. 2018 May 24;58(8):1359-1374. doi: 10.1080/10408398.2016.1259210. Epub 2017 Jul 5. PMID: 27880062.
  14. Cheng, L., Li, H., Li, L., Liu, C., Yan, S., Chen, H., & Li, Y. (2020). Ferritin in the coronavirus disease 2019 (COVID‐19): a systematic review and meta‐analysis. Journal of clinical laboratory analysis34(10), e23618.