электронов при терминальном окислении, в цикле трикарбоновых
кислот.
Ферритини гемосидерин- запасные
соединения железа в клетке, находящиеся главным образом в
ретикулоэндотелиальной системе печени, селезенки и костного
мозга. Приблизительно одна треть резервного железа организма
человека, преимущественно в виде ферритина, падает на долю
печени. Запасы железа могут быть при необходимости
мобилизованы для нужд организма и предохраняют его от
токсичного действия свободно циркулирующего железа.
Известно, что гепатоциты и купферовские клетки
печени участвуют в создании резервного железа, причем в
нормальной печени большая часть пегом и нового железа обнаружена
в гепатоцитах в виде ферритина. При парентеральном введении
железа как гепатоциты, так и кунферовские клетки печени
аккумулируют большое количество дополнительного ферритина,
хотя последние имеют тенденцию запасать относительно больше из
лишнего негеминового железа в виде гемосидерина.
Сферическая белковая оболочка молекулы ферритина состоит из 24 субъединиц, имеющих молекулярный вес
18500 - 19000. Общий молекулярный вес апоферритина 445000.
Электронно-микроскопические исследования показали, что
ферритин имеет полую оболочку с внутренним диаметром 70 - 80 А.
Оболочка имеет 6 каналов, расширяющихся кнутри (их диаметр 9-12 А).
Ядро ферритина состоит из мицелл железо-фосфатного
комплекса, имеющих кристаллическую структуру. Захват и
освобождение железа осуществляется через белковые каналы путем
свободного пассажа, а его отложение и мобилизация происходят на
поверхности микрокристаллов. Стимуляция синтеза ферритина
железом является хорошо установленным фактом.
Как известно, печень является основным
компонентом ретикулоэндотелиальной системы. В конце
жизнедеятельности эритроциты фагоцитируются макрофагами этой
системы, а освобождающееся железо или оседает в печени в виде
ферритина (гемосидерина), или возвращается в плазму крови и
захватывается в паренхиматозных клетках печени и мышц, а также
в макрофагах ретикулоэндотелиальной системы печени, селезенки и
костного мозга. .
Гемосидеринявляется вторым запасным
соединением железа в клетке и содержит значительно больше
железа, чем ферритин. В отличие от ферритина он нерастворим в
воде. Существует достаточно аргументированное предположение,
что преобразование ферритина в гемосидерин происходит путем
постепенного перенасыщения ферритиновой молекулы железом с
последующим ее разрушением и образованием зрелого
гемосидерина.
Внимание исследователей в последнее время
привлекает циркулирующий в крови ферритин. Вероятно, он
происходит из клеток ретикулоэндотелиальной системы. Имеются
предположения, что сывороточный ферритин является отражением
активной секреции ферритина из печеночных клеток, возможно из
связанных полисом. Таким образом, его присутствие в сыворотке в
небольшом количестве не является результатом разрушения клеток
печени. Не только его происхождение, но и биологическая роль в
организме человека до настоящего времени изучены недостаточно.
Не вызывает сомнений точно установленный факт концентрация
сывороточного ферритина отражает состояние запасного фонда
железа в организме человека. Отметим, что хорошая зависимость
отмечена между уровнем сывороточного ферритина и
мобилизуемыми запасами железа в организме человека, изученных с
помощью количественных кровопусканий, а также между
ферритином и концентрацией негеминового железа в тканях печени,
полученных с помощью биопсии у людей. Средняя концентрация
его в сыворотке крови у мужчин выше, чем у женщин, с
колебаниями от 12 до 300 мкг/л.
ВНЕКЛЕТОЧНОЕ ЖЕЛЕЗО
Во внеклеточных жидкостях железо находится в
связанном состоянии - в виде железо - белковых комплексов.
Концентрация его в плазме широко варьирует у здорового человека,
составляет 10,8 - 28,8 мкмоль/л. с достаточно большими суточными
колебаниями, достигающими 7,2 мкмоль/л. Общее содержание
железа во всем объеме циркулирующей плазмы у взрослого человека
составляет 3 - 4 мг. Уровень железа в плазме крови зависит от ряда
факторов: взаимоотношения процессов разрушения и образования
эритроцитов, состояния запасного фонда железа в желудочно-
кишечном тракте. Однако наиболее важной причиной,
определяющей уровень плазменного железа, является
взаимодействие процессов синтеза и распада эритроцитов.
Железо-связывающий белок трансферрин, открытый шведскими учеными, содержится в небольшом количестве в плазме крови. Общая железо-связывающая способность плазмы, характеризуящаясяпрактически концентрацией трансферрина, колеблется от 44,7 до 71,6 мкмоль/л, а свободная железо-связывающая способность - резервная емкость трансферрина - составляет 28.8 - 50.4 мкмоль/л у здорового человека. .
В плазме здорового человека трансферрин может
находиться в 4 молекулярных формах:
1) апотрансферрина;
2) моножелезистого трансферрина А - железо занимает только
А - пространство;
3) моножелезистого трансферрина В - железо
занимает только В-пространство;
4) дижелезистого транферрина - заняты А и В пространства.
Молекулярный вес трансферрина 76000 - 80000,
он состоит из единственной полипептидной цепочки с
расположенными на ней двумя значительно схожими, если не идентичными, металлсвязывающими пространствами. Эти пространства (А и В)наиболее прочно связывают железо по сравнению с ионами других металлов. Около 6% железо-связывающего белка составляют углеводные остатки, находящиеся в 2 ответвляющихся цепочках и заканчивающихся сиаловой кислотой. Углеводы, вероятно, не участвуют в механизме захвата железа. Синтезируется трансферрин преимущественно в паренхиматозных клетках печени.
Функции трансферрина в организме представляют значительный интерес. Он не только переносит железо в различные ткани и органы, но и «узнает» синтезирующие гемоглобин ретикулоциты и, возможно другие
нуждающиеся в железе клетки. Трансферрин отдает железо им только в
том случае, если клетки имеют специфические рецепторы, связывающие
железо. Таким образом, этот железо-связывающий белок функционирует
как транспортное средство для железа, обмен которого в организме
человека зависит как от общего поступления железа в плазму крови,
так и от его количества, захваченного различными тканями
соответственно количеству в них специфических рецепторов для
железа. Кроме того трансферрин обладает защитной функцией -
предохраняет ткани организма от токсического действия железа.
Анализируя биологическую роль трансферрина в
организме, следует упомянуть о результатах экспериментальных
исследований, свидетельствующих о способности этого белка
регулировать транспорт железа из лабильных его запасов в эпителии
клеток желудочно-кишечного тракта в плазму крови.
Из плазмы железо захватывается преимущественно костным мозгом
для синтеза гемоглобина и эритроцитов, в меньшей степени - клетками
ретикулоэндотелиальной системы и откладывается в виде запасного
железа, некоторое количество его поступает в неэритропоэтические
ткани и используется для образования миоглобина и ферментов
тканевого дыхания (цитохромы, каталаза и т.д.). Все эти процессы
являются сложными и до конца не изученными.
Однако некоторые этапы наиболее важного процесса передачи железа трансферрином клеткам костного мозга можно представить следующим образом:
1) адсорбция трансферрина рецепторными участками на
поверхности ретикулоцитов;
2) образование прочного соединения между трансферрином и
клеткой, возможно проникновение белка в клетку;
3) перенос железа от железо-связывающего белка к синтезирующему
гемоглобин - аппарату клетки;
4) освобождениетрансферрина в кровь.
пространств максимально в ранних эритроидных предшественниках и
уменьшается по мере созревания этих клеток.
Железо-связывающий белок лактоферрин обнаружен
во многих биологических жидкостях: молоке, слезах, желчи,
синовиальной жидкости, панкреатическом соке и секрете тонкого
кишечника. Кроме того, он находится в специфических вторичных
гранулах нейтрофильных лейкоцитов, образуясь в клетках
миелоидного ряда со стадии промиелоцита. Подобно трансферрину,
лактоферрин способен связывать 2 атома железа специфическими
пространствами. Он состоит из одной полипептидной цепочки,
молекулярный вес приблизительно равен 80000. В физиологических
условиях этот железо-связывающий белок насыщен железом до 20%
в ничтожных количествах он содержится в плазме крови,
освобождаясь в нее из нейтрофильных лейкоцитов. Несмотря на
схожесть лактоферрина и трансферрина, эти железо-связывающие
белки отличаются друг от друга по антигенным свойствам, составу
аминокислот, белков и углеводов.
В настоящее время известны следующие функции
этого белка: бактериостатическая, участие в иммунных процессах и
абсорбции железа в желудочно-кишечном тракте. Свободный от
железа лактоферрин - аполактоферрин обладает бактериостатическими
свойствами, которые теряются при насыщении его железом.
Аполактоферрин тормозит in vitro рост бактерий и грибов, и возможно,
играет роль во внутриклеточной гибели микроорганизмов. При низкой