Vasanyagcsere

A vas az élő szervezetek számára alapvető fontosságú. Számos élettani folyamatban elengedhetetlen a jelenléte (DNS szintézis, biológiai oxidáció, számos anyagcsere folyamat), ugyanakkor kémiai tulajdonságai révén a túlzott mennyiségű vas jelenléte egyben veszélyes is, mivel szerepet játszik a káros szabadgyökök képződésében. Mivel „jóból is megárt a sok”, az emberi szervezet szigorúan szabályozza a vas forgalmát, ezáltal igyekszik egyensúlyt tartani a szükséges és a veszélyes folyamatok között. Ebben a szabályozásban nagyon sok fehérje vesz részt, melyek a vas felszívódását, szállítását, raktározását végzik, illetve ezen folyamatokban résztvevő anyagokat szabályozzák. 

Szervezetünk nem képes az esszenciális vas előállítására, ezért a vasat a táplálkozással, kívülről kell pótolnunk. Egy átlagos, felnőtt emberi szervezet 4-5 g vasat tartalmaz. Ennek a vasnak mintegy kétharmada a vérgázok szállításában résztvevő hemoglobinban található a vörösvérsejtekben, a többi egyharmad egyéb fehérjékben. Az ember napi vasszükséglete az egyes életkorokban és bizonyos fiziológiás állapotokban (pl. várandóság) eltérő. A táplálékkal bevitt vasnak mindössze 10%-a szívódik fel és hasznosul. A felszívódáshoz a vasnak a táplálékban található oxidált állapotából redukált állapotúvá kell válnia (Fe³⁺ + e^- ® Fe²⁺). A redukált vas az emésztőrendszer csaknem teljes hosszában felszívódik, de legnagyobb mennyiségben a duodenumban (patkóbél). A redukált vas a duodenumból a egy szállítófehérje (dimetal transzporter 1) segítségével jut a bélhámsejtekbe. A bélhámsejtek belsejében a vas ferritin formájában tárolódik és a szükségleteknek megfelelően a keringésbe kerül. A vas a bélhámsejtek véráram felőli oldalán a sejtmembránban elhelyezkedő ferroportin nevű fehérje segítségével jut a vérkeringésbe. Az eddig megtett útján oxidációs-redukciós folyamatokon megy keresztül, míg végül a véráramban a transzferrinmolekulákhoz kötődik, amelyek a vérben a vasat szállítják. A transzferrin molekulák felszínén elhelyezkedő transzferrin receptorok vesznek részt a keringésben található vas megkötésében.

A vasháztartás szabályozásában egy relatíve újonnan felfedezett fehérje, a hepcidin játszik fontos szerepet azáltal, hogy csökkenti a vastranszportban szerepet játszó molekulák, elsősorban a ferroportin termelődését, így tulajdonképpen gátolja a vasnak a bélrendszerből történő felszívódását, csökkentve ezzel a vér vas szintjét.

Amennyiben kóros folyamatok megzavarják a szervezet vas-egyensúlyát, vashiány vagy vastúlsúly alakul ki. Ez utóbbi jóval ritkább, mint a vashiány. 

Vashiány

Tekintettel arra, hogy a vas nélkülözhetetlen az emberi szervezet számára, nagy jelentősége van annak, hogy a vashiányos állapotot mielőbb felfedezésre kerüljön. A vashiány kialakulásának számos oka lehet, pl. rejtett vérzés, elégtelen felszívódás, csökkent vasbevitel. A vashiány kialakulása többlépcsős folyamat, melyben először a raktárakból használódik fel a vas. Amikor a vasraktárak kiürülnek, eleinte a vasat tartalmazó létfontosságú molekulák még elegendő vashoz jutnak, így funkciójukat el tudják látni. Ebben a stádiumban a vasraktározó fehérje, a ferritin szintje már alacsony, az állapotot raktár vashiánynak nevezzük. Ilyenkor a szérumban található vas szintje többnyire csökkent. Amennyiben a szervezet vasellátottsága tovább romlik (vasat veszít, nem tud elegendő vasat felszívni, elégtelen a vasbevitel), már a működésükhöz vasat igénylő molekulák sem jutnak megfelelő mennyiségű vashoz, így feladatukat csak korlátozottan képesek ellátni. Ebben az állapotban már funkcionális vashiányról beszélünk. A vas szállításában fontos transzferrin szintje megemelkedik,  mivel a szervezet arra törekszik, hogy az elérhető csökkent mennyiségű vasat „megszerezze”. Ugyanígy a transzferrin receptor (a transzferrin molekulák felületén elhelyezkedő „befogó” molekulák) száma is megemelkedik, segítve ezzel a rendelkezésre álló csökkent vasmennyiség megkötését. A vashiány ezen stádiumában a szérum vas és a ferritin szintje csökkent, a transzferrin és a transzferrin receptor szintje emelkedett. A vérgázok szállításában döntő szerepet játszó hemoglobin fehérje, mely a szervezet vastartalmának több mint kétharmad részét köti, ebben az állapotban már nem tud elegendő mennyiségben képződni, ezért anémia alakul ki. Ha az anémia kialakulásában a vashiány a vezető ok, az állapotot vashiányos anémiának nevezzük. Anémia azonban számos egyéb okból is kialakulhat, melyek tárgyalása nem képezi ezen összefoglaló részét. Vashiányban a vérkép egyéb paraméterei is kórosak lehetnek: MCV csökkent (MCV: Mean Cell Volume; vörösvérsejtek átlagos térfogata), MCH csökkent (MCH: Mean Cell Hemoglobin; vörösvérsejtek átlagos hemoglobin tartalma), vagyis kis méretű, alacsony hemoglobin tartalmú vörösvérsejtek képződnek. Emellett az RDW értéke emelkedik (RDW: Red Distribution Width; vörösvérsejtek megoszlási szélessége), ugyanis, bár alapvetően kis méretű vörösvérsejtek képződnek, de közöttük nagyok a méretbeli különbségek.

A vashiány kezelésében, ha lehetséges, a kiváltó okokat kell megszüntetni. Emellett vaspótló terápiát lehet alkalmazni. Vaspótlás történhet szájon át szedhető vaskészítményekkel, vagy súlyosabb esetekben intravénás vaspótlás formájában. 

Tudni kell azonban, hogy sokszor a vashiány mellett egyidejűleg egyéb olyan kísérőbetegségek is fennállhatnak, melyek a vasháztartás jellemzésére szolgáló laboratóriumi paraméterek értékeit is befolyásolják, így azok értékelését megnehezítik. Ilyen betegségek pl. a gyulladások, fertőzések, daganatos megbetegedések stb., melyeket összefoglaló néven akut fázis folyamatoknak nevezünk. Ezekben az esetekben a fentebb említett laboratóriumi paraméterek a fennálló vashiány ellenére sem tükrözik annak meglétét. A ferritin és a transzferrin ún. akut fázis fehérjék, ami azt jelenti, hogy akut fázis folyamatokban a ferritin szintje emelkedik, a transzferrin szintje pedig csökken, tehát éppen ellentétes irányban változnak a tisztán vashiányos állapothoz képest. Ha tehát az akut fázis folyamat mellett vashiány is fennáll, sem a ferritin, sem a transzferrin nem tükrözik a vashiányos állapotot, szintjük akár normális is lehet. A transzferrin receptor értékét azonban nem befolyásolják akut fázis folyamatok, ezért az előző két fehérjéhez viszonyítva jobb paraméternek tekinthető a vashiány diagnosztikájában. 

Vastúlsúly

A vashiánnyal szemben, sokkal ritkábban alakul ki a vas túlzott felhalmozódásával járó állapot, a hemokromatózis. Ilyenkor a vas raktározásában szerepet játszó ferritin molekulák aggregálódnak, ezáltal ún. hemosziderin képződik. A vasfelesleg felhalmozódik a raktárakban, valamint egyes szervekben (pl. máj, vese, szívizomban, tüdő, hasnyálmirigy), melynek eredményeként májcirrózis, veseelégtelenség, szívelégtelenség stb. alakulhat ki. A hemokromatózis lehet öröklött (primer forma), melyben egy mutáns gén (HFE-gén) működésének eredményeként a korábban említett vasháztartás szabályozó fehérje, a hepcidin működése korlátozódik, s ezáltal a vasfelszívódás fokozott lesz. A szekunder vagy szerzett hemokromatózis okai általában ismétlődő transzfúziók, krónikus hemolitikus anémiák. Hemokromatózisban a szérum vas szintje emelkedett, a transzferrin csökkent, a ferritin szintén emelkedett.

A vasanyagcsere megítélésére használt tesztek

• Szérumvas: a szérumban található vas mennyiségének meghatározása (szérum: a vér megalvadása után megmaradó, sejtmentes folyadék)
• Teljes vaskötő kapacitás: (TVK, TIBC, ma már inkább a transzferrinszaturáció) – annak a mérőszáma, hogy a vérben található transzferrin mennyi vasat képes szállítani, milyen a transzferrin vassal való telítettségének a mértéke. A transzferrin az a fehérje, amelyik a vasat a belektől a felhasználó sejtekig szállítja. A szervezet a transzferrint a vasigénytől függően termeli; amikor a vasraktárak kimerülnek, a transzferrinszint emelkedik, és fordítva. Egészséges egyénekben a transzferrin kötőhelyeinek kb. egyharmada szállít vasat, vagyis ennyi a transzferrinszaturáció.
• Szérum ferritin: a vasraktárakban tárolt vas mennyiségét tükrözi; a ferritin a legfőbb vasat tároló fehérje a sejtekben.
• Hemoglobin és hematokrit: ezeket a vizsgálatokat a teljes vérkép részeként végzik. A kettő közül bármelyik alacsony értéke vérszegénységet jelez, amely nagyon gyakran vashiány következtében alakul ki. A vörösvértestek átlagos méretét (MCV – Mean Cell Volume) és a vörösvértestekben található átlagos hemoglobin mennyiségét (MCH - Mean Cell Hemoglobin) ugyancsak meghatározzák a teljes vérkép keretében. Vashiányos állapotban nem képződik elég hemoglobin, ezért a vörösvértestek kisebbek és halványabbak a normálisnál. Az MCV és az MCH is alacsony.
• Cink-protoporfirin: (ZPP, Zn – cink) – A protoporfirin a hemoglobin vasat tartalmazó hem részének előalakja. Ha nem áll rendelkezésre elegendő vas, akkor helyette más fémion – például cink – kapcsolódik a protoporfirinhez. A cink-protoporfirin mennyisége emelkedett vashiányban. A ZPP-t néha szűrőtesztként alkalmazzák, különösen gyermekeknél. A kóros eredmény azonban nem csak a vashiányra jellemző, ezért az emelkedett értékeket más vizsgálattal is meg kell erősíteni.
• HFE gén vizsgálat: A hemokromatózis egy gyakori öröklött betegség, amelyben a szervezet túl sok vasat vesz fel. Legtöbbször egy jellegzetes gén, a HFE gén örökletes elváltozása okozza, ez a gén szabályozza a belekben felszívódó vas mennyiségét. Azokban a betegekben, akiknek a kóros génből 2 példányuk van, túl sok vas szívódik fel, és a felesleg lerakódik a szervekben, azokat károsíthatja vagy akár elégtelenségüket is okozhatja. A HFE gén vizsgálatához a kar vénájából vett vérminta szükséges, amelyből kimutatják, hogy jelen van-e betegséget okozó mutáció (a leggyakoribbat C282Y-nal jelölik).

forrás; (Labtestonline)