Тяжелое течение COVID-19 связали с уровнем ферритина в организме
Тяжелое протекание коронавирусной инфекции, например, с осложнением в виде двусторонней пневмонии может быть связано с чрезмерно высоким уровнем ферритина в крови. Об этом в рамках научной онлайн-конференции «Колыбель вирусологии» сообщил руководитель лаборатории мозаики аутоиммунитета СПбГУ, основатель и руководитель Центра аутоиммунных заболеваний имени Заблудовича Иегуда Шенфельд.
При вирусных заболеваниях ферритин способен активировать макрофаги, так называют клетки неспецифического иммунитета, они начинают бороться с болезнью.
По словам Шенфельда, макрофаги выделяют цитокины. Когда их количество относительно невелико, для организма это хорошо, он начинает бороться с болезнью, но проблема в том, что когда цитокинов становится очень много, то возникает синдром, который исследователи называют цитокиновым штормом. Он вызывает сильнейшую встряску организма и может привести к смерти, в зоне особого риска находятся пожилые пациенты и люди с тяжелыми хроническими заболеваниями.
Шенфельд называет гиперферритинемию маркером тяжелого течения коронавирусной инфекции и отмечает, что сейчас исследователи по всему миру ищут способ быстро снижать уровень ферритина в крови пациентов с коронавирусом.
Роль ферритина в оценке тяжести COVID-19
Полный текст:
Аннотация
Цель: изучить влияние гиперферритинемии на исход заболевания и проанализировать возможные причины ее возникновения при тяжелом течении COVID-19.
Оцениваемые показатели: уровень ферритина, С-реактивного белка, фибриногена, IL-6, IL-10, IL-18, прокальцитонина, комплемента C5a, общего, прямого и непрямого билирубина, аланинаминотрансферазы, аспарагинаминотрансферазы, лактатдегидрогеназы в крови. Контролировали также динамику числа эритроцитов и уровня гемоглобина в крови. Для составления представления о состоянии обмена железа в ряде случаев у пациентов с высокими значениями ферритина (более 1 500 мкг/л) оценивали уровни свободного железа, трансферрина и миоглобина в крови.
Ключевые слова
Об авторах
Полушин Юрий Сергеевич, академик РАН, профессор, заведующий кафедрой анестезиологии и реаниматологии, руководитель Научно-клинического центра анестезиологии и реаниматологии
197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8
Шлык Ирина Владимировна, доктор медицинских наук, профессор кафедры анестезиологии и реаниматологии, заместитель руководителя Научно-клинического центра анестезиологии и реаниматологии, заместитель главного врача Центра по лечению коронавирусной инфекции
197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8
Гаврилова Елена Геннадьевна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры анестезиологии и реаниматологии, заведующая отделением реанимации и интенсивной терапии № 2 Научно-клинического центра анестезиологии и реаниматологии, заведующая отделением реанимации и интенсивной терапии Центра по лечению коронавирусной инфекции
197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8
Паршин Евгений Владимирович, доктор медицинских наук, профессор кафедры анестезиологии и реаниматологии, руководитель научной группы экстракорпоральной гемокоррекции
197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8
Гинзбург Александр Маркович, заведующий лабораторией преаналитической модификации биоматериала отделения лабораторной диагностики
197022, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, д. 6-8
Список литературы
Для цитирования:
Полушин Ю.С., Шлык И.В., Гаврилова Е.Г., Паршин Е.В., Гинзбург А.М. Роль ферритина в оценке тяжести COVID-19. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2021;18(4):20-28. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2021-18-4-20-28
For citation:
Polushin Yu.S., Shlyk I.V., Gavrilova E.G., Parshin E.V., Ginzburg A.M. The Role of Ferritin in Assessing COVID-19 Severity. Messenger of ANESTHESIOLOGY AND RESUSCITATION. 2021;18(4):20-28. (In Russ.) https://doi.org/10.21292/2078-5658-2021-18-4-20-28
Питерские ученые считают высокий уровень ферритина свидетельством тяжелого течения COVID-19
Исследователи лаборатории мозаики аутоиммунитета СПбГУ ищут способ снизить ферритин в крови (он свидетельствует о тяжелом течении COVID-19) и заблокировать с помощью антител синтез СD-143 (маркер указывает на высокую активность макрофагов и большую вероятность осложнений).
Гиперферритинемия запускает повышенный синтез специальных сигнальных молекул, что может привести к осложнениям и летальному исходу. Так считает руководитель лаборатории мозаики аутоиммунитета СПбГУ, основатель и руководитель Центра аутоиммунных заболеваний им. Заблудовича Иегуда Шенфельд. О том, как тяжелое протекание COVID-19 связано с высоким уровнем ферритина, он рассказал на онлайн-конференции «Колыбель вирусологии», сообщает пресс-служба Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ).
Команда Иегуды Шенфельда изучает гиперферритинемический синдром давно и уже публиковала полученные данные об этом состоянии, при котором в 50% случаев пациенты умирают. Похожая ситуация сложилась и с новой коронавирусной инфекцией, считает ученый.
Ферритин выполняет в организме функцию депо железа. Белок связывает свободные ионы микроэлемента, нейтрализуя его токсичные свойства и повышая растворимость. В таком состоянии организм способен расходовать железо при необходимости, в частности, регулировать с его помощью кислородный обмен в клетках. Низкий уровень ферритина приводит к снижению концентрации железа и возникновению железодефицитной анемии. Высокий уровень (гиперферритинемия) является маркером проникновения в организм вирусов и бактерий. Гиперферритинемия бывает обусловлена и генетической мутацией, приводя к неврологическим нарушениям и проблемам со зрением.
Исследования ученых Италии, Китая и США показали, что ферритин способен активировать макрофаги – клетки неспецифического иммунитета, которые одними из первых начинают борьбу с чужеродными агентами. Об этом свидетельствует гиперферритинемия у пациентов в состоянии септического шока, катастрофического антифосфолипидного синдрома и других ситуаций с высокой активностью макрофагов.
«При активации макрофаги начинают выделять цитокины. Это специальные сигнальные молекулы для переноса информации от одной клетки к другой. В небольшом количестве они безопасны для организма и помогают защищать его от вирусов и бактерий. Но если их образуется слишком много, развивается так называемый цитокиновый шторм, который у половины пациентов, особенно в пожилом возрасте, может привести к смерти, – пояснил Иегуда Шенфельд. – Таким образом, гиперферритинемия – диагностический параметр тяжелого течения инфекций, в том числе при COVID-19. Наша задача – найти способ борьбы с ней».
Еще один важный маркер, указывающий на высокую активность макрофагов и большую вероятность осложнений, – цитокин CD-143. Наряду с поиском способа снизить ферритин в крови лаборатория мозаики аутоиммунитета СПбГУ изучает возможные методы блокирования синтеза СD-143 и других сигнальных молекул макрофагов с помощью антител. Такая работа сейчас идет во многих странах.
Иегуда Шенфельд вместе с коллегами работает и над созданием вакцины против новой коронавирусной инфекции. Исследователи разрабатывают метод использования вирусных белков в качестве основных компонентов препарата. Эти фрагменты не встречаются в организме человека, а значит не способны создать нежелательный иммунный ответ, что делает их перспективными агентами для вакцины.
Поведение SARS-CoV-2 изучают ученые по всему миру. На днях исследователи Сычуаньского университета науки и техники описали новое свойство вируса SARS-CoV-2, которое может объяснить развитие острого респираторного дистресс-синдрома. Они указали, что некоторые белки оболочки коронавируса могут связываться с порфирином эритроцитов, нарушая его связь с железом и уменьшая количество гемоглобина, способного переносить кислород и углекислый газ. Это приводит к усилению воспалительных процессов в легких и повреждению легочной ткани. Анализ показал, что противомалярийный препарат хлорохин в определенной степени может противодействовать этому процессу.
Работающие с кронавирусом реаниматологи, основываясь на своем опыте, указали на необычную реакцию пациентов с новой коронавирусной инфекцией на интубацию. Некоторые предположили, что вирус меняет молекулу, которая транспортирует кислород, что приводит к летальному исходу. Однако президент Федерации анестезиологов и реаниматологов России Константин Лебединский убежден, что ИВЛ непричастна к массовой гибели тяжелых пациентов. По его наблюдениям, пациенты с COVID-19 действительно демонстрируют необычное и непривычное для реаниматологов «расхождение» между относительно небольшим (до поры) нарушением общего состояния и глубиной кислородной недостаточности, объемом поражения легких и другими объективными критериями. Он надеется, что причину такого расхождения удастся объяснить в ближайшие месяцы.
Почему повышенный ферритин — предвестник смерти при COVID-19
Ферритин — это белок крови, содержащий железо. Анализ на ферритин помогает врачу понять, сколько железа хранится в вашем организме. Если тест на ферритин показывает, что его уровень в крови ниже нормы, это указывает на то, что в вашем организме низкие запасы железа, что может привести к развитию анемии. Достаточный уровень железа в организме очень важен при нормальном состоянии. Повышение уровня ферритина в сыворотке во время болезни связано не с количеством железа в организме, а с тем, что процессы пошли не так.
Ферритин в сыворотке крови — также хорошо известный маркер воспаления. Если С-реактивный белок и СОЭ в анализе крови выше нормы (именно это может наблюдаться при COVID-19), то ферритин характеризует тяжесть воспалительного процесса.
Ферритин — это белковый комплекс, который служит как внутриклеточный склад для железа во всех органах и тканях (в печени и селезенке хранится до 30%). Одна молекула ферритина может содержать до 4,5 тыс. молекул железа. Уровень ферритина важно понимать как минимум по следующим причинам:
Дуглас Келл, профессор-биохимик из Англии, утверждает, что сывороточный ферритин возникает из поврежденных клеток и, таким образом, является прямым показателем клеточного повреждения в организме в целом. Исследование 1,8 тыс. пациентов в США показало — отклонения работы печени встречаются у большинства госпитализированных пациентов с COVID-19 и могут быть связаны с худшими исходами.
Марина Ковальчук, заведующая клинико-диагностической лабораторией, врач клинической лабораторной диагностики высшей квалификационной категории, КДЛ СПбГБУЗ «Городская Мариинская больница», Санкт-Петербург:
«Ферритин является хорошо известным белком острой фазы, который коррелирует с маркерами повреждения клеток, маркерами образования гидроксильных радикалов (и окислительного стресса) и с тяжестью течения заболевания. У заболевших COVID-19 при возникновении цитокинового шторма уровень повышения — значительный. Гиперферритинемия (высокий уровень ферритина) — независимый предиктор смерти у взрослых в отделениях реанимации. В Мариинской больнице мы практикуем прогнозирование состояния больных с COVID-19 по уровню ферритина и назначение антицитокиновой терапии. У здоровых людей концентрация ферритина в сыворотке невысокая и чаще всего используется для диагностики количества запасов железа.
При воздействии повреждающего фактора провоспалительные цитокины стимулируют печень к выработке нескольких защитных белков, один из которых и есть ферритин. Синтез ферритина является ответом на активацию интерлейкином и молекулами интерферона специального гена через усиление связывания нуклеарного фактора — кВ. Также при воспалении происходит усиление секреции ферритина макрофагами и высвобождение его из поврежденных клеток. В итоге происходит рост провоспалительных факторов в клетках печени. Таким образом, ферритин и провоспалительные цитокины формируют порочный круг активации нуклеарного фактора-кВ и способствуют развитию синдрома цитокинового шторма — основной причины смерти пациентов.
Рибонуклеиновая кислота SARS-COV-2 действует на поверхности клеток иммунной системы и запускает каскад синтеза нуклеарного фактора кВ и как результат, происходит активация провоспалительных факторов и синтеза ферритина».
На основе данных свыше 10 тыс. пациентов с подтвержденным COVID-19 ученые Линлин Ченг и Хаолонг Ли подтвердили, что высокий уровень ферритина предсказывает существенное ухудшение состояния пациентов.
Анализ данных показал, что уровень ферритина:
Мария Петина, руководитель Центра диагностики нарушений у пациентов, перенесших COVID-19, и профилактики тяжелых осложнений в случае повторного инфицирования КДЦ МЕДСИ на Белорусской, врач-терапевт, кандидат медицинских наук:
«В России часто назначают анализ крови на ферритин у пациентов с подтвержденной коронавирусной инфекцией, а также при подозрении на нее. Белок ферритин является маркером пневмонита и содержит большое количество железа, которое несет внутрь клеток. Известно, что по уровню ферритина можно выявить тяжесть течения заболевания, степень развития цитокинового шторма или окислительного стресса. Поэтому врачи обращают на него особое внимание. Самому назначать себе этот анализ не стоит, категорически не рекомендуется заниматься самолечением, а при ухудшении самочувствия нужно сразу же обратиться за медицинской помощью. В данном случае лечение должно быть направлено на предотвращение окислительного стресса, чтобы предупредить развитие состояния, угрожающего жизни человека».
Согласно исследованию китайских ученых Фей Жоу и Тинг Ю — уровни ферритина в сыворотке крови, d-димера, лактатдегидрогеназы и IL-6 повышаются при серьезном обострении, что указывает на высокий риск смерти.
Развитие прогрессирующего провоспалительного состояния (так называемый «цитокиновый шторм») было продемонстрировано у пациентов с неблагоприятным прогрессированием COVID-19 и с повышенным риском летального исхода. Поэтому измерение воспалительных биомаркеров, таких как ферритин, — очень важно для раннего и точного выявления пациентов с COVID-19 с повышенным риском неблагоприятного прогрессирования.
Подписывайтесь также на Telegram-канал РБК Тренды и будьте в курсе актуальных тенденций и прогнозов о будущем технологий, эко-номики, образования и инноваций.
Ферритин при коронавирусе
Важное о коронавирусе
Коронавирус, спровоцированный возбудителем SARS-CoV-2, может протекать остро или бессимптомно. Более 90 % переболевших жаловались на жар и слабость, многие отмечали потерю обоняния, сухой кашель, одышку и боли за грудиной. Болезнь опасна не только внешними признаками и возможными осложнениями в виде пневмонии. Вирус нарушает работу дыхательной системы, разрушает ткани сердца, меняет состав крови. Узнать о внутренних патологиях помогут лабораторные исследования. Одно из них – анализ крови на ферритин.
Что такое ферритин
Ферритин – глобулярный белковый комплекс. В организме человека он служит источником железа. Каждая молекула содержит до 4000 атомов этого металла. Они находятся в растворимом состоянии, поэтому нетоксичны. Белок содержится практически во всех тканях и органах, но максимальное его количество зафиксировано в селезенки и печени. Оттуда он мигрирует в кровеносное русло.
При нехватке металла развивается анемия. Организм подает сигнал о высвобождении ферритина из тканей. Он связывается с другим белком – трансферрином, обеспечивающим его перемещение в места образования новых эритроцитов. По такому механизму восстанавливается дефицит железа в организме.
Анализ крови на ферритин
Уровень ферритина позволяет оценить запасы железа в тканях и спрогнозировать риски развития анемии. Причинами для назначения исследования служат симптомы изменения концентрации вещества.
Для определения концентрации ферритина исследуют сыворотку крови. Диагностика проводится гистохимическим методом с образованием берлинской лазури – пигмента синего цвета или с помощью реакции Перльса с участием соляной кислоты и железосинеродистого калия.
Как подготовиться к сдаче анализа
Для получения достоверных результатов пациент должен правильно подготовиться к исследованию. Основные правила:
Не стоит сдавать кровь в состоянии эмоционального или физического перенапряжения. Стресс и физическая активность меняют работу эндокринной системы, что может исказить результаты анализа.
Норма ферритина – таблица показателей
По стандартам ВОЗ, обновленным в сентябре 2020 года, норма ферритина в крови взрослого человека – 45-120 нг/мл. При этом показатель может варьировать в зависимости от пола, возраста и физиологического состояния.
| Группа пациентов | Нижняя граница нормы, нг/мл | Верхняя граница нормы, нг/мл |
| Новорожденные | 200 | 600 |
| Младенцы до полугода | 50 | 200 |
| Дети и подростки до 15 лет | 7 | 140 |
| Мужчины после 16 лет | 20 | 250 |
| Женщины после 16 лет | 10 | 120 |
| Беременность 1 триместр | 60 | 120 |
| Беременность 2 триместр | 32 | 120 |
| Беременность 3 триместр | 12 | 120 |
| Пожилые люди | 15 | 200 |
Показатели ферритина при коронавирусе
Coronavirus влияет на состав крови и может спровоцировать изменение концентрации белкового комплекса. Количество ферритина может как повышаться до критических значений, так и понижаться. Нормализовать ситуацию помогут лекарственные препараты, подобранные врачом, или проверенные домашние методы.
У мужчин
Уровень ферритина у мужчин изначально выше, чем у женщин. Его концентрация может выходить за рамки при:
У женщин
Концентрация белкового комплекса у женщин меняется по тем же причинам, что и мужчин, но играют роль и дополнительные факторы. Повышение ферритина диагностируется при длительном приеме оральных контрацептивов или гормонозависимых опухолях.
Повышение ферритина при ковиде
Специалисты из Radboud University доказали, что любые остро текущие инфекционно-воспалительные заболевания могут привести к повышению уровня ферритина. Подобная ситуация складывается при COVID-19 и пневмонии при присоединении вторичной бактериальной инфекции. Рост концентрации белкового комплекса – своеобразная ответная реакция организма на гипоксию и сгущение крови из-за повреждения легких и сердца.
Другой причиной повышения уровня ферритина в крови при коронавирусе служит цитокиновый шторм – опасное для жизни состояние, спровоцированное нетипичной, чрезмерно активной реакцией иммунной системы.
Организм вырабатывает избыточное количество макрофагов и T-лимфоцитов, резко повышается концентрация цитокинов – белков, в норме ограничивающих распространение воспаления и регулирующих гуморальный иммунитет. В состоянии цитокинового шторма эти соединения не поддаются контролю. Воспаление приобретает системный характер и распространяется на весь организм.
Ученые из Китая доказали, что высокий ферритин при коронавирусе может стать причиной летального исхода. У пациентов, погибших от КОВИД19, уровень этого белка в 4 раза превышал норму и достигал 1400 нг/мл. При легком течении болезни он растет до 400 нг/мл, а при умеренном – до 800 нг/мл.
Как снизить уровень ферритина в крови
Если ферритин повышен при коронавирусе, его можно вернуть в норму в домашних условиях. Лучший способ – изменение рациона питания.
В тяжелых случаях используются специализированные препараты для нормализации уровня белка в сыворотке крови – медикаменты, связывающие железо. При легком и умеренном течении они не нужны. Уровень ферритина самостоятельно снизится при выздоровлении. Задача терапевта – подобрать лекарства, подавляющие вирусную активность и устраняющие симптомы респираторной инфекции.
Низкий уровень ферритина при COVID-19
Обычно снижение концентрации железосодержащего белка наблюдается при нарушениях процессов всасывания из кишечника. При КОВИД подобная ситуация может складываться, если течение болезни отягощается пищеварительными расстройствами – вздутием живота, диареей.
Низкий уровень ферритина – причина железодефицитной анемии. На латентной стадии это состояние легко корректируется БАДами и диетой. Если не принимать мер, то собственные запасы организма быстро истощаются. Далее падает количество эритроцитов. Все органы начинают страдать от дефицита кислорода.
При сниженном уровне ферритина нужно изменить рацион питания, включив в него продукты, богатые железом:
Ферритин в крови после коронавируса
Выздоровление при COVID-19 затягивается минимум на 2-3 недели, а полное восстановление организма может занять до полугода. Медленно регенерируются ткани легких, стабилизируется состав крови. Повышенный ферритин после болезни может сохраняться еще 4-5 месяцев.
Советы врачей при повышенном ферритине
Снизить уровень белка поможет не только правильно составленный рацион питания, но и умеренная физическая активность. Интенсивные тренировки при реабилитации после болезни противопоказаны, а легкая гимнастика принесет пользу всему организму. В домашних условиях можно выполнять комплекс из наклонов, поворотов, приседаний. Такая разминка нормализует уровень железа в крови, насытит ткани кислородом и ускорит восстановление дыхательной системы.
Отзывы переболевших с высоким уровнем ферритина
Пациенты, перенесшие КОВИД, рассказывают, повышался ли у них уровень ферритина, и что они делали для восстановления нормы.
У меня железодефицитная анемия, поэтому я постоянно принимают препараты железа. На фоне коронавируса пришлось прекратить прием, так как рос уровень ферритина. Симптомов интоксикации я не наблюдала, но возобновила терапию спустя два месяца после выздоровления.
Полина, 29 лет
Перенес ковид тяжело. Лежал в больнице с пневмонией. Три раза брали кровь на ферритин. Был постоянно повышен. Медикаменты не назначались, только диета. Тяжелее всего было отказываться от мяса и переходить на сою, зато показатели пришли в норму.
Владислав, 41 год
По повышенному уровню ферритина поняли, что мне еще долго до выздоровления. Терапевт заподозрил осложнения, хотя я уже привыкла к неудовлетворительному самочувствию и ждала, что все само пройдет. Хорошо, что вовремя направили на КТ. Успели распознать пневмонию на ранней стадии.
Диана, 38 лет
Мне терапевт разъяснил, что лекарства для снижения ферритина не понадобятся. Инъекции делают тем, кто в стационаре в тяжелом состоянии. Мне было достаточно диеты и гимнастики. Стараюсь соблюдать рекомендации и после выздоровления. Сейчас все показатели в норме.
Мария, 32 года
Белковый комплекс ферритин – резервный источник железа для работы организма. Его уровень в сыворотке крови показывает состояние запасов или сигнализирует о воспалительных процессах. Он может повышаться при коронавирусной инфекции. Для его безопасного снижения нужно обратиться к врачу, а не назначать лекарства самостоятельно.
