Как накопление железа в мышцах сердца (гемохроматоз) вызывает кардиомиопатию?

Железо является важным элементом, ответственным за транспорт кислорода в крови и за многие метаболические процессы, такие как синтез ДНК и клеточное дыхание. Это также необходимо для нормальной когнитивной и иммунной функции. Наши органы разработали несколько регулирующих механизмов, которые контролируют уровень железа путем абсорбции, транспортировки и хранения.

Когда концентрация железа ниже или превышает нормальное значение, организм не может нормально функционировать. Хотя низкий уровень железа может привести к анемии, слишком много железа также может быть опасным. Избыток железа накапливается в печени, селезенке, сердце, костном мозге, гипофизе, поджелудочной железе и мозге, вызывая повреждение этих органов. Накопление железа иногда может привести к сердечной и печеночной недостаточности.

Что такое гемохроматоз?

Гемохроматоз - это накопление железа в организме. Причина может быть генетической (первичный гемохроматоз) или приобретенной в результате чрезмерного введения железа (через пищу или переливание крови). Первичный или наследственный гемохроматоз возникает в результате мутаций генов, которые кодируют белки, участвующие в метаболизме железа, вызывая повышенную желудочно-кишечную абсорбцию. Он в основном связан с геном HFE, иногда называемым «британским геном» или «ирландским проклятием», поскольку он часто затрагивает людей кельтского, английского и скандинавского происхождения.

Определенные условия также могут привести к увеличению поглощения железа. К ним относятся:

• Porphyria cutanea tarda (состояние, при котором воздействие солнца вызывает болезненные волдыри на коже)
• Хронические заболевания печени, такие как неалкогольная жировая болезнь печени, гепатит В и С
• Сидеробластная анемия (тип анемии, при которой организм производит аномальные эритроциты)
• Талассемия (заболевание крови, характеризующееся неадекватной выработкой гемоглобина, белка, который переносит кислород в крови)

Большинство пациентов с гемохроматозом не имеют никаких симптомов, и когда симптомы присутствуют, они обычно связаны с повреждением органов.

Что такое кардиомиопатия?

Кардиомиопатия - это группа нарушений, которые влияют на сердечную мышцу. Эти расстройства могут повлиять на размер сердца, форму и толщину мышечных стенок. Структура и функции взаимосвязаны, поэтому эти изменения в структуре сердечной мышцы могут привести к снижению функции. Способность сердца перекачивать кровь снижается, и это может сопровождаться такими симптомами, как усталость, одышка и истощение. По мере прогрессирования заболевания это может привести к аритмии (нерегулярное сердцебиение), проблемам с сердечными клапанами, остановке сердца, сердечной недостаточности и смерти.

Есть много причин кардиомиопатии. В зависимости от причины кардиомиопатия может быть первичной, если причина имеет генетическое происхождение, или вторичной. Вторичная или приобретенная кардиомиопатия возникает в результате другого (первичного) состояния. Одним из состояний, которое может привести к кардиомиопатии, является гемохроматоз.

Связь между кардиомиопатией и перегрузкой железом

Железо транспортируется в крови через белок трансферрин. Когда имеется избыток железа, трансферрин становится насыщенным, что означает, что все места связывания железа уже заняты, и железо присутствует в крови в ее свободной форме.

Когда кровь проходит через сердце, железо попадает в сердечные клетки через кальциевые каналы и начинает накапливаться. Когда определенная доза железа в клетках превышена, он реагирует с образованием опасных радикальных частиц (реакция Фентона), которые повреждают мембрану сердечной клетки.

Поврежденная мембрана протекает гидролитическими ферментами. Гидролитические ферменты названы в честь их способности разрушать химические связи с помощью молекул воды. Эти процессы являются важными и необходимыми частями метаболических процессов в клетке, но как только они оказываются вне клетки, в ткани сердца, они могут вызвать серьезное повреждение. Они указывают на повреждение клеток сердца и гибель этих клеток, что в конечном итоге приводит к повреждению всей сердечной мышцы. Однако, хотя этот механизм может быть пусковым механизмом для кардиомиопатии с перегрузкой железом (МОК), существуют и другие механизмы, так как МОК является не просто следствием отложения железа. Гены и иммунная система также играют важную роль.

Что такое железная перегрузочная кардиомиопатия?

Сердце состоит из четырех камер - двух верхних камер, называемых предсердиями, которые собирают кровь, и двух нижних камер или желудочков, которые качают кровь. Левый желудочек является основной насосной камерой сердца, и это та часть сердца, которая в первую очередь поражена МОК.

Вот почему первыми симптомами МОК обычно являются симптомы дисфункции левого желудочка. Эти симптомы могут включать в себя:

• Одышка (из-за скопления жидкости в легких)
• Отек ног, лодыжек и ступней (из-за задержки жидкости)
• Усталость и усталость (из-за недостатка кислорода)

Перегрузка железом может привести к двум типам кардиомиопатии:

• Ограничительная кардиомиопатия. При рестриктивной кардиомиопатии стенки желудочков становятся жесткими. Когда стены жесткие, мышцы не могут полностью расслабиться. Хотя сердце будет продолжать работать и качать кровь, неспособность расслабиться должным образом означает, что желудочки не могут заполняться кровью. Часть крови перемещается обратно (потому что желудочек не может расслабиться, поэтому для крови остается меньше места), вызывая повышенное давление в предсердиях - камерах над желудочками.
• Дилатационная кардиомиопатия. Это состояние характеризуется увеличенными стенками левого желудочка. Стены становятся тоньше и растягиваются, что означает, что они не могут качать кровь с той же эффективностью. Другая часть сердца, которая может быть затронута, - это митральный клапан. Митральный клапан - это нечто вроде ворот между левым предсердием и левым желудочком, который позволяет крови течь только в одном направлении, от предсердия до желудочка.

Будет ли кто-то иметь ограниченную или дилатационную кардиомиопатию, зависит от других факторов, таких как ваша иммунная система, но дилатационная кардиомиопатия обычно возникает позже, по мере прогрессирования заболевания.

Гемохроматоз также может нарушать нормальную электрическую проводимость в сердце, приводя к аритмиям. Аритмии - это нерегулярные сердцебиения, которые вы можете чувствовать, когда ваше сердце бьется слишком быстро, нерегулярно или слишком медленно. Некоторые аритмии, такие как фибрилляция желудочков (VF), чрезвычайно опасны и могут привести к смерти без немедленной медицинской помощи. При раннем обнаружении МОК можно лечить и появляются различные новые варианты лечения. Однако на прогрессирующих стадиях заболевания выживаемость низкая, средняя продолжительность жизни составляет менее года.