1.3. Quá tải sắt ở bệnh nhân thalassemia và phương pháp đánh giá
1.3.2. Quá trình chuyển hĩa sắt
Cĩ 3 yếu tố chính ảnh hưởng đến cân bằng và chuyển hĩa sắt là quá trình tiếp nhận, dự trữ và mất đi.
Phần lớn chuyển hố sắt được thực hiện trong hệ thống khép kín giữa các khu vực với nhau. Ở người trưởng thành, 95% nhu cầu sắt để tạo hồng cầu được tái sử dụng từ quá trình phân huỷ hồng cầu già, chỉ cĩ 5% lượng sắt được lấy thêm từ thức ăn. Cơ thể chỉ cần cung cấp 1 mg sắt/ngày là đủ cho nhu cầu tạo hồng cầu bình thường [48],[49].
Quá trình tiêu hố và hấp thu sắt bắt đầu ở dạ dày nhưng chủ yếu tại hành tá tràng và đoạn đầu hỗng tràng. Sự kiểm sốt quá trình hấp thu sắt và lượng sắt được vận chuyển vào máu tĩnh mạch cửa phụ thuộc vào nhu cầu sắt và kho dự trữ sắt của cơ thể. Trong trường hợp cơ thể quá tải sắt, lượng sắt được hấp thu vào tế bào biểu mơ ruột sẽ giảm đi [53],[56] .
1.3.2.1. Vận chuyển và sử dụng sắt
Trong suốt quá trình tế bào hồng cầu già sinh lý, cấu trúc màng tế bào bị thay đổi, dễ gắn kết với các IgG, là tín hiệu cho các đại thực bào ở gan và lách đến thực bào. Mỗi ngày cĩ khoảng 1/120 số lượng hồng cầu bị thực bào, tạo ra khoảng 16,5 - 20 mg sắt, lượng sắt này được giải phĩng vào máu, được transferrin vận chuyển đưa đến tủy xương để tạo hồng cầu mới [48],[53],[55]. Khi phức hợp transferrin - Fe3+ đi đến tế bào, Fe3+ gắn vào transferrin receptor (TfR) trên bề mặt tế bào đích và được vận chuyển vào trong tế bào. Nguyên hồng cầu cĩ rất nhiều TfR1 [57]. Cịn tế bào gan nhận sắt từ phức hợp transferrin - Fe3+ thơng qua TfR1 và TfR2. Cấu trúc phân tử TfR1 phụ thuộc vào nồng độ sắt trong tế bào, phân tử TfR2 khơng phụ thuộc vào nồng độ sắt trong tế bào. TfR1 cĩ khả năng gắn kết bền vững với transferrin cao hơn 20 lần so với TfR2. HFE là một protein tham gia điều hịa chuyến hĩa sắt, HFE cạnh tranh với transferrin - Fe3+ tạivị trí TfR1. Phức hợp HFE - TfR1 ngăn cản khơng cho TfR1 gắn với transferrin - Fe3+, do vậy sắt sẽ khơng thể được vận chuyển vào trong tế bào. Tuy nhiên, HFE khơng gắn với TfR2, nên TfR2 cĩ thể vận chuyển khơng giới hạn sắt vào trong tế bào gây tình trạng thừa sắt trong tế bào như ở tế bào gan, tim, tuyến nội tiết [49],[50],[54],[56],[57]. Trong tế bào, sắt được chuyển đến ty lạp thể, tại đây sắt được gắn vào protoporphyrin để tổng hợp hem hoặc dự trữ trong ferritin [49],[55].
Ferroportin là một protein vận chuyển sắt xuyên màng tế bào, ferroportin cĩ trong tế bào biểu mơ đường tiêu hố, tế bào gan, tế bào kupffer và đại thực bào. Trong cơ thể, hormon hepcidin điều hịa hoạt động của ferroportin [54].
1.3.2.2. Điều hồ chuyển hố sắt trong tế bào:
Chất quan trọng nhất trong điều hịa chuyển hĩa sắt là hepcidin, do gan sản xuất. Hepcidin điều tiết sự hấp thu sắt của các tế bào niêm mạc ruột và điều tiết quá trình giải phĩng sắt của các đại thực bào. Hepcidin ức chế
ferroportin bằng cách gắn và giáng hĩa ferroportin, dẫn đến giảm hấp thu sắt từ thức ăn vào tế bào biểu mơ đường ruột. Hepcidin ức chế giải phĩng sắt từ đại thực bào [53],[54],[58].
Ở người bình thường, khi cơ thể thiếu sắt, gan giảm tổng hợp hepcidin. Khi đĩ ferroportin được giải phĩng, vận chuyển sắt từ thức ăn vào biểu mơ ruột, rồi vào hệ tĩnh mạch cửa. Hepcidin giảm, đại thực bào tăng giải phĩng sắt dự trữ trong ferritin. Khi cơ thể thừa sắt, gan tăng tổng hợp hepcidin, dẫn đến giảm ferroportin. Ferroportin giảm, làm tế bào biểu mơ đường ruột giảm hấp thu sắt. Hepcidin tăng, đại thực bào hạn chế giải phĩng sắt dự trữ trong ferritin [54],[55],[59].