Hemosiderin je pigment u u obliku zrnaca ili granula u kojima su pohranjeni željeza u tkivima životinja. Te granule u tijelu slabo asimiliraju, pohranjuju se unutar stanica i obično se pojavljuju nakon teških događaja krvarenja.
Unatoč svojoj željeznoj prirodi, hemosiderinski korpusi imaju slabo definiranu molekularnu prirodu. Međutim, poznato je da se sastoje od feritina, denaturiranog feritina i drugih materijala. Uz to, granule hemosiderina su uvijek suprotne ili suprotne protoku krvi.
Trupci hemosiderina (Izvor: ElsaDono Via Wikimedia Commons) Hemosiderin se najčešće nalazi u makrofazima koji se nazivaju "siderophages". Riječ je o makrofazima koji su odgovorni za fagocitozu crvenih krvnih stanica (eritrociti), a zbog te fagocitoze željezo se oslobađa unutar njih i pohranjuje se u organelu koja se naziva "siderosom".
Siderofagi su stanice proizvedene u koštanoj srži, odgovorne za skladištenje željeza za opskrbu matičnih stanica eritrocita tijekom stvaranja crvenih krvnih stanica (eritropoeza).
Pojava siderofaga ukazuje na krvarenje zbog nekog patološkog uzročnika ili nekog mehaničkog stresa. Siderofagi se obično pojavljuju 48 sati nakon krvarenja i mogu trajati 2 do 8 tjedana nakon krvarenja.
Hemosiderin se otkriva kroz mrlje krvi, uzorke tkiva ili tvari iz različitih dijelova tijela. Ovi uzorci krvi obrađuju se postupcima bojenja, gdje je siderofage lako prepoznati zbog njihove veličine i intenzivne plave obojenosti.
karakteristike
Hemosiderin predstavlja skup struktura koje služe kao unutarćelijske zalihe željeza, nerastvorive u vodi i pohranjene su u fagocitima endotelnog sustava retikuluma slezene, jetre i koštane srži. Svaka zrnca hemosiderina mogu imati do 4500 atoma željeza u sebi.
Smatra se da je željezo pohranjeno u granulama hemosiderina željezni fosfat. Taj je spoj glavna komponenta staničnih zaliha željeza u obliku feritina.
Međutim, naslage željeza u obliku feritina mnogo su manje i apsorbiraju ih stanice nego granule hemosiderina. Primijećeno je da stanice s prisustvom feritina također dijele prisutnost granula hemosiderina.
50% sastava naslaga hemosiderina sastoji se isključivo od atoma željeza.
Znanstvenici koji su promatrali zrna hemosiderina elektronskom mikroskopijom utvrdili su da su to kompleksi feritina, denaturiranog feritina, proteina, ugljikohidrata, lipida i drugih materijala.
Granule hemosiderina mogu se kretati u veličini od 1 nanometar do više od 20 nanometara, a to su veliki kristali ili granule. Smatra se da će ih stanica prisvojiti samo lipidnom peroksidacijom.
Za hemosiderin je predloženo da predstavlja "zaštitni" biološki mehanizam, jer smanjuje dostupnost željeza koje potiče reakcije koje u stanicama stvaraju slobodne radikale.
bolesti
Potpuno funkcioniranje mehanizama regulacije željeza u tijelu životinja bitno je za zdravlje, jer nedovoljno željeza uzrokuje anemiju; dok preopterećenje željezom u sustavu potiče nakupljanje hemosiderina u tkivima.
To nakupljanje hemosiderina može uzrokovati oštećenje tkiva i dovesti do stanja zvanog "hemosideroza". Ovu bolest karakterizira izazivanje ciroze jetre, najvjerojatnije popraćeno jetrenim karcinomima.
Hemokromatoza, koja se sastoji od oštećenja HLA-A lokusa na kratkom kraku kromosoma 6, može predstaviti nedostatke u regulatornom sustavu sluznice, ponašajući se kao da postoji trajni nedostatak željeza, čak i uz obilan unos ovog minerala,
Ova se bolest može pojaviti u dva oblika, primarnom ili sekundarnom hemokromatozom. Primarna hemokromatoza je autosomno recesivna bolest. U ovom slučaju, ljudi imaju tendenciju da nekontrolirano skladište željezo u tkivima u obliku hemosiderina.
Međutim, primarna hemokromatoza može se kontrolirati transfuzijama i krvnim izvlačenjem. To je u slučaju da se dijagnosticira rano, prije nego što dođe do prekomjernog nakupljanja hemosiderina u tkivima osobe.
Sekundarna hemokromatoza nastaje kada je regulatorni sustav željeza nadjačan prevelikim količinama željeza uslijed smrti i uništenja crvenih krvnih zrnaca, bolesti jetre ili kroničnog povećanja unosa željeza.
Dijagnoza
Hemosiderini se dijagnosticiraju s različitih gledišta. Za patologe su to kvržice koje u sebi sadrže željezo, dok su za biokemičare heterogeni spojevi željeza, ugljikohidrata, proteina i lipida.
Za elektronske mikroskope, nakupine hemosiderina su sklopovi elektrona gustih koji se nalaze unutar siderosoma (tijela koja nose pigmente).
Međutim, unatoč različitim stajalištima o granulama hemosiderina, svi se slažu da su netopive granule bogate željezom i da njihov višak sadržaja štetno utječe na zdravlje organizma.
Zrnca hemosiderina formiraju posebno velike nakupine u stanicama i mogu se lako obojati unutar tkiva što se jasno vidi pod svjetlosnim mikroskopom.
Fotografija tkiva s hemosiderinskim tijelima (crvenkaste boje) mikroskopom (Izvor: InvictaHOG ~ commonswiki (razgovor - doprinosi) putem Wikimedia Commons)
Zrnca hemosiderina obojena su pruskom plavom reakcijom tehnikom koja se zove Perl mrlja. Pomoću ove tehnike opisane su razlike između izoliranih jezgara željeza hemosiderina s različitim uvjetima, na primjer:
- Jezgre hemosiderina bolesnika s sekundarnom hemokromatozom imaju kristalnu strukturu sličnu goetitu, s kemijskom formulom α-FeOOH
- Pacijenti s primarnom hemokromatozom (genetskog podrijetla) imaju željezne jezgre granula hemosiderina u amorfnom obliku, sastavljene od željezovog III oksida.
U normalnim stanicama ljudske slezene koje pohranjuju željezo u nekim granulama hemosiderina, vidi se da su jezgre kristalni ferrihidrit, vrlo slične jezgrama molekula feritina.
Pomoću elektronske mikroskopije mogu se postaviti detaljnije dijagnoze kako bi se razlikovala pacijenta s primarnom hemokromatozom i sekundarnom hemokromatozom.
Čestice da su čestice hemosiderina u ljudi s primarnom hemokromatozom između 5,3 i 5,8 nanometara; u međuvremenu, u bolesnika sa sekundarnom hemokromatozom mjere u promjeru između 4,33 i 5 nanometara.
Ove su informacije važne za određivanje vrste bolesti koju imaju pacijenti. Nadalje, genetska analiza potvrđuje koliki je genetski sastav stanica organizma u tim oboljelim tkivima.
Reference
- Brown, WH (1910). Promjene u sadržaju hemosiderina u jetri kunića tijekom autolize. Journal of Experimental Medicine, 12 (5), 623-637.
- Ganong, WF (1999). Medicinska fiziologija. PREGLED MEDICINSKE FIZIOLOGIJE, 19.
- Hall, JE (2015). Guyton i Hall udžbenik e-knjige medicinske fiziologije. Elsevier Health Sciences.
- Iancu, TC (1992). Ferritin i hemosiderin u patološkim tkivima. Pregled elektronske mikroskopije, 5 (2), 209-229.
- Richter, GW (1958). Elektronska mikroskopija hemosiderina: Prisutnost feritina i pojava kristalnih rešetki u naslagama hemosiderina. Časopis za staničnu biologiju, 4 (1), 55-58.
- Zamboni, P., Izzo, M., Fogato, L., Carandina, S., & Lanzara, V. (2003). Urinski hemosiderin: novi marker za procjenu ozbiljnosti kronične venske bolesti. Časopis za vaskularnu kirurgiju, 37 (1), 132-136.