Синдром перегрузки железом. Этиопатогенез. Методы магнитно-резонансной томографии для количественной оценки состояния перегрузки железом: обзор

ВВЕДЕНИЕ: Развитие синдрома перегрузки железом может быть обусловлено как наследственными, так и приобретенными факторами. Опасность этого состояния проявляется в необратимой утрате паренхиматозного пула в результате цирротической трансформации и выраженного фиброза, вызванных аккумуляцией комплексов железа в таких важных внутренних органах как печень и сердце. Оценку количества железа в организме производят путем выявления концентрации ферритина в сыворотке крови или через измерение концентрации железа в печени и сердце путем биопсии (LIC — liver iron concentration; HIC — heart iron concentration). Недостаточная диагностическая значимость критерия концентрации ферритина в сыворотке крови, а также инвазивность и травматизация биопсии, являются ограничениями для широкого применения этих методов.

ЦЕЛЬ: Представление сведений об основных этиопатогенетических факторах перегрузки железом, о влиянии данного метаболического нарушения на организм, а также отражение основных принципов диагностики и ведущей роли количественно МРТ в оценке перегрузки железом жизненно важных внутренних органов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: Выполнен поиск литературы на русском и английском языках за период с 2001 по 2022 г. в базах данных Medline/PubMed, РИНЦ/Elibrary, КиберЛенинка, Google Scholar по ключевым словам: синдром перегрузки железом (iron overload syndrome), печень, цирроз печени, ферритин, гемосидерин, МР-диагностика перегрузки железом, МР-релаксометрия, R2*/Т2*, тезаурисмозы, магнитно-резонансная томография, SIR (signal intensity ratio), LIC (liver iron concentration), биопсия, ХДЗП, DIOS.

РЕЗУЛЬТАТЫ: В окончательный анализ было включено 27 публикаций, посвященных различным этио-патогенетическим аспектам синдрома перегрузки железом. Представлены формы пребывания комплексов железа в паренхиматозной ткани печени. Охарактеризованы признаки поведения МР-сигнала в зависимости от выраженности неоднородности магнитного поля, создаваемого железосодержащими комплексами. Отражены области применения режимов сканирования магнитно-резонансной томографии в целях выявления и количественной диагностики перегрузки железом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Комплекс ферритин–железо, называемый также ферригидридом, обладает высокими парамагнитными свойствами, которые обеспечивают высокую контрастность МР-изображений в состоянии перегрузки железом ткани. Ведущими методами количественной оценки перегрузки железом выступают метод отношения интенсивности сигналов (SIR) и T2*/R2*-релаксометрия. Преимущества и недостатки этих методов, заключающиеся в границах определения степени перегрузки, позволяют, дополняя друг друга, охватить широкий спектр значений перегрузки. Также влияние нарушения архитектоники паренхимы и сопутствующие болезни накопления вносят свой вклад в формирование неточностей диагностики. И поэтому развитие комплексной качественно-количественной МР-диагностики с целью вычленения высокоселективных биомаркеров сыграет немаловажную роль в МР-диагностике синдрома перегрузки железом.

1. Еремина Е.Ю. Гемохроматоз в практике клинициста // Медицинский альманах. 2015. № 1. Т. 36, С. 74–78.

2. Суслова А.И., Егорова И.Э., Бахтаирова В.И. Механизмы регуляции гомеостаза железа в организме // Инновационные технологии в фармации. 2019. С. 114–118.

3. Лукина Е.А., Деженкова А.В. Метаболизм железа в норме и при патологии // Клиническая онкогематология. Фундаментальные исследования и клиническая практика. 2015. Т. 8, № 4. С. 355–361.

4. Wood J.C., Ghugre N. Magnetic resonance imaging assessment of excess iron in thalassemia, sickle cell disease and other iron overload diseases // Hemoglobin. 2008. Vol. 32, No. 1–2. Р. 85–96. doi: 10.1080/03630260701699912.

5. Сквoрцoв В.В., Гoрбaч А.Н. Поражения печени при гемохроматозе: клинические проявления и диагностика // Эффективная фармакотерапия. 2020. Т. 16, № 1. С. 74–78. doi: 10.33978/2307-3586-2020-16-1-74-78.

6. Струков А.И., Серов В.В. Патологическая анатомия: учебник / под ред. В.С.Паукова. 6-е изд., перераб. и доп. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019. 880 с.: ил. ISBN 978-5-9704-4926-4.

7. Назарова Э.Э., Куприянов Д.А., Новичкова Г.А. и др. Неинвазивная диагностика перегрузки железом методом магнитно-резонансной томографии // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2020. Т. 19, № 3. С. 158–163. doi: 10.24287/1726-1708-2020-19-3-158-163.

8. Mangia А., Bellini D., Cillo U. et al. Hepatocellular carcinoma in adult thalassemia patients: an expert opinion based on current evidence // BMC gastroenterology. 2020. Vol. 20.1. Р. 1–14. doi: 10.1186/s12876-020-01391-z.

9. Oliva E.N., Huey K., Deshpande S. et al A systematic literature review of the relationship between serum ferritin and outcomes in myelodysplastic syndromes // Journal of Clinical Medicine. 2022. Vol. 11, No. 3. Р. 895.

10. Kasprzak A. Nachtkamp K., Gattermann N. et al. Assessing the Prognosis of Patients with Myelodysplastic Syndromes (MDS) // Cancers. 2022. Vol. 14, Nо. 8. Р. 1941. doi: 10.3390/cancers14081941.

11. Гаус О. В., Ливзан М.А.Заболевания, ассоциированные с неалкогольной жировой болезнью печени: что мы знаем о них? // Гастроэнтерология. Хирургия. Интенсивная терапия. Consilium Medicum. 2019. № 3. С. 45–51. doi: 10.26442/26583739.2019.3.190481.

12. Одинец Д.Ф., Качар И.В., Плотникова и др. Значение метаболического синдрома и синдрома дисметаболической перегрузки железом в патогенезе неалкогольной жировой болезни печени // III Гродненские гастроэнтерологические чтения: сборник материалов областной научно-практической конференции. Т. 66. Гродно, 2012. С. 121. 2012. Т. 66. С. 121.

13. Deugnier Y., Bardou-Jacquet É., Lainé F. Dysmetabolic iron overload syndrome (DIOS) // La Presse Médicale. 2017. Vol. 46, No. 12. Р. e306-e311. doi: 10.1016/j.lpm.2017.05.036.

14. Назарова Э.Э., Терещенко Г.В., Абакумов М.А. и др. Методика проведения Т2*-картирования печени у пациентов с вторичной перегрузкой железом // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2017. Т. 16, № 3. С. 23–27. doi: 10.24287/1726-1708-2017-16-3-23-27.

15. Anderson L.J., Holden S., Davis B., Prescott E. et al. Cardiovascular T2-star (T2*) magnetic resonance for the early diagnosis of myocardial iron overload // European heart journal. 2001. Vol. 22, No. 23. Р. 2171–2179. doi: 10.1053/euhj.2001.2822.

16. Sirlin C.B., Reeder S.B. Magnetic resonance imaging quantification of liver iron // Magnetic Resonance Imaging Clinics. 2010. Vol. 18, No. 3. С. 359–381. doi: 10.1016/j.mric.2010.08.014

17. Титова А.М., Труфанов Г.Е., Фокин В.А. Т2*-магнитно-резонансная релаксометрия печени в количественной оценке перегрузки железом // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2018, № 2. С. 55–58.

18. St Pierre T. G., Clark P. R., Chua-anusorn W. Single spin-echo proton transverse relaxometry of iron-loaded liver // NMR in Biomedicine: An International Journal Devoted to the Development and Application of Magnetic Resonance In Vivo. 2004. Vol. 17, No. 7. Р. 446–458. doi: 10.1002/nbm.905.

19. Alustiza J.M., Artetxe J., Castiella A. et al. MR quantification of hepatic iron concentration // Radiology. 2004. Vol. 230, No. 2. Р. 479–484. doi: 10.1148/radiol.2302020820.

20. Banerjee R., Pavlides M., Tunnicliffe E.M., Piechnik S.K. et al. Multiparametric magnetic resonance for the non-invasive diagnosis of liver disease // J. Hepatol. 2014. Vol. 60, No. 1. Р. 69–77. doi: 10.1016/j.jhep.2013.09.002.

21. Tziomalos K., Perifanis V. Liver iron content determination by magnetic resonance imaging // World J. Gastroenterol. 2010. Vol. 16, No. 13. Р. 1587–1597. doi: 10.3748/wjg.v16.i13.1587.

22. Gandon Y., Olivie D., Guyader D. et al. Non-invasive assessment of hepatic iron stores by MRI // The Lancet. 2004. Vol. 363, No. 9406. Р. 357–362. doi: 10.1016/S0140-6736(04)15436-6.

23. Chavhan G.B., Babyn P.S., Thomas B. et al. Principles, techniques, and applications of T2*-based MR imaging and its special applications // Radiographics. 2009. Vol. 29, No. 5. Р. 1433. doi: 10.1148/rg.295095034.

24. Milic S., Mikolasevic I., Orlic L. et al. The role of iron and iron overload in chronic liver disease // Medical science monitor: international medical journal of experimental and clinical research. 2016. Т. 22. Р. 2144. doi: 10.12659/MSM.896494.

25. Serai S.D., Fleck R.J., Quinn C.T. et al. Retrospective comparison of gradient recalled echo R2* and spin-echo R2 magnetic resonance analysis methods for estimating liver iron content in children and adolescents // Pediatric radiology. 2015. Vol. 45, No. 11. Р. 1629–1634. doi: 10.1007/s00247-015-3378-9.

26. Wood J.C., Fassler J.D., Meade T. Mimicking liver iron overload using liposomal ferritin preparations // Magnetic Resonance in Medicine: An Official Journal of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine. 2004. Vol. 51, No. 3. Р. 607–611. doi: 10.1002/mrm.10735.

27. Шапиева З.М., Кучерук О.В., Синицын В.Е. и др. Магнитно-резонансная томография печени и селезенки в диагностике болезней накопления // Вестник рентгенологии и радиологии. 2015, № 4. С. 54–61.