红细胞过氧化氢酶活动更频繁的小红细胞的低贫血:Beta-Thalassemia特质和缺铁性贫血

文摘

最常见的小红细胞的着色不足的贫血是缺铁性贫血(IDA)β地中海贫血的特点(它),氧化应激(牛)有重要作用。过氧化氢酶导致解毒的H₂O₂在细胞中,它是一个不可或缺的抗氧化酶。这项研究旨在测量红细胞过氧化氢酶活性(ECAT)患者的IDA(10)或它(21),将其与地中海贫血突变类型(β⁰或β⁺),比较其与正常人(67)。分析了九十八个人在图库曼省自2013年9月到2014年6月,阿根廷。在碱性pH值总血细胞计数、血红蛋白电泳,HbA₂、过氧化氢酶和铁状态进行。β-thalassemic突变实时PCR测定。ECAT正常范围是70 0 - 130 0亩/ L。ECAT增加14%(3/21),它的主题和降低了40%(4/10)的艾达。无显著差异(p= 0245)显示正常和井下电视组之间,而艾达和正常组之间的区别被证明是重要的(p= 0000)。在β⁰和β⁺组无显著差异(p= 0359)。中,检测出一种改变ECAT IDA和井下电视。这些结果将有助于澄清这些贫血类型的过氧化氢酶活性是如何工作的。

1。介绍

正常红细胞是防止潜在的危险组合的氧气和铁(hemichromes和血红素铁)非常有效的内生机制,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx),减少谷胱甘肽、维生素e .小红细胞症的生理后果减少血红蛋白含量红细胞(RBC)由于合成缺陷球蛋白链或血红素(1]。在老鼠身上的实验数据显示,在分化与有丝分裂活动大量减少平均微粒体积(MCV) [2]。除了形态、生化和代谢变化,小细胞红细胞具有较短的生存,红细胞膜的氧化损伤,一个潜在的机制(负责3]。

小红细胞症”被定义为低于80 fL和染色不足意味着微粒血红蛋白低于27 pg。浅色小红细胞的缺铁贫血可能源于一个(缺铁性贫血),球蛋白基因的缺陷(人或地中海贫血),一个缺陷在血红素合成(sideroblastic贫血),或一个缺陷在铁可用性和收购成红血球细胞(贫血的慢性疾病)。

根据世界卫生组织(世卫组织),缺铁性贫血的主要原因,尤其是孕妇和儿童(4]。关于人,目前约5%的世界人口是一个潜在的病理血红蛋白基因的载体。β- (β-)地中海贫血是最常见的血红蛋白病在地中海盆地,中东,和亚洲(5]。因此,在阿根廷,β地中海贫血是最常见的遗传性贫血(6- - - - - -8]。因此,最常见的缺铁性贫血和低小红细胞的贫血β地中海贫血。

有两种形式的分子β地中海贫血,β⁺少量的地中海贫血β球蛋白可检测和链β⁰地中海贫血,他们是无法觉察的。直到这一天有200多个基因突变能够产生地中海贫血表型(9]。在临床上,β地中海贫血是归类为小(无症状)或主要(严重贫血),根据突变负责这个改变是出现在杂合的或纯合状态。还有一个温和的临床特征综合征称为地中海贫血媒介物(纯合子或双杂合的)。在β地中海贫血的结果β进行攻击减少,相对α- (α-)链过度发生(10]。免费的α进行攻击无法形成可行的四聚体和沉淀在骨髓红细胞前体形成包涵体称为hemichromes。他们负责大型髓内成红血球细胞的破坏,因此无效的红细胞生成的β地中海贫血(11]。Hemichromes还沉淀在膜的成熟红细胞,导致其结构变化引入阴离子磷脂的脂质过氧化作用和接触,这在一起会导致过早的间隙由脾(12]。在两者中,红细胞前体和成熟的红细胞表面,自由铁产生的血红素变性产生脂质膜损伤,细胞蛋白质或DNA。自由铁是有毒的,因为它引发芬顿反应自由基的形成,增加细胞氧化应激(牛)由于活性氧(ROS)生产,如过氧化物、过氧化氢(H₂O₂)和羟基自由基(13]。

几项研究已经评估了氧化剂和抗氧化剂在重型地中海贫血和媒介物14,15),在严重β地中海贫血很难评估抗氧化酶,因为所扮演的角色相关的正常红细胞由于多次输血的比例。此外对氧化状态β地中海贫血的特点(它)与不同的对象及其关系β地中海贫血突变。这样的评估是非常重要的,由于大量的不同人群基因型和表型异质性。

抗氧化系统提出了生物标志物的牛通过测量解毒酶如过氧化氢酶(16]。酶路易斯·雅克Thenard于1818年首次被发现。它是一种胞内酶与四heme-porphyrin集团由四个多肽链。人类的过氧化氢酶基因(猫,NCBI基因ID: 847)是本地化的染色体的短臂11 (11 p13) 001743.1 001752.3 NM, NP。过氧化氢酶负责解毒的H₂O₂在细胞15]。过氧化氢酶的活性下降可能导致增加H₂O₂浓度和氧化损伤敏感的组织,可能导致各种疾病,如糖尿病和贫血的表现(17]。

缺铁会影响许多iron-dependent酶(过氧化氢酶)的活性,以及缺铁性贫血(IDA)红细胞表面更容易氧化。红血球的IDA科目比正常细胞更容易溶解在体外暴露在H₂O₂(18),这表明一些缺陷缺铁对氧化剂红细胞表面损伤的保护机制。增加血红蛋白自氧化和随后的一代的活性氧可以占红细胞寿命短和其他病理变化与艾达(19]。文献提供了相互矛盾的和有限的数据在IDA患者氧化应激和抗氧化防御,和增加20.)和过氧化氢酶活性下降(21已报告。

本研究旨在衡量过氧化氢酶活动个人遭受一些最常见的小红细胞的着色不足的贫血,也就是说,IDA或井下电视,与正常人比较。也提出了相关的类型β地中海贫血突变与过氧化氢酶的活动。

2。材料和方法

设计。一个描述性的横断面研究。

主题。示例包括31名患者参加了皇家研究院Bioquimica Aplicada(阿根廷图库曼省),诊断的遗传性贫血期间2013年9月到2014年6月。六十七正常个体的参与是自愿的,也包括在内。血液被放置在两个不同的管道,一个包含K₂edta抗凝和其他没有抗凝与获得血清的目的。

入选标准。病人被诊断为β地中海贫血轻微或缺铁性贫血和正常受试者需要超过1岁了。

排除标准。以下的人维生素摄入量,吸烟的人,与糖尿病、冠心病、风湿性关节炎、血脂异常、高血压、恶性肿瘤、慢性肝病、肾功能障碍,患者在铁疗法在21天前分析或接受输血在过去三个月被排除在外。

血液研究。总血细胞计数进行血液学分析仪Sysmex KX-21N(神户,日本)。的诊断β地中海贫血的特点是由醋酸纤维素血红蛋白(Hb)在碱性pH值和HbA电泳₂量化的微柱凝集色谱法(生物系统,巴塞罗那,西班牙)。IDA诊断是由确定血清铁、总铁结合能力(TIBC)和转铁蛋白饱和度(坐)通过比色法(维纳实验室,罗萨里奥(阿根廷)。坐在低于16%被认为是诊断的艾达。

红细胞过氧化氢酶活动(ECAT)。分析了酶在K₂edta实际上全血使用哥特技术(22]。吸光度黄色的复杂的钼酸和过氧化氢为405 nm空白3。样本包含1,0毫升衬底(65μ摩尔/毫升H₂O₂在60更易与L钠钾缓冲pH值7,4)和30μL hemolysate, 60秒后酶反应是停止通过添加1 0毫升的32岁,4更易与钼酸铵。空白1包含1,0毫升衬底,1,0毫升钼酸,和30μL hemolysate;空白2中1,0毫升衬底,1,0毫升钼酸,和30μL缓冲区;空白3包含1,0毫升缓冲区,钼酸1.0毫升,30岁μL缓冲区。一个单位的过氧化氢酶分解1μ摩尔H₂O₂在这些条件下1分钟1 L的全血有关。过氧化氢酶活性表现在大型单位/ L(μ/ L),使用下面的公式计算:

分子分析。描述的β实现了实时PCR -thalassemic突变。基因组DNA进行隔离和高纯PCR模板准备工具包(罗氏诊断)。PCR、解离曲线和后续分析LightCycler 2.0(罗氏)上执行的设备,同时测量信号从两个不同的荧光团。引物设计放大587 bp的地区β球蛋白基因:正向引物5′-gctgtcatc行动acctca tag-3′;反向引物5′gct gcaagtcaccactca三大′。两个杂交探针标记的组合使用不同的荧光团(23]。

统计分析。结果使用SPSS 21.0统计分析程序。结果报告为媒体±标准差。比较学生以及和方差分析。的显著性水平被采用。血清铁对过氧化氢酶的影响值,独立于集团(正常,艾达,或它),由简单的回归分析评估。

3所示。结果

九十八人研究了其中67是正常的(N组),21β地中海贫血的特点(井下电视组)和10缺铁性贫血(IDA)组。表1显示了过氧化氢酶的活动,结果血液参数,并在所有井下电视和IDA患者铁状态。受试者按年龄划分:儿童(≤12年),青少年十三至十八(年),成年人(19-59年),老年人(≥60岁)。方差分析发现没有显著差异()ECAT表示组之间。

五个人,60多岁,是正常的(5/67,7.5%),2β地中海贫血运营商(2/21,9.5%),和2 IDA (2/10, 20%)。这些主题只有一个,属于正常组,显示增加过氧化氢酶活性(139亩/ L)。显然,年龄没有影响ECAT的人口。

为了建立过氧化氢酶活动的正常范围,5日和95百分位数N组的结果确定。范围从70 0到130 0亩/ L。

过氧化氢酶活性增加14%(3/21)的观察它的主题。没有显著差异()观察当N和井下电视组比较。

四个IDA个人(40%)显示,过氧化氢酶活性下降。男人和女人之间没有显著差异被发现在所有组。当N和IDA组比较,差异显著(观察),因为IDA受试者值低于N组(图1)。

表2显示结果在N,它和IDA组根据性。女性IDA科目有显著差异(在所有参数)与正常组,TIBC除外。过氧化氢酶在雄性IDA患者没有显示显著差异()与正常相比和井下电视组。

的β地中海贫血突变检测的频率是密码子39 (CT)(5科目),静脉注射- i - 110 (G)(5科目),IVS-I-1 (G)(4科目),IVS-I-6 (TC)(2科目),5例突变不能分配。每个组的患者避免它们之间的比较研究。因此之间的差异β⁰(9主题;ECAT = 104, 6±31日6亩/ L)和β⁺(7主题;ECAT = 91, 8±17日4亩/ L)组织进行了研究,这并不重要()。

没有铁含量对过氧化氢酶的影响值(在这些样本)。

4所示。讨论

氧化应激是指中断体内的氧化剂和还原剂的平衡,由于过多的过氧化物和自由基的生产。代谢过程中,超氧化物阴离子转化为H₂O₂无处不在的酶SOD。通常H₂O₂转化为无害的物质,过氧化氢酶和过氧化物酶的作用。但如果自由铁是可用的,它与氢反应₂O₂形成羟基自由基是极其导致解聚多糖的活性物种,DNA链断裂,功能蛋白质的失活,和其他活动24]。因此,这种不平衡会导致体内受损细胞成分和组织导致牛,和过氧化氢酶有一定作用。

科莎公司等。2543]显示,过氧化氢酶活性明显降低β地中海贫血的航空公司,由于过氧化氢酶蛋白质增加自由基和H的影响₂O₂。另一项研究报道水平的提高抗氧化酶SOD、过氧化氢酶、GPx红血球β地中海贫血小个体和正常的红细胞表面的这些酶值附近β地中海贫血主要患者(26]。他们得出的结论是,β地中海贫血红细胞表面轻微的反应增加牛增加抗氧化酶的活动,而在β地中海贫血主要正常抗氧化酶水平将从多个输血正常红细胞表面的存在。然而,Boudrahem-Addour et al。27观察到显著增加(过氧化氢酶的活动β地中海贫血主要和媒介物。目前的结果,一致Gerli et al。26),表明一些井下电视主题增加了过氧化氢酶的活动。

几个作者称增加抗氧化能力在它的人,但他们不测定过氧化氢酶活性(28,29日]。相反,他们使用一种新颖的自动测量方法和Trolox等价的抗氧化能力。

过氧化氢酶活性比较β⁰和β⁺地中海贫血的特点,结果并不重要。另外,科莎公司等。25没有发现显著差异,得出结论,过氧化氢酶活性与具体β地中海贫血突变。此外,Labib et al。30.未报告的总抗氧化能力的差异β⁰和β⁺地中海贫血的特点。

正常范围内的红细胞过氧化氢酶活性略低于一个报告的另一个作者(31日3 - 146),80年,3亩/ L。差异可能是由于种族的人口特征,方法论的差异,因为他们使用2,5日和97年第五百分位数建立正常范围。男人和女人没有显著差异的过氧化氢酶活动的担忧。相反,Vitai和哥特(31日在男性受试者]发现略高值。

在这项研究中,像Ondei et al。29日),没有ECAT和血清铁之间的关系。在β地中海贫血主要和媒介物、铁过量会导致器官损伤,特别是在肝脏和心脏,和内分泌功能障碍(32]。最近的研究表明的重要性等标记non-transferrin绑定铁(NTBI)和不稳定的等离子体铁(LPI)检测铁过剩在地中海贫血患者由于直接相关的这些标记与自由基的形成33]。

降低血清铁浓度导致Hb合成不足与后续减少红细胞增殖。缺铁也会影响其他含铁蛋白质的生产,如细胞色素、肌红蛋白、过氧化氢酶和过氧化物酶。因此,可以预期在缺铁和过氧化氢酶活性下降已经证实在这项研究中,与其他工作协议(21,34,35]。然而,Madhikarmi和没吃20.)发现不明原因增加过氧化氢酶活动的艾达,和Tekin et al。36]报道IDA患者之间没有SOD、过氧化氢酶活性的差异和控制。湾et al。37IDA和正常人之间的]相比,抗氧化能力,发现无显著差异。

增加牛在IDA患者已报告(3,21,35),主要发生在红细胞膜。ROS膜表面有助于可变形性改变(38)和磷脂酰丝氨酸暴露,被用来解释减少红细胞表面生活的艾达(39]。另外,在它氧化状态的改变被一些调查报告(28,30.]。因此,牛在最常见的浅色小红细胞的贫血,IDA和井下电视,过氧化氢酶活性变化的决定因素之一。浅色小红细胞的红血球的井下电视和艾达个人过去几十年研究和牛的贡献减少红细胞表面的使用寿命都有记录。先前的研究的过氧化氢酶活性低小红细胞的贫血,如艾达和井下电视报道不同意结果(20.,21,25,26,34,35]。在目前的工作中,过氧化氢酶活性在IDA下降,增加了在一些它的主题,与beta-thalassemia突变之间没有显著差异。这些结果将有助于澄清这些贫血类型的过氧化氢酶活性是如何工作的。低数量的样品是这个报告的局限性。可能更多的参与者的合并将使揭示隐藏当前工作的差异。

同意

所有患者签署知情同意先前批准的拉西德Bioetica de la Facultad药物,螺母。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项工作是由支持Consejo de Investigaciones de la所de图库曼省(CIUNT 26 / D520)。作者感谢生化学家专业Guillermo Fabian Vechetti和Laboratorio图库曼省其分子生物学设备的使用。

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