PRACE ORYGINALNE Magdalena CHE CHOWSKA 1 Leszek LEWANDOWSKI 2,3 Jadwiga AMBROSZKIEWICZ 1 Ewa ŒWI TEK 2 Joanna GAJEWSKA 1 Mariusz O TARZEWSKI 1 Teresa LASKOWSKA-KLITA 1 Wp³yw palenia tytoniu przez kobiety ciê arne na stê enia pro-hepcydyny i wybrane parametry metabolizmu elaza we krwi matki i we krwi pêpowinowej noworodka The effect of tobacco smoking during pregnancy on concentration of pro-hepcidin and some parameters of iron metabolism in matched-maternal cord pairs 1 Zak³ad Badañ Przesiewowych, Instytut Matki i Dziecka w Warszawie Kierownik: Dr nauk biol. Mariusz O³tarzewski 2 Klinika Po³o nictwa i Ginekologii, Instytut Matki i Dziecka w Warszawie Kierownik: Dr nauk med. Tomasz Maciejewski 3 Zak³ad Anatomii Prawid³owej, Centrum Biostruktury, Akademia Medyczna w Warszawie Kierownik: Prof. dr hab. Bogdan Ciszek Dodatkowe s³owa kluczowe: palenie tytoniu ci¹ a krew pêpowinowa Additional key words: pro-hepcidin tobacco smoking pregnant women umbilical cord blood Adres do korespondencji: Magdalena Che³chowska Zak³ad Badañ Przesiewowych, Pracownia Biochemii Instytut Matki i Dziecka ul. Kasprzaka 17A; 01-211 Warszawa Tel.: (+22) 327 72 60; Fax: (+22) 3277260 e-mail: mchelchowska@yahoo.com Obecnie wiadomo, e u pal¹cych tytoñ kobiet ciê arnych status elaza i jego metabolizm jest zaburzony. Hepcydyna jest bia³kowym hormonem wytwarzanym w w¹trobie w postaci prohepcydyny a jej funkcja zwi¹zana jest z metabolizmem elaza. Hepcydyna reguluje absorpcjê jelitow¹ tego pierwiastka, jego uwalnianie z makrofagów oraz transport przez ³o ysko. Wynikaj¹ce z palenia upoœledzone przenoszenie tlenu, ³¹cznie ze zwiêkszonym w stanie ci¹ y jego zu yciem, nasila erytropoezê i zaburza bilans elazowy. Wyczerpywanie siê zasobów elaza w przedziale zapasowym matki mo e u p³odu wywo³aæ stan hypoksji. Niedokrwienie i zwi¹zane z tym niedotlenienie powoduj¹ zmniejszenie ekspresji mrna hepcydyny. Dlatego te celem naszej pracy by³a ocena wp³ywu palenia tytoniu na poziom pro-hepcydyny, wybranych parametrów metabolizmu elaza oraz ich wzajemnych powi¹zañ we krwi kobiet ciê arnych i we krwi pêpowinowej noworodka. Badaniami objêto 50 zdrowych kobiet ciê- arnych, bêd¹cych pod opiek¹ Poradni Ginekologiczno-Po³o niczej Instytutu Matki i Dziecka. Na podstawie badañ ankietowych z wykorzystaniem autorskiego kwestionariusza ankiety kobiety podzielono na dwie grupy: grupê kobiet pal¹cych tytoñ w przebiegu ci¹ y i grupê abstynentek tytoniowych. Stê enia pro-hepcydyny oznaczano metod¹ immunoenzymatyczn¹ przy u yciu gotowych zestawów handlowych (DRG, Germany). Poziom ferytyny i transferyny oznaczano metod¹ immunoturbidymetryczn¹, a elaza metod¹ fotometryczn¹, przy u yciu zestawów firmy HORIBA ABX (Francja) na analizatorze biochemicznym Cobas Mira (Roche, Szwajcaria). Poziom hemoglobiny i hematokrytu mierzono gotowymi zestawami handlowymi na analizatorze hematologicznym Pentra 60 (ABX, Francja). Wykazano, e w grupie kobiet pal¹cych stê enia pro-hep- Iron deficiency relatively observed in pregnant women is assumed to be enhanced by cigarette smoking. Hepcidin, a peptide hormone produced by the liver as pro-hepcidin, has recently emerged as a central mediator of iron metabolism. Hepcidin regulates intestinal iron absorption, macrophage iron release, and the placental passage of iron. Maternal smoking is associated with increased fetal iron requirements and stimulates fetal erythropoiesis. This is probably through a hypoxic effect on the fetus, and is dose related to the maternal smoking level. It is known that anemia and hypoxia suppress hepcidine mrna expression. Therefore the aim of the study was to estimate the effect of tobacco smoking on serum pro-hepcidin levels and some iron parameters in pregnant women and umbilical cord blood. We also studied correlation between prohepcidin and others iron markers in mothers and their newborns. Healthy, pregnant women (n=50), patients of Clinical Department of Obstetrics and Gynecology, Institute of Mother and Child were divided into groups nonsmoking and smoking according to questionnaire declaration. Serum concentrations of pro-hepcidin were determined by immunoenzymathic method using a commercial prohepcidin assay (DRG, Germany). Levels of ferritin and transferrin were measured by immunoturbidimetric method and iron by photometric test with ferrozine using HORIBA ABX kits (France) and Cobas Mira analyser (Roche, Switzerland). Levels of hemoglobin and hematocrite were determined using commercially available kits on Pentra 60 analyser (ABX, France). We observed that the mean concentration of pro-hepcidin in serum of smoking pregnant women was statistically lower than in tobacco abstinent (101.9 ± 28.6 ng/ml vs 88.3 ± 18.2 ng/ml; p<0.01). Levels of others stud- 474 Przegl¹d Lekarski 2008 / 65 / 10 M. Che³chowska i wsp.
œródb³onkowego. Gen hepcydyny u ludzi znajduje siê na d³ugim ramieniu chromosomu 19, a jego produktem jest, bêd¹ca 84-aminokwasowym peptydem prekursorowym zawieraj¹cym sekwencjê sygnaln¹ niezbêdn¹ do jej ekspresji na retikulum endoplazmatycznym i sekwencjê rozszczepiania prohormonu przez konwertazy [6,7,13,19,20]. Najliczniejsz¹ grupê ryzyka wyst¹pienia niedoborów elaza stanowi¹ kobiety w wieku reprodukcyjnym w tym kobiety ciê arne, u których zasoby tego pierwiastka przed ci¹- ¹ mog¹ byæ niewystarczaj¹ce na pokrycie zapotrzebowania (900-1200 mg) rosn¹cego p³odu. U pal¹cych kobiet ciê arnych obni one przenoszenie tlenu wynikaj¹ce z palenia tytoniu ³¹cznie ze zwiêkszonym fizjologicznie w stanie ci¹ y zu yciem tlenu, prowadziæ mo e synergistycznie do znacznej stymulacji erytropoezy i zaburzeñ w metabolizmie elaza. Powi¹zania pomiêdzy hepcydyn¹ i jej prohormonem a metabolizmem elaza pozostaj¹ w przebiegu ci¹ y nierozpoznacydyny by³y istotnie statystycznie ni sze od obserwowanych w grupie abstynentek tytoniowych (101,9 ± 28,6 ng/ ml vs 88,3 ± 18,2 ng/ml; p<0.01). Poziom pozosta³ych parametrów metabolizmu elaza by³ podobny w obu badanych grupach za wyj¹tkiem stê enia elaza, które ni sze u kobiet pal¹cych by³o o 20% w porównaniu z grup¹ niepal¹cych. Równie we krwi pêpowinowej dzieci matek pal¹cych stê enia pro-hepcydyny by³y znamiennie ni sze (54,2 ± 14,0 ng/ml) ni obserwowane u dzieci z grupy matek niepal¹cych (76,8 ± 21,4 ng/ml; p<0.0001). Stwierdzono dodatni¹ korelacjê pomiêdzy stê eniem pro-hepcydyny we krwi matki i dziecka zarówno w grupie abstynentek tytoniowych (r=0,54; p<0,02) jak i w grupie kobiet ciê arnych pal¹cych tytoñ (r=0,68; p<0.05). We krwi pêpowinowej noworodków matek pal¹cych stê enia ferytyny, transferyny i elaza by³y odpowiednio o 30%, 13% i 20% ni sze ni u dzieci abstynentek tytoniowych. Ró nice te by³y statystycznie istotne (p<0,05). W obu badanych grupach nie wykazano powi¹zañ pomiêdzy stê eniem pro-hepcydyny a pozosta³ymi parametrami statusu elaza. Uzyskane wyniki wskazuj¹, e palenie tytoniu w czasie ci¹ y wp³ywa na poziom pro-hepcydyny zarówno u matek jak i ich potomstwa. Obni enie parametrów gospodarki elazowej we krwi pêpowinowej dzieci kobiet ciê arnych pal¹cych tytoñ mo e byæ przyczyn¹ wyst¹pienia subklinicznych niedoborów tego pierwiastka u noworodka. Brak powi¹zañ pomiêdzy pro-hepcydyn¹ a innymi markerami statusu elaza mo e wynikaæ z faktu, i u adnej z naszych pacjentek nie obserwowaliœmy niedokrwistoœci z niedoboru elaza. ied iron markers were similar in both group except total iron concentration, which was 20% lower in smoking mothers than in nonsmoking ones. In umbilical cord blood of infants born to smoking women level of pro-hepcidin was significantly lower than in tobacco abstinent (54.2 ± 14.0 ng/ml vs 76.8 ± 21.4 ng/ml, p<0.0001). We observed positive correlation between concentrations of that prohormone in serum of mothers and cord blood of their newborns in nonsmoking group (r=0.54; p<0.02) as well as in smoking ones (r=0.68; p<0.05). In addition, concentrations of ferritin, transferin and total iron were lower by 30%, 13% and 20% respectively in cord blood of smoking than nonsmoking group. The differences were statistically significant (p<0.05). Our analysis revealed no correlation between serum pro-hepcidin levels and other studied parameters of iron status both in the mothers and children groups. Our results indicate that tobacco smoking during pregnancy affected pro-hepcidine levels in serum of mothers and their newborns. Low concentrations of some iron markers in umbilical cord blood suggest that mother's smoking could lead to subclinical iron deficiency in fetus. No anemia were observed in both studied groups of mothers that could explain no relationships between pro-hepcidin and others parameters of iron status. Wstêp Powszechnoœæ palenia tytoniu w Polsce jest jednym z antyzdrowotnych elementów stylu ycia i stanowi wci¹ problem spo³eczny. Szczególnie niepokoj¹ce jest palenie tytoniu przez kobiety ciê arne. Poza konsekwencjami zdrowotnymi dotycz¹cymi organizmu matki obserwuje siê szereg zagro eñ zwi¹zanych z przebiegiem ci¹ y i dobrostanem p³odu [18,27,31]. Palenie tytoniu jest dobrze udokumentowanym czynnikiem ryzyka obni onej masy urodzeniowej dzieci. U pod³o a tego zjawiska le y nadmierny skurcz naczyñ i niedotlenienie p³odu [14,22]. Obserwowany u osób pal¹cych stan hipoksji jest skutkiem dzia³ania substancji wystêpuj¹cych w dymie tytoniowym, zarówno tych zawartych w jego fazie sta³ej (m. in. policykliczne wêglowodory aromatyczne, o³ów, kadm, nikotyna) jak i gazowej (m. in. tlenki i dwutlenki wêgla, azotu, cyjanowodór, nitrozoaminy). Dzia³aj¹ one bezpoœrednio na uk³ad oddechowy jak i poœrednio zaburzaj¹ funkcje metaboliczne zwi¹zane z transportem i przyswajaniem tlenu. Wp³ywaj¹ równie na procesy biochemiczne takie jak utlenianie komórkowe, synteza uk³adu hemowego, powstawanie wolnych rodników tlenowych i obni enie komórkowej obrony przeciwutleniaj¹cej. Efektem tych oddzia³ywañ jest niedotlenienie organizmu prowadz¹ce do stresu oksydacyjnego. Na oba te zjawiska modyfikuj¹cy wp³yw ma biodostêpnoœæ elaza. elazo dostarczane z pokarmem ma postaæ Fe 3+ lub te jest zwi¹zane w uk³adzie hemowym. Na powierzchni enterocytów jony elazowe s¹ redukowane do jonów Fe 2+ i nastêpnie aktywnie, przy udziale specyficznych przenoœników wch³aniane do komórek jelita cienkiego. Bia³ka transportuj¹ce bior¹ równie udzia³ w absorpcji hemu do wnêtrza enterocytów, w których w wyniku rozk³adu hemu zachodzi uwalnianie elaza. Wch³oniête elazo pozostaje w komórkach jelita w postaci ferytyny, lub te, po utlenieniu przekazywane jest przy pomocy feroportyny bia³ka powierzchniowego b³on komórek (hepatocyty, enterocyty, makrofagi, komórki ³o yska) do osocza. W kr¹ eniu elazo zwi¹zane jest z transferyn¹, bia³kiem osoczowym bêd¹cym noœnikiem jonów elaza do wszystkich komórek organizmu wyposa onych w specyficzny receptor zlokalizowany na ich powierzchni. Aby homeostaza elaza w organizmie zosta³a utrzymana musi istnieæ komunikacja pomiêdzy komórkami, które wykorzystuj¹ (g³ównie prekursory erytrocytów), magazynuj¹ (hepatocyty i makrofagi w¹troby i œledziony) i wch³aniaj¹ elazo (enterocyty dwunastnicy). Rolê takiego czynnika przypisuje siê hepcydynie (HAMP hepcidin antimicrobial peptide) bia³kowemu hormonowi o aktywnoœci przeciwbakteryjnej i przeciwgrzybiczej hamuj¹cemu absorpcjê jelitow¹ elaza i jego uwalnianie z makrofagów uk³adu siateczkowo- Tabela I Stê enia elaza, ferytyny i transferyny w surowicy krwi matek niepal¹cych i pal¹cych tytoñ w przebiegu ci¹ y oraz we krwi pêpowinowej ich dzieci. Concentrations of iron, ferritin and transferrin in serum of mothers non-smoking and smoking during pregnancy and in umbilical cord blood of their children. Stê enie Krew matki Wyniki przedstawiono jako œrednia oraz odchylenie standardowe *p< 0.05 Krew pêpowinowa elazo mmol/ l 15,3 ± 7, 8 11,9 ± 3,8* 25,1 ± 7, 3 20,4 ± 5,8* Ferytyna ng/ml 24,2 ± 18, 2 18,0 ± 7, 8 175,7 ± 97, 8 124,3 ± 54,5* Transferyna mg/dl 409,9 ± 68, 7 392,3 ± 54, 6 198,8 ± 50, 2 173,9 ± 27,1* Przegl¹d Lekarski 2008 / 65 / 10 475
ne. Nicolas i wsp. [16] na podstawie badañ myszy transgenicznych sugeruj¹ udzia³ hepcydyny w regulacji matczyno-p³odowego transportu elaza poprzez komórki syncytiotrofoblastu ³o yska. Przypuszcza siê, e hormon ten hamuje przechodzenie elaza z komórek transportuj¹cych ten pierwiastek poprzez wi¹zanie siê z ferroportyn¹ bia³kiem przenosz¹cym elazo oraz indukcjê degradacji tego bia³ka. W przebiegu ci¹ y przechodzenie elaza od matki do p³odu wzrasta znacz¹co z wiekiem ci¹ owym. Wraz z wyczerpywaniem zasobów matczynych zapotrzebowanie to mo e byæ wyrównywane poprzez wzrost absorpcji jelitowej tego pierwiastka. Z badañ Nicolasa i wsp. [17] oraz Leung i wsp. [12] przeprowadzonych na modelu zwierzêcym wynika, e ekspresja mrna hepcydyny zmniejsza siê w stanach hipoksji. Zniesiony jest wiêc jej hamuj¹cy wp³yw na wch³anianie i recyrkulacjê elaza, dziêki czemu wzrasta jego dostêpnoœæ dla wzmo- onej, w stanie niedotlenienia komórek, erytropoezy. Wp³yw indukowanej paleniem tytoniu hipoksji na poziom pro-hepcydyny u kobiet ciê arnych i ich dzieci nie by³ dotychczas badany, a doniesienia dotycz¹ce zasobów elaza w ci¹ y u kobiet pal¹cych s¹ fragmentaryczne i czêsto sprzeczne. Celem pracy jest ocena wp³ywu palenia tytoniu przez kobiety ciê arne na stê enia pro-hepcydyny, wybrane parametry metabolizmu elaza we krwi matek i krwi pêpowinowej dzieci oraz okreœlenie ich wzajemnych powi¹zañ. ng/ml 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Materia³ i metody Badaniami objêto 50 kobiet ciê arnych, bêd¹cych pod opiek¹ Poradni Ginekologiczno-Po³o niczej Instytutu Matki i Dziecka. Do grupy w³¹czono jedynie kobiety z ci¹ ¹ o fizjologicznym przebiegu, u których wystêpowa³y prawid³owe cykle miesiêczne przed ci¹ ¹ i bêd¹ce w dobrym stanie zdrowia w chwili badania. Zakwalifikowane pacjentki pozostawa³y na diecie mieszanej i by³y suplementowane standardowo preparatami multiwitaminowymi zawieraj¹cymi mikroelementy (Fe 30-60 mg/ dzieñ) oraz w ramach prowadzenia programu prewencji wad cewy nerwowej kwasem foliowym. Wszystkie badane negowa³y spo ywanie alkoholu podczas ci¹ y. Kobiety podzielono na dwie grupy: grupê kobiet pal¹cych tytoñ w przebiegu ci¹ y (n=20) i grupê abstynentek tytoniowych (n=30). Do grupy kobiet pal¹cych zakwalifikowano ciê arne pal¹ce nie mniej ni 5 papierosów dziennie przez ca³y okres trwania ci¹ y (œrednio 10; zakres 5-15 papierosów/dzieñ). Oceny palenia tytoniu dokonano na podstawie badañ ankietowych z wykorzystaniem autorskiego kwestionariusza ankiety. Œredni wiek ci¹ owy wynosi³ w grupie kobiet pal¹cych 37,9 ± 1,7 tyg. (mediana: 38, zakres 33-40 tydzieñ ci¹ y), a w grupie niepal¹cych 38,7 ± 1,9 tyg. (mediana: 39, zakres 36-42 tydzieñ ci¹ y). U wszystkich badanych kobiet porody przebiega³y drogami natury bez cech patologii. Protokó³ badañ zosta³ zatwierdzony przez Komisjê Etyczn¹ przy IMiD, a pacjentki zosta³y poinformowane o istocie i celowoœci ich wykonania. Materia³em do badañ by³a krew ylna kobiet ciê- arnych oraz krew pêpowinowa noworodków. Próbki krwi ylnej pobierano z y³y ³okciowej w dniu porodu przy okazji wykonywania badañ podstawowych. Krew pêpowinow¹ mieszan¹ (têtnicz¹ i yln¹) pobierano bezpoœrednio po urodzeniu dziecka i jego odpêpnieniu, z zaklemowanego fragmentu pêpowiny przed urodzeniem ³o yska. Surowica bez œladów hemolizy by³a przygotowana jak najszybciej po pobraniu krwi, zamra ana i przechowywana w temperaturze -20 o C do czasu wykonania analiz. Stê enie pro-hepcydyny w surowicy krwi oznaczano metod¹ immunoenzymatyczn¹ (ELISA) z wykorzystaniem specyficznych przeciwcia³ poliklonalnych za pomoc¹ zestawów Hepcidin Prohormone ELISA firmy DRG (Niemcy). W metodzie tej antygeny, z których jeden jest w fazie sta³ej wspó³zawodnicz¹ o znakowane przeciwcia³o. W pierwszym etapie do op³aszczonych przeciwcia³em studzienek na mikrop³ytce dodawano standardy, kontrole i badane próby oraz bufor i koniugat do³¹czony do zestawu, a nastêpnie przeprowadzono 3-godzinn¹ inkubacjê w temperaturze pokojowej. Po 5-krotnym p³ukaniu p³ytki dodawano kompleks enzymatyczny (peroksydaza) i inkubowano przez 1 godzinê. Po powtórnym p³ukaniu dodano chromogenny substrat tetrametylobenzydynê, a nastêpnie po 30 minutach inkubacji stopowano reakcjê kwasem siarkowym. Powsta³y barwny produkt mierzono spektrofotometrycznie w czytniku ELISA Stat Fax 3200 firmy Pointe Scientific przy d³ugoœci fali 450 nm. Zastosowana metoda charakteryzuje siê wysok¹ czu³oœci¹ (3,95 ng/ml), a tak e nisk¹ zmiennoœci¹ wewn¹trzoznaczeniow¹ (4,82-9,76%) i miêdzyoznaczeniow¹ (4,07-4,69%). W celu wykluczenia b³êdów pomiarowych wszystkie oznaczenia wykonano w powtórzeniach i wyniki podano, jako wartoœci œrednie z tych pomiarów. Aby zapewniæ kontrolê jakoœci wykonywano oznaczenia prób kontrolnych do³¹czonych do zestawów. Stê enie ferytyny i transferyny oznaczano metod¹ turbidymetryczn¹ wzmocnion¹ lateksem, a stê enie Fe niezwi¹zanego z transferyn¹ metod¹ fotometryczn¹ z u yciem ferenu, przy u yciu gotowych zestawów firmy HORIBA ABX (Francja) na analizatorze biochemicznym Cobas Mira (Roche, Szwajcaria). Poziom hemoglobiny i hematokrytu mierzono gotowymi zestawami firmy HO- RIBA ABX (Francja) na analizatorze hematologicznym Pentra 60 (ABX, Francja). Analizê statystyczn¹ przeprowadzono z wykorzystaniem pakietu Statistica 6.0 (StatSoft, Polska). Za poziom istotny statystycznie przyjêto wartoœæ p<0.05. 101,9 Rycina 1 Stê enia pro-hepcydyny w surowicy krwi kobiet niepal¹cych i pal¹cych tytoñ w przebiegu ci¹ y (œrednia i zakres ); *p=0,05. Concentrations of pro-hepcidin in blood serum of women nonsmoking and smoking tobacco during pregnancy (mean and range); *p=0.05. ng/ml 140 120 100 80 60 40 20 0 Rycina 2 Stê enia pro-hepcydyny w surowicy krwi pêpowinowej dzieci kobiet niepal¹cych i pal¹cych tytoñ w przebiegu ci¹ y (œrednia i zakres ); **p<0,0001. Concentrations of pro-hepcidin in umbilical cord blood serum of children women nonsmoking and smoking tobacco during pregnancy (mean and range); **p<0.0001. 76,8 Wyniki W grupie kobiet pal¹cych stê enia prohepcydyny by³y istotnie statystycznie ni sze zarówno w surowicy krwi matki (p<0,05) jak i we krwi pêpowinowej (p<0,0001) i osi¹ga- ³y odpowiednio zaledwie 75% i 60% wartoœci wystêpuj¹cych u matek i dzieci z grupy niepal¹cych. W grupie tej u adnego dziecka i tylko u czterech kobiet ciê arnych poziom pro-hepcydyny by³ wy szy ni œredni poziom tego pro-hormonu obserwowany w grupie abstynentek tytoniowych i ich dzieci (rycina 1, 2). W obu badanych grupach poziom hemoglobiny i hematokrytu nie ró ni³ siê i wynosi³ odpowiednio 12,9 ± 0,9 g/dl i 38,3 ± 2,6 % w grupie kobiet niepal¹cych oraz 12,7 ± 1,9 g/dl i 38,2 ± 5,5% u kobiet pal¹cych tytoñ w przebiegu ci¹ y. Stê enia elaza by³y o 20% ni sze u kobiet pal¹cych i u ich dzieci w porównaniu z grup¹ ciê arnych niepal¹cych. Ró nica ta by³a istotna statystycznie (p<0,05). Stê enia ferytyny i transferyny nie ró ni³y siê znamiennie statystycznie w obu badanych grupach matek. Jednak e w grupie dzieci kobiet pal¹cych by³y one ni - sze o 30% i 13% odpowiednio od obserwowanych u dzieci abstynentek tytoniowych (p<0,05) (tabela I). Zarówno w grupie abstynentek tytoniowych (r=0,54; p<0,02) jak i kobiet ciê arnych pal¹cych tytoñ (r=0,68; p<0,05) stwierdzono dodatni¹ korelacjê pomiêdzy stê eniem pro-hepcydyny we krwi matki i krwi pêpowinowej dziecka. W obu badanych grupach nie wykazano natomiast powi¹zañ pomiêdzy stê eniem pro-hepcydyny a pozosta³ymi parametrami statusu elaza. Dyskusja Doniesienia dotycz¹ce zasobów elaza u ciê arnych pal¹cych s¹ fragmentaryczne i czêsto sprzeczne. Tamura i wsp. [28] stwierdzili wy sze stê enia ferytyny u pal¹cych kobiet w ci¹ y. Mo e to wynikaæ z faktu, i autorzy ci badania swoje prowadzili w grupie kobiet bêd¹cych pomiêdzy 19 a 26 tygodniem ci¹ y, podczas gdy niedobory 88,3 54,2 * ** 476 Przegl¹d Lekarski 2008 / 65 / 10 M. Che³chowska i wsp.
elaza pog³êbiaj¹ siê pod koniec ci¹ y [22]. Nasze wczeœniejsze badania wskazuj¹, e po 27 tygodniu ci¹ y u ponad 70% pal¹cych wystêpuj¹ deficyty ferytyny i elaza, co mo e wskazywaæ na subkliniczne niedobory tego pierwiastka [4]. Z badañ Rasmussena i wsp. [22] wynika, e poziom hemoglobiny u kobiet pal¹cych tytoñ jest ni szy ni obserwowany u abstynentek tytoniowych i wzrasta znacz¹co po zastosowaniu suplementacji preparatami zawieraj¹cymi elazo. Autorzy ci nie obserwowali wp³ywu palenia na stê- enia ferytyny u tych kobiet. W przedstawianej pracy w grupie kobiet pal¹cych, standardowo suplementowanych preparatami multiwitaminowymi zawieraj¹cymi elazo, stê enia hemoglobiny i hematokrytu oraz ferytyny i transferyny by³y zbli one do obserwowanych w grupie abstynentek tytoniowych. W grupie kobiet pal¹cych jedynie poziom elaza by³ ni szy (o 23%) ni w kontroli. Jak ju wspomniano stan hipoksji u osób pal¹cych wynika nie tylko z nasilonej erytropoezy zaburzaj¹cej bilans elazowy, ale równie z uszkadzaj¹cego dzia³ania wolnych rodników tlenowych generowanych w dymie tytoniowym. Powszechnie wiadomo, e u palaczy obserwuje siê nasilenie stresu oksydacyjnego. Dotyczy to równie pal¹cych kobiet ciê arnych. Wp³yw niedotlenienia na poziom prohepcydyny u ludzi badali jedynie Benedict i wsp. [2]. Autorzy ci prowadz¹c badania w grupie 14 zdrowych mê czyzn stwierdzili, e stan przejœciowej hipoksji obni a stê enia pro-hepcydyny w surowicy krwi, ale pozostaje bez wp³ywu na poziom kr¹ ¹cego elaza. Wyniki te s¹ sprzeczne z obserwacjami Leug i wsp. [12] oraz Merle i wsp. [15], którzy wykazali, e redukcja ekspresji genu hepcydyny zale na od niedotlenienia prowadzi do zwiêkszonego wch³aniania jelitowego elaza. Jednak e badania te prowadzone by³y na modelu zwierzêcym i dotyczy³y bezpoœrednio hepcydyny a nie jej prekursora. Poziom pro-hepcydyny u zdrowych kobiet ciê arnych badali jedynie Laskowska- Klita i wsp. [11] oraz Roe i wsp. [23]. Autorzy ci nie stwierdzili istotnych zmian w stê- eniu tego peptydu w przebiegu ci¹ y, pomimo istotnego spadku stê enia ferytyny w poszczególnych trymestrach. Zaobserwowali równie, e poziom pro-hepcydyny u kobiet ciê arnych nie ró ni³ siê istotnie od obserwowanego u zdrowych mê czyzn oraz u pacjentów z dziedziczn¹ hemochromatoz¹. Supresjê genu hepcydyny pod wp³ywem zwiêkszonej iloœci wolnych rodników tlenowych a szczególnie H 2 O 2 w modelu zwierzêcym stwierdzili Choi i wsp. [5]. Badania Harrison-Findik i wsp. [9] oraz Trinder i wsp. [30] przeprowadzone u ludzi wykaza³y, e stres tlenowy wp³ywa hamuj¹co na ekspresjê genu hepcydyny i zwiêksza absorpcjê elaza z jelita. Wp³yw hipoksji wynikaj¹cej z palenia tytoniu na poziom pro-hepcydyny u kobiet ciê arnych nie by³ dotychczas badany. W przedstawionej pracy stê enia pro-hepcydyny w obu badanych grupach by³y podobne do obserwowanych przez Roe i wsp. [23], jednak e w grupie ciê arnych kobiet pal¹cych by³y one istotnie statystycznie ni sze ni w grupie abstynentek tytoniowych. Podobnie jak Roe i wsp. [23] nie stwierdziliœmy powi¹zañ pomiêdzy pro-hepcydyn¹ a innymi markerami statusu elaza. Byæ mo e wynika to z faktu, i u adnej z naszych pacjentek nie obserwowaliœmy niedokrwistoœci z niedoboru elaza. Niedokrwistoœæ i obni one stê enie elaza w surowicy krwi matki wywieraj¹ poœrednio wp³yw na stan p³odu, a poprzez obni enie rezerw elaza w jego organizmie równie na stan noworodka. elazo jest w sposób aktywny transportowane przez ³o- ysko od matki do p³odu i nagromadza siê w w¹trobie dziecka. Proces ten nasila siê po 36 tygodniu ci¹ y. Badania Meberg i wsp. [14] oraz Sweet i wsp. [25] sugeruj¹, e palenie tytoniu przez matkê powoduje u p³odu zwiêkszone zapotrzebowanie na elazo i stymuluje erytropoezê p³odow¹. Zmniejszony dowóz tlenu do p³odu pomimo kompensacyjnego przerostu ³o yska mo e prowadziæ do hipoksji i opóÿnienia rozwoju wewn¹trzmacicznego. Wynikaj¹ce z palenia tytoniu niedotlenienie mo e równie w wyniku zwiêkszenia syntezy prostaglandyn i katecholamin stymulowaæ wyst¹pienie czynnoœci skurczowej i porodu przedwczesnego. Dane literaturowe dotycz¹ce statusu elaza we krwi pêpowinowej nie s¹ jednoznaczne. Nasze poprzednie badania w przeciwieñstwie do Siddappa i wsp. [24] wykaza³y, e u dzieci kobiet pal¹cych poziom ferytyny jest istotnie ni szy w porównaniu z noworodkami dzieci abstynentek tytoniowych. Wyniki te s¹ zgodne z obserwacjami Sweet i wsp. [25] oraz Hay i wsp. [10]. Spostrze enia te potwierdzaj¹ dane prezentowane w obecnej pracy, a uzyskane wartoœci s¹ zbli one do literaturowych [1,21,29]. Przeprowadzone badania wykaza³y równie, e palenie tytoniu wp³ywa w sposób istotny na stê enie elaza ca³kowitego i transferyny we krwi pêpowinowej, co mo e sugerowaæ wyst¹pienie subklinicznych niedoborów tego pierwiastka u noworodka. Obecnoœæ pro-hepcydyny we krwi pêpowinowej stwierdzili jedynie Balogh i wsp. [1]. Autorzy ci oznaczaj¹c poziom tego peptydu we krwi pêpowinowej a nastêpnie we krwi ylnej tych samych noworodków obserwowali wzrost stê enia pro-hepcydyny po urodzeniu o po³owê, co mo e wskazywaæ na aktywn¹ syntezê tej moleku³y u dziecka. W naszych badaniach poziom pro-hepcydyny by³ podobny do obserwowanego przez wy ej wymienionych autorów. Jednak e we krwi pêpowinowej dzieci kobiet pal¹cych by³ on znamiennie ni szy w porównaniu z grup¹ dzieci abstynentek tytoniowych. W literaturze brak jest danych dotycz¹cych powi¹zañ pomiêdzy poziomem prohepcydyny u matki i noworodka. Z naszych badañ wynika, e stê enia tego prohormonu we krwi pêpowinowej stanowi³y zaledwie 75% i 65% wartoœci obserwowanych u matek odpowiednio w grupie niepal¹cych i pal¹cych. W obu badanych grupach stê enia pro-hepcydyny we krwi ylnej matki i we krwi pêpowinowej dziecka by³y ze sob¹ pozytywnie skorelowane. Natomiast podobnie jak Balogh i wsp. [1] nie stwierdziliœmy we krwi pêpowinowej powi¹zañ pro-hepcydyny z innymi markerami homeostazy elaza. Brak korelacji pomiêdzy pro-hepcydyn¹ a pozosta³ymi parametrami homeostazy elaza w badanej przez nas grupie kobiet i ich dzieci mo e potwierdzaæ sugestiê innych autorów [3,8,26,29], e okreœlenie funkcji hepcydyny w gospodarce elazowej u ludzi zdrowych wymaga dalszych badañ. Wnioski 1. W trzecim trymestrze ci¹ y we krwi kobiet pal¹cych i we krwi pêpowinowej ich dzieci stê enie pro-hepcydyny w surowicy krwi jest ni sze ni u abstynentek tytoniowych. 2. Obni enie parametrów gospodarki elazowej we krwi pêpowinowej dzieci kobiet ciê arnych pal¹cych tytoñ mo e byæ przyczyn¹ wyst¹pienia subklinicznych niedoborów tego pierwiastka u noworodka. 3. Stê enia pro-hepcydyny w surowicy krwi matki i we krwi pêpowinowej dziecka s¹ ze sob¹ œciœle powi¹zane. Nie stwierdzono natomiast powi¹zañ pomiêdzy stê eniem pro-hepcydyny a innymi markerami homeostazy elaza zarówno w grupie kobiet pal¹cych jak i abstynentek tytoniowych i ich dzieci. Piœmiennictwo 1. Balogh A., Szabo M., Kelen D. et al.: Prohepcidin levels during human perinatal adaptation. Pediatr. Hematol. Oncol. 2007, 24, 361. 2. Benedict C., Chio A.J., Cehring H. et al.: Transient hypoxia and downregulation of circulating prohepcidin concentrations in healthy young men. Haematol. 2007, 92, 125. 3. Brookes M.J., Sharma N.K., Tselepis C., Iqbal T.H.: Serum pro-hepcidin: measuring active hepcidin or a non-functional precursor? Gut, 2005, 54, 169. 4. Che³chowska M., Laskowska-Klita T.: Effect of maternal smoking on some markers of iron status in umbilical cord blood. Rocz. Akad. Med. Bia³. 2002, 47, 235. 5. Choi S.O., Cho Y.S., Kim H.L. et al.: ROS mediate the hypoxic repression of the hepcidin gene by inhibiting C/EBPalpha and STAT-3. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2007, 356, 312. 6. Dunn L.L., Rahmanto Y.S., Richardson D.R.: Iron uptake and metabolism in the new millenium. Trends Cell Biol. 2006, 17, 93. 7. Ganz T.: Hepcidin, a key regulator of iron metabolism and mediator of anemia of inflamation. Blood, 2003, 102, 783. 8. Hadley K.B., Johnson K., Hunt J.R.: Iron absorption by healthy women is not associated with either serum or urinary prohepcidin. Am. J. Clin. Nutr. 2006, 84, 150. 9. Harrison-Findik D.D., Schafer D., Klein E. et al.: Alcohol metabolism-mediated oxidative stress downregulates hepcidin transcription and leads to increased duodenal iron transporter expression. J. Biol. Chem. 2006, 281, 22974. 10. Hay G., Refsum H., Whitelaw A. et al.: Predictors of serum ferritin and serum soluble transferrin receptor in newborns and their assotiations with iron status during the first 2 y of life. Am. J. Clin. Nutr. 2007, 86, 64. 11. Laskowska-Klita T., Che³chowska M., Ambroszkiewicz J. et al.: Serum pro-hepcidin and iron markers during uncomplicated pregnancy. Eur. J. Obstet. Gynecol. Rep. Biol. 2007, 130, 273. 12. Leung P.S., Srai S.K., Mascarenhas M. et al.: Increased duodenal iron uptake and transfer in a rat model of chronic hypoxia is accompanied by reduced hepcidin expression. Gut 2005, 54, 1391. 13. Lipiñski P., Starzyñski R.R.: Regulacja ogólnoustrojowej homeostazy elaza przez hepcydynê. Postêpy Hig. Med. Doœw. 2004, 58, 65. 14. Meberg A., Haga P., Sande H. et al.: Smoking during pregnancy hematological observations in the newborn. Acta Paediatr. Scand. 1979, 68, 731. 15. Merle U., Fein E., Gehrke S.G. et al.: The iron regulatory peptide hepcidin is expressed in the heart and Przegl¹d Lekarski 2008 / 65 / 10 477
regulated by hypoxia and inflammation. Endocrin. 2007, 148, 2663. 16. Nicolas G., Bennoun M., Porteu A. et al.: Severe iron deficiency anemia in transgenic mice expressing liver hepcidin. Proc. Natl. Acad. Sci. 2002, 99, 4596. 17. Nicolas G., Chauvet C., Viatte L. et al.: The gene encoding the iron regulatory peptide hepcidin is regulated by anemia, hypoxia, and inflammation. J. Clin. Invest. 2002, 110, 1037. 18. Nortrop-Clewes C.A., Thurnham D.I.: Monitoring micronutrients in cigarette smokers. Clin. Chim. Acta. 2007, 377, 14. 19. Park C.H., Valore E.V., Waring A.J., Ganz T.: Hepcidin, a urinary antimicrobial peptide synthesized in the liver. J. Biol. Chem. 2001, 276, 7806. 20. Pigeon C., Ilyin G., Courselaud B. et al.: A new mouse liver-specific gene, encoding a protein homologous to human antimicrobial peptide hepcidin, is overexpressed during iron overload. J. Biol. Chem. 2001, 7811. 21. Rao R., Georgieff M.K.: Iron in fetal and neonatal nutrition. Semin. Fetal Neonatal. Med. 2007, 12, 54. 22. Rasmussen S., Bergsjo P., Jacobsen G. et al.: Haemoglobin and serum ferritin in pregnancy-correlation with smoking and body mass index. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 2005, 123, 27. 23. Roe M.A., Spinks C., Heath A.M. et al.: Serum prohepcidin concentration: no association with iron absorption in healthy men; and no relationship with iron status in man carrying HFE mutations, hereditary haemochromatosis patients undergoing phlebotomy treatment, or pregnant women. Br. J. Nutr. 2007, 97, 544. 24. Siddappa A.M., Rao R., Long J.D. et al.: The assessment of newborn iron stores at birth: a review of the literature and standards for ferritin concentrations. Neonatology 2007, 92, 73. 25. Sweet D.G., Savage G., Tuhman T.R.: Study of maternal influences on fetal iron status at term using cord blood transferrin receptors. Arch. Dis. Child. 2001, 84, 40. 26. Taes Y.E., Wuyts B., Boelaert J.R. et al.: Prohepcidin accumulates in renal insufficiency. Clin. Chem. Lab. Med. 2004, 42, 387. 27. Talbot P., Riveles K.: Smoking and reproduction; the oviduct as a target of cigarette smoke. Rep. Biol. Endoc., 2005, 3, 1. 28. Tamura T., Goldenberg R., Johnston K. et al.: Effect of smoking on plasma ferritin concentrations in pregnant women. Clin. Chem. 1995, 41, 1190. 29. Tiker F., Celik B., Tarcan A. et al.: Serum prohepcidin levels and relationships with iron parameters in healthy preterm and term newborns. Ped. Hematol. Oncolog. 2006, 23, 293. 30. Trinder D., Ayonrinde O.T., Olynyk J.K.: HCV, iron, and oxidative stress: The new choreography of hepcidin. Gastroenterology 2008, 134, 348. 31. Voght Isaksen C.: Maternal smoking, intrauterine growth restriction, and placental apoptosis. Pediatr. Dev. Pathol. 2004, 7, 433. 478 Przegl¹d Lekarski 2008 / 65 / 10 M. Che³chowska i wsp.