Эритроцитарные индексы — маркеры диагностики дефицита железа в крови доноров

Железодефицитная анемия у доноров крови является одним из наиболее распространенных состояний, которое может привести к снижению качества жизни и ухудшению общего состояния здоровья. Более того, развивающийся железодефицитный эритропоэз обусловливает сокращение донорского контингента и снижение объемов заготовки донорской крови.

Традиционные методы диагностики, такие как измерение уровня гемоглобина, не показательны в контексте оценки латентного дефицита железа [1]. В свою очередь наиболее известный параметр — уровень ферритина в сыворотке крови (СФ) — не является регламентированным показателем, измеряемым у доноров в рутинной практике. Сегодня исследование уровня СФ у лиц, регулярно сдающих кровь, ограничивается лишь научными исследованиями и не имеет широкого применения ввиду отсутствия соответствующего пункта в нормативной документации, наличия необходимости в дополнительных финансовых затратах на реактивы и использовании лабораторной техники. В этой ситуации применение дополнительных эритроцитарных параметров в научных исследованиях является перспективной опцией в контексте выявления железодефицитного состояния, в том числе у доноров крови. Дополнительные параметры не применяются в рутинной практике, а только лишь в рамках лабораторных исследований. Тем не менее такие эритроцитарные характеристики, как низкое содержание гемоглобина (НСГ, Low Hemoglobin Density — LHD), фактор микроцитарной анемии (ФМА, Microcytic Anemia Factor — MAF), фактор размера эритроцитов (ФРЭ, Red Cell Size Factor — RCSF), представляют собой перспективные показатели, которые могут обеспечить более точную и раннюю диагностику дефицита железа у доноров крови [2].

Цель исследования — оценить применение ряда индексов в качестве маркеров для диагностики дефицита железа в крови доноров.

В исследование включено 118 доноров, осуществивших сдачу цельной крови на базе ФГБУ РосНИИГТ ФМБА России в период с 2022 по 2023 г. В исследуемую группу вошли 64 мужчины и 54 женщины. Возраст доноров варьировал от 19 до 62 лет, медиана возраста 38 лет. Контрольную группу составили лица, впервые пришедшие на сдачу крови (первичные доноры). Всего в контрольную группу включено 33 человека, из них 13 мужчин и 20 женщин, медиана возраста 26 лет.

Материалом для исследования являлись образцы венозной крови донора, взятые непосредственно перед сдачей. Для забора проб крови использовали пробирки S-Monovette 2,6 мл с К3ЭДТА («Sarstedt AG&Co. KG», Германия) и S-Monovette 4,9 мл с активатором свертывания («Sarstedt AG&Co. KG», Германия). После получения биоматериала все пробы транспортировали в лабораторию для измерения основных и дополнительных параметров эритроцитов: НСГ, ФМА и ФРЭ. Определение эритроцитарных характеристик проведено на анализаторе Beckman Coulter DxH 600 («Beckman Coulter, Inc.», США). Для верификации железодефицитного состояния у доноров крови проводили измерение уровня СФ на анализаторе Cobas Integra 400 plus («Roche Diagnostics GmbH», Германия). Статистический анализ данных выполнен с использованием программы IBM SPSS Statistics 24 («IBM Corporation», США). Оценку нормальности распределения количественных показателей определяли с помощью критерия Шапиро—Уилка. Сравнение двух независимых групп при нормальном распределении проводили с использованием t-критерия Стъюдента, при распределении данных, отличном от нормального, рассчитывали непараметрический U-критерий Манна—Уитни. Для определения оптимальных пороговых значений НСГ, ФМА и ФРЭ проведен анализ ROC-кривых с расчетом чувствительности, специфичности и площади под кривой (AUC). Статистически значимыми признавали различия при p<0,05.

У доноров исследуемых групп проведен анализ образцов периферической крови, забор которых осуществляли перед сдачей крови. Полученные результаты приведены в таблице.

Результаты измерений лабораторных параметров крови доноров основной и контрольной групп

Примечание. * — p<0,05; *** — p<0,001. НСГ — низкое содержание гемоглобина; ФМА — фактор микроцитарной анемии; ФРЭ — фактор размера эритроцитов.

Выявлены статистически значимые различия в значениях НСГ. У доноров основной группы его уровень был выше и составил 3,4% (95% ДИ 3,1—3,7) по сравнению с 2,7% (95% ДИ 2,3—3,1, p=0,038) у лиц контрольной группы. Значения индекса ФМА были ниже у доноров основной группы по сравнению с лицами контрольной группы — 12,2 (95% ДИ 11,9—12,5) и 12,8 (95% ДИ 12,4—13,3) соответственно (p=0,025). Аналогичная тенденция наблюдалась для параметра ФРЭ — 94,7 (95% ДИ 93,9—95,4) и 96,6 (95% ДИ 95,5—97,8) соответственно (p=0,013). Уровни СФ статистически значимо различались у доноров исследуемых групп и были гораздо меньше у доноров основной группы по сравнению с лицами контрольной группы: 18,3 и 46,6 нг/мл (p<0,001). Доля доноров основной группы, у которых выявлен железодефицит, была намного больше и составила 52,5% (n=62), тогда как у лиц контрольной группы — 27,3% (n=9). Полученные изменения СФ согласуются с результатами измеренных эритроцитарных параметров, что позволяет использовать их в качестве маркеров для диагностики дефицита железа у доноров крови.

В качестве способа оценки латентного железодефицита у доноров крови могут быть применены определенные в ходе исследования пороговые значения параметров НСГ, ФМА и ФРЭ. При отклонении у донора величин индексов от пороговых значений целесообразно проведение дополнительного обследования на выявление железодефицитного состояния. Для НСГ пороговое значение составило 2,95% (95% ДИ 0,76—0,89), чувствительность — 80,2%, специфичность — 70,1%, площадь под кривой AUC — 0,825 (рис. 1). Значение параметра ФМА составило 12,5 (95% ДИ 0,82—0,90), чувствительность — 86%, специфичность — 75,9%, площадь под кривой AUC — 0,869 (рис. 2). Для параметра ФРЭ получены более низкие результаты. Чувствительность и специфичность составили 61,0 и 55,4% соответственно с пороговым уровнем 95,2 фл (95% ДИ 0,54—0,72), площадь под кривой AUC — 0,869 (рис. 3).

Рис. 1. ROC-кривые для параметра «низкое содержание гемоглобина».

Здесь и на рис. 2, 3: ROC — рабочая характеристика приемника.

Рис. 2. ROC-кривые для параметра «фактор микроцитарной анемии».

Рис. 3. ROC-кривые для параметра «фактор размера эритроцитов».

Таким образом, наибольшая информативность определена у параметров НСГ и ФМА. Применение эритроцитарных индексов с учетом полученных пороговых значений (уровень НСГ >2,95%; уровень ФМА <12,5) позволит осуществлять мониторинг состояния запасов железа и направлять доноров на дополнительное обследование с целью выявления железодефицитного состояния и предупреждения потенциальных медицинских отводов от сдачи крови.

Полученные результаты согласуются с данными литературы о возможности применения дополнительных эритроцитарных параметров для верификации дефицита железа. Доказано, что НСГ, ФМА и ФРЭ являются информативными показателями для выявления железодефицита в различных клинических ситуациях [2—4]. Более того, с помощью этих маркеров можно определять доноров с низким уровнем запасов железа и тем самым предупреждать развитие анемии [5].

В основе показателя содержания гипохромных эритроцитов лежит процентное число эритроцитов с пониженным содержанием гемоглобина. Используемые математические преобразования повышают численное разрешение, что в свою очередь улучшает дифференциальную диагностику между нормальными и относительно низкими значениями НСГ [6, 7]. Фактор микроцитарной анемии — параметр, который дает представление об аномальных модальностях эритроцитов путем включения в расчет размера эритроцитов (MCV) и содержания в них гемоглобина. На практике он применяется для дифференциальной диагностики причин микроцитоза, включая дефицит железа с железодефицитной анемией, талассемию, анемию хронического заболевания [8]. В свою очередь фактор размера эритроцитов объединяет показатели среднего объема эритроцитов (MCV) и объема ретикулоцитов (MRV), которые связаны с активностью эритропоэза и гемоглобинизацией. По сравнению с популяцией эритроцитов ретикулоциты находятся в кровотоке в течение нескольких дней, поэтому измерение параметров ретикулоцитов, таких как средний объем ретикулоцита (MRV), имеет диагностическую значимость в отношении ранних изменений эритропоэза, которые могут влиять на размеры клеток и характеризовать содержание железа в организме [9]. Тем не менее в настоящем исследовании для ФРЭ получены более низкие уровни чувствительности и специфичности по сравнению с ФМА и НСГ. Полученные значения параметров содержания гипохромных эритроцитов и фактора микроцитарной анемии позволяют применять их в практической деятельности при работе с донорами.

Применение дополнительных эритроцитарных параметров, таких как низкое содержание гемоглобина и фактор микроцитарной анемии, способствует ранней диагностике железодефицитного состояния. Полученные нами пороговые значения характеризуются достаточной чувствительностью и специфичностью для оценки запасов железа у доноров крови. Предложенный способ дополнительной диагностики способствует раннему выявлению риска развития железодефицитной анемии у доноров, тем самым сокращает частоту потенциальных медицинских отводов от сдачи крови.

Вклад авторов: концепция и дизайн исследования — Ласточкина Д.В., Гришина Г.В., Зенина М.Н.; сбор и обработка материала — Нуждина М.А., Ласточкина Д.В.; статистический анализ данных — Ласточкина Д.В., Кробинец И.И; написание текста — Гришина Г.В., Ласточкина Д.В., Зенина М.Н.; научное редактирование — Сидоркевич С.В., Гайковая Л.Б., Кробинец И.И.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authors contribution: study design and concept — Lastochkina D.V., Grishina G.V., Zenina M.N.; data collection and processing — Nuzhdina M.A., Lastochkina D.V.; statistical analysis — Lastochkina D.V., Krobinets I.I.; text writing — Grishina G.V., Lastochkina D.V., Zenina M.N.; scientific editing — Sidorkevich S.V., Gaykovaya L.B., Krobinets I.I.