همه چیز در مورد تست آهن؛ کاربرد، تفسیر و روش‌های انجام
مقدمه
آهن (Iron) یکی از مهم‌ترین عناصر معدنی در بدن انسان است که نقش اساسی در انتقال اکسیژن، تنفس سلولی، سنتز DNA و عملکردهای متابولیک دارد. حدود دو سوم آهن بدن در هموگلوبین موجود در گلبول‌های قرمز ذخیره شده است، در حالی که بخش کوچکی نیز در میوگلوبین عضلات، آنزیم‌ها و ذخایر فریتین و هموسیدرین قرار دارد. تعادل دقیق بین جذب، مصرف و دفع آهن برای حفظ هموستاز بدن ضروری است؛ چرا که کمبود آهن منجر به آنمی میکروسیتیک هیپوکرومیک می‌شود و افزایش بیش از حد آن نیز به آسیب اکسیداتیو و اختلال عملکرد ارگان‌ها منتهی می‌گردد.
به منظور ارزیابی وضعیت آهن در بدن، تست‌های مختلفی طراحی شده‌اند که از جمله‌ی مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به آهن سرم، Total Iron Binding Capacity (TIBC)، درصد اشباع ترانسفرین ، فریتین و در موارد خاص Soluble Transferrin Receptor (sTfR) اشاره کرد. این تست‌ها نه تنها در تشخیص کم‌خونی فقر آهن، بلکه در افتراق آن از سایر آنمی‌ها (مانند آنمی‌های مزمن یا هموکروماتوزیس) نقش حیاتی دارند.
فیزیولوژی آهن در بدن
آهن پس از جذب در دوازدهه از طریق Divalent Metal Transporter 1 (DMT1) وارد سلول‌های اپیتلیال روده می‌شود. سپس توسط پروتئین فروپورتین به جریان خون منتقل و به ترانسفرین متصل می‌گردد. ترانسفرین آهن را به سلول‌های بافتی و مغز استخوان حمل می‌کند، جایی که در ساخت هموگلوبین شرکت می‌نماید.
تنظیم اصلی آهن در سطح جذب روده‌ای صورت می‌گیرد و توسط هورمون هپسیدین کنترل می‌شود. زمانی که ذخایر آهن بالا باشد، سطح هپسیدین افزایش یافته و جذب آهن کاهش می‌یابد. در مقابل، کمبود آهن، خون‌سازی یا هیپوکسی باعث مهار هپسیدین و افزایش جذب آهن می‌شود.
در حالت طبیعی:
کل آهن بدن: حدود ۴ گرم
نیمه عمر گلبول قرمز: ۱۲۰ روز
دفع روزانه آهن: ۱ میلی‌گرم (عمدتاً از طریق پوست، عرق، مدفوع)
معرفی تست‌های اصلی آهن
- آهن سرم:
این تست، غلظت آهنی را که به ترانسفرین در پلاسما متصل است اندازه‌گیری می‌کند. مقدار نرمال معمولاً بین ۶۰–۱۷۰ µg/dL است. اما این تست به تنهایی نمایانگر وضعیت واقعی آهن بدن نیست، زیرا آهن سرم به‌سرعت تحت تأثیر غذا، چرخه شبانه‌روزی و بیماری‌های التهابی تغییر می‌کند.
- Total Iron Binding Capacity (TIBC):
این تست نشان‌دهنده ظرفیت کلی سرم برای باند کردن آهن است و در واقع میزان ترانسفرین قابل دسترس را منعکس می‌کند. مقدار طبیعی TIBC حدود ۲۵۰–۴۵۰ µg/dL است. در کمبود آهن، TIBC افزایش می‌یابد؛ در حالی که در بیماری‌های مزمن یا هموکروماتوزیس، TIBC کاهش پیدا می‌کند.
- درصد اشباع ترانسفرین:
با تقسیم آهن سرم بر TIBC و ضرب در ۱۰۰، درصد اشباع ترانسفرین محاسبه می‌شود. مقدار طبیعی حدود ۲۰–۵۰٪ است. مقادیر کمتر از ۱۵٪ نشانگر کمبود آهن، و مقادیر بالاتر از ۵۰٪ می‌تواند نشانه افزایش بیش از حد آهن باشد.
- فریتین:
فریتین، پروتئین ذخیره‌کننده آهن در سلول‌ها است و نمایانگر دقیق‌ترین شاخص وضعیت ذخایر آهن محسوب می‌شود. سطح طبیعی فریتین در مردان ۳۰–۴۰۰ ng/mL و در زنان ۱۵–۱۵۰ ng/mL است. کاهش فریتین اولین علامت کمبود آهن است. با این حال، چون فریتین پروتئینی فاز حاد است، در التهاب، عفونت یا بدخیمی‌ها نیز افزایش می‌یابد.
- Soluble Transferrin Receptor (sTfR):
این تست در تمایز بین کم‌خونی فقر آهن و آنمی بیماری مزمن مفید است. sTfR در کمبود آهن افزایش می‌یابد، اما در التهاب تغییری نمی‌کند.
- زینک پروتوپورفیرین (ZPP):
در کمبود آهن، به‌جای آهن، روی در ساختمان هم وارد می‌شود و زینک پروتوپورفیرین تشکیل می‌شود. اندازه‌گیری ZPP می‌تواند به‌عنوان شاخصی غیرمستقیم از کمبود آهن به کار رود.
روش‌های انجام تست آهن
- روش رنگ‌سنجی (Colorimetric)
شایع‌ترین روش برای اندازه‌گیری آهن سرم، روش Ferrozine است که بر پایه واکنش آهن دوظرفیتی با معرف رنگ‌زا و تشکیل کمپلکس بنفش رنگ است. جذب نوری این کمپلکس در طول موج ۵۶۰ nm اندازه‌گیری می‌شود.
- روش‌های اتوماتیک
سیستم‌های آنالیز اتوماتیک، تست‌های آهن، TIBC و فریتین را با دقت بالا و تکرارپذیری قابل قبول انجام می‌دهند.
- روش ایمونوشیمیایی
برای اندازه‌گیری فریتین از روش‌های ELISA، کمی‌لومینیسانس یا ایمونوتوربیدومتری استفاده می‌شود.
- روش ICP-MS
برای تحقیقات دقیق‌تر (مثلاً در مطالعات تغذیه‌ای یا سمیت آهن)، از Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) استفاده می‌شود که دقت بسیار بالایی دارد.
کاربردهای بالینی تست آهن
- تشخیص کم‌خونی فقر آهن (IDA)
کاهش آهن سرم، افزایش TIBC، کاهش فریتین و کاهش اشباع ترانسفرین از ویژگی‌های بارز این بیماری است.
- ارزیابی آنمی بیماری مزمن (ACD)
در این حالت آهن سرم پایین است ولی فریتین طبیعی یا بالا و TIBC کاهش یافته است.
- بررسی هموکروماتوزیس (Iron Overload)
افزایش آهن سرم، اشباع ترانسفرین بالای ۵۰٪ و افزایش فریتین از نشانه‌های اصلی هستند.
- پایش درمان با آهن
بیماران در حال درمان با مکمل‌های آهن باید به‌طور دوره‌ای از نظر فریتین و ترانسفرین بررسی شوند تا از بروز هموکروماتوزیس دارویی پیشگیری شود.
- پایش بیماران دچار نارسایی مزمن کلیه (CKD)
این بیماران اغلب به علت کاهش اریتروپویتین و کمبود آهن عملکردی نیاز به بررسی منظم وضعیت آهن دارند.
- ارزیابی خونریزی‌های مزمن یا سوءتغذیه
در زنان با خونریزی‌های شدید قاعدگی، بیماران گوارشی یا گیاه‌خواران شدیداً نیاز به بررسی وضعیت آهن وجود دارد.
عوامل مداخله‌گر
- مصرف مکمل آهن تا ۲۴ ساعت قبل از نمونه‌گیری باعث افزایش مصنوعی آهن سرم می‌شود.
- نمونه‌گیری صبحگاهی ترجیح دارد زیرا آهن سرم دارای ریتم شبانه‌روزی است.
- همولیز نمونه سبب افزایش کاذب آهن می‌شود.
- عفونت یا التهاب موجب افزایش فریتین و کاهش TIBC می‌شود.
- بارداری معمولاً با کاهش آهن سرم و افزایش نیاز بدن همراه است.
نتیجه‌گیری
تست‌های آهن، مجموعه‌ای از آزمایش‌های حیاتی در ارزیابی وضعیت متابولیسم آهن، تشخیص کم‌خونی‌ها و بیماری‌های ذخیره‌ای آهن هستند. تفسیر صحیح این تست‌ها مستلزم بررسی هم‌زمان چند شاخص شامل آهن سرم، TIBC، فریتین و درصد اشباع ترانسفرین است. آهن عنصری دووجهی است: کمبود آن منجر به خستگی، ضعف و کاهش تمرکز می‌شود، در حالی که افزایش آن می‌تواند به آسیب کبدی، قلبی و غدد درون‌ریز بینجامد. بنابراین، انجام و تفسیر دقیق تست‌های آهن در کنار ارزیابی بالینی، از اهمیت بالایی در تصمیم‌گیری درمانی برخوردار است.
منابع
Iron deficiency: new insights into diagnosis and treatment
Iron deficiency anaemia revisited
Laboratory diagnosis of iron-deficiency anemia: an overvie
Iron homeostasis in host defence and inflammation
Laboratory tests for assessment of iron status
How we diagnose and treat iron deficiency anemia