Z Zakładu Diagnostyki Laboratoryjnej Instytutu Patologii AM w Łodzi

Ge eee &. a sę” |

DIAGN. LAB., 1975, XI, Nr 2

KAROL ADAMKOWSKI

ZACHOWANIE SIĘ ŻELAZA, MIEDZI I CYNKU W KRWINKACH BIAŁYCH W STANACH OSOCZOWEGO NIEDOBORU ŻELAZA

Z Zakładu Diagnostyki Laboratoryjnej Instytutu Patologii AM w Łodzi

b. Kierownik Zakładu: doc. dr hab. med. A. Wierzbowska

Opisano metodę oznaczania żelaza, miedzi i cynku w krwinkach

białych z zastosowaniem spektrofotometrii atomowo-absorpcyjnej (SAA).

Badania przeprowadzono u 40 zdrowych i 120 chorych z osoczowym

niedoborem żelaza. U zdrowych średnie stężenie żelaza wynosiło 12,2 + 4,1

ug/109 krwinek, miedzi — 1,21 0,37 ug/103 krwinek, a cynku 18,9 £ 5,3

ug/105 krwinek.

W stanach osoczowego niedoboru żelaza Średnie stężenie żelaza

w krwinkach białych uległo znamiennemu obniżeniu, a średnie stężenie miedzi i cynku pozostało bez statystycznie istotnych zmian. Nie stwier- dzono korelacji miedzy stezeniem zelaza, miedzi i cynku w krwinkach białych osób zdrowych i chorych z osoczowym niedoborem żelaza.

Krwinki białe, posiadające żywy metabolizm komórkowy, zawierają wszystkie grupy podstawowych związków biologicznych a także liczne pierwiastki śladowe (3, 15, 25). Ze względu na trudności techniczne, ba- dania nad metabolizmem pierwiastków Sladowych w krwinkach białych - podejmowano jedynie sporadycznie, przeważnie półilościowymi metodami histochemicznymi (score), a dotyczyły one głównie cynku (3, 21, 23, 25).

Wykazano, że chociaż leukocyty zawierają tylko 3%/0 cynku występującego we krwi, to jednak stężenie tego pierwiastka w pojedynczej krwince bia- łej jest najwyższe, jakie stwierdzono w jakiejkolwiek komórce człowieka i około 25 razy większe niż w krwince czerwonej (6, 7, 8, 10). Szczególnie duże stężenie cynku stwierdzono w eozynofilach, które zawierają go 10-cio krotnie więcej niż granulocyty obojętnochłonne (24, 29). Także miedź krwinek białych znajduje się głównie w granulocytach a granulocyty kwasochłonne zawierają jej najwięcej (3).

Ani Amann (3) metodą histochemiczną ani Lifszic (15) metodą spektro- graficzną nie wykazali obecności żelaza w krwinkach białych. Briischke (5) wspomina, że leukocyt zawiera od 1/6 do 1/10 ilości żelaza, jaka jest zawarta w krwince czerwonej. Także Seitz (22) podaje, że granulocyty i monocyty u ludzi zawierają około 0,5 ug Fe na 107 krwinek. Panuje A 21 25, opinia, że limfocyty są histochemicznie wolne' o metali (3, 21, 25

Ponieważ wiadomo, że miedź (11, 14, 18, 19,28) a może i cynk (20)

grają rolę w gospodarce żelaza, podjęto badania nad zachowaniem się tych

pierwiastków w krwinkach białych w stanach osoczowego niedoboru

żelaza.

144 K. Adamkowski Nr 2

MATERIAŁ I METODY

Grupę badaną stanowiło 120 chorych (56 kobiet i 64 mężczyzn) w wieku od 18 do 71 lat z osoczowym niedoborem żelaza (o.n.ż.). Średnie stężenie Hb we krwi

wynosiło 7,5 g/dl, średnia wartość hematokrytu — 26*/e (0,26 1/1), średnia liczba

krwinek czerwonych — 3.300.000 w 1 mm3 (3,3 T/l), a średnie stężenie żelaza osoczo-

wego 36,1 £18 ug/100 ml (6,44 £3,21 umol/l).

Grupę kontrolną stanowiło 40 osób zdrowych (22 mężczyzn i 18 kobiet) w wieku od 18 do 60 lat. Stan zdrowia określano na podstawie ogólnie przyjętych kryteriów, zwracając szczególną uwagę na stężenie żelaza osoczowego, które u wszystkich

badanych wynosiło powyżej 80 ug/100 ml (14,3 umol/l), średnio 118,4 £17 ug/100 ml (21,12 £3,2 umol/l). Średnie stężenie Hb — 14,4 g/dl, średnia wartość hematokrytu 42,5%/ (0,425 1/1), а średnia liczba krwinek czerwonych — 4.600.000 w 1 mm3 (4,6 T/1).

Odczynniki.

1. Dekstran wysokocząsteczkowy (Polfa).

2. Kwas azotowy 62—68%/% spektr. cz.

3. Kwas nadchlorowy 72/0 cz. d.a.

4. Hekson — methyl isobutylcetone toute pure (R. C. B. Bruxelles).

5. APDC — 2% wodny roztwór pirolidynodwutiokarbaminianu amonu, zsyn-

tetyzowanego metodą Malissy (17). 7

6. Wzorcowy roztwór żelaza — rozpuszczono 0,1000 g metalicznego żelaza spektr.

cz. w kilku mil stęż. HCI i uzupełniono roztwór wodą dejonizowaną do 1 litra.

1. Wzorcowy roztwór miedzi — 0,3929 g CuSO4: 5 HO spektr. cz. rozpuszczono w wodzie dejonizowanej i rozcieńczono do 1 1. |

8. Wzorcowy roztwór cynku — 0,4398 g ZnSO4: 7 H,O spektr. cz. rozpuszczono w wodzie dejonizowanej i uzupełniono do 1 1.

Przez odpowiednie rozcieńczenie wodą dejonizowaną roztworów podstawowych, sporządzono robocze roztwory wzorcowe. Wszystkie roztwory przechowywano w na- czyniach z polietylenu lub szkła borokrzemowego. Szkło przed użyciem myto i prze- chowywano według wskazówek Thiersa (26).

Wykonanie.

Krew do badań (około 20 ml) pobierano na czczo w godzinach rannych, nie-

rdzewną igłą i szklaną, heparynizowaną strzykawką unikając stosowania opaski

uciskowej. Z pobranej krwi izolowano krwinki białe metodą Fallona (9) w mody- fikacji Błaszczyszyna (4). Uzyskany osad krwinek białych zawieszano w 1,25 ml 0,9%/6 roztw. NaCl i obliczano ich ilość w 1 ul za pomocą elektronicznego licznika TuR ZGl w poczwórnych próbkach. W kolbie Kjeldahla z borokrzemowego szkła umieszczano 1 ml zawiesiny krwinek białych wraz z dwiema małymi, szklanymi perełkami i dodawano 1 ml stez. HNO; oraz 0,5 ml stęż. HCIO,. Kolbę ogrzewano w łaźni piaskowej przez około 2 godziny do odbarwienia się zawartości. Pozostałość po mineralizacji przenoszono do probówki z korkiem, uzupełniano do 10 ml wodą dejonizowaną, dodawano 2 ml 2% roztw. APDC, a po wymieszaniu wytrząsano,

w ciągu 1 min z 5 ml heksonu (2). Po odwirowaniu odciągano warstwę heksonową.

Podobnie postępowano z próbą zerową oraz roztworami wzorcowymi. Stężenie ba- danych pierwiastków w warstwie heksonowej określano za pomocą spektrofoto-

metru atmowo-absorpcyjnego UNICAM SP-90 (1, 12, 30).

Powtarzalność metody sprawdzono wykonując po 10 oznaczeń w roztworach wzorcowych,” zawierających 50 ug Fe/100 ml (8,92 umol/l), 5 ug Cu/100 ml

(0,787 umol/l) i 50 ug Zn/100 ml (7,64 umol/l) oraz 5 oznaczeń w zawiesinie krwinek

białych, otrzymanej z 50 ml krwi. Dla roztworów wzorcowych uzyskano następu-

jące wartości średnie: 49,2 +4,1 ug Fe/100 ml (8,77 0,73 umol/l), 4,98 £0,37 ug Cu/

/100 ml (0,78 £0,058 umol/l) i 50,7 +3,4 ug Zn/100 ml (7,75 -0,52 umol/l). Odpowiednio

dla zawiesiny krwinek białych uzyskano: 10,7 £0,92 ug Fe/1092 krwinek, 1,25 +0,11 ug

Мг 2 Zelazo, miedz i cynk w leukocytach 145 Cu/10® krwinek i 16,8 £0,86 yg Zn/10® krwinek. Ponadto w 5-ciu probkach zawiesiny

krwinek białych przeprowadzono próby odzysku. Odzyskane wartości żelaza, mie-

dzi i cynku wahały się w granicach od 90 do 104%o.

WYNIKI

Uzyskane wyniki oznaczania stężenia żelaza, miedzi i cynku w krwin- kach białych u zdrowych i u chorych z osoczowym niedoborem żelaza przedstawiono w tabelach Ii II. |

Tabela I

Porównanie średniego stężenia żelaza, miedzi i cynku w krwinkach białych w zależności od

płci badanych (w ug/10?” krwinek). © ‘

Grupa kontrolna | Grupa badana Kobiety Mężczyźni Kobiety Mężczyźni

Fe xis 12,0+3,9 12,4+4,0 10,2+4,6 10,7-- 4,8

test t | | p> 0,70 p> 0,50

Cu х--5 1,23-- 0,38 1,19 0,36 1,31 0,43 1,27--0,41

test t p> 0,70 p> 0,60

Zn 0 x-+s 18,6+5,2 19,2+5,4 17,5+5,9 18,2+6,3

test t p >0,70 p> 0,50

Jak wynika z tabeli I nie ma istotnych różnie w średnich stężeniach żelaza, miedzi i cynku w zależności od płci zarówno u zdrowych jak j u chorych, co upoważnia w dalszym ciągu niniejszej pracy do rozpatry- wania wyników łącznie dla dbu płci. |

Porównanie średniego stężenia żelaza w krwinkach białych grupy ba- danej ze średnią uzyskaną dla grupy kontrolnej wykazuje znamienne obniżenie stężenia tego pierwiastka u chorych z osoczowym niedoborem żelaza, oraz brak znamiennych różnic między obydwiema grupami od-.

nośnie średnich stężeń miedzi i cynku (tabela II).

Tabela II *

Porównanie średniego stężenia żelaza, miedzi i cynku w krwinkach białych osób zdrowych i chorych z osoczowym niedoborem żełaza (w ug/10* krwinek)

Fe Cu Zn

Grupa Grupa Grupa

kontrolna

badana

kontrolna

badana

kontrolna

badana

rozrzut 5,8—18,6 3,2—-20,5 0,42—1,74 0,32—2,14 9,6—29,3 4,8—36,9

x 12,2 10,5 1,21 1,29 18,9 17,8

s 4,1 4,7 0,37 0,42 5,3 6,1

у _ 33,6 44,7 30,6 32,6 28,1 34,2

test t 0,025 <p <0,05 p> 0,25 p> 0,30

146 | K. Adamkowski Nr 2 Graficzną ilustracją otrzymanych wyników jest rycina 1.

Uzyskane wartości współczynników korelacji między stężeniem żelaza i miedzi (zdrowi —0,04, chorzy —0,06), żelaza i cynku (zdrowi --0,02, chorzy +0,02) oraz miedzi i cynku (zdrowi —0,11, chorzy —0,10) wska-

Fe j1g/109 Cu ugft09 Zn ug/109

Grupa | бгира бгира kontr. | badana | kontr. | badana | kontr: | badana

-21 = [22 -40

-20 _ at "38

19 . +: 20 | - 36 :

-18 - +29 - 34

*. HM o. : He * +32

+16 |: 30

6 0 | M6 [8 .

4 . Sob 3 | Е 15 :

9 ; = M4 : | ŻĘ 24 (2 38 | s Pad: | sg: |22 3

MO? | aj; M2 ać | в 203, | s

-10 - OCZ 14 ws 19 aie suit:

ЕО: Е HMB 3 | "3E

-8 | iż 09 ': : M o. | = -7 3 | 58 ko8 . : Mo * | -6 . : [07 : : Mo. | ż

-5 : [06° - +8 т

-4 - |-05 © * 6 .

-3 “ [04 * " |4 °

-2 -03 + +2

Ryc. 1. Zawartość żelaza, miedzi i cynku w krwinkach białych osób zdrowych i chorych z osoczowym niedoborem żelaza. |

zują na brak statystycznie istotnej zależności w zachowaniu się badanych pierwiastków zarówno w grupie kontrolnej jak i w grupie chorych z oso- czowym niedoborem żelaza.

4

OMÓWIENIE WYNIKÓW

Doniesienia o zawartości żelaza, miedzi i cynku w krwinkach bia- łych u osób zdrowych są nieliczne i oparte na różnorodnej metodyce badań. Wartości uzyskane przeze mnie u osób zdrowych nie odbiegają od podawanych w piśmiennictwie dotyczącym żelaza (5, 22), miedzi (3, 15) i cynku (2, 10, 13, 16, 27). Natomiast w dostępnym piśmiennictwie nie znaleziono żadnej pracy na temat ilościowego oznaczania tych składników w krwinkach białych u chorych z osoczowym niedoborem żelaza.

Wyjaśnienia wymaga sprawa doboru chorych do prowadzonych badań.

Z punktu widzenia klinicznego chorzy nie stanowili jednolitej grupy, bowiem przyczyny niedoboru żelaza osoczowego były różne. W 120 oso- bowej grupie badanych przeważały przewlekłe niedokrwistości pokrwo- toczne. U 97 osób niedokrwistość powstała w 58 przypadkach wskutek krwawień z przewodu pokarmowego, w 30 przypadkach z dróg rodnych

22'S Eek

Мг 2 Zelazo, miedz i cynk w leukocytach | 147 i w 9-ciu z układu oddechowego. U pozostałych 23 osób stwierdzono w 18 przypadkach zaburzenia wchłaniania żelaza a w 5-ciu niedokrwistość wtórną w przebiegu choroby nowotworowej. Dlatego też uzyskane wy-

«niki można rozpatrywać tylko w aspekcie jednej wspólnej cechy, jaka łączy wszystkich chorych grupy badanej, tj. osoczowego niedoboru żelaza.

„Znamienne obniżenie średniego stężenia żelaza w krwinkach białych u chorych z osoczowym niedoborem żelaza może być przejawem ogólno- ustrojowego niedoboru tego pierwiastka. W przeciwieństwie do żelaza, średnie stężenie miedzi i cynku w krwinkach białych u chorych z oso- czowym niedoborem żelaza nie wykazywało znamiennych różnic w po- równaniu z grupą osób zdrowych. Zarówno miedź jak i cynk występują w krwinkach białych w licznych połączeniach białkowych dających się frakcjonować. Można by się zastanawiać, czy oznaczanie stężenia miedzi i cynku.w poszczególnych frakcjach pozwoliłoby na uwidocznienie różnic w zachowaniu się badanych składników w leukocytach. Do takiego przy- puszczenia mógłby skłaniać fakt istniejącej wymiany labilnej puli między osoczem a krwinkami czerwonymi, jednakże w obecnym stanie wiedzy i techniki nie ma podstaw do racjonalnego tłumaczenia roli i znaczenia zaobserwowanego braku zmian ilościowych miedzi i cynku w leukocy- tach osób z niedoborem żelaza osoczowego.

WNIOSKI

1. Nie stwierdzono statystycznie znamiennych różnic w średnim stę- _żeniu żelaza, miedzi i cynku w krwinkach białych w zależności od płci

badanych. "=

2. W stanach osoczowego niedoboru żelaza średnie stężenie żelaza w krwinkach białych ulega znamiennemu obniżeniu, a średnie stężenie miedzi i cynku nie ulega statystycznie istotnym zmianom.

3. Nie stwierdzono korelacji między stężeniem żelaza, miedzi i cynku w krwinkach białych osób zdrowych i chorych z osoczowym niedoborem

żelaza. |

К. Адамковски

ПОВЕДЕНИЕ ЖЕЛЕЗА, МЕДИ И ЦИНКА В ЛЕЙКОЦИТАХ В СОСТОЯНИЯХ ДЕФИЦИТА ЖЕЛЕЗА В ПЛАЗМЕ

Содержание

Описывается метод определения железа, меди и цинка в лейкоцитах с при- менением атомно-абсорбционной спектрофотометрии (ААС). Исследования про- вели у 40 здоровых лиц и 120 больных с дефицитом железа в плазме. У здо- ровых средняя концентрация железа составляла 12,2 +4,1 пг/103 телец, меди — 1,21 0,37 иг/10%* телец, а цинка 18,9 +5,3 иг/109 телец. В состояниях дефицита железа в плазме средняя концентрация железа в лейкоцитах существенно сни- жалось; а средняя концентрация меди и цинка оставалась без статистически существенных изменений. Не обнаружили корреляции между концентрацией железа, меди и цинка в лейкоцитах здоровых и больных лиц с дефицитом

железа в плазме. |

148 K. Adamkowski Nr 2

K. Adamkowski

THE IRON, COPPER AND ZINC IN LEUKOCYTES IN PLASMATIC IRON DEFICIENCY

Summary

The atomic absorption spectrophotometric method of iron, copper and zinc de-

termination in leukocytes has been described. The determinations were carried out on 40 normals and 120 patients with plasmatic iron deficiency. In normals the mean values of concentration were as follows: iron — 12,2+4,1 ug per 10° of leukocytes, copper — 1,21 +0,37 yg/10%, zinc — 18,9 +5,3 pg/10® of leukocytes. In: plasmatic iron

deficiency it was shown the significant decrease of leukocyte iron concentration while the concentration of copper and zinc were statistically non changed. There was no correlation between the concentration of iron, copper and zinc in leukocytes in normals as well as in patients with plasmatic iron deficiency.

PISMIENNICTWO

1. Adamkowski K.: Diagn. Lab. (w druku). — 2. Allan J.E.: Spectrochim.

Acta, 1961, 17, 467. — 3. Amann R., Wolff H. P.: Z. ges. exp. Med., 1956, 127, 281. — 4. Błaszczyszyn M.: Praca doktorska, Łódź, 1969. — 5. Briischke G.: Der Eisenstoff- wechsel, Verlag Th. Steinkopff, Dresden und Leipzig, 1964. — 6. Daum S.: Cas. lek.

ces., 1954, 93, 171. — 7. Dennes E. i in.: Biochem. J., 1961, 78, 578. — 8. Dennes E.

i in.: Biochem. J., 1962, 82, 466. — 9. Fallon H.J, i in.: J. Lab. Clin. Med., 1962, 51, 779. — 10. Frederiks R.E. i in.: J. Clin. Invest., 1960, 39, 1651.

11. Frieden E.: Sci. Amer., 1968, 218, 103. — 12. Girard M.L.: Clin. Chim. Acta, 1968, 20, 243. — 13. Karlinskij W. M. Roomere P. A.: Łab. Dieło, 1970, 2, 89. — 14. Lee G.R. i in.: J. Clin. Invest., 1968, 47, 2058. — 15. Lifszic W. M.: Wop. Med.

Chimii, 1963, 6, 610. — 16. Mdhr G., Paulsen H.: Med. Welt, 1968, 11, 716. — 17. Malissa H., Schoffmann E.: Mikrochim. Acta, 1955, 1, 187. — 18. Marston H. R., Allen H.S.: Nature, 1967, 215, 645. — 19. Mc Dermott J. A. i in.: Bioch. Biophys.

Acta, 1968, 151, 541. — 20. Prasad, A. S. i in.: J. Lab. Clin. Med., 1963, 61, 537.

21. Rowecka-Trzebicka K.: Ped. Pol., 1968, 10, 1209. — 22. Seitz J. F.: w: Fort- schritte der Hamatologie, J. Ambrosius Barth, Leipzig, 1972. — 23. Szmigielski S., Litwin J.: Pol. Arch. Med. Wewn., 1964, 34, 319. — 24. Szmigielski S., Litwin J.:

Post. Hig. Med. Dośw., 1964 18, 613. — 25. Szmigielski S., Litwin J.: Post. Hig. Med.

Dośw., 1965, 1, 1. — 26. Thiers R.E.: w: Methods of Biochemical Analysis, red.

D. Glick, New York, 1957, 5. — 27. Vallee B. L., Gibson J. G.: J. Biol. Chem., 1948, 176, 445. — 28. Vallee B. L., Gibson J. G.: Blood, 1949, 4, 455. — 29. Vallee B.L.:

Physiol. Rev., 1959, 39, 443. — 30. Willis J. B.: w: Methods of Biochemical Analysis, red. D. Glick, New York, 1964, 11.

Wpłynęło 24. V. 1974 r.

Adres autora: Laboratorium Analityczne, Szpital MSW, ul. Północna 42, 91-425

Lodz.