بیماری انباشتگی آهن چیست؟
وجود مقادیری از رسوب آهن به شکل هموسیدرین در کبد، طحال، مغز استخوان و رتیکولوسیت‌ها طبیعی است.
هموسیدروز هنگامی اتفاق می‌افتد که در بررسی‌های بافت‌شناسی تجمع آهن در سلول‌های کبدی قابل مشاهده باشد اما در این موارد معمولاَ هیچ علائم بالینی مرتبط با تجمع و رسوب آهن در بافت‌ها وجود ندارد.
هموسیدروز ممکن است به دلایل مختلفی ایجاد شود و همه‌ی آنها می‌تواند مرتبط با میزان‌های زیاد فریتین در حال گردش باشد. به عنوان یک اثر ثانویه ناشی از عفونت باکتریایی یا انگلی، آهن در ماکروفاژها جمع می شود؛ به طور مثال در سلول‌های کوپفر در کبد، می‌توان بقایای آهن آزاد شده از میکروب‌ها را مشاهده کرد.
در کنار هموسیدروز، اصطلاح دیگری به نام هموکروماتوز نیز وجود دارد. در واقع هموکروماتوز در پرندگان، همان “افزایش بیش از اندازه آهن” یا “بیماری ذخیره آهن” است که به تجمع بیش از حد آهن در پارانشیم ارگان‌ها به ویژه در پارانشیم کبد و در نهایت تجمع آن در پارانشیم قلب و طحال اطلاق می‌شود.
تجمع زیاد آهن نهایتا به آسیب هپاتوسیتها و حتی فیبروز منجر می‌گردد که به دنبال این اتفاق ممکن است مشکلات گردش خون، افیوژن حفره سلومی، کاردیومایوپاتی و آرتروپاتی و همچنین، اختلالات غدد درون ریز و نورودژنراتیو ایحاد شود (شکل 1) از طرفی، وجود مقادیر بیش از اندازه آهن، می‌تواند باعث ایجاد عفونت یا نئوپلازی شود.
هموسیدروز می‌تواند در بسیاری از گونه‌های پرندگانی که در اسارت نگهداری می‌شوند، ایجاد شود و در کالبدگشایی یک یافته ی به نسبت رایج است. هموکروماتوز در پرندگانی که در اسارت هستند اغلب وابسته به رژیم غذایی است و تجمع بیش از حد آهن، در گونه‌های متعددی از حیوانات باغ وحش که بسیاری از آنها گونه‌های کمیاب و در معرض خطر انقراض هستند، به صورت یک یافته متداول، مشاهده می‌شود.
هموکروماتوز غالبا در گونه های زیر گزارش شده است:
- راسته دارکوب سانان
- خانواده توکان ها
- توکان ها
- توکان های متوسط جثه یا پرزبان ها
- توکانت ها
- راسته گنجشک سانان
- تیره ساریان
- سارها
- میناها
- تیره مرغان بهشت
- تیره زردپره ایان
- تاناجرها
- راسته سبزقباسانان
- گونه های نوک شاخ ها (به ویژه پرندگان میوه خوار)
- تیره ساریان
- خانواده توکان ها
متابولیسم پایه آهن
غالب پژوهش‌ها بر روی متابولیسم آهن در موش، سگ و انسان انجام شده است. در واقع بر روی پرندگان به استثنای ماکیان مطالعات و پژوهش‌های اندکی انجام شده است.
پرندگان و پستانداران در برخی جزئیات مولکولی و مسیرها اشتراکاتی دارند، اما متابولیسم آهن بسیار پیچیده است. از طرفی تفاوت‌هایی که در بین پستانداران مشاهده می‌شود، می‌تواند نشان از آن داشته باشد که تعمیم و قیاس اطلاعات از پستانداران به پرندگان باید با احتیاط بسیاری زیادی صورت پذیرد.
آهن یک ماده معدنی ضروری برای تولید هموگلوبین است. آهن در ساختار آنزیم‌های بی‌شماری نیز به کار می‌رود.
کل آهن بدن از طریق میزان جذب آهن در قسمت پروکسیمال روده کوچک کنترل می شود. با کاهش ذخایر آهن، جذب آن به طور طبیعی افزایش می‌یابد. از طرف دیگر، استرس هم می‌تواند جذب آهن را افزایش دهد. جذب آهن تحت تأثیر عوامل گوناگون دیگری از جمله سن، وضعیت سلامتی، میزان و فرم شیمیایی آهن بلع شده و همچنین تناسب آن با سایر اجزای رژیم غذایی نیز است به عنوان مثال، مس، روی، کادمیوم و منگنز در جذب بافتی، با آهن رقابت می کنند.
درک درست از عوامل کنترل کننده جذب آهن، مستلزم ارزیابی مواد معدنی در قالب یک گروه و سایر فعل و انفعالات مربوط به رژیم غذایی است.
آهن، پس از جذب شدن، به شکل ترانسفرین در خون منتقل می‌شود و به عنوان دو ترکیب غیر “هِم”، یعنی هموسیدرین و شکل رایج‌تر که فریتین است، در بافت‌ها ذخیره می‌شوند. فریتین و هموسیدرین در تمام بدن و به طور مشخص در کبد و طحال پیدا می‌شود. با افزایش آهن تام بدن، نسبت هموسیدرین به فریتین هم افزایش می‌یابد.
بیماریزایی
پاتوژنز بیماری ذخیره آهن (ISD) در پرندگان به خوبی مشخص نشده است، اما براساس برخی از فرضیات، علت بیماری مرتبط با ژنتیک و رژیم غذایی دانسته شده است. باید منبع و میزان در دسترس بودن آهن مواد غذایی را مورد توجه قرار داد. آهن بر پایه هموگلوبین، که در محصولات گوشتی مانند غذای سگ یا گربه و نوزاد موش وجود دارد، در مقایسه با آهن غیر-هِم، راحت‌تر جذب می‌شود.
همچنین در نتیجه استفاده از ظروف چدنی که به خوبی لعاب کاری نشده‌اند، مسمومیت با آهن می‌تواند به صورت ثانویه رخ می‌دهد.
ولی پرسشی که مطرح می‌شود این است که چرا بیماری ذخیره آهن (ISD) معمولاً در گونه‌های غیرحساس که از رژیم غذایی حاوی مقادیر بالای آهن تغذیه کرده‌اند، ایجاد نمی‌شود؟ در مقابل، چرا گونه‌های حساس قادر به کنترل جذب آهن و تنظیم میزان برداشت آن برای جلوگیری از انباشتگی آهن اضافه نیستند؟
در انسان، هموکروماتوز مرتبط با نوعی نقص کروموزومی است که باعث کاهش خروج آهن از سلول‌ها یا افزایش جذب آهن از دئودنوم و همچنین بیشتر شدن بازیابی آهن ماکروفاژی می‌شود.
استعداد ژنتیکی، به عنوان یک عامل زمینه ساز، در گونه‌هایی از پرندگان که به انباشتگی آهن حساس هستند نیز، پیشنهاد شده است.
به عنوان مثال، میناها و سارها به شکل کارآمد‌تری آهن موجود در مواد غذایی را جذب می‌کنند و حتی در شرایطی که ذخایر آهن بدن کافی هستند، نمی‌توانند میزان جذب آهن را تنظیم کنند و با Down-regulation کاهش دهند.
وجود شباهت‌هایی میان توزیع بافتی آهن كبدی در میناها و سایر گونه‌های حساس به ذخیره آهن، با هموکروماتوز اولیه در انسان، حاکی از آن است که ممکن است نوعی استعداد ژنتیکی در بروز ISD دخیل باشد.
پرندگانی که مستعد ابتلا به ISD هستند ممکن است بومی محیط‌هایی باشند که میزان آهن غذایی آنها به طور طبیعی پایین است. در مطالعه ای که بر روی توکان‌های سینه گوگردی آزاد در طبیعت انجام شد، مشاهده گردید که غذاهایی که توسط این پرندگان خورده می‌شده، عموما دارای میزان آهن پایینی بوده است.
ریسک ابتلا به ISD در گونه‌های از پرندگان که عمدتا از میوه‌ها تغذیه می‌کنند ممکن است بیشتر باشد زیرا میوه‌ها دارای مقدار کمی از آهن هستند. افزودن آسکوربیک اسید (معادل ویتامین (C به جیره‌‌ی مرغ‌ها، می‌تواند باعث افزایش آهن تام بدن شود.
علائم بالینی
علائم ISD مرتبط با میزان کاهش عملکرد کبدی است و شامل افسردگی، کاهش وزن و اتساع حفره سلومی است که می‌تواند به صورت ثانویه ناشی از هپاتومگالی و نشت مایعات به حفره سلومی باشد.
فشار ایجاد شده بر روی کیسه هوایی ممکن است منجر به تنگی نفس شود. برخی دامپزشکان نویسنده‌ی منابع تخصصی، همچنین وجود علائم وستیبولار نظیر عدم تعادل، پرکنی و شواهدی از مشکلات تولید مثلی در پرندگان مبتلا به ISD را گزارش کرده‌اند که همه آنها می‌تواند مشکلات ثانویه ایجاد شده ناشی از اختلال در عملکرد کبد و اِدم باشد.
آهن در سیتوپلاسم سلول‌های کبدی و ماکروفاژهای اپیتلیوئید تجمع می‌یابد و ممکن است منجر به آسیب کبد شود. نکروز میوکارد یک یافته نادر در ISD است که در نهایت ممکن است منجر به نارسایی قلبی شود.
تشخیص:
تشخیص ISD پیش از مرگ چالش برانگیز است. در بیمارانی از گونه‌های حساس به ذخیره آهن که علت اختلال عملکرد کبد یا مشکلات گردش خون آنها مشخص نشده، اولین قدم شک کردن به هموکروماتوز است.
آزمایش خون
آزمایشات هماتولوژی و بیوشیمی سرم معمولاً تست‌های مفیدی برای تشخیص ISD نیستند، اگرچه ممکن است در نتیجه این بیماری مقادیر آنزیم های کبدی افزایش یافته باشد اما در مقابل میزان اسیدهای صفراوی سرم حتی با وجود ISD شدید هم ممکن است در حد نرمال باقی بماند.
در بیماران انسانی مجموعه ای از آزمایش‌ها شامل آهن سرم، فریتین سرم، غلظت ترانسفرین، معاینه گیرنده های فریتین و اشباع ترانسفرین (TS) انجام می شود.
- برای تشخیص وجود مقادیر بالای آهن در پرندگان از آزمایش سطح ترانسفرین استفاده شده است.
- در پرندگان هنوز میزان فریتین سرم در دسترس نیست، اما می‌دانیم که سطح فریتین ممکن است به دلایل دیگری غیر از ازدیاد آهن، مانند التهاب، عفونت، بیماری‌های کبدی و همولیز نیز افزایش یابد.
- بسیاری از بیماران انسانی سطح TS بالایی دارند که از میزان 45٪ تا 50٪ نیز گذر می‌کند. اما به صورت کلی پرندگان معمولاً در مقایسه با پستانداران سطح TS بالاتری دارند.
- سطح آهن سرم و ظرفیت اتصال آهن تام، هر دو شاخص‌های ضعیفی از وضعیت آهن تام یا کبدی در پرندگان هستند. میزان آهن سرم در طوطی‌سانان گزارش شده است، اما دامنه تغییرات بین تا ۰.۴ تا ۱۱.۹۴ ppm و بیش از حد گسترده است و نمی‌تواند به عنوان یک بازه‌ی مرجع قابل اعتماد مورد استفاده قرار گیرد. خیراً دامنه آهن ۲.۲۵ تا ۶.۲۵ ppm در طوطی‌های آمازون هیسپانیولا به عنوان بازه‌ی مرجع آهن در این گونه گزارش شده است. پژوهشگران معتقدند که مقادیر بیش از ۶.۲۵ ppm ممکن است احتمال وجود هموکروماتوز را نشان دهد: اگرچه، وجود میزانی از آهن که در محدوده این بازه مرجع ذکر شده باشد هم الزاما وجود بیماری را رد نمی‌کند.
تصویربرداری
تغییرات رادیوگرافیک متداول در پرندگان مبتلا به ISD شامل هپاتومگالی، کاردیومگالی و در نهایت وجود مایع در حفره سلومی است. با این حال، چالش‌های فنی اساسی در سونوگرافی پرندگان وجود دارد، با این‌حال این روش می‌تواند برای کمک به انجام درست بایوپسی یا شناسایی تغییرات ساختاری مشخص در کبد مفید باشد.
MRI اغلب برای غربالگری مبتلایان به انباشتگی آهن در انسان‌ها استفاده می شود MRI .نمی‌تواند برای تشخیص قطعی انباشتگی آهن مناسب باشد. البته نکته‌ی مهمی که وجود دارد این است که در انسان هایی که دچار هموسیدروز هستند، تراکم سیگنالی (شفافیت) کبد به شکل منتشر کاهش می‌یابد؛ اما در MRI سایر بیماری‌های کبدی که تراکم سیگنالی را کاهش می‌دهند، نواحی ندولار مشاهده می‌شود .همچنین مطالعات انسانی متعددی همبستگی میان تراکم سیگنالی MRI بافت کبدی و میزان کمّی آهن موجود در آن را نشان می‌دهند.
بایوپسی کبد
تشخیص قطعی ISD به بافت شناسی یا سم شناسی بافت کبد متکی است. میزان آهن غیر “هِم” کبدی در سارهایی که بر اثر ابتلا به ISD مرده بودند، بین ۴۰۰۰ تا ۸۰۰۰ ppm بوده است.
با وجود اینکه بازه‌ی مرجع برای میزان طبیعی آهن کبدی، در مورد بسیاری از گونه‌های پرندگان مشخص نیست، اما به طور کلی این میزان باید کمتر از ۵۰۰ ppm باشد.
میزان آهن کبد تحت تأثیر سن و تغییرات فصلی مانند مهاجرت یا پر ریزی قرار می‌گیرد. از طرفی گردش آهن در مراحل مختلف چرخه تولیدمثل در مرغ‌های ماده نیز متفاوت است.
اگرچه بیهوشی و جراحی می‌تواند به صورت ذاتی همراه با خطرات و ریسک‌هایی باشد، اما با این وجود بایوپسی کبد در حال حاضر مطمئن‌ترین و مستقیم‌ترین روش برای ارزیابی سطح آهن بدن پیش از مرگ است.
بررسی‌های بافتی در موارد بالینی ISD نمایانگر تغییر شکل ساختار کبد با نودول‌های متعدد و متراکم از ماکروفاژها و سیتوپلاسم متورم خواهد بود (شکل 2). هپاتوسیتها و ماکروفاژها به شدت با رنگدانه قهوه‌ای پر شده‌اند که با رنگ اختصاصی آهن یعنی Prussian blue ، مثبت رنگ می‌گیرد و به رنگ آبی در می‌آید (شکل ۳).
آسیب‌شناسان پروگنوز بیماری را با درجه بندی میزان فیبروز و به دنبال پیدا کردن ضایعات مرتبط تخمین می‌زنند. این روش بیشتر مبتنی بر نظر و ذهنیت پاتولوژیست است. آنالیز کمی تصاویر کامپیوتری حاصل از نمونه‌های بیوپسی کبد نیز برای ارزیابی عینی و به دور از نظر شخصی تغییرات میزان آهن سلول‌های کبدی استفاده می‌شود. در حقیقت، اینطور گفته می‌شود که ارزیابی بافتی، بدون استفاده از قابلیت بهبود تصویری، می‌تواند در شناسایی مقادیر کوچک اما قابل توجه افزایش ذخایر آهن کبدی در موارد غیربالینی، بسیار غیرحساس باشد.
مانیتورینگ میزان آهن
دقیق‌ترین روش برای کنترل وضعیت آهن در پرندگان از طریق بایوپسی کبد استMRI . کبدی نیز ممکن است بعد از تشخیص قطعی حاصل از بایوپسی، مورد استفاده قرار گیرد تا تغییرات تراکم سیگنال مربوط به ذخایر آهن کبدی کنترل شود.
اما به طور کلی با توجه به شرایط و امکانات موجود می توان درباره انجام دادن یا ندادن بایوپسی کبد تصمیم گرفت چنانچه درگونه های حساس با توجه به نوع تغذیه فرض بر احتمال وجود بیماری ذخیره آهن گذاشته می شود در نتیجه بالانس جیره غذایی و حذف منابع غنی از آهن ضرورت دارد.
مختصری بر درمان
به طور کلی درمان شامل فلبوتومی، شلاته و خارج کردن آهن اضافی مصرفی از بدن و یا تغییر و کاهش میزان آهن و ویتامین C رژیم غذایی است. انتخاب نوع درمان به وضعیت مالی، استرس ناشی از اقدامات درمانی و توانایی سرپرست پرنده در انجام مراحل درمان بستگی دارد.
متأسفانه، زمانی که پرنده به دلیل تجمع و رسوب مقادیر زیادی آهن و فیبروز ناشی از آن، به شدت بیمار شده باشد، گاهی ممکن است برای انجام درمان بسیار دیر شده باشد.
