Stored red blood cell transfusions: Iron, inflammation, immunity, and infection

The potential adverse effects of transfusion of red blood cells after prolonged storage have been hotly debated. During refrigerated storage, red blood cells are damaged, a process known as the red blood cell “storage lesion.” We hypothesized that the delivery of a bolus of iron derived from these rapidly cleared, damaged, red blood cells is responsible for some of the adverse effects of transfusion. Iron may play a role in producing a pro-inflammatory response to transfused red blood cells, potentially through the effects of reactive oxygen species on stress pathways and inflammasome activation. Furthermore, the excess iron may impair the host's ability to combat infection by its innate iron-withholding pathways. This symposium paper summarizes the background for the “iron hypothesis” as it relates to transfusion of red blood cells after prolonged refrigerated storage. It also includes a summary of the data from recent murine and human studies, and concludes with a discussion of several unresolved questions arising from these published studies.

RésuméLe potentiel effet délétère de la transfusion de globules rouges après une conservation prolongée reste un sujet de débat. Durant la conservation réfrigérée, les globules rouges subissent des lésions de stockage. Nous avons posé l’hypothèse que la délivrance d’un bolus de fer, dérivé de ces globules rouges conservés et rapidement éliminés de la circulation, peut être responsable de certaines réactions indésirables imputées à la transfusion. Le fer peut jouer un rôle en induisant une réponse pro-inflammatoire, potentiellement, via les effets des espèces réactives de l’oxygène sur les voies de stress et sur l’activation des facteurs d’inflammation. De plus, un excès de fer peut diminuer la capacité de l’hôte à se défendre contre les agents infectieux par les voies innées de la prise en charge du fer. Ce manuscrit résume l’état de l’art de « l’hypothèse fer », en relation avec la transfusion de globules rouges conservés de façon prolongée dans des conditions réfrigérées. Il inclut aussi un résumé des données récentes sur le sujet, obtenues chez l’homme et sur des modèles murins, pour conclure avec une discussion sur un certain nombre de questions soulevées par ces études et non résolues à ce jour.