Regulácia vstrebávanie železa

železo homeostázy je udržiavaný pomocou mechanizmu spätnej väzby medzi potrebou organizmu na tejto trase a vstrebávanie železa v čreve. Existuje niekoľko faktorov, ktoré ovplyvňujú hladinu črevné vstrebávanie železa:

1. Celkom železa v organizme;
2. erytropoetická úroveň aktivity CM;
3. koncentrácie hemoglobínu v erytrocytov;
4. O obsahu₂ v krvi;
5. úroveň zápalových cytokínov.

Črevná absorpcia železa je zvýšená znížením zásoby železa v tele, zlepšenie erythropoietickou aktivitu anémia alebo hypoxie. Naopak, absorpcia železa redukuje na zápalové stavy, ktoré môžu byť príčinou anémie. Prebytok absorpcia železa vzhľadom na jeho rezervy v organizme, dedičná hemochromatóza je znamenie (NG). Apikálnej membrány z diferencovaných enterocytoch, ktoré čelia črevnú lumen, špecializované transport hemu a anorganické železo v bunke.

Video: Regulačné a signalizačné látky

Tento proces sa skladá z niekoľkých krokov:

1. konverzie Fe⁺³ fe⁺²;
2. apical capture;
3. zachovanie železa v enterocytoch, alebo preniesť do bazolaterální membráne;
4. vyváža železa cez bazolaterální membránu do krvného obehu.

Identifikované molekulárnej účastníkov každej z týchto procesov. Konverzia Fe⁺³ fe⁺² Vyskytuje sa v hraniciach enterocytov kefy, za účasti dvanástnika ferroreduktazy. potom Fe⁺² transportované cez apikálnej plazmovej membráne enterocytov dvojmocného kovu transportéra (DMT-1). Vypustenie do enterocytov Fe⁺² môže byť uložená ako intracelulárne feritín (a vylučovaný do dutiny, keď starnutie enterocytov olúpať) alebo prevedené cez bazolaterální membránu do krvného obehu. Proces prenosu železa cez enterocytov bazolaterální membrány ferroportin vykonávané a podporované ferroksidaznoy homolog ceruloplasmín činnosti - Hephaestin. Je známe, že v prípade, že je zvýšená produkcia IDA DMT-1, a ferroreduktazy ferroportin. Heme železa je absorbovaný ďalší, veľmi efektívny spôsob, ako sa však stále ešte nebola stanovená molekulárnych mechanizmov transportu železa do enterocytov a potom. Tiež je popísaný mucínu-integrínu mobilferrinovy ​​cesty železa vstupujúceho do enterocytov.

Železa uvoľňujú do obehu sa viaže na transferín a transportované na miesto použitia a skladovania. Väčšina železa použitý v červeného obrazu pre syntézu hemoglobínu, v dôsledku vysokej hladiny expresie TGF 1 na EPC drene.

Aging erytrocyty prechádzajú fagocytózu makrofágy. Uvoľnený počas rozpadu hemoglobínu železa z makrofágov novo vyvážaných do krvného riečiska cez ferroportin podobné dvanástnika ferroportin vyjadrené v dvanástniku.

Hepatocyty tiež uložené železo, obdržaní z portálnej krvi. V prípade nárastu požiadaviek na železo, je exportovaný z hepatocytov tiež s účasťou ferroportin. Ferroportin sprostredkované uvoľňovanie železa z enterocytov, makrofágy a hepatocytov je určujúcim faktorom pre železné homeostázy.

Video: biochémia, metabolizmu cukrov

signalizačné cestu a molekulárnej súčasti zapojené do zložitých mechanizmov vstrebávanie železa, na dlhú dobu zostala neznáma. To predpokladá existenciu hormónov, ktoré regulujú železa homeostázy a umožňujú interakciu medzi procesmi absorpcie, recyklácia a zachovanie železa v sklade. Otvorenie hepcidin ukázal hepatocytov dôležitú úlohu pri rozpoznávaní stavu zásob železa v tele a modulácie ferroportin sprostredkované uvoľňovanie intracelulárneho železa.

hepcidin

V roku 2001, Park et al. V priebehu výskumu antimikrobiálnych vlastností rôznych ľudských biologických tekutinách označená izoláciu nového peptidu ľudského moču, ktorá sa nazýva "hepcidin» (hepcidin). Názov nového peptidu sa získa kombináciou dvoch slov: Hepar a CIDIN (Lat - zničenie - zdôrazňuje antimikrobiálne vlastnosti proteínu.) (Šírka - - pečeň miesto syntézy peptidov.). Neskôr bolo preukázané, že sa vyskytuje v hepcidin syntéza renálnej tubulárnej systému. Krause a kol. bez ohľadu na to Park et al. Získali sme podobný peptid z plazmy ultrafiltráte a nazval LEAP1.

Porucha regulácie výroby Hepcidin môže byť dôležitá pre rozvoj aspoň dvoch patologických stavov: NG a anémia chronických chorôb (AHB). Expresia hepcidinu NG je nevhodne nízkej hladiny zásob železa, zatiaľ čo u zápalových ochorení, zvýšené hepcidin úrovni. Pri NG je označený zvýšené vstrebávanie železa a železo v nedostatočnom buniek MMC v kombinácii so zvýšeným cirkulujúcim transferínu železa nasýtenia. Hepatocyty preťažená železo, najmä preto, že vstrebávanie železa z obehu extracelulárnej presahuje ferroportin sprostredkovanej export intracelulárneho železa z hepatocytov. Naopak, keď AHB oneskorenie železo v enterocytoch, hepatocytoch a makrofágy vedie k významnému zníženiu nasýteniu železa transferín železa erytropoézy (ZHDE) rozvoja zápalu a anémia. To znamená, že účinok hepcidinu možno vysvetliť poruchami metabolizmu železa v NG a AHB.

metabolizmus železa je silne ovplyvnená ďalšími genetickými faktormi. Väčšina pacientov s NG sú homozygotnou pre p. Cys282Tyr-mutácie v HFE géne. A hoci takmer všetci z nich majú vyššiu priemernú hladinu sérového feritínu - variabilita je pomerne veľká. HFE-mutácie je najčastejšia, ale nie je jedinou príčinou dedičné preťaženie železom. Okrem HFE ďalšie génové mutácie môžu viesť k zníženej syntéze hepcidinu a klinickej NG. Jeden z týchto génov - TGF 2 kódovanie expresie transferínu receptora typu 2, je vysoko exprimovaný v hepatocytoch. Predpokladá sa, že TGF 2 môže pôsobiť ako "senzor" cirkulujúce hladiny železa, a tým ovplyvňujú expresiu hepcidinu. Ďalšie taký gén - HJV (gemoyuvelin) -, ktorá je mutované v väčšiny pacientov s adolescentných NG. HFE, 2 a TGF-HJV môže regulovať expresiu hepcidinu. Polymorfizmus týchto génov môže viesť k rôznym variácií detekciu ukazovateľov metabolizmu železa. Molekulárne mechanizmy vplyv na expresiu týchto génov nie je známa hepcidin.

Existujú dôkazy, že hepcidin je schopný inhibovať aktivitu erythropoietickou KM k zníženej produkcii EPO redukciou expresie anti-apoptotický proteín pBAD a príbuzné indukcia apoptózy kolónie EPC. Tak hepcidin môže pôsobiť priamo na erytroidných progenitorových buniek, čím sa znižuje prah citlivosti na EPO. Na druhej strane, J. a zvýšenú aktivitu erytropoetická CM znížiť hepcidinu výroby na veľmi nízku úroveň. Dokonca aj jediná injekcia repo významne znižuje koncentráciu Hepcidin v sére po 24 hodinách. Ale EPO sa zdá byť v žiadnom prípade priamym regulátorom Hepcidin výroby. Mechanizmy, ktorými erytropoézu negatívne ovplyvniť produkciu hepcidinu, nejasný. Ako mediátorov tieto účinky môžu byť považované za neznáme rozpustných faktorov erytroidné bunky kostnej drene, a zníženie koncentrácie cirkulujúceho alebo uloženého železa. Hypoxia môže potlačiť produkciu hepcidinu priamo cez GIF alebo prostredníctvom zvýšenej produkcie EPO a syazannogo toto zosilnenie červených krviniek.