Regulacija apsorpcije željeza

željeza homeostazu održava mehanizam povratnih informacija između potrebe organizma za ovaj trag i apsorpciju željeza u crijevu. Postoji nekoliko faktora koji utiču na nivo apsorpcije crijevnih gvožđa:

1. ukupno tijelo željeza;
2. eritropoetična nivo aktivnosti CM;
3. koncentracija Hb u eritrocitima;
4. O sadržaju₂ u krvi;
5. razinu upalnih citokina.

Intestinalnu apsorpciju željeza se povećava smanjenjem trgovine željeza u organizmu, poboljšanje eritropoetična aktivnost anemije ili hipoksije. Nasuprot tome, apsorpcija željeza se smanjuje u upalnih stanja, što može biti uzrok anemije. apsorpcija Višak željeza u odnosu na svoje rezerve u organizmu, nasljedne hemokromatozom je znak (NG). Apikalnoj membrana diferenciranih enterocytes koja je okrenuta prema lumen creva, specijalizirane transport hem, i neorganskog željeza u ćeliji.

Video: Regulatorna i signalne supstance

Ovaj proces se sastoji od nekoliko koraka:

1. konverzija Fe⁺³ u Fe⁺²;
2. apikalni snimanje;
3. očuvanje željeza u enterocyte ili prenijeti na basolateral membrane;
4. izvoza gvožđa preko basolateral membranu u cirkulaciju krvi.

Utvrđene molekularne učesnika svake od ovih procesa. Konverzija Fe⁺³ u Fe⁺² Javlja se u enterocyte četka granice, uz učešće duodenuma ferroreduktazy. onda Fe⁺² transportuje preko apikalnoj plazma membrane enterocyte dvovalentne metalne transporter (DMT-1). Ispuštene u enterocyte Fe⁺² može se čuvati i intraćelijski feritina (i izlučuje u lumen kada starenja enterocyte piling) ili prenose kroz basolateral membranu u krvotok. Proces transfera željeza kroz enterocyte basolateral membrana ferroportin odvija uz podršku ferroksidaznoy homolog ceruloplasmin aktivnost - Hephaestin. Poznato je da kada postoji povećana proizvodnja IDA DMT-1, i ferroreduktazy ferroportin. Hem željeza se apsorbira drugi, vrlo efikasan način, međutim, molekularni mehanizmi željeza transporta u enterocyte a tada još nije utvrđena. Također je opisao mucina-integrina mobilferrinovy ​​put željeza ulaska u enterocyte.

Iron ispuštene u cirkulaciju vezuje za transferin i prevezli do mjesta upotrebe i skladištenja. Većina željeza koristi u erythron za sintezu hemoglobina, zbog visoke razine ekspresije TGF 1 na srž EPC.

Starenje eritrocita prolaze fagocitozu od strane makrofaga. Otpuštena tokom raspada hemoglobina željeza iz makrofaga novo izvozi u krvotok preko ferroportin sličan duodenuma ferroportin izražena u duodenumu.

Hepatocita i deponovan željeza, prijema iz krvi portala. U slučaju povećanja zahtjeva željeza, to se izvozi iz hepatocita i uz učešće ferroportin. Ferroportin posredovana oslobađanje željeza iz enterocytes, makrofaga i hepatocita je odlučujući faktor u homeostazi željeza.

Video: biohemije, metabolizam ugljikohidrata

Path signalizaciju i molekularne komponente koje su uključene u složene mehanizme apsorpcije željeza, dugo ostao nepoznat. To pretpostavlja postojanje hormona koji reguliraju željeza homeostazu i omogućiti interakciju između procesa apsorpcije, reciklaže i očuvanja željeza u depou. Otvaranje hepcidina pokazala hepatocita važnu ulogu u priznavanju statusa željeza u organizmu i modulacija ferroportin posredovane oslobađanje intracelularne željeza.

Hepcidin

U 2001. godini, Park et al. u toku istraživanja o antimikrobna svojstva raznih ljudskih bioloških tekućina prijavio izolacija novog peptida ljudskog urina, koji se zove "hepcidina» (hepcidina). Naslov novog peptida je dobijen kombinacijom dvije riječi: hepar i cidin (lat - uništavanje - naglašava antimikrobna svojstva proteina.) (Lat - - jetra mjesto sinteze peptida.). Kasnije se pokazalo da hepcidina sinteza javlja u tubularnu sistemu. Krause i dr. bez obzira na Park et al. Dobili smo sličan peptid iz plazme ultrafiltrata i nazvao je LEAP1.

Disregulacije proizvodnje hepcidina može biti važno za razvoj najmanje dva patološka stanja: NG i anemija kronične bolesti (AHB). Izraz hepcidina sa NG je neprimjereno nizak nivo željeza, dok je kod upalnih bolesti povećan hepcidina nivou. Kada NG je označen povećanu apsorpciju crijevnih željeza i željeza u nedovoljno ćelijama MMC u kombinaciji s povišenim kruži transferina željeza zasićenje. Hepatocita postaju preopterećeni željeza, uglavnom zbog toga što apsorpciju željeza iz opticaja ekstracelularnog premašuje izvoz ferroportin posredovane unutarćelijskih željeza iz hepatocita. Nasuprot tome, kada AHB željeza kašnjenje u enterocytes, hepatocitima i makrofaga dovodi do značajnog smanjenja željeza zasićenje transferina željeza eritropoeze (ZHDE) razvoj upale i anemije. Dakle, akcija hepcidina može se objasniti poremećaje metabolizma željeza u NG i AHB.

Iron metabolizam je pod jakim uticajem drugih genetskih faktora. Većina pacijenata sa NG su homozigot za str. Cys282Tyr-mutacije u HFE-gen. I iako gotovo svi od njih imaju veću prosječnu razinu u serumu feritina - individualne varijacije je prilično velik. HFE-mutacija je najčešći, ali ne i jedini uzrok preopterećenja naslijedila željeza. Osim toga HFE, druge genske mutacije mogu dovesti do smanjenja sinteze hepcidina i kliničkih NG. Jedan od tih gena - TGF 2 kodiranje izraz transferin receptora tipa 2 je vrlo izražena u hepatocitima. Smatra se da TGF 2 mogu djelovati kao "senzor" cirkulirajuće koncentracije željeza i na taj način utjecati na ekspresiju hepcidina. Još jedan takav gen - HJV (gemoyuvelin) - koja je mutirala u većine bolesnika s adolescenata NG. HFE, 2 i TGF-HJV može regulirati izražavanje hepcidina. Polimorfizam ovih gena može dovesti do različite varijacije detekciju indikatora metabolizma željeza. Molekularni mehanizmi utjecaja na ekspresiju ovih gena je nepoznat hepcidina.

Postoje dokazi da hepcidina je takođe u stanju da inhibira eritropoetična aktivnost KM u smanjene proizvodnje EPO smanjenjem ekspresije anti-apoptoze proteina PBAD i srodnih apoptoze indukcije kolonija EPC. Prema tome, hepcidina može djelovati direktno na eritroidno predak ćelije, čime se smanjuje prag osjetljivosti na EPO. S druge strane, J. i poboljšane eritropoetična aktivnost CM smanjuje proizvodnju hepcidina na veoma nizak nivo. Čak i jedna injekcija od RhEPO značajno smanjuje koncentraciju Hepcidin u serumu nakon 24 sata. Ali EPO čini se da nije direktan regulator hepcidina proizvodnje. Mehanizmi kojima eritropoeze negativno utjecati na proizvodnju hepcidina, nejasno. Kao posrednici takvi efekti mogu se smatrati nepoznati topivih faktora eritroidno ćelija koštane srži, kao i smanjenje koncentracije cirkulirajućih ili deponovan željeza. Hipoksija može suzbiti proizvodnju hepcidina direktno preko GIF ili kroz povećanu proizvodnju EPO i syazannogo ovo dobit eritropoeze.