Regulace vstřebávání železa

železo homeostázy je udržován pomocí mechanismu zpětné vazby mezi potřebou organismu na této trase a vstřebávání železa ve střevě. Existuje několik faktorů, které ovlivňují hladinu střevní vstřebávání železa:

1. Celkem zásobou železa v organismu;
2. erytropoetická úroveň aktivity CM;
3. koncentrace hemoglobinu v erytrocytů;
4. O obsahu₂ v krvi;
5. úroveň zánětlivých cytokinů.

Střevní absorpce železa je zvýšena snížením zásoby železa v těle, zlepšení erythropoietickou aktivitu anémie nebo hypoxie. Naopak, absorpce železa redukuje na zánětlivé stavy, které mohou být příčinou anémie. Přebytek absorpce železa s ohledem na jeho rezervy v organismu, dědičná hemochromatóza je znamení (NG). Apikální membrány z diferencovaných enterocytech, které čelí střevní lumen, specializované transport hemu a anorganické železo v buňce.

Video: Regulační a signalizační látky

Tento proces se skládá z několika kroků:

1. konverze Fe⁺³ Fe⁺²;
2. apical capture;
3. zachování železa v enterocytech, nebo přenést do bazolaterální membráně;
4. vyváží železa přes bazolaterální membránu do krevního oběhu.

Identifikované molekulární účastníků každé z těchto procesů. Konverze Fe⁺³ Fe⁺² Vyskytuje se v hranicích enterocytů kartáče, za účasti dvanáctníku ferroreduktazy. potom Fe⁺² transportovány přes apikální plasmové membráně enterocytů dvojmocného kovu transportéru (DMT-1). Vypuštění do enterocytů Fe⁺² může být uložena jak intracelulárně feritin (a vylučován do dutiny, když stárnutí enterocytů oloupat) nebo převedeny přes bazolaterální membránu do krevního oběhu. Proces přenosu železa přes enterocytů bazolaterální membrány ferroportin prováděné a podporované ferroksidaznoy homolog ceruloplasminu činnosti - Hephaestin. Je známo, že v případě, že je zvýšena produkce IDA DMT-1, a ferroreduktazy ferroportin. Heme železa je absorbován další, velmi efektivní způsob, jak se však stále ještě nebyla stanovena molekulárních mechanismů transportu železa do enterocytů a pak. Také je popsán mucinu-integrinu mobilferrinovy ​​cesty železa vstupujícího do enterocytů.

Železa uvolňují do oběhu se váže na transferin a transportovány na místo použití a skladování. Většina železa použitý v červeného obrazu pro syntézu hemoglobinu, v důsledku vysoké hladiny exprese TGF 1 na EPC dřeně.

Aging erytrocyty procházejí fagocytózu makrofágy. Uvolněný během rozpadu hemoglobinu železa z makrofágů nově vyvážených do krevního řečiště přes ferroportin podobné dvanáctníku ferroportin vyjádřené v dvanáctníku.

Hepatocyty také uloženy železo, obdržení z portální krve. V případě nárůstu požadavků na železo, je exportován z hepatocytů také s účastí ferroportin. Ferroportin zprostředkované uvolňování železa z enterocytů, makrofágy a hepatocytů je určujícím faktorem pro železné homeostázy.

Video: biochemie, metabolismu cukrů

signalizační cestu a molekulární součásti zapojené do složitých mechanismů vstřebávání železa, na dlouhou dobu zůstala neznámá. To předpokládá existenci hormonů, které regulují železa homeostázy a umožňují interakci mezi procesy absorpce, recyklace a zachování železa ve skladu. Otevření hepcidin ukázal hepatocytů důležitou roli při rozpoznávání stavu zásob železa v těle a modulace ferroportin zprostředkované uvolňování intracelulárního železa.

hepcidin

V roce 2001, Park et al. V průběhu výzkumu antimikrobiálních vlastností různých lidských biologických tekutinách označena izolaci nového peptidu lidské moči, která se nazývá „hepcidin» (hepcidin). Název nového peptidu se získá kombinací dvou slov: hepar a CIDIN (Lat - zničení - zdůrazňuje antimikrobiální vlastnosti proteinu.) (Šířka - - játra místo syntézy peptidů.). Později bylo prokázáno, že se vyskytuje v hepcidin syntéza renální tubulární systému. Krause a kol. bez ohledu na to Park et al. Získali jsme podobný peptid z plazmy ultrafiltrátu a nazval LEAP1.

Porucha regulace výroby Hepcidin může být důležitá pro rozvoj alespoň dvou patologických stavů: NG a anémie chronických chorob (AHB). Exprese hepcidinu NG je nevhodně nízké hladiny zásob železa, zatímco u zánětlivých onemocnění, zvýšené hepcidin úrovni. Při NG je označen zvýšené vstřebávání železa a železo v nedostatečném buněk MMC v kombinaci se zvýšeným cirkulujícím transferinu železa nasycení. Hepatocyty přetížena železo, zejména proto, že vstřebávání železa z oběhu extracelulární přesahuje ferroportin zprostředkované export intracelulárního železa z hepatocytů. Naopak, když AHB zpoždění železo v enterocytech, hepatocytech a makrofágy vede k významnému snížení nasycení železa transferin železa erytropoézy (ZHDE) rozvoje zánětu a anémie. To znamená, že účinek hepcidinu lze vysvětlit poruchami metabolismu železa v NG a AHB.

metabolismus železa je silně ovlivněna dalšími genetickými faktory. Většina pacientů s NG jsou homozygotní pro p. Cys282Tyr-mutace v HFE genu. A přestože téměř všichni z nich mají vyšší průměrnou hladinu sérového feritinu - variabilita je poměrně velká. HFE-mutace je nejčastější, ale není jedinou příčinou dědičné přetížení železem. Kromě HFE další genové mutace mohou vést ke snížené syntéze hepcidinu a klinické NG. Jeden z těchto genů - TGF 2 kódování exprese transferinu receptoru typu 2, je vysoce exprimován v hepatocytech. Předpokládá se, že TGF 2 může působit jako „senzor“ cirkulující hladiny železa, a tím ovlivňují expresi hepcidinu. Další takový gen - HJV (gemoyuvelin) -, která je mutována v většiny pacientů s adolescentní NG. HFE, 2 a TGF-HJV může regulovat expresi hepcidinu. Polymorfismus těchto genů může vést k různým variací detekci ukazatelů metabolismu železa. Molekulární mechanismy vliv na expresi těchto genů není známa hepcidin.

Existují důkazy, že hepcidin je schopen inhibovat aktivitu erythropoietickou KM ke snížené produkci EPO redukcí exprese anti-apoptotický protein pBAD a příbuzné indukce apoptózy kolonie EPC. Tak hepcidin může působit přímo na erytroidních progenitorových buněk, čímž se snižuje práh citlivosti na EPO. Na druhé straně, J. a zvýšenou aktivitu erytropoetická CM snížit hepcidinu výroby na velmi nízkou úroveň. Dokonce i jediná injekce rEPO významně snižuje koncentraci Hepcidin v séru po 24 hodinách. Ale EPO se zdá být v žádném případě přímým regulátorem Hepcidin výroby. Mechanismy, kterými erytropoézu negativně ovlivnit produkci hepcidinu, nejasný. Jako mediátorů tyto účinky mohou být považovány za neznámé rozpustných faktorů erytroidní buňky kostní dřeně, a snížení koncentrace cirkulujícího nebo uloženého železa. Hypoxie může potlačit produkci hepcidinu přímo přes GIF nebo prostřednictvím zvýšené produkce EPO a syazannogo toto zesílení červených krvinek.