Молекулярные и клеточные особенности метаболизма железа в организме человека

Железо является биологически важным элементом, но также потенциально токсичным в определенных дозах. Его концентрация строго контролируется на клеточном и системном уровнях, чтобы предотвратить как дефицит, так и перегрузку железа. Белки, регулирующие обмен железа, посттранскрипционно контролируют гены, кодирующие белки, которые модулируют поглощение, рециркуляцию и хранение железа и регулируются по механизму обратной связи. Основным регулятором системного гомеостаза железа является пептид печени гепсидин, который контролирует уровень железа в сыворотке посредством деградации ферропортина в энтероцитах, поглощающих железо, и макрофагах, рециркулирующих железо. В данном обзоре особое внимание уделяется самым последним открытиям в области биологии железа, нарушению регуляции оси гепсидин-ферропортин при заболеваниях, связанных с железом, и тому, как результаты исследований влияют на клинические исходы.

Недостаточное производство гепсидина является главной причиной перегрузки железом, в то время как избыток гепсидина вызывает ограничение использования железа. Мутации генов гемохроматоза приводят к избытку железа путем подавления сигнального пути BMP-SMAD в печени или вызывая устойчивость к гепсидину. При железонагрузочных анемиях, таких как β-талассемия, усиленный, хотя и неэффективный, эритропоэз высвобождает эритроферрон, который связывает лиганды рецептора BMP, тем самым ингибируя гепсидин. При железорезистентной железодефицитной анемии мутации ингибитора гепсидина TMPRSS6 активируют путь BMP-SMAD. Интерлейкин-6 при остром и хроническом воспалении повышает уровень гепсидина, вызывая ограниченный железом эритропоэз и анемию воспаления в присутствии насыщенных железом макрофагов.

Лучшее понимание гомеостаза железа и его регуляции влияет на установленные схемы перорального лечения железом и выбор перорального или внутривенного железа при лечении дефицита железа. Более того, это ведет к разработке таргетных методов лечения перегрузки железом и воспаления, в основном сосредоточенных на манипулировании осью гепсидин-ферропортин.

Источник: https://www.haematologica.org/article/view/9512

Материал подготовлен врачом-терапевтом Красняк И.В.