HOMEOSTASIS DEL HIERRO FISIOLOGIA HUMANA 2014

Prof Claudia Patricia Serrano Bioquímica Esp en Docencia y Gestión Universitaria – Esp en Hematología

OBJETIVOS  COMPRENDER

LA IMPORTANCIA DEL HIERRO EN EL ORGANISMO.  Conocer los mecanismos de regulación y homeostasis del mineral.  Conocer las funciones de las proteínas reguladoras de la homeostasis del Fe.  Relacionar la regulación del Fe y la función de la Hemoglobina

HOMEOSTASIS DEL HIERRO

METABOLISMO DEL HIERRO: INGRESOS:

PÉRDIDAS:

ALIMENTOS

MENSTRUACIÓN

HIERRO MEDICINAL

DESCAMACIÓN CELULAR PIEL E INTESTINO

TRANSFUSIONES DE ERITROCITOS

HEMORRAGIAS

METABOLISMO DEL HIERRO: Componente celular esencial:  Cofactor

enzimático

Cadena respiratoria mitocondrial;  Ciclo de Krebs;  Síntesis del DNA;



 Transporte

de O2 (Hb y mioglobina)

Acumulación Intracelular:  Muy

tóxica  Cataliza formación de radicales oxhidrilos altamente tóxicos…

METABOLISMO DEL HIERRO: I. INGRESO HIERRO DE LA DIETA HEMÍNICO

CARNES, VÍSCERAS

ABSORCIÓN TOTAL

NO HEMÍNICO

Huevo, cereales, legumbres ABSORCIÓN EN VALORES BAJOS

METABOLISMO DEL HIERRO:  Biodisponibilidad

del hierro en presencia de componentes de la dieta:  Alta (2.1 mg/día): Carne DE VACA, pescado, pollo, broccoli; coliflor, calabaza; guayaba, limón, naranja, tomate;  Mediana

(1.4 mg/día): harina de maíz o de trigo, melón, zanahoria, papa;  Baja

(0.7 mg/día): maíz, avena, arroz, manzana, lentejas, espinaca, huevo, nueces, proteína de soja, uva.

METABOLISMO DEL HIERRO:

 El

hombre ingiere entre 10 y 20 mg/día de hierro, del cual se absorbe sólo el 10%.

 Normalmente,

un varón adulto debe absorber diariamente 1 mg. de hierro elemental para satisfacer sus necesidades y las mujeres en edad fértil 1.4 mg.

METABOLISMO DEL HIERRO: II. ABSORCIÓN  El

hierro se ingiere en forma férrica, siendo reducido en el estómago por el HCl a ferroso, que es la forma en que es absorbido en DUODENO, que también posee una ferrireductasa en el borde en cepillo de la célula absortiva.

METABOLISMO DEL HIERRO: 

La absorción de hierro depende de: 



1. los depósitos del organismo HEPCIDINA

2. el ácido tánico y los fitatos la inhiben;  Acomplejan al Fe 3+ 

3. el ácido ascórbico la incrementa. 

Fe3+ / Fe2+

METABOLISMO DEL HIERRO:



El transporte a través de la membrana de la vellosidad intestinal lo realiza una proteína transportadora de metales divalentes (DMT 1);



Dentro del enterocito, el hierro puede ser almacenado como ferritina o transportado hacia fuera a través de la superficie basolateral de la célula por la ferroportina 1, reoxidado por una hefaestina y finalmente unido a la transferrina

METABOLISMO DEL HIERRO:  La

transferrina se presenta en dos formas: monoférrica y diférrica.

 El

 El

recambio es muy rápido (10 a 15´);

complejo hierro-transferrina circula en el plasma hasta que interactúa con receptores específicos que se alojan en la superficie de las células eritorides de la médula y en el hepatocito.

METABOLISMO DEL HIERRO:

 El

reciclado es eficiente y de gran conservación del hierro procedente de los eritrocitos viejos que mantienen el equilibrio de la eritropoyesis;

 Cada

ml. de sangre contiene 1 mg. de hierro elemental. Se necesitan 16 a20 mg/día de hierro para reponer los eritrocitos perdidos por envejecimiento.

METABOLISMO DEL HIERRO:  El

hierro para la eritropoyesis proviene de 2 fuentes:

absorción intestinal del hierro de la dieta reciclaje del hierro de los eritrocitos senescentes 



 En

ambos casos, participan gran número de moléculas transportadoras y reguladoras para su distribución a los tejidos

HOMEOSTASIS DEL HIERRO: Proteínas involucradas Transferrina Ferritina

Receptor

de transferrina

IRE:

elementos de respuesta al hierro IRP: proteínas regulatorias del hierro

HOMEOSTASIS DEL HIERRO:  IRE (RNAm) Interacción IRP-IRE

Elementos de respuesta al hierro:

 IRP

1 y 2:

Proteínas regulatorias del hierro





RNAm de cadena L y H de ferritina (rol central en almacenamiento); RNAm de sintetasa del ALA eritroide (rol central en consumo de Fe);  RNAm del receptor de transferrina (rol central en ingreso de Fe a la célula)…

HOMEOSTASIS DEL HIERRO: Factores que modifican la interacción

IRP-IRE:

 1.

Contenido celular de hierro;  2. Radicales libres producidos por células inmunes activadas: óxido nítrico; peróxido de hidrógeno; 



 3. 

Citoquinas:

Mec. indirecto: producción radicales libres;  Mecanismo directo.

HOMEOSTASIS DEL HIERRO: Interacción IRP-IRE Deficiencia de hierro: Estimula ligadura de IRP a IRE  Bloquea expresión de ferritina y d-ALA;  Aumenta expresión de receptor de transferrina.

Aumento de Fe: Reduce ligadura IRP a IRE  Estimula síntesis de ferritina y d-ALA;  Degradación de RNAm del receptor de transferrina.

HEPCIDINA:  Acrónimo

de “hepatic bactericidal protein”;  Actividad antimicrobiana;  Codificada por gen localizado en el brazo largo del cromosoma 19

HEPCIDINA: expresión Se sobrexpresa con niveles altos de Fe ;  Su expresión está regulada por el hierro y el estímulo inflamatorio;  Su transcripción se correlaciona en forma inversa con la saturación de la transferrina férrica;  Su expresión también es regulada por el gen HFE



HEPCIDINA: efectos  Disminuye

la salida de hierro de la célula, por lo que es considerado un regulador negativo de:

  

la absorción de hierro en el intestino delgado el transporte transplacentario; liberación del hierro por los macrófagos

BIBLIOGRAFÍA PARA PROFUNDIZAR: METABOLISMO DEL HIERRO 1. http://www.hospitalelcruce.org/pdf/revista/revis3/nota2.pdf Nuevas moléculas que regulan el metabolismo de hierro Autores: Dr. CARMELO CAPPA, Dra. ALEJANDRAMARTI Servicio de Hematología del Hospital El Cruce Revista Científica Hospital El Cruce Año1, Nº 3, Marzo 2009 ISSN 1852-3579 Propiedad del Hospital de Alta Complejidad en Red El Cruce Av. Calchaquí 5401e / Lope de Vega y Rastreador Fournier C.P. (1888) Florencio Varela. Buenos Aires – Argentina. TEL: 011 4210-7109 int. 1528 [email protected] / www.hospitalelcruce.org 2. http://www.scielo.org.ar/pdf/abcl/v39n3/v39n3a05.pdf Homeostasis del hierro. Mecanismos de absorción, captación celular y regulación Gladys Pérez, Daniela Vittori, Nicolás Pregi, Graciela Garbossa, Alcira Nesse Laboratorio de Análisis Biológicos, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. Acta Bioquímica Clínica Latinoamericana 2005; 39 (3): 301-14 Versión On-line ISSN 1851-6114 3. http://bvs.sld.cu/revistas/hih/vol21_3_05/hih03305.htm Nuevos conocimientos sobre el metabolismo del hierro MsC. Mariela Forrellat Barrios, Dra. Norma Fernández Delgado y Dr. Porfirio Hernández Ramírez Instituto de Hematología e Inmunología Revista Cubana de Hematología, Inmunología y Medicina Transfusional Vol 21, N° 3, Septiembre – Diciembre, Año 2005 4. http://www.revistabioanalisis.com/arxius/notas/nota1_28_Bioanalisis.pdf Valor Clínico de las Principales Proteínas del Metabolismo del Hierro Dra. María Lucrecia Conti Biolinker SRL Revista Bioanálisis I Jul · Ago 2009 5.http://www.seqc.es/dl.asp?190.149.209.249.18.14.31.7.101.130.5.96.239.189.84.105.205.159.44.1 Proteínas relacionadas con el metabolismo del hierro D. Pérez Surribas Laboratori Pasteur. Andorra la Vella. Miembro de la Comisión de Proteínas del Comité Científico de la Sociedad Española de Bioquímica Clínica y Patología Molecular Química Clínica 2005; 24 (1) 5-40 6. http://bvs.sld.cu/revistas/hih/vol20_3_04/hih03304.htm Hepcidina: nueva molécula, nuevos horizontes MsC. Mariela Forrellat Barrios y Dra. Norma Fernández Delgado Instituto de Hematología e Inmunología Revista Cubana de Hematología, Inmunología y Hemoterapia Volumen 20, N° 3, Septiembre – Diciembre, Año 2004 7. http://scielo.sld.cu/pdf/hih/v25n3/hih02309.pdf Matriptasa 2: nuevo eslabón en el metabolismo del hierro MsC. Mariela Forrellat Barrios, Dra. Norma Fernández Delgado y Dr. Porfirio Hernández Ramírez Instituto de Hematología e Inmunología Cubana Hematol Inmunol Hemoter [online]. 2009, vol.25, N°.3 [citado 2011-05-07], pp. 0-0 . Disponible en: . ISSN 0864-0289.

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