PROTEINAS DEL METABOLISMO DEL HIERRO

Transcripción

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2 PROTEINAS DEL METABOLISMO DEL HIERRO Ferritina (principal proteína de reserva) Transferrina (principal transportador) Receptor de transferrina (internalización del mineral) Cyt b D RTf1 RTf2 Absorción Captación DMT1 Mobilferrina b3-integrina Hemo-oxidasa Exportación Reciclaje Hefastina Ferroportina Hepcidina Ferritina Hemosiderina Tf Transporte Almacenamiento FNFT Haptoglobina Hemopexina IRP RTf2 Regulación Hemojuvelina Matriptasa HFE Lactoferrina

3 PROCESO EVOLUTIVO [Fe 2+ ] [Fe 3+ ] [O 2 ] [Fe 2+ ] [O 2 ]

4 Hierro PROPIEDAD Capacidad de existir en 2 estados de oxidación Y estabilizarse formando complejos; esto lo hace un importante centro catalítico de muchas reacciones bioquímicas FUNCIONES Intervención y control del flujo de electrones (citocromos) Cofactor en rutas bioenergéticas (catalasa peroxidasa) Síntesis de ADN Aporte de O 2 a los tejidos (hemoglobina mioglobina) SIEMPRE UNIDO A PROTEÍNAS!!!!! PROPIEDAD Hierro Capacidad de existir en 2 estados de oxidación; esto lo hace sumamente tóxico Radicales Hidroxilos Peróxidos Superóxidos Radicales libres Daño a: * Lípidos de membrana NUNCA LIBRE!!!!! * Ferroproteínas celulares * ADN

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6 ÁREA FUNCIONAL ÁREA DE INGRESOS ÁREA DE CIRCULACIÓN ÁREA DE CATABOLISMO Y PÉRDIDAS ÁREA DE DEPÓSITOS

7 Médula ósea (300 mg) Duodeno (1-2 mg/día) Utilización de hierro Eritrocitos en Circulación (Hemoglobina) (1.800 mg) Ingesta mg/día Hierro de la dieta Ingreso de hierro (0,5 2 mg/día) Utilización de hierro Músculo (Mioglobina) (300 mg) (3,4 mg/g Hb) (3 mg) Macrófagos Células reticuloendoteliales (600 mg) Circulación de hierro MCGP Pérdidas de hierro Desprendimiento de células mucosas (Descamación) (1 2 mg/día) Menstruación Otras pérdidas de sangre Hígado (1.000 mg) Depósito de hierro

8 Hierro Funcional Hemoproteínas: que utilizan hierro como cofactor se encuentran las que participan en el metabolismo del oxígeno (oxidasas, peroxidasas, catalasas e hidroxilasas) Citocromos: en la transferencia de electrones

9 ABSORCIÓN DE HIERRO Factores Intraluminales e Intramucosos (Duodeno) Hierro-Hem Soluble a ph<3 Mucina Receptor Integrina (transportador) Hierro-no-Hem Fe (degradación y Liberación de Fe) Fe 3+ Fe Fe-MUCINA-Fe Mobilferrina Fe 2+ Fe 3+ Fe 2+ Vía poco efectiva

10 ABSORCIÓN DE HIERRO Factores Intraluminales e Intramucosos (Duodeno) Hierro-Hem Soluble a ph<3 Mucina Hierro-no-Hem AA Fructosa Aminas Vit-C - Fe 3+ Quelación + Fe 3+ Fe 2+ Fe Fe-MUCINA-Fe Fe DMT1 Fe 2+ Te (Taninos) Bebidas Cola (Carbonatos) Huevo (Fosfoproteínas) Ferrireductasa Citocromo b D Vía efectiva

11 ABSORCIÓN DE HIERRO Factores Intraluminales e Intramucosos (Duodeno) Hierro-Hem Mucina Hierro-no-Hem Hemo-oxigenasa (degradación y Liberación de Fe) Fe Fe-MUCINA-Fe Fe 2+

12 Fe 3+ Ferritina

13 Apo - Transferrina Ferroportina Fe 2+ Hefastina Fe 2+ Fe 3+ Transferrina

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16 Mucina Apo - Transferrina Ferroportina Fe 2+ Hefastina Fe 2+ Fe 3+ Fe-Transferrina Fe 3+ Fe 3+ Fe 2+ Fe DMT1 Ferrireductasa Citocromo b D - HEPCIDINA (hígado) [Fe]

17 DOC No existe una vía Fisiológica para excreción La absorción intestinal está cuidadosamente regulada incorporación <==> pérdida corporal. Sobrecarga de Férrica es altamente tóxico Regulación coordinada de las proteínas de la homeostasis del hierro: RTf2 - DMT1 - Ferroportina 1 Ferritina - EZ: ɗ-alas - Hefastina Concentración de Hierro Señal Reguladora

18 REGULACIÓN DE LA ABSORCIÓN DOC ENTEROCITO DESCENSO DE HIERRO Síntesis de RTf, DMT1, Ferroportina y Hefastina Síntesis de Ferritina, ɗ-alas AUMENTO DE HIERRO Síntesis de RTf, DMT1, Ferroportina y Hefastina Síntesis de Ferritina, ɗ-alas IRP: Proteína Reguladora del Hierro HEFASTINA RTf 5 IRE: Elemento de Respuesta al Hierro 3

19 ARNm de la Ferritina, ɗ-alas ESTABLE,TRANSCRIBE BIEN: Síntesis de Proteína IRE 5 3 ARNm del RTF, Heastina, DMT1, Ferroportina INESTABLE; DEGRADABLE: Síntesis de Proteína 5 IRE 3 DOC Representación esquemática de la regulación del metabolismo del hierro. IRE: elemento de respuesta al hierro; IRP: proteína reguladora de hierro Fe Alto IRP Inactiva Fe Bajo IRP Activa IRE IRE 5 ARNm de la Ferritina, ɗ-alas TRANSCRIPCIÓN BLOQUEADA: Síntesis de Proteína ARNm del RTF, Heastina, DMT1, Ferroportina. ESTABLE; TRANSCRIBE BIEN: Síntesis de Proteína

20 HEPCIDINA Hormona peptídica de AA Producción Hepática Secreción Procesos Inflamatorios Hipoxia Grado de saturación de Tf DOC TfFe2 / RTf: Hepcidina: Induce secreción de Hepcidina degradación de Fpn Niveles de RTf1 y RTf2 Hepáticos FERROPENIA HEPCIDINA Absorción Intestinal salida de Fe de Macrófago EXCESO de HIERRO HEPCIDINA Absorción Intestinal salida de Fe de Macrófago Transcripción de Hepcidina: Nivel de eritropoyesis; reservas de hierro; hipoxia y la inflamación.

21 DOC FUNCIÓN R E G U L A L O S P R O C E S O S: Absorción de Hierro Reutilización de Hierro

22 Exceso de hierro Anemia Hipoxia Infección Inflamación DOC Hierro de la dieta Degradación de ferroportina HEPCIDINA Hierro proveniente del catabolismo de los eritrocitos senescentes Internalización de ferroportina MACRÓFAGOS ENTEROCITO

23 DOC ENTEROCITO Matriptasa 2 Hemosiderina Ferritina FERROPORTINA HEFASTINA TfR Ceruloplasmina Plasmática

24 METABOLISMO ORIGEN Abundante en alimentos de origen animal (hígado carne pescado huevos productos lácteos) Microorganismos y vegetales Proteínas Ligadoras R (Cobalofilinas) REQUERIMIENTOS: 0,3 a 2,5 μg/día FUNCIONES DÉFICITS 1. Insuficiencia dietética. Vegetarianos estrictos. Lactantes de madres vegetarianas. 2. Desórdenes gástricos. Ausencia de FI. 3. Desórdenes mixtos. Enfermedad posgastrectomía. 4. Desórdenes intestinales. Defectos luminales. Infestación por parásitos. Insuficiencia pancreática. 5. Defectos ileales. Enfermedad ileal. Cofactor de una doble vía metabólica Síntesis de ADN (dador y receptor en dos pasos de grupos metilos) Coenzima para la obtención de Succinil CoA (transportador intermediario de H) 6. Desórdenes del transporte plasmático. Déficit congénito de transcobalamina II. Déficit de proteína R. 7. Desórdenes del metabolismo celular. Exposición al óxido nitroso. Errores congénitos del metabolismo. Proteasas pancreáticas GRAN RESERVA HEPÁTICA ÍLEON DISTAL Pepsina Factor Intrínseco Transcobalamina II

25 ORIGEN Abundante en alimentos de origen vegetal (hojas verdes cítricos melón - banana) Escaso en alimentos de origen animal (más importante hígado) LA COCCIÓN DISMINUYE EN UN 95% SU APROVECHAMIENTO REQUERIMIENTOS: 65 a 400 μg/día FUNCIONES DÉFICITS Síntesis de ADN Coenzima Poliglutamatos METABOLISMO Folato hidrolasa (ribete en cepillo de enterocitos) SANGRE (libre o unido a albúmina) Monoglutamatos Dieta escasa en folatos Malabsorción de folatos Escasa reserva hepática (3 a 4 meses) YEYUNO Absorción rápida Metil tetrahidrofolato (m THF)