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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
METABOLISMO DEL HIERRO:
ALIMENTOS
HIERRO
MEDICINAL
TRANSFUSIONES
DE ERITROCITOS
MENSTRUACIÓN
DESCAMACIÓN
CELULAR PIEL E
INTESTINO
HEMORRAGIAS
INGRESOS: PÉRDIDAS:
HOMEOSTASIS DEL HIERRO
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:
HIERRO
DE LA DIETA
HEMÍNICO NO HEMÍNICO
CARNES, VÍSCERAS Huevo, cereales,
legumbres
ABSORCIÓN EN VALORES BAJOS
ABSORCIÓN TOTAL
I. INGRESO
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:
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.
II. ABSORCIÓN
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 recambio es muy rápido (10 a 15´);
El 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:
Interacción IRP-IRE
IRP 1 y 2:
Proteínas regulatorias
del hierro
IRE (RNAm)
Elementos de respuesta al 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
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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
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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
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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: <http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-02892009000300002&lng=es&nrm=iso>. ISSN 0864-0289.
¡Muchas gracias!