Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Диаграмма, показывающая общий вид гомеостаза клеточного железа у человека. Импорт железа может происходить через эндоцитоз рецептора трансферрина 1 или через импортеры двухвалентного железа DMT1 и ZIP14 , которые требуют активности редуктаз железа, таких как STEAP2 , SDR-2 и Dcytb . Внутриклеточное железо может храниться в ферритине и использоваться для биосинтеза белка или для генерации активных форм кислорода (ROS) и регулирования транскрипции с помощью белков, связывающих железо-чувствительные элементы (IRP1 / 2). Экспорт происходит через ферропортин , часто ему помогают гепестин (Hp) и / илицерулоплазмин (Cp) и подавляется гепсидином .

Метаболизм человеческого железа является множество химических реакций , которые поддерживают человеческую гомеостаза из железа на системном и клеточном уровне. Железо необходимо организму и потенциально токсично. Контроль уровня железа в организме является критически важной частью многих аспектов здоровья и болезней человека. Гематологи особенно интересовались системным метаболизмом железа, потому что железо необходимо для красных кровяных телец , где содержится большая часть железа в организме человека. Понимание метаболизма железа также важно для понимания заболеваний, связанных с перегрузкой железом , таких как наследственный гемохроматоз и дефицит железа., например, железодефицитная анемия .

Важность регулирования железа [ править ]

Структура гема b ; «Fe» - химический символ железа, «II» указывает на степень его окисления.

Железо является важным биоэлементом для большинства форм жизни, от бактерий до млекопитающих . Его важность заключается в его способности опосредовать перенос электронов. В двухвалентном состоянии железо действует как донор электронов , а в трехвалентном - как акцептор . Таким образом, железо играет жизненно важную роль в катализе ферментативных реакций, связанных с переносом электронов (восстановление и окисление, окислительно-восстановительный потенциал ). Белки могут содержать железо как часть различных кофакторов , таких как кластеры железо-сера (Fe-S) и гемовые группы, которые собираются в митохондриях .

Клеточное дыхание [ править ]

Основная статья: Клеточное дыхание

Человеческим клеткам требуется железо для получения энергии в виде АТФ в результате многоступенчатого процесса, известного как клеточное дыхание, а точнее окислительного фосфорилирования в кристах митохондрий . Железо присутствует в железо-серном кластере и гемовых группах белков цепи переноса электронов, которые генерируют протонный градиент, который позволяет АТФ-синтазе синтезировать АТФ ( хемиосмос ).

Группы гема являются частью гемоглобина , белка, содержащегося в красных кровяных тельцах, который служит для транспортировки кислорода из легких в другие ткани. Гемы-группы также присутствуют в миоглобине для хранения и распространения кислорода в мышечных клетках.

Транспорт кислорода [ править ]

Смотрите также: Гемоглобин и миоглобин

Организм человека нуждается в железе для транспортировки кислорода. Кислород (O 2 ) необходим для функционирования и выживания почти всех типов клеток. Кислород переносится из легких в остальные части тела, связанный с гемовой группой гемоглобина в красных кровяных тельцах. В мышечных клетках железо связывает кислород с миоглобином , который регулирует его высвобождение.

Токсичность [ править ]

Железо также потенциально токсично. Его способность отдавать и принимать электроны означает, что он может катализировать превращение перекиси водорода в свободные радикалы . Свободные радикалы могут вызывать повреждение самых разных клеточных структур и в конечном итоге убивать клетку. [1]

Железо, связанное с белками или кофакторами, такими как гем , безопасно. Также в клетке практически нет действительно свободных ионов железа, так как они легко образуют комплексы с органическими молекулами. Однако некоторое количество внутриклеточного железа связано с комплексами с низким сродством и называется лабильным железом или «свободным» железом. Железо в таких комплексах может вызывать повреждения, как описано выше. [2]

Чтобы предотвратить такой ущерб, все формы жизни, использующие железо, связывают атомы железа с белками . Это связывание позволяет клеткам получать пользу от железа, а также ограничивает его способность причинять вред. [1] [3] Типичные внутриклеточные концентрации лабильного железа в бактериях составляют 10-20 микромоль [4], хотя они могут быть в 10 раз выше в анаэробной среде [5], где свободных радикалов и активных форм кислорода меньше. В клетках млекопитающих внутриклеточные концентрации лабильного железа обычно меньше 1 микромоля, менее 5 процентов от общего клеточного железа. [2]

Бактериальная защита [ править ]

Электронная микрофотография E. coli . Большинству бактерий, вызывающих болезни человека, для жизни и размножения требуется железо.

В ответ на системную бактериальную инфекцию иммунная система запускает процесс, известный как удержание железа . Если бактерии хотят выжить, они должны получать железо из окружающей среды. Бактерии, вызывающие заболевания, делают это разными способами, в том числе высвобождают железосвязывающие молекулы, называемые сидерофорами, а затем реабсорбируют их для восстановления железа или удаляют железо из гемоглобина и трансферрина . Чем тяжелее бактерии должны работать, чтобы получить железо, тем большую метаболическую цену они должны заплатить. Это означает, что бактерии, лишенные железа, размножаются медленнее. Таким образом, контроль уровня железа является важной защитой от многих бактериальных инфекций. Некоторые виды бактерий разработали стратегии, позволяющие обойти эту защиту.Бактерии, вызывающие туберкулез, могут находиться внутри макрофагов , которые представляют собой среду, богатую железом, а Borrelia burgdorferi использует марганец вместо железа. Люди с повышенным содержанием железа, как, например, при гемохроматозе, более восприимчивы к некоторым бактериальным инфекциям. [6]

Хотя этот механизм является элегантным ответом на кратковременную бактериальную инфекцию, он может вызвать проблемы, если длится так долго, что организм лишается железа, необходимого для производства эритроцитов. Воспалительные цитокины стимулируют печень вырабатывать белок-регулятор метаболизма железа гепсидин , который снижает доступное железо. Если уровни гепсидина повышаются из-за небактериальных источников воспаления, таких как вирусная инфекция, рак, аутоиммунные заболевания или другие хронические заболевания, это может привести к анемии хронического заболевания . В этом случае удержание железа фактически ухудшает здоровье, предотвращая производство достаточного количества гемоглобинсодержащих красных кровяных телец. [3]

Магазины утюга для тела [ править ]

Иллюстрация производства клеток крови в костном мозге . При дефиците железа костный мозг производит меньше клеток крови, и по мере усугубления дефицита клетки становятся меньше.

У большинства хорошо питающихся людей в промышленно развитых странах в организме содержится от 4 до 5 граммов железа (~ 38 мг железа / кг массы тела для женщин и ~ 50 мг железа / кг тела для мужчин). [7] Из этого примерно2,5 г содержится в гемоглобине, необходимом для переноса кислорода через кровь (около 0,5 мг железа на мл крови) [8], а большая часть остального (примерно 2 грамма у взрослых мужчин и несколько меньше у женщин детородного возраста). ) содержится в комплексах ферритина , которые присутствуют во всех клетках, но наиболее часто встречаются в костном мозге, печени и селезенке . Запасы ферритина в печени являются основным физиологическим источником резервного железа в организме. Запасы железа в промышленно развитых странах, как правило, ниже у детей и женщин детородного возраста, чем у мужчин и пожилых людей. Женщины, которым приходится использовать свои запасы железа, чтобы компенсировать потерю железа во время менструации , беременности илиВ период лактации в организме меньше запасов негемоглобина, которые могут состоять из500 мг , а то и меньше.

Из общего содержания железа в организме около 400 мг посвящено клеточным белкам, которые используют железо для важных клеточных процессов, таких как хранение кислорода (миоглобин) или выполнение окислительно-восстановительных реакций ( цитохромов ), производящих энергию . Относительно небольшое количество (3–4 мг) циркулирует в плазме , связанное с трансферрином. [9] Из-за своей токсичности свободное растворимое железо сохраняется в организме в низкой концентрации.

Дефицит железа в первую очередь влияет на запасы железа в организме, и истощение этих запасов считается относительно бессимптомным, хотя с этим связаны некоторые расплывчатые и неспецифические симптомы . Поскольку железо в первую очередь требуется для гемоглобина, железодефицитная анемия является основным клиническим проявлением дефицита железа. Люди с дефицитом железа пострадают или умрут от повреждения органов задолго до того, как в их клетках закончится железо, необходимое для внутриклеточных процессов, таких как перенос электронов.

Макрофаги о ретикулоэндотелиальном системе хранения железа в качестве части процесса разрушения и переработки гемоглобина от охвативших красных кровяных клеток. Железо также хранится в виде пигмента, называемого гемосидерином , который представляет собой плохо определенное отложение белка и железа, создаваемое макрофагами, где присутствует избыток железа, локально или системно, например, у людей с перегрузкой железом из-за частого разрушения клеток крови и необходимые переливания, которых требует их состояние. Если устранить системную перегрузку железом, со временем гемосидерин медленно рассасывается макрофагами.

Механизмы регуляции железа [ править ]

Гомеостаз человеческого железа регулируется на двух разных уровнях. Системные уровни железа уравновешиваются контролируемым всасыванием пищевого железа энтероцитами , клетками, выстилающими внутреннюю часть кишечника , и неконтролируемой потерей железа в результате слущивания эпителия, пота, травм и кровопотери. Кроме того, системное железо постоянно перерабатывается. Уровни клеточного железа по-разному контролируются разными типами клеток из-за экспрессии определенных регуляторных и транспортных белков железа.

Системная регуляция железа [ править ]

Люди используют 20 мг из железа каждый день для производства новых красных кровяных клеток , большая часть которых переработаны из старых красных кровяных клеток.

Потребление железа с пищей [ править ]

Поглощение пищевого железа - это изменчивый и динамичный процесс. Количество поглощенного железа по сравнению с количеством проглоченного обычно невелико, но может варьироваться от 5% до 35% в зависимости от обстоятельств и типа железа. Эффективность абсорбции железа зависит от источника. Как правило, наиболее усваиваемые формы железа поступают из продуктов животного происхождения. Поглощение диетического железа в форме соли железа (как и в большинстве добавок) несколько варьируется в зависимости от потребности организма в железе и обычно составляет от 10% до 20% от потребления железа. Абсорбция железа из продуктов животного происхождения и некоторых растительных продуктов происходит в форме гемового железа и является более эффективной, позволяя абсорбировать от 15% до 35% от принятого количества. Гемовое железо у животных происходит из крови и гем-содержащих белков мяса и митохондрий, тогда как у растенийГемовое железо присутствует в митохондриях всех клеток, которые используют кислород для дыхания.

Как и большинство минеральных питательных веществ, большая часть железы всасывается из переваренной пищи или добавка всасываются в двенадцатиперстной кишке с помощью энтероцитов двенадцатиперстной кишки подкладки. В этих клетках есть особые молекулы, которые позволяют им перемещать железо в организм. Для усвоения пищевое железо может быть абсорбировано как часть белка, такого как гемовый белок, или железо должно быть в форме двухвалентного Fe 2+ . Фермент редуктаза железа на щеточной кайме энтероцитов , дуоденальный цитохром B ( Dcytb ), восстанавливает трехвалентное железо Fe 3+ до Fe 2+ . [10] Белок, называемый транспортером двухвалентных металлов 1 ( DMT1 ), который может транспортировать несколько двухвалентных металлов.металлы через плазматическую мембрану, а затем переносят железо через клеточную мембрану энтероцита в клетку. Если железо связано с гемом, оно вместо этого транспортируется через апикальную мембрану с помощью белка-носителя гема 1 (HCP1). [11]

Эти клетки выстилки кишечника могут либо накапливать железо в виде ферритина , что достигается за счет связывания Fe 3+ с апоферритином (в этом случае железо покидает организм, когда клетка умирает и выделяется с калом ), либо клетка может выделять он попадает в организм через единственного известного экспортера железа у млекопитающих - ферропортина . Гефестин , ферроксидаза, которая может окислять Fe 2+ до Fe 3+ и обнаруживается в основном в тонком кишечнике, помогает ферропортину переносить железо через базолатеральный конец клеток кишечника. Напротив, ферропортин посттрансляционно репрессируется гепсидином., пептидный гормон из 25 аминокислот. Организм регулирует уровень железа, регулируя каждый из этих шагов. Например, энтероциты синтезируют больше Dcytb, DMT1 и ферропортина в ответ на железодефицитную анемию. [12] Всасывание железа из рациона увеличивается в присутствии витамина С и уменьшается из-за избытка кальция, цинка или марганца. [13] [ необходима ссылка ]

Скорость всасывания железа в организме человека, по-видимому, зависит от множества взаимозависимых факторов, включая общие запасы железа, степень, в которой костный мозг производит новые эритроциты, концентрацию гемоглобина в крови и содержание кислорода в крови. кровь. Кроме того, во время воспаления организм усваивает меньше железа , чтобы лишить бактерии железа. Недавние открытия показывают, что регуляция ферропортина гепсидином ответственна за синдром хронической анемии.

Переработка и потеря железа [ править ]

Большая часть железа в организме накапливается и перерабатывается ретикулоэндотелиальной системой, которая разрушает старые эритроциты. В отличие от поглощения и рециркуляции железа, не существует физиологического регулирующего механизма для выделения железа. Люди теряют небольшое, но устойчивое количество из-за желудочно-кишечной кровопотери, потоотделения и выделения клеток кожи и слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта . Общая сумма потерь для здоровых людей в развитом мире составляет примерно1 мг в день для мужчин и 1,5–2 мг в день для женщин с регулярными менструациями. [ необходима цитата ] Люди с желудочно-кишечными паразитарными инфекциями, которые чаще встречаются в развивающихся странах, часто теряют больше. [1] Те, кто не может достаточно хорошо регулировать всасывание, страдают от перегрузки железом. При этих заболеваниях токсичность железа начинает подавлять способность организма связывать и хранить его. [14]

Регуляция клеточного железа [ править ]

Импорт железа [ править ]

Большинство типов клеток поглощают железо в основном посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза через рецептор трансферрина 1 (TFR1), рецептор трансферрина 2 (TFR2) и GAPDH . TFR1 имеет сродство к железу, связанному с трансферрином, в 30 раз выше, чем TFR2, и, таким образом, является основным участником этого процесса. [15] [16] Многофункциональный гликолитический фермент высшего порядка глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (GAPDH) также действует как рецептор трансферрина. [17] [18]Связанное с трансферрином трехвалентное железо распознается этими рецепторами трансферрина, вызывая конформационные изменения, вызывающие эндоцитоз. Затем железо поступает в цитоплазму из эндосомы через импортер DMT1 после восстановления до своего двухвалентного состояния редуктазой семейства STEAP. [19]

Альтернативно, железо может поступать в клетку напрямую через импортеры двухвалентных катионов плазматической мембраны, такие как DMT1 и ZIP14 (Zrt-Irt-подобный белок 14). [20] И снова железо попадает в цитоплазму в состоянии железа после восстановления во внеклеточном пространстве с помощью редуктазы, такой как STEAP2, STEAP3 (в красных кровяных тельцах), Dcytb (в энтероцитах) и SDR2. [19]

Пул лабильного железа [ править ]

В цитоплазме двухвалентное железо находится в растворимом хелатируемом состоянии, которое составляет пул лабильного железа (~ 0,001 мМ). [21] Считается, что в этом пуле железо связано с соединениями с малой массой, такими как пептиды, карбоксилаты и фосфаты, хотя некоторые из них могут находиться в свободной гидратированной форме ( акваионы ). [21] С другой стороны, ионы железа могут быть связаны со специализированными белками, известными как металло-шапероны . [22] В частности, поли-r (C)-связывающие белки PCBP1 и PCBP2, по- видимому, опосредуют перенос свободного железа на ферритин (для хранения) и негемовые ферменты железа (для использования в катализе). [20] [23]Пул лабильного железа потенциально токсичен из-за способности железа генерировать активные формы кислорода. Железо из этого пула может поглощаться митохондриями через митоферрин для синтеза кластеров Fe-S и гемовых групп. [19]

Пул железа для хранения [ править ]

Железо может храниться в ферритине в виде трехвалентного железа из-за ферроксидазной активности тяжелой цепи ферритина. [24] Дисфункциональный ферритин может накапливаться в виде гемосидерина , что может быть проблематичным в случае перегрузки железом. [25] Пул запасного железа ферритина намного больше, чем пул лабильного железа, и его концентрация варьируется от 0,7 мМ до 3,6 мМ. [21]

Железный экспорт [ править ]

Экспорт железа происходит в различных типах клеток, включая нейроны , красные кровяные тельца, макрофаги и энтероциты. Последние два особенно важны, поскольку от них зависят системные уровни железа. Есть только один известный экспортер железа - ферропортин . [26] Он переносит двухвалентное железо из клетки, как правило, с помощью церулоплазмина и / или гефестина (в основном в энтероцитах), которые окисляют железо до его состояния, так что оно может связывать ферритин во внеклеточной среде. [19] Гепсидин вызывает интернализацию ферропортина, уменьшая экспорт железа. Кроме того, гепсидин, по-видимому, подавляет как TFR1, так и DMT1 посредством неизвестного механизма. [27]Другой игрок, помогающий ферропортину в экспорте клеточного железа, - это GAPDH. [28] Определенная посттрансляционно модифицированная изоформа GAPDH рекрутируется на поверхность нагруженных железом клеток, где она рекрутирует апо-трансферрин в непосредственной близости к ферропортину, чтобы быстро образовывать хелатное соединение экструдированного железа. [29]

Экспрессия гепсидина, которая встречается только в определенных типах клеток, таких как гепатоциты , строго контролируется на уровне транскрипции и представляет собой связь между клеточным и системным гомеостазом железа из-за роли гепсидина в качестве «привратника» высвобождения железа из энтероцитов в остальные. тела. [19] эритробласты производит erythroferrone , гормон , который ингибирует гепсидин и так увеличивает доступность железа , необходимое для синтеза гемоглобина. [30]

Трансляционный контроль клеточного железа [ править ]

Хотя некоторый контроль существует на уровне транскрипции, регуляция уровней клеточного железа в конечном итоге контролируется на уровне трансляции белками, связывающими железо-чувствительный элемент IRP1 и особенно IRP2. [31] При низком уровне железа эти белки могут связываться с железо-чувствительными элементами (IRE). IRE представляют собой структуры стволовых петель в нетранслируемых областях (UTR) мРНК. [19]

И ферритин, и ферропортин содержат IRE в своих 5 'UTR, так что при дефиците железа их трансляция репрессируется IRP2, предотвращая ненужный синтез запасного белка и вредный экспорт железа. Напротив, TFR1 и некоторые варианты DMT1 содержат IRE 3 'UTR, которые связывают IRP2 при дефиците железа, стабилизируя мРНК, что гарантирует синтез импортеров железа. [19]

Патология [ править ]

Основная статья: Нарушение обмена железа

Дефицит железа [ править ]

Основная статья: дефицит железа
Железо - важная тема в дородовом уходе, поскольку женщины иногда могут испытывать дефицит железа из-за повышенной потребности в железе во время беременности.

Функциональный или реальный дефицит железа может быть вызван множеством причин. Эти причины можно сгруппировать в несколько категорий:

  • Повышенная потребность в железе, которого не может удовлетворить диета.
  • Повышенная потеря железа (обычно из-за потери крови).
  • Недостаток питания. Это может происходить из-за недостатка железа в рационе или употребления продуктов, которые препятствуют усвоению железа. Ингибирование поглощения было отмечено , вызванными фитатами в отрубях , [32] кальций из пищевых добавок или молочных продуктов, [33] и дубильные веществами из чая, [34] , хотя во всех три из этих исследований эффекта был маленьким и авторы исследований цитируются Что касается отрубей и чая, обратите внимание, что эффект, вероятно, будет заметен только тогда, когда большая часть железа будет получена из растительных источников.
  • Лекарства, снижающие кислотность: препараты, снижающие кислотность, снижают всасывание железа из пищи. Эти лекарства обычно используются при гастрите, рефлюксной болезни и язвах. Ингибиторы протонной помпы (ИПП), Н2-антигистаминные препараты и антациды снижают метаболизм железа. [35]
  • Повреждение слизистой оболочки кишечника. Примеры причин такого рода повреждений включают хирургическое вмешательство на двенадцатиперстной кишке или такие заболевания, как спру Крона или чревный спру, которые серьезно уменьшают площадь поверхности, доступную для абсорбции. Инфекции Helicobacter pylori также снижают доступность железа. [36]
  • Воспаление, приводящее к вызванному гепсидином ограничению высвобождения железа из энтероцитов (см. Выше).
  • Также часто встречается у беременных женщин и у растущих подростков из-за плохого питания.
  • Острая кровопотеря или острый цирроз печени вызывают нехватку трансферрина, что приводит к выделению железа из организма.

Железная перегрузка [ править ]

Основная статья: Перегрузка железом

Организм способен существенно уменьшить количество железа, которое он абсорбирует через слизистую. Похоже, что он не может полностью остановить процесс транспортировки железа. Кроме того, в ситуациях, когда избыток железа повреждает сам кишечник (например, когда дети едят большое количество таблеток железа, произведенных для потребления взрослыми), еще больше железа может попасть в кровоток и вызвать потенциально смертельный синдром перегрузки железом. Большое количество свободного железа в кровотоке вызывает повреждение критических клеток печени, сердца и других метаболически активных органов.

Токсичность железа возникает, когда количество циркулирующего железа превышает количество трансферрина, доступного для его связывания, но организм способен энергично регулировать поглощение железа. Таким образом, токсичность железа при приеме внутрь обычно является результатом чрезвычайных обстоятельств, таких как чрезмерное потребление таблеток железа [1] [37], а не изменений в диете . Тип острой токсичности от проглатывания железа вызывает, помимо других проблем, серьезное повреждение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта.

Избыток железа связан с более высоким уровнем заболеваемости и смертности. Например, пациенты с раком груди с низкой экспрессией ферропортина (что приводит к более высоким концентрациям внутриклеточного железа) в среднем выживают в течение более короткого периода времени, в то время как высокая экспрессия ферропортина предсказывает 90% -ную 10-летнюю выживаемость у пациентов с раком груди. [38] Аналогичным образом, генетические вариации генов транспортеров железа, которые, как известно, повышают уровень железа в сыворотке, также сокращают продолжительность жизни и среднее количество лет, проведенных в хорошем состоянии здоровья. [39] Было высказано предположение, что мутации, увеличивающие абсорбцию железа, такие как те, которые ответственны за гемохроматоз (см. Ниже), были выбраны во времена неолита, поскольку они обеспечивалиселективное преимущество против железодефицитной анемии. [40] Повышение системного уровня железа становится патологическим в пожилом возрасте, что подтверждает мнение о том, что антагонистическая плейотропия или «гиперфункция» приводит к старению человека. [39]

Хроническая токсичность железа обычно является результатом более хронических синдромов перегрузки железом, связанных с генетическими заболеваниями, повторными переливаниями или другими причинами. В таких случаях запасы железа у взрослого человека могут достигать 50 граммов (в 10 раз больше нормального общего количества железа в организме) или больше. Наиболее распространенными заболеваниями, связанными с перегрузкой железом, являются наследственный гемохроматоз (HH), вызванный мутациями в гене HFE , и более тяжелое заболевание, ювенильный гемохроматоз (JH), вызванный мутациями в геможувелине ( HJV ) [41] или гепсидине ( HAMP).). Точные механизмы большинства различных форм гемохроматоза взрослых, которые составляют большинство генетических нарушений, связанных с перегрузкой железом, остаются нерешенными. Итак, хотя исследователи смогли идентифицировать генетические мутации, вызывающие несколько вариантов гемохроматоза у взрослых, теперь они должны обратить свое внимание на нормальное функционирование этих мутировавших генов.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Конрад М.Э., Umbreit JN (апрель 2000 г.). «Нарушения обмена железа». Медицинский журнал Новой Англии . 342 (17): 1293–4. DOI : 10.1056 / NEJM200004273421716 . PMID  10787338 .
  2. ^ a b Кахлон О, Кабанчик З.И. (2002). «Лабильный пул железа: характеристика, измерение и участие в клеточных процессах». Свободная радикальная биология и медицина . 33 (8): 1037–1046. DOI : 10.1016 / s0891-5849 (02) 01006-7 . PMID 12374615 . 
  3. ^ а б Эндрюс NC (декабрь 1999 г.). «Нарушения обмена железа». Медицинский журнал Новой Англии . 341 (26): 1986–95. DOI : 10.1056 / NEJM199912233412607 . PMID 10607817 . 
  4. ^ Ян Y, Уэйт-Cusic Ю.Г., Kuppusamy Р, Иоюзф АЕ (январь 2013 г. ). «Внутриклеточное свободное железо и его потенциальная роль в индуцированной сверхвысоким давлением инактивации Escherichia coli» . Прикладная и экологическая микробиология . 79 (2): 722–724. DOI : 10,1128 / aem.02202-12 . PMC 3553779 . PMID 23124235 .  
  5. ^ Ямамото У, Фукуи К, Koujin Н, Ohya Н, Кимура К, Kamio Y (2004). «Регулирование внутриклеточного пула свободного железа с помощью Dpr обеспечивает устойчивость к кислороду Streptococcus mutans» . Журнал бактериологии . 186 (18): 5997–6002. DOI : 10.1128 / jb.186.18.5997-6002.2004 . PMC 515136 . PMID 15342568 .  
  6. ↑ Ganz T (август 2003). «Гепсидин, ключевой регулятор метаболизма железа и медиатор анемии воспаления» . Кровь . 102 (3): 783–8. DOI : 10.1182 / кровь-2003-03-0672 . PMID 12663437 . 
  7. ^ Gropper, Sareen S .; Смит, Джек Л. (2013). Продвинутое питание и метаболизм человека (6-е изд.). Бельмонт, Калифорния: Уодсворт. п. 481. ISBN. 978-1133104056.
  8. ^ Трасуэлл, А. Стюарт (2010-07-15). Азбука питания . Джон Вили и сыновья. п. 52. ISBN 9781444314229.
  9. ^ Camaschella С, Schrier SL (2011-11-07). «Регулирование баланса железа» . UpToDate . Проверено 11 марта 2012 .
  10. ^ Макки АТ, Барроу Д, Latunde-Дада ГО, Rolfs А, Сейджер G, Mudaly Е, Mudaly М, Ричардсон С, Барлоу Д, Bomford А, Петерс TJ, Раджа КБ, ШИРАЛИ S, Hediger М.А., Farzaneh Ж, Симпсон RJ (Март 2001 г.). «Железо-регулируемая редуктаза железа, связанная с абсорбцией пищевого железа». Наука . 291 (5509): 1755–9. Bibcode : 2001Sci ... 291.1755M . DOI : 10.1126 / science.1057206 . PMID 11230685 . S2CID 44351106 .  
  11. Перейти ↑ Rouault, Tracey A. (2005-09-09). «Выявлен кишечник-переносчик гема». Cell . 122 (5): 649–651. DOI : 10.1016 / j.cell.2005.08.027 . ISSN 0092-8674 . PMID 16143096 . S2CID 9180328 .   
  12. ↑ Fleming RE, Bacon BR (апрель 2005 г.). «Организация гомеостаза железа». Медицинский журнал Новой Англии . 352 (17): 1741–4. DOI : 10.1056 / NEJMp048363 . PMID 15858181 . 
  13. ^ "Железо" . Информационный бюллетень о расширении государственного университета Огайо . Государственный университет Огайо. Архивировано из оригинального 16 -го июня 2012 года . Проверено 25 июня 2012 года .
  14. ^ Schrier SL, Bacon BR (2011-11-07). «Синдромы перегрузки железом, отличные от наследственного гемохроматоза» . UpToDate . Проверено 11 марта 2012 .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  15. ^ Кавабата Н, Жермен Р.С., Вуонг ПТ, Nakamaki Т, Саид JW, Koeffler HP (июнь 2000 г.). «Рецептор трансферрина 2-альфа поддерживает рост клеток как в культивируемых клетках с хелатным железом, так и in vivo» . Журнал биологической химии . 275 (22): 16618–25. DOI : 10.1074 / jbc.M908846199 . PMID 10748106 . 
  16. ↑ West AP, Bennett MJ, Sellers VM, Andrews NC, Enns CA, Bjorkman PJ (декабрь 2000 г.). «Сравнение взаимодействий рецептора трансферрина и рецептора трансферрина 2 с трансферрином и наследственным гемохроматозным белком HFE» . Журнал биологической химии . 275 (49): 38135–8. DOI : 10.1074 / jbc.C000664200 . PMID 11027676 . 
  17. ^ Кумар S, Sheokand N, Mhadeshwar М.А., Raje ДИ, Raje М (январь 2012). «Характеристика глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы как нового рецептора трансферрина». Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 44 (1): 189–99. DOI : 10.1016 / j.biocel.2011.10.016 . PMID 22062951 . 
  18. ^ Sheokand N, S Кумар, Малхотра Н, Tillu В, Raje Cl, Raje М (Jun 2013). «Секретируемая глицеральдеги-3-фосфат [sic] дегидрогеназа является многофункциональным аутокринным рецептором трансферрина для приобретения клеточного железа». Biochimica et Biophysica Acta . 1830 (6): 3816–27. DOI : 10.1016 / j.bbagen.2013.03.019 . PMID 23541988 . 
  19. ^ Б с д е е г Hentze МВт, Muckenthaler MU, Galy B, C (Camaschella июл 2010 г.). «Двое в танго: регуляция метаболизма железа у млекопитающих». Cell . 142 (1): 24–38. DOI : 10.1016 / j.cell.2010.06.028 . PMID 20603012 . S2CID 23971474 .  
  20. ^ a b Lane, DJR; Мерло, AM; Хуанг, ML-H .; Bae, D.-H .; Jansson, PJ; Sahni, S .; Калиновский Д.С. Ричардсон, Д.Р. (май 2015 г.). «Поглощение, перемещение и метаболизм клеточного железа: ключевые молекулы и механизмы и их роль в развитии болезней» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Исследование молекулярных клеток . 1853 (5): 1130–1144. DOI : 10.1016 / j.bbamcr.2015.01.021 . PMID 25661197 . 
  21. ^ a b c Иегуда С., Мостофски Д.И., ред. (2010). Дефицит железа и перегрузка от фундаментальной биологии до клинической медицины . Питание и здоровье. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Humana Press . п. 230. ISBN 9781934115220.
  22. ↑ Finney LA, O'Halloran TV (май 2003 г.). «Переходные металлы в клетке: выводы из химии рецепторов ионов металлов». Наука . 300 (5621): 931–6. Bibcode : 2003Sci ... 300..931F . DOI : 10.1126 / science.1085049 . PMID 12738850 . S2CID 14863354 .  
  23. ^ Филпотт, Кэролайн С .; Рю, Мун-Сон (22 июля 2014 г.). «Специальная доставка: распределение железа в цитозоле клеток млекопитающих» . Границы фармакологии . 5 : 173. DOI : 10.3389 / fphar.2014.00173 . PMC 4106451 . PMID 25101000 .  
  24. ^ Arosio P, S Леви (август 2002). «Ферритин, гомеостаз железа и окислительное повреждение». Свободная радикальная биология и медицина . 33 (4): 457–63. DOI : 10.1016 / s0891-5849 (02) 00842-0 . PMID 12160928 . 
  25. ^ Руо TA, Куперман S (сентябрь 2006). «Метаболизм железа в мозге». Семинары по детской неврологии . 13 (3): 142–8. DOI : 10.1016 / j.spen.2006.08.002 . PMID 17101452 . 
  26. ↑ Ganz T (март 2005 г.). «Клеточное железо: ферропортин - единственный выход». Клеточный метаболизм . 1 (3): 155–7. DOI : 10.1016 / j.cmet.2005.02.005 . PMID 16054057 . 
  27. ↑ Du F, Qian C, Qian ZM, Wu XM, Xie H, Yung WH, Ke Y (июнь 2011 г.). «Гепсидин напрямую ингибирует экспрессию рецептора трансферрина 1 в астроцитах через путь циклической АМФ-протеинкиназы А». Глия . 59 (6): 936–45. DOI : 10.1002 / glia.21166 . PMID 21438013 . S2CID 25678955 .  
  28. ^ Борадия, Вишант Махендра; Радже, Манодж; Радже, Чая Айенгар (1 декабря 2014 г.). «Белок подрабатывает метаболизмом железа: глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (GAPDH)». Сделки Биохимического Общества . 42 (6): 1796–1801. DOI : 10.1042 / BST20140220 . PMID 25399609 . 
  29. ^ Sheokand Н, Н Малхотра, Кумар S, Tillu В.А., Чаухан А.С., Raje ДИ, Raje М (октябрь 2014). «Под действием лунного света GAPDH задействует апотрансферрин, чтобы влиять на выход железа из клеток млекопитающих» . Журнал клеточной науки . 127 (Pt 19): 4279–91. DOI : 10,1242 / jcs.154005 . PMID 25074810 . 
  30. ^ Каутц л, Юнг О, Valore Е.В., Rivella S, Немет Е, Т Ганца (июль 2014). «Идентификация эритроферрона как эритроидного регулятора метаболизма железа» . Генетика природы . 46 (7): 678–84. DOI : 10.1038 / ng.2996 . PMC 4104984 . PMID 24880340 .  
  31. ^ Muckenthaler MU, Galy B, Hentze МВт (2008). «Системный гомеостаз железа и регуляторная сеть железо-чувствительных элементов / железо-регуляторных белков (IRE / IRP)». Ежегодный обзор питания . 28 : 197–213. DOI : 10.1146 / annurev.nutr.28.061807.155521 . PMID 18489257 . 
  32. ^ Халльберг L (1987). «Пшеничная клетчатка, фитаты и абсорбция железа». Scand J Gastroenterol Suppl . 129 : 73–9. DOI : 10.3109 / 00365528709095855 . PMID 2820048 . 
  33. Перейти ↑ Lynch SR (2000). «Влияние кальция на усвоение железа» . Nutr Res Rev . 13 (2): 141–58. DOI : 10.1079 / 095442200108729043 . PMID 19087437 . 
  34. ^ Disler PB, Lynch SR, Charlton RW, Torrance JD, Bothwell TH, Walker RB и др. (1975). «Влияние чая на усвоение железа» . Кишечник . 16 (3): 193–200. DOI : 10.1136 / gut.16.3.193 . PMC 1410962 . PMID 1168162 .  
  35. ^ "UpToDate" .
  36. ^ Аннибале, Бруно; Капурсо, Габриэле; Мартино, Джина; Гросси, Кристина; Делле Фаве, Джанфранко (декабрь 2000 г.). «Железодефицитная анемия и инфекция Helicobacter pylori». Международный журнал противомикробных агентов . 16 (4): 515–519. DOI : 10.1016 / s0924-8579 (00) 00288-0 . PMID 11118871 . 
  37. Перейти ↑ Rudolph CD (2003). Педиатрия Рудольфа . Нью-Йорк: McGraw-Hill, Medical Pub. Разделение. ISBN 978-0-07-112457-7.
  38. ^ Пинникс, Зандра К .; Миллер, Лэнс Д .; Ван, Вэй; Д'Агостино, Ральф; Куте, Тим; Willingham, Mark C .; Хэтчер, Хизер; Тесфай, Лия; Суй, Гуанчжоу (2010-08-04). «Ферропортин и регуляция железа в прогрессировании и прогнозе рака молочной железы» . Трансляционная медицина науки . 2 (43): 43ra56. DOI : 10.1126 / scitranslmed.3001127 . ISSN 1946-6234 . PMC 3734848 . PMID 20686179 .   
  39. ^ a b Тиммерс, Пол RHJ; Уилсон, Джеймс Ф .; Джоши, Питер К .; Дилен, Джорис (июль 2020 г.). «Многофакторное геномное сканирование позволяет выявить новые локусы и метаболизм гема в процессе старения человека» . Nature Communications . 11 (3570): 3570. Bibcode : 2020NatCo..11.3570T . DOI : 10.1038 / s41467-020-17312-3 . PMC 7366647 . PMID 32678081 .  
  40. ^ Раметта, Рафаэла; Мерони, Марика; Донджованни, Паола (15 мая 2020 г.). «От окружающей среды к геному и обратно: урок мутаций HFE» . Международный журнал молекулярных наук . 21 (10): 3505. DOI : 10,3390 / ijms21103505 . PMC 7279025 . PMID 32429125 .  
  41. ^ Северин CJ, Shinde U, Rotwein P (сентябрь 2009). «Молекулярная биология, генетика и биохимия семейства отталкивающих молекул наведения» . Биохимический журнал . 422 (3): 393–403. DOI : 10.1042 / BJ20090978 . PMC 4242795 . PMID 19698085 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Эндрюс С., Нортон I, Салунхе А.С., Гудлак Х, Али В.С., Мурад-Ага Х, Корнелис П. (2013). «Глава 7, Контроль метаболизма железа у бактерий». В Banci L (ред.). Металломика и клетка . Ионы металлов в науках о жизни. 12 . Springer. С. 203–39. DOI : 10.1007 / 978-94-007-5561-1_7 . ISBN 978-94-007-5560-4. PMID  23595674 .электронная книга ISBN 978-94-007-5561-1 ISSN 1559-0836 электронная книга ISSN 1868-0402    
  • Эндрюс NC (май 2004 г.). «Анемия воспаления: связь цитокин-гепсидин» . Журнал клинических исследований . 113 (9): 1251–3. DOI : 10.1172 / JCI21441 . PMC  398435 . PMID  15124013 .
  • Camaschella C (декабрь 2005 г.). «Понимание гомеостаза железа посредством генетического анализа гемохроматоза и родственных заболеваний» . Кровь . 106 (12): 3710–7. DOI : 10.1182 / кровь-2005-05-1857 . PMID  16030190 .
  • Фрейзер Д.М., Андерсон Г.Дж. (октябрь 2005 г.). «Импорт железа. I. Абсорбция железа в кишечнике и его регуляция». Американский журнал физиологии. Физиология желудочно-кишечного тракта и печени . 289 (4): G631–5. DOI : 10,1152 / ajpgi.00220.2005 . PMID  16160078 .
  • Инсел П., Росс Д., МакМахон К., Бернштейн М. (2011). «Железо» . Питание (4-е изд.). Садбери, Массачусетс: издательство «Джонс и Бартлетт» . С. 510–514. ISBN 978-0-7637-7663-3. Проверено 25 июня 2012 года . См. Особенно стр. 513-514CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  • Ламми-Киф CJ, Couch SC, Philipson EH, ред. (2008). «Диетическое разнообразие и модификация железа» . Справочник по питанию и беременности . Питание и здоровье. Тотова, Нью-Джерси: Humana Press . С. 350–351. DOI : 10.1007 / 978-1-59745-112-3 . ISBN 978-1-59745-112-3. Проверено 25 июня 2012 года .
  • Панель по микронутриентам; Подкомитеты по верхним референсным уровням питательных веществ и толкованию и использованию рекомендуемых диетических поступлений; Постоянный комитет по научной оценке рекомендуемых диетических рационов (2001). «Железо» . Нормы потребления витамина А, витамина К, мышьяка, бора, хрома, меди, йода, железа, марганца, молибдена, никеля, кремния, ванадия и цинка . Вашингтон, округ Колумбия: Совет по пищевым продуктам и питанию, Институт медицины . С. 290–393. ISBN 978-0-309-07279-3. Проверено 25 июня 2012 года .
  • Рейли C (2004). «Железо» . Пищевые микроэлементы . Оксфорд, Великобритания и Эймс, Айова: издательство Blackwell Publishing . С. 35–81. ISBN 978-1-4051-1040-2. Проверено 25 июня 2012 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Подробный информационный бюллетень NIH по железу и питанию
  • Институт заболеваний железа: некоммерческая группа, занимающаяся проблемами железа; на сайте есть полезные ссылки и информация о заболеваниях, связанных с железом.
  • Интерактивный медицинский обучающий портал по метаболизму железа
  • Информация о железе вне организма