Rola żelaza w stanach patologicznych. Cz. I. Stres związany z chorobą powoduje zaburzenia gospodarki żelazem

Ze względu na potencjalną szkodliwość żelaza jego podaż jest ściśle dostosowana do zapotrzebowania erytropoetycznego. Z drugiej strony trudności w pozyskaniu żelaza w formie użytecznej dla organizmu wykształciły system pozwalający na bardzo oszczędne gospodarowanie tym mikroelementem. Dotyczy to m.in. oszczędzania żelaza związanego w hemoblobinie. Hemoglobina uwolniona do osocza z rozpadających się erytrocytów jest wiązana z haptoglobiną, glikoproteiną syntetyzowaną w wątrobie i tworzy z nią na tyle duży kompleks, że nie może być przefiltrowany przez nerki.

Żelazo zostaje zachowane, a kompleks hemoglobina – haptoglobina wiąże się z receptorami CD163 na makrofagach i hepatocytach, a następnie ulega endocytozie i degradacji w lizosomach. Cząsteczki hemu zostają uwolnione i skatabolizowane lub po oddzieleniu od globiny w osoczu są wiązane z hemopeksyną – białkiem osoczowym. Kompleks hemoglobina – hemopeksyna również jest za duży, aby mógł być przefiltrowany przez nerki. Tak ocalone cząsteczki hemu są usuwane przez makrofagi wykazujące ekspresję receptora CD91 w wątrobie i śledzionie oraz makrofagi szpiku kostnego. Hem jest w nich katabolizowany przez kompleks enzymatyczny zawierający reduktazę NADPH-cytochromu C, oksygenazę hemową 1 i reduktazę biliwerdyny, co prowadzi do powstania żelaza, tlenku węgla i bilirubiny (16).W zależności od potrzeb organizmu żelazo jest transportowane przez błony komórkowe (po utlenieniu ze stanu Fe2+ do Fe3+ przez ceruloplazminę) lub jest wiązane z apotransferyną w osoczu albo jest włączane do ferrytyny w cytozolu w celu tymczasowego zmagazynowania.

Jeżeli ilość żelaza jest niedostateczna do podtrzymania procesów erytropezy, dochodzi do zmniejszonej reaktywności progenitorów erytroidalnych na erytropoetynę i rozwija się anemia.

W ostatnich latach wykryto, że w stanach niedokrwistości i stresowej erytropoezy erytroblasty szpiku kostnego produkują hormon – erytroferron (ERFE), który zwiększa wchłanianie żelaza poprzez hamowan...