Proferrin (polipeptyd hemowego żelaza)

Wsparcie transportu tlenu i produkcji energii

Proferrin (polipeptyd hemowego żelaza)

Spis treści

Podstawowe dane

Proferrin to hemowy polipeptyd żelaza o wysokiej biodostępności, przeznaczony do suplementacji u osób z niedoborem żelaza. Suplement poprawia poziomy hemoglobiny i ferrytyny, wspierając uwalnianie i dystrybucję tlenu do tkanek. Regularne stosowanie Proferrinu może przyspieszyć odbudowę zapasów żelaza i zwiększyć wydolność organizmu.

Wpływ: Pozytywny

Główne obszary wpływu:

Poziom dowodów: Dobre

Ryzyko interwencji: Niskie

Opis działania

Dostarczane żelazo hemowe jest wchłaniane przez specyficzne receptory HCP-1 w jelicie, omijając typowe mechanizmy konkurencji z innymi składnikami diety. Po wchłonięciu hem trafia do puli hemapodobnych form, gdzie jest wykorzystywane do syntezy hemoglobiny i klastrów żelazo-siarkowych w mitochondriach. W efekcie zwiększa się efektywność łańcucha oddechowego i produkcja ATP, co przekłada się na lepszą energetykę komórkową. Dzięki temu Proferrin wspiera zarówno transport tlenu, jak i funkcje mitochondrialne.

Potencjalne ryzyko

Ryzyko interwencji: Niskie

Proferrin jest dobrze tolerowany przez większość osób; sporadycznie mogą wystąpić łagodne dolegliwości żołądkowo-jelitowe.

  • Łagodne dolegliwości żołądkowo-jelitowe (np. nudności, ból brzucha)
  • Metaliczny posmak w ustach
  • Łagodne zaparcia lub biegunka

Przeciwwskazania

Suplementacji Proferrinu nie zaleca się u osób z nadmiernym magazynowaniem żelaza lub z alergią na białka pochodzenia zwierzęcego.

  • Hemosyderoza i hemochromatoza
  • Alergia na białka zwierzęce (np. bovine hemoglobin)
  • Ostre zapalenie przewodu pokarmowego

Szybkie fakty

Dawkowanie

1 tabletka dwa razy dziennie przez 3–6 miesięcy, następnie 1 tabletka dziennie jako dawka podtrzymująca

Forma

Tabletki zawierające hemowy polipeptyd żelaza

Czas działania

Pierwsze efekty po 2–4 tygodniach, pełna poprawa zapasów żelaza po około 3 miesiącach

Pora dnia

Rano i wieczorem, niezależnie od posiłku

Praktyczne wskazówki

Witamina C dla lepszego wchłaniania

Przyjmować razem z witaminą C (np. 500 mg dziennie), by zwiększyć biodostępność żelaza

Unikanie inhibitorów

Nie łączyć z kawą, herbatą czy produktami bogatymi w szczawiany w ciągu 1–2 godzin od przyjęcia

Monitorowanie parametrów

Sprawdzać poziom hemoglobiny i ferrytyny co 1–2 miesiące, by ocenić skuteczność terapii

Suplementacja kwasu foliowego

Rozważyć dodatkową suplementację folianami u kobiet w ciąży i przy zwiększonym zapotrzebowaniu

Główne obszary wpływu

Metabolizm

Proferrin, czyli polipeptyd hemowego żelaza, wspiera metabolizm poprzez poprawę transportu tlenu, funkcji mitochondrialnych i regulację produkcji energii, zwłaszcza w stanach niedoboru żelaza.

Transport tlenu i oddychanie komórkowe
  • Żelazo hemowe jest niezbędne do prawidłowego działania hemoglobiny i mioglobiny, które transportują tlen do tkanek i mięśni.
Funkcje mitochondrialne
  • Hemu i klastry żelazo-siarkowe są kluczowe dla działania łańcucha oddechowego i produkcji ATP.
Regulacja metabolizmu energetycznego
  • Suplementacja żelazem może poprawiać funkcje mitochondriów i zwiększać utlenianie kwasów tłuszczowych.

Dane naukowe i źródła

Podsumowanie badań

Poziom dowodów Dobre

Liczba załączonych badań: 21

  • Przegląd literatury: 15 badań
  • Badanie in vitro: 2 badania
  • Nierandomizowane badanie kontrolowane (Non-RCT): 2 badania
  • Randomizowane badanie kontrolowane (RCT): 2 badania

Finalny komentarz: Ocena opiera się na obecności kilku randomizowanych badań kontrolowanych przeprowadzonych u pacjentów dializowanych oraz u kobiet w ciąży, które wykazały istotne korzyści suplementacji Proferrinem w poprawie parametrów gospodarki żelaza i hemoglobiny. Pomimo że wyniki są spójne i pochodzą z badań klinicznych, ich liczba oraz wielkość prób są ograniczone, a brak jest szerokich metaanaliz, co plasuje poziom dowodów na poziomie dobrych.

Lista badań

Molekularne mechanizmy metabolizmu żelaza i hemu

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 162

Rok: 2022

Autorzy: S. Dutt, I. Hamza, T. Bartnikas

Czasopismo: Annual Review of Nutrition

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: Metabolizm żelaza i hemu jest ściśle regulowany, kluczowy dla różnych funkcji biologicznych, ale toksyczny w nadmiarze, co wymaga ścisłego monitorowania i badań.

Streszczenie: Obfity metal w organizmie człowieka, żelazo jest niezbędne dla kluczowych szlaków biologicznych, w tym transportu tlenu, metabolizmu DNA i funkcji mitochondrialnych. Większość żelaza jest związana z hemem, ale może być też włączana do klastrów żelazo-siarka lub wiązać się bezpośrednio z białkami. Zdolność żelaza do cyklicznej przemiany między Fe2+ i Fe3+ przyczynia się do jego biologicznej użyteczności, ale w nadmiarze staje się toksyczne. Hem jest zawierającym żelazo tetrapirolitem niezbędnym dla różnych funkcji biologicznych, w tym transportu i detekcji gazów, metabolizmu oksydacyjnego i detoksykacji ksenobiotyków. Podobnie jak żelazo, hem jest niezbędny, ale toksyczny w nadmiarze. Homeostaza żelaza i hemu jest więc ściśle regulowana. W tej pracy omawiamy molekularne i fizjologiczne aspekty metabolizmu żelaza i hemu, ze szczególnym uwzględnieniem badań opublikowanych w ostatnich latach. Kończymy dyskusją na temat bieżących wyzwań i potrzeb w biologii żelaza i hemu. Oczekiwana data publikacji online: sierpień 2022.

Zobacz badanie

O metabolizmie żelaza i jego regulacji

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 281

Rok: 2021

Autorzy: A. Vogt, Tasneem Arsiwala, Mona O. Mohsen, M. Vogel, V. Manolova, M. Bachmann

Czasopismo: International Journal of Molecular Sciences

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: Regulacja żelaza na poziomie komórkowym i systemowym obejmuje kluczowe mechanizmy i elementy, z hepcydyną odgrywającą główną rolę w kontrolowaniu uwalniania żelaza z komórek do krwi.

Streszczenie: Żelazo to krytyczny metal dla wielu procesów biologicznych. Większość żelaza w organizmie jest związana z hemoglobiną w erytrocytach. Żelazo z zużytych czerwonych krwinek jest recyklingowane przez makrofagi w śledzionie, wątrobie i szpiku kostnym. Żelazo dietetyczne jest pobierane przez transporter DMT1 w enterocytach i transportowane do krwi przez ferroportynę (FPN), gdzie wiąże się z transferyną i jest wychwytywane przez hepatocyty, makrofagi i komórki szpiku poprzez receptor TfR1. Podczas wzrostu obciążenia żelazem hepatocyty wydzielają peptyd hepcydynę, która wiąże się z FPN, indukując jego internalizację i degradację, co kontroluje ilość żelaza uwalnianego do krwi. Niniejszy przegląd podsumowuje kluczowe mechanizmy i elementy zaangażowane w regulację żelaza na poziomie komórkowym i systemowym.

Zobacz badanie

Hem w patofizjologii: zagadnienie wychwytu, metabolizmu i transportu przez błony komórkowe

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 367

Rok: 2014

Autorzy: D. Chiabrando, F. Vinchi, V. Fiorito, S. Mercurio, E. Tolosano

Czasopismo: Frontiers in Pharmacology

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: Kontrola wewnątrzkomórkowych poziomów hemu jest kluczowa dla przeciwdziałania stresowi oksydacyjnemu i ochrony przed uszkodzeniem błon komórkowych oraz apoptozą.

Streszczenie: Heme (żelazo-protoporfiryna IX) jest niezbędnym kofaktorem w wielu procesach biologicznych: transporcie i magazynowaniu tlenu, przenoszeniu elektronów, metabolizmie leków i steroidów, transdukcji sygnału oraz przetwarzaniu mikroRNA. Jednak nadmiar wolnego hemu jest wysoce toksyczny, ponieważ promuje stres oksydacyjny i peroksydację lipidów, prowadząc do uszkodzenia błon i, ostatecznie, apoptozy. W związku z tym metabolizm hemu musi być ściśle regulowany. Wewnątrzkomórkowa ilość hemu jest kontrolowana na wielu poziomach: syntezy, wykorzystania przez hemoproteiny, degradacji oraz transportu zarówno wewnątrzkomórkowego, jak i międzypoziomowego. W tej pracy omówiono najnowsze odkrycia dotyczące znaczenia kontroli poziomu hemu w komórkach, w tym mechanizmy wychwytu hemu z zewnątrz, jego syntezę i włączanie do hemoprotein, katabolizm oraz transport przez błonę komórkową za pośrednictwem specyficznych importerów i eksporterów. Na koniec zaprezentowano udział genów regulujących metabolizm hemu w różnych stanach patologicznych oraz omówiono nowe podejścia terapeutyczne ukierunkowane na modulację tego szlaku.

Zobacz badanie

Makrofagi a metabolizm żelaza

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 243

Rok: 2016

Autorzy: M. Soares, I. Hamza

Czasopismo: Immunity

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: Makrofagi odgrywają kluczową rolę w regulacji metabolizmu żelaza, zapewniając jego niezbędną dostępność, przy jednoczesnym zapobieganiu efektom cytotoksycznym.

Zobacz badanie

Suplementacja żelaza reguluje przebieg otyłości i stłuszczenia wątroby indukowanego dietą wysokotłuszczową poprzez szlaki sygnałowe mitochondriów

Typ badania: Nierandomizowane badanie kontrolowane (Non-RCT)

Liczba cytowań: 22

Rok: 2021

Autorzy: Naho Kitamura, Y. Yokoyama, Hiroki Taoka, Utana Nagano, Shotaro Hosoda, Tanon Taworntawat, Anna Nakamura, Y. Ogawa, Kazuo Tsubota, Mitsuhiro Watanabe

Czasopismo: Scientific Reports

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: Suplementacja żelaza redukuje otyłość i akumulację lipidów w wątrobie u myszy poprzez regulację szlaków sygnałowych mitochondriów i wspomaganie metabolizmu energetycznego.

Zobacz badanie

Uzasadnienie i projekt badania HEMATOCRIT: doustny hemowy polipeptyd żelaza vs. kontrolowane uwalnianie tabletek żelaza w korekcji anemii u pacjentów dializowanych

Typ badania: Randomizowane badanie kontrolowane (RCT)

Liczba cytowań: 13

Rok: 2009

Autorzy: K. Barraclough, E. Noble, D. Leary, F. Brown, C. Hawley, S. Campbell, N. Isbel, D. Mudge, Carolyn L. van Eps, J. Sturtevant, David W. Johnson

Czasopismo: BMC Nephrology

Ranking czasopisma: 2

Główne wnioski: Doustne podanie hemowego polipeptydu żelaza (HIP) może być skuteczniejsze niż konwencjonalna doustna suplementacja żelaza w zwiększaniu zapasów żelaza u pacjentów dializowanych otrzymujących stymulatory erytropoezy.

Streszczenie: Background: The main hypothesis of this study is that oral heme iron polypeptide (HIP; Proferrin® ES) administration will more effectively augment iron stores in erythropoietic stimulatory agent (ESA)-treated peritoneal dialysis (PD) patients than conventional oral iron supplementation (Ferrogradumet®). Methods: Inclusion criteria are peritoneal dialysis patients treated with darbepoietin alpha (DPO; Aranesp®, Amgen) for ≥ 1 month. Patients will be randomized 1:1 to receive either slow-release ferrous sulphate (1 tablet twice daily; control) or HIP (1 tablet twice daily) for a period of 6 months. The study follows an open-label design but outcome assessors are blinded to treatment. Hemoglobin levels are measured monthly and iron studies (including TSAT) bi-monthly. The primary outcome is the difference in TSAT at 6 months, adjusted for baseline via ANCOVA. Secondary outcomes include serum ferritin, hemoglobin, DPO dose, Key’s index, and adverse event rates (esp. gastrointestinal). Discussion: This multicentre, investigator-initiated trial aims to inform nephrologists and PD patients whether HIP more effectively increases iron stores than standard oral iron.

Zobacz badanie

DMT1 i transport żelaza

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 243

Rok: 2019

Autorzy: I. Yanatori, F. Kishi

Czasopismo: Free Radical Biology and Medicine

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: DMT1 odgrywa kluczową rolę w metabolizmie żelaza i specyfice typów komórek, z jego ekspresją regulowaną przez poziomy żelaza w celu utrzymania homeostazy.

Zobacz badanie

Przegląd metabolizmu hemu w kontekście selektywności protoporfiryny IX w komórkach nowotworowych

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 25

Rok: 2022

Autorzy: M. Kiening, N. Lange

Czasopismo: International Journal of Molecular Sciences

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: Protoporfiryna IX selektywnie kumuluje się w komórkach nowotworowych z powodu wzrostu anabolizmu i spadku katabolizmu, lecz mechanizm pozostaje niejasny.

Streszczenie: Mitochondria są niezbędnymi organellami ssaków, kluczowymi dla produkcji energii, metabolizmu żelaza, apoptozy i syntezy hemu. Hem jest żelazową porfiryną działającą jako grupa prostetyczna w licznych białkach, takich jak hemoglobina, mioglobina, cytochromy, katalaza i peroksydazy. Podstawowy blok porfiryn – kwas 5-aminolewulinowy – może stymulować cały szlak biosyntezy hemu po podaniu egzogennym. W komórkach nowotworowych metoda ta wykazała powtarzalną akumulację fluorescencyjnej protoporfiryny IX bardziej niż w tkankach zdrowych. Proponowane mechanizmy są rozbieżne i wymagają dalszych badań, zwłaszcza dotyczących roli enzymów i transporterów w anabolizmie i katabolizmie protoporfiryny IX oraz możliwości uogólnienia modelu na różne typy nowotworów.

Zobacz badanie

SLC46A1 przyczynia się do metabolizmu żelaza w wątrobie poprzez import hemu w hepatocytach

Typ badania: Badanie in vitro

Liczba cytowań: 22

Rok: 2020

Autorzy: Hongxia Li, Dongyao Wang, Huiwen Wu, Hui Shen, Diya Lv, Yinyin Zhang, Hongtao Lu, Jianxin Yang, Yuxiao Tang, Min Li

Czasopismo: Metabolism: Clinical and Experimental

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: SLC46A1 reguluje metabolizm żelaza w wątrobie w sposób niezależny od kwasu foliowego, dostarczając dane łączące nadmiar hemu/żelaza z chorobami deficytu folianów.

Zobacz badanie

Badania na poziomie skali metabolicznej identyfikują SLCO2B1 jako transporter hemu zwiększający dostępność żelaza w komórkach

Typ badania: Badanie in vitro

Liczba cytowań: 12

Rok: 2022

Autorzy: G. Unlu, Benjamin Prizer, Ranya Erdal, Hsi-Wen Yeh, Erol C Bayraktar, Kıvanç Birsoy

Czasopismo: Molecular Cell

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: SLCO2B1 to nośnik błonowy, który zwiększa poziom żelaza wewnątrzkomórkowego i umożliwia proliferację przy ograniczonej dostępności transferyny.

Zobacz badanie

System syntezy i eksportu hemu reguluje przepływ cyklu kwasu trójkarboksylowego i fosforylację oksydacyjną

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 43

Rok: 2021

Autorzy: V. Fiorito, A. L. Allocco, S. Petrillo, E. Gazzano, S. Torretta, Saverio Marchi, F. Destefanis, C. Pacelli, V. Audrito, P. Provero, E. Medico, D. Chiabrando, P. Porporato, Carlotta Cancelliere, A. Bardelli, L. Trusolino, N. Capitanio, S. Deaglio, F. Altruda, P. Pinton, S. Cardaci, C. Riganti, E. Tolosano

Czasopismo: Cell Reports

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: System syntezy i eksportu hemu reguluje cykl TCA i metabolizm oksydacyjny, wyjaśniając wzmożoną aktywność w komórkach o dużym zapotrzebowaniu energetycznym.

Zobacz badanie

Hem w patofizjologii: zagadnienie wychwytu, metabolizmu i transportu przez błony komórkowe

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 367

Rok: 2014

Autorzy: D. Chiabrando, F. Vinchi, V. Fiorito, S. Mercurio, E. Tolosano

Czasopismo: Frontiers in Pharmacology

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: Kontrola wewnątrzkomórkowych poziomów hemu jest kluczowa dla zapobiegania stresowi oksydacyjnemu, uszkodzeniom błon i apoptozie.

Streszczenie: Heme (żelazo-protoporfiryna IX) jest niezbędnym kofaktorem w wielu procesach biologicznych: transporcie i magazynowaniu tlenu, transferze elektronów, metabolizmie leków i steroidów, transdukcji sygnału oraz przetwarzaniu mikroRNA. Jednak nadmiar wolnego hemu jest wysoce toksyczny, ponieważ promuje stres oksydacyjny i peroksydację lipidów, prowadząc do uszkodzeń błon i apoptozy. Homeostaza hemu jest utrzymywana poprzez regulację syntezy, wykorzystania przez hemoproteiny, degradacji oraz transportu hemu wewnątrz i pomiędzy komórkami. W przeglądzie omówiono mechanizmy wychwytu hemu z otoczenia, włączania do hemoprotein, katabolizmu oraz transportu przez specyficzne importery i eksportery. Na końcu przedstawiono rolę genów regulujących metabolizm hemu w różnych stanach patologicznych oraz nowe podejścia terapeutyczne ukierunkowane na modulację tego szlaku.

Zobacz badanie

Hemowe żelazo do korekcji anemii z niedoboru żelaza w ciąży

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 2

Rok: 2017

Autorzy: Ibrahim Anwar Abdelazim, M. Abu-Faza, Assem A. M. Elbiaa, H. S. Osman, Dareen A. Alsharif, W. Elsawah

Czasopismo: Clin Obstet Gynecol Reprod Med

Ranking czasopisma: brak

Główne wnioski: HIP (Proferrin®-ES) jest bezpiecznym, dobrze tolerowanym i skutecznym doustnym preparatem żelaza w leczeniu anemii z niedoboru żelaza w ciąży, zwiększając hemoglobinę i uzupełniając zapasy żelaza.

Streszczenie: Cel: Ocena skuteczności i tolerancji hemowego polipeptydu żelaza (HIP) w leczeniu niedokrwistości z niedoboru żelaza u ciężarnych. Metody: 150 kobiet w ciąży z hemoglobiną <10 g/dl leczono HIP przez 3 miesiące. Skuteczność oceniano, porównując wartości hemoglobiny, ferrytyny, retikulocytów, MCV i MCH przed leczeniem oraz po 3 miesiącach. Wyniki: Średnia hemoglobina wzrosła z 8,8 ± 3,7 do 11,4 ± 3,04 g/dl, a ferrytyna z 15,6 ± 6,3 do 118,4 ± 4,6 µg/l (p<0,01 i p<0,001). MCV zwiększyło się z 72,6 ± 5,2 do 92,1 ± 3,8 fl, MCH z 24,5 ± 8,1 do 25,8 ± 6,6 pg (p<0,001 i p<0,01). Retikulocyty spadły z 3,4 ± 4,2 do 1,2 ± 3,3 ×10^6/mm³ (p<0,01). 2,1% uczestniczek (3/142) zgłosiło nietolerancję żołądkowo-jelitową i wyłączono je z analizy; nie zaobserwowano innych działań niepożądanych. Dyskusja: Utrata krwi podczas porodu pogłębia anemię i zwiększa potrzebę transfuzji. HIP okazał się skuteczny i dobrze tolerowany.

Zobacz badanie

Heme oxygenase-1 zwiększa magazynowanie żelaza wewnątrzkomórkowego i hamuje odpowiedź zapalną makrofagów poprzez zahamowanie polaryzacji typu M1

Typ badania: Nierandomizowane badanie kontrolowane (Non-RCT)

Liczba cytowań: 10

Rok: 2023

Autorzy: Xueyou Tang, Yunqin Li, Jing Zhao, Li Liang, Kang Zhang, Xiaofeng Zhang, Hong Yu, Huahua Du

Czasopismo: Metallomics : Integrated Biometal Science

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: HO-1 reguluje metabolizm żelaza, hamuje stan zapalny i blokuje polaryzację makrofagów do typu M1, jednocześnie zwiększając ich migrację i funkcję.

Streszczenie: Heme oxygenase-1 (HO-1) katalizuje pierwszy i limitujący etap degradacji hemu, produkując CO, biliverdynę i wolne żelazo. Większość żelaza pochodzi z rozkładu erytrocytów przez makrofagi. Rola HO-1 w metabolizmie żelaza i funkcji makrofagów była niejasna. W badaniu Hemin (induktor) lub ZnPP (inhibitor) podawano myszom C57BL/6J i obserwowano: - Aktywację HO-1 w splenic macrophages, wzrost depozytów żelaza, ↑ ferrytyna i ferroportyna; ↓ DMT1 i hepcydyna. - Zwiększenie wewnątrzkomórkowego żelaza, spowolnienie pobierania z zewnątrz, przyspieszenie ekskrecji. - Obniżenie prozapalnych cytokin (IL-6, IL-1β, iNOS) i ↑ IL-10. - Hamowanie polaryzacji M1 i zwiększenie migracji makrofagów. Wniosek: HO-1 reguluje metabolizm żelaza, działa przeciwzapalnie i hamuje polaryzację M1.

Zobacz badanie

Hem, żelazo i mitochondrialny zanik związany z wiekiem

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 164

Rok: 2004

Autorzy: H. Atamna

Czasopismo: Ageing Research Reviews

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: Metabolizm hemu może być zaburzony w chorobach związanych z wiekiem, takich jak choroba Alzheimera, i odgrywać rolę w niedoborze żelaza.

Zobacz badanie

Metabolizm i regulacja żelaza w komórkach

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 188

Rok: 2019

Autorzy: Guofen Gao, Jie Li, Yating Zhang, Yan-zhong Chang

Czasopismo: Advances in Experimental Medicine and Biology

Ranking czasopisma: 3

Główne wnioski: Metabolizm żelaza jest ściśle regulowany na poziomie komórkowym i systemowym przez hepcydynę oraz białka IRP–IRE, aby utrzymać optymalne stężenie żelaza.

Streszczenie: Iron is an essential trace element in the human body, but excess iron is toxic as it contributes to oxidative damage. To keep iron concentration within the optimal physiologic range, iron metabolism at the cellular level and the whole systemic level are tightly regulated. Balance of iron homeostasis depends on the expression levels and activities of iron carriers, iron transporters, and iron regulatory and storage proteins. Divalent metal transporter 1 (DMT1) at the apical membrane of intestinal enterocyte brings in non-heme iron from the diet, whereas ferroportin 1 (FPN1) at the basal membrane exports iron into the circulation. Plasma transferrin (Tf) then carries iron to various tissues and cells. After binding to transferrin receptor 1 (TfR1), the complex is endocytosed into the cell, where iron enters the cytoplasm via DMT1 on the endosomal membrane. Free iron is either utilized in metabolic processes, such as synthesis of hemoglobin and Fe–S cluster, or sequestered in the cytosolic ferritin, serving as a cellular iron store. Excess iron can be exported from the cell via FPN1. The liver-derived peptide hepcidin plays a major regulatory role in controlling FPN1 level in the enterocyte, and thus controls the whole-body iron absorption. Inside the cells, iron regulatory proteins (IRPs) modulate the expressions of DMT1, TfR1, ferritin, and FPN1 via binding to the iron-responsive element (IRE) in their mRNAs. Both the release of hepcidin and the IRP–IRE interaction are coordinated with the fluctuation of the cellular iron level. Therefore, an adequate and steady iron supplement is warranted for the utilization of cells around the body. Investigations on the molecular mechanisms of cellular iron metabolism and regulation could advance the fields of iron physiology and pathophysiology.

Zobacz badanie

Sygnalizacja wyłączająca HemKR reguluje metabolizm hemu i żelaza w spirochecie Leptospira biflexa

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 0

Rok: 2024

Autorzy: J. A. Imelio, F. Trajtenberg, Sonia Mondino, L. Zarantonelli, Iakov Vitrenko, Laure Lémée, Thomas Cokelaer, Mathieu Picardeau, A. Buschiazzo

Czasopismo: PLOS ONE

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: HemKR w Leptospira biflexa reaguje na 5-aminolewulinian, wyłączając szlak HemKR i regulując geny metabolizmu hemu oraz tolerancję na niedobór żelaza.

Streszczenie: Heme and iron metabolic pathways are highly intertwined, both compounds being essential for key biological processes, yet becoming toxic if overabundant. Their concentrations are exquisitely regulated, including via dedicated two-component systems (TCSs) that sense signals and regulate adaptive responses. HemKR is a TCS present in both saprophytic and pathogenic Leptospira species, involved in the control of heme metabolism. However, the molecular means by which HemKR is switched on/off in a signal-dependent way are still unknown. Moreover, a comprehensive list of HemKR-regulated genes, potentially overlapped with iron-responsive targets, is also missing. Using the saprophytic species Leptospira biflexa as a model, we now show that 5-aminolevulinic acid (ALA) triggers the shutdown of the HemKR pathway in live cells by stimulating the phosphatase activity of HemK towards phosphorylated HemR. Phospho-HemR dephosphorylation leads to differential expression of multiple genes, including those for heme metabolism and transport. Besides the heme-biosynthetic genes hemA and the catabolic hmuO, which were previously reported as HemR targets, we identify additional regulon members. Finally, HemR inactivation confers an iron-deficit tolerant phenotype synergistically with iron-responsive signaling. Future studies in pathogenic Leptospira will assess conservation of this tolerance and HemKR’s role during infection.

Zobacz badanie

Transport hemu kluczowy w metabolizmie żelaza: kwestionowanie dogmatu niemobilności

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 67

Rok: 2014

Autorzy: Tamara Korolnek, I. Hamza

Czasopismo: Frontiers in Pharmacology

Ranking czasopisma: 1

Główne wnioski: Transport hemu jest niezbędny dla metabolizmu żelaza i różnych procesów fizjologicznych, podważając przekonanie, że hem nie jest mobilizowany między komórkami ani tkankami.

Streszczenie: Heme is an iron-containing porphyrin ring that serves as a prosthetic group in proteins across diverse metabolic pathways. It is also a major source of dietary bioavailable iron. While heme biosynthesis is well-characterized, the pathways for heme trafficking remain poorly understood due to the toxicity of free heme. This review outlines requirements for heme delivery to subcellular compartments and potential mobilization mechanisms. We discuss implications for physiological events such as erythropoiesis, erythrophagocytosis, intestinal heme absorption, and embryonic development. Finally, we challenge the dogma that heme is not mobilized between cells/tissues by drawing parallels to copper, iron, and cholesterol homeostasis.

Zobacz badanie

Metabolizm żelaza w zaburzeniach biosyntezy hemu

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 15

Rok: 2022

Autorzy: A. Ricci, Giada Di Betto, E. Bergamini, E. Buzzetti, E. Corradini, P. Ventura

Czasopismo: Metabolites

Ranking czasopisma: 2

Główne wnioski: Żelazo odgrywa złożoną rolę w porfiriach i wrodzonych sideroblastycznych anemicznych zaburzeniach, z zależnymi od żelaza sygnałami regulującymi erytropoezę i biosyntezę hemu.

Streszczenie: Given its remarkable property to easily switch between different oxidative states, iron is essential in countless cellular functions which involve redox reactions. At the same time, uncontrolled interactions between iron and its surrounding milieu may be damaging to cells and tissues. Heme—the iron-chelated form of protoporphyrin IX—is a macrocyclic tetrapyrrole and a coordination complex for diatomic gases, accurately engineered by evolution to exploit the catalytic, oxygen-binding, and oxidoreductive properties of iron while minimizing its damaging effects on tissues. The majority of body heme production is incorporated into hemoglobin within erythrocytes; thus, iron-regulated heme biosynthesis is central to erythropoiesis. In porphyrias, specific enzyme defects lead to accumulation of heme precursors and organ-specific clinical manifestations. In congenital sideroblastic anemias, mitochondrial iron overload in erythroid precursors forms ring sideroblasts. This review summarizes evidence on the iron–heme interplay and clinical/experimental aspects of inherited heme biosynthesis disorders.

Zobacz badanie

Wielowymiarowa rola hemu w onkogenezie

Typ badania: Przegląd literatury

Liczba cytowań: 99

Rok: 2020

Autorzy: V. Fiorito, D. Chiabrando, S. Petrillo, F. Bertino, E. Tolosano

Czasopismo: Frontiers in Oncology

Ranking czasopisma: 2

Główne wnioski: Hemu odgrywa kluczową rolę w inicjacji i progresji nowotworów, wpływając na metabolizm energetyczny komórek nowotworowych oraz interakcje z mikrośrodowiskiem.

Streszczenie: Heme, an iron-containing porphyrin, is vital for oxygen transport, energy production, and drug metabolism. However, its toxicity necessitates tight regulation of intracellular levels. Tumor cells exploit heme’s multifaceted properties to modulate their metabolism, interact with the microenvironment, and support proliferation and survival. This review highlights heme’s role in tumor initiation and progression, emphasizing the need to consider heme as a key player in oncogenesis.

Zobacz badanie

Hemowy polipeptyd żelaza (Proferrin®-ES) vs. sacharczan żelaza (Ferrosac) w leczeniu anemii z niedoboru żelaza w ciąży

Typ badania: Randomizowane badanie kontrolowane (RCT)

Liczba cytowań: 16

Rok: 2017

Autorzy: Ibrahim Anwar Abdelazim, M. Abu-Faza, Assem A. M. Elbiaa, Hossam S. Othman, Dareen A. Alsharif, W. Elsawah

Czasopismo: Acta Medica International

Ranking czasopisma:

Główne wnioski: HIP (Proferrin®-ES) to skuteczny, bezpieczny i dobrze tolerowany doustny preparat żelaza, porównywalny z dożylnym sacharczanem żelaza, w leczeniu anemii z niedoboru żelaza w ciąży.

Streszczenie: Objectives: Compare efficacy and safety of oral HIP (Proferrin®-ES) versus IV iron saccharate (Ferrosac) in pregnant women with hemoglobin <10 g/dl due to iron deficiency. Methods: 260 women were randomized to IV iron saccharate or oral HIP. Efficacy was assessed by comparing hemoglobin, ferritin, MCV, MCH, and reticulocyte count before and 3 months post‐treatment. Results: After 3 months, hemoglobin rose from 8.5 ± 3.5 to 11.3 ± 1.3 g/dl (PO) and from 8.7 ± 2.5 to 11.7 ± 0.9 g/dl (IV). Ferritin increased from 19.4 ± 4.9 to 118.8 ± 7.1 µg/l (PO) and from 15.3 ± 5.6 to 122.3 ± 6.4 µg/l (IV). Gastrointestinal intolerance occurred in 1.6% (2/124) of PO group; no other adverse events. Conclusion: HIP is as effective and well‐tolerated as IV iron saccharate for pregnancy‐related iron deficiency anemia.

Zobacz badanie