Срочно цитирую статью Википедии " Регуляторы метаболизма железа ".
Срочно потому , что эта статья предлагается к удалению .
"
Железо является важным элементом в биологии , необходимым для многочисленных клеточных процессов .
Избыток или недостаток железа может принести вред организму .
У млекопитающих нет контролируемых механизмов выведения избытка железа ,
следовательно , гомеостаз железа в организме регулируется в местах абсорбции и утилизации отходов .
Печень стала основным местом системной регуляции железа ,
являясь местом , где вырабатывается железо-регуляторный гормон гепсидин .
Гепсидин является негативным регулятором поглощения и переработки железа .
Он связывается
с единственным известным клеточным экспортером железа ферропортином
и вызывает [ интернализацию и деградацию ферропортина ] ,
тем самым уменьшая отток железа из клеток-мишеней и снижая уровень сывороточного железа .
Большая часть исследований в области метаболизма железа
сосредоточена на регуляции гепсидина и его взаимодействия с ферропортином .
"
[ Регуляторы метаболизма железа // Википедия по состоянию на 18.05.2023 ] .
Для большей ясности , я немного изменил цитату :
вместо " интернализацию и деградацию ферропортина "
в источнике " его интернализацию и деградацию "
( не сразу понятно , чего его : железа или ферропортина ) .
" Гепсидин является негативным регулятором поглощения ... железа ", — самая важная в этой цитате фраза :
чем больше гепсидина , тем меньше железа организм берёт из пищи .
" Для входа в системную циркуляцию железу необходимо пересечь базолатеральную мембрану кишечных энтероцитов .
Это достигается единственным известным экспортером железа , ферропортином " [ Там же ] .
Очень важная цитата : чем больше гепсидина , тем меньше железа организм берёт из пищи .
" Железо ,
из-за своей способности участвовать в окислительно–восстановительных процессах и образовании свободных радикалов ,
может стать косвенной причиной развития рака " [ Там же ] .
" Ферритин накапливает избыточное железо , тем самым предотвращая образование ROS под действием ионов ферума "
[ Там же ] . " Механистически ферроптоз
вызывает гибель клеток путем накопления липидных ROS (активных форм кислорода) ,
что нарушает целостность клеток , текучесть и проницаемость мембран .
Таким образом ,
образование ROS под действием ионов железа или же ферментов , кофактором которых выступают ионы ферума ,
является первопричиной ферроптотической гибели клеток . [ 10 ] " [ Там же ] ( ионы ферума — ионы железа ) .
" Ферроптоз – это форма регулированной гибели клеток ,
что происходит в результате железо-зависимого перекисного окисления липидов " [ Там же ] .
" Ферритин — сложный белковый комплекс ( железопротеид ) ,
выполняющий роль основного внутриклеточного депо железа у человека и животных .
Структурно состоит из белка апоферритина и атома трёхвалентного железа в составе фосфатного гидроксида .
Одна молекула ферритина может содержать до 4 000 атомов железа .
Содержится практически во всех органах и тканях и является донором железа в клетках , которые в нём нуждаются "
[ Ферритин // Википедия по состоянию на 18.05.2023 ] .
" Ферритин является важным железосвязывающим протеином , и его главная функция — создание в организме запасов железа .
Известно , что свободные атомы железа токсичны для организма .
Благодаря ферритину цитозольные запасы железа поддерживаются в растворимой и нетоксичной форме .
Обычный уровень растворимости железа низок : 10-18 M ,
ферритин увеличивает его до 10-4 M , что в 100 триллионов раз выше " [ Там же ] .
При некоторых формах рака уровень ферритина в крови повышен :
" Онкологические заболевания костного мозга , рак молочной железы , болезнь Ходжкина — злокачественное новообразование лимфоидной ткани . Уровень ферритина [ в крови ] при этом будет повышен значительно " [ Там же ] .
Статья Википедии " Регуляторы метаболизма железа " ссылается на
" 10 . Scott J. Dixon , Brent R. Stockwell . The role of iron and reactive oxygen species in cell death // Nature Chemical Biology . — 2014-1 . — Т. 10 , вып. 1 . — С. 9–17 " [ Регуляторы метаболизма железа // Википедия по состоянию на 18.05.2023 ]
( роль железа и активных форм кислорода в гибели клеток ) .
Очень важные цитаты :
Ионы железа , как и ионы других переходных химических элементов ,
катализируют неферментативное окисление , повышая концентрацию активных форм кислорода .
Концентрацию активных форм кислорода
повышают не только свободные ионы железа , но и некоторые содержащие железо ферменты .
Повышенное содержание железа в клетке часто вызывает её гибель — ферроптоз .
Ферритин связывает избыточное железо ,
спасая клетку от активных форм кислорода .
Однако , занимая какой-то объём , ферритин захламляет клетку ;
вред для клетки становится другим и меньшим , но не исчезает .
То , что ферритин позволяет клетке
иметь концентрацию атомов железа в 100 триллионов раз большую чем в насыщенном растворе железа ,
говорит о том , насколько перегруженным железом ( и потому вредным ) может быть мясо дряхлых животных .
То , что при некоторых формах рака уровень ферритина в крови повышен ,
свидетельствует в пользу того , что избыток железа вызывает рак .
ОБМЕН ЖЕЛЕЗА В ОРГАНИЗМЕ ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА :
"
Приблизительно 2 мг железа всасывается ежедневно в двенадцатиперстной кишке и проксимальном отделе тонкой кишки .
Это компенсируется потерями в результате шелушения кожи , отслоения эпителиальных клеток кишечника и кровопотери .
Тело человека не имеет контролируемых механизмов выведения железа ,
поэтому уровень железа в организме балансируется путем регулирования поглощения железа .
Железо в рационе находится в форме Fe3+ ,
степень окисления сначала нужно уменьшить до Fe2+ , прежде чем оно может быть поглощено ;
это достигается действием мембраносвязанной железоредуктазы двенадцатиперстной кишки.
Для входа в системную циркуляцию
железу необходимо пересечь базолатеральную мембрану кишечных энтероцитов .
Это достигается единственным известным экспортером железа , ферропортином ,
белком трансмембранного домена , кодируемым SLC40A1 геном .
Ферропортин является единственным известным белком-экспортёром клеточного железа .
Это выражено наиболее высоко в макрофагах , дуоденальных энтероцитах и гепатоцитах ,
то есть в тех типах клеток , что участвуют в переработке железа , абсорбции и хранении . [ 4 ]
"
[ Регуляторы метаболизма железа // Википедия по состоянию на 18.05.2023 ] .
" 4 . Sherry Abboud , David J. Haile . A Novel Mammalian Iron-regulated Protein Involved in Intracellular Iron Metabolism
// Journal of Biological Chemistry . — 2000-06-30 . — Vol . 275 , iss. 26 . — P. 19906–19912 " [ Там же ] .
НЕ ТОЛЬКО РАК :
"
Избыточное накопление железа в тканях может привести к повреждению тканей и заболеваниям ,
в том числе фиброзу печени , сахарному диабету , артропатии , дисфункции эндокринной системы и кардиомиопатии . [ 13 ]
"
[ Регуляторы метаболизма железа // Википедия по состоянию на 19.05.2023 ] .
" 13 . C. Niederau , R. Fischer , A. P;rschel , W. Stremmel , D. H;ussinger . Long-term survival in patients with hereditary hemochromatosis // Gastroenterology . — 1996-4 . — Т. 110 , вып. 4 . — С. 1107–1119 . " [ Там же ] .
"
Кардиомиопатии — гетерогенная группа заболеваний миокарда ,
связанных с механической или электрической дисфункцией , которая
обычно проявляется неадекватной гипертрофией или дилатацией .
Кардиомиопатии
могут как изолированно поражать только сердце , так и быть частью генерализованного системного заболевания ,
часто приводят к сердечно-сосудистой смерти или к инвалидизации , обусловленной прогрессирующей сердечной недостаточностью .
"
[ Кардиомиопатии // Википедия по состоянию на 19.05.2023 ] .
ЖЕЛЕЗО И РАК :
"
В популяционных исследованиях используются четыре основных подхода
для изучения взаимосвязи между железом и риском развития рака.
Один был нацелен на определение [ уровня связанных с трансферрином ( TF ) ионов железа ( Fe3 + ) ] .
Второй аналитический подход исследовал связь между потреблением железа в рационе и риском развития рака .
Так было показано повышение риска развития колоректального рака при более высоком потреблении железа .
Также были подходы , что заключались в использовании генетически индуцированного накопления железа .
В совокупности они подтверждают модель ,
в которой повышенные уровни железа в организме связаны с повышенным риском развития рака . [ 14 ]
Для злокачественных клеток замечено характерное повышение внутриклеточной концентрации железа ,
что стимулирует активность железозависимых белков и способствует усилению пролиферации .
"
[ Регуляторы метаболизма железа // Википедия по состоянию на 19.05.2023 ] .
Для большей ясности , я немного изменил цитату :
вместо " уровня связанных с трансферрином ( TF ) ионов железа ( Fe3 + ) "
в источнике " связанного с трансферрином ( TF ) ионов железа ( Fe3 + ) ".
" 14 . Suzy V. Torti , Frank M. Torti . Iron and cancer : more ore to be mined
// Nature Reviews Cancer . — 2013-5 . — Vol. 13 , iss. 5 . — P. 342–355 . "
[ Там же ] .
"
Многие исследования показали , что
раковые клетки имеют повышенную экспрессию трансферринового рецептора 1 ( TFRC1 ) ,
[ который ] связывает трансферрин и необходим для связывания железа и регуляции роста клеток .
Особенно это проявляется при раке молочных желез , клеток почек и немиелиновых клеток легких .
"
[ Регуляторы метаболизма железа // Википедия по состоянию на 21.05.2023 ] .
Для большей ясности , я немного изменил цитату :
вместо " который " в источнике " что ".
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
"
Трансферрин — белок плазмы крови , который осуществляет транспорт ионов железа .
Трансферрин представляет собой гликозилированый белок , который прочно , но обратимо связывает ионы железа .
С трансферрином связано около 0,1 % всех ионов железа в организме ( что составляет порядка 4 мг ) ,
однако ионы железа , связанные с трансферрином , представляют огромное значение для метаболизма .
Трансферрин имеет молекулярную массу около 80 кДа и имеет два места связывания Fe3+ .
Сродство трансферрина очень высокое ( 10 ^ 23 M ^ —1 при pH 7,4 ) ,
но оно прогрессивно снижается с понижением pH ниже нейтральной точки .
"
[ Трансферрин // Википедия по состоянию на 21.05.2023 ] .
Проза.ру не предоставляет возможностей сложного форматирования .
Поэтому для записи степени я использую знак ^ :
10 ^ 23 — десять в двадцать третьей ;
M ^ —1 — М в минус первой .
В источнике эти степени записаны нормально
( показатель степени выше и мельче её основания ) .
"
Когда трансферрин связан с ионами железа ,
трансферриновый рецептор на поверхности клетки ( например , предшественников эритроцитов в красном костном мозге )
присоединяется к нему и , как следствие , проникает в клетку в пузырьке окаймлённом клатрином .
Затем pH внутри пузырька понижается до 4-5 из-за работы протонных ионных насосов , превращая пузырёк в эндосому .
При такой кислотности
афинность трансферрина падает до 20-30 % от начальной в крови ( pH около 7,3 ) ,
и ионы железа высвобождаются в энодосому .
Рецептор перемещается обратно на поверхность клетки , снова готовый связывать трансферрин ,
вместе с ним трансферрин высвобождается обратно в кровь .
Каждая молекула трансферрина может переносить сразу 2 иона железа Fe3+ .
"
[ Там же ] .
Трансферрину " Чтобы связать ион железа , требуется анион , предпочтительно карбонат-ион ( CO 3 2— ) " [ Там же ] .
Важная цитата :
Чтобы железо могло нормально транспортироваться внутри организма человека ,
в нём ( организме человека ) необходим достаточный уровень углекислого газа .
Чтобы углекислого газа в организме было достаточно ,
необходимо дышать редко и / или поверхностно .
Дыхательные упражнения с редким и / или поверхностным дыханием
приучают ( тренируют ) организм к такому дыханию ;
благодаря этому , и между дыхательными упражнениями ( и много-много лет после них )
человек дышит реже и / или поверхностнее .
"
К трансферринам принадлежит собственно белок под названием трансферрин , а также овотрансферрин , лактоферрин , меланотрансферрин , ингибитор угольной ангидразы , саксифилин , основной белок желтка морских ежей , crayfish protein , пацифастин , белок зелёных водорослей .
...
Трансферрины принимают участие в обеспечении врождённого иммунитета .
Трансферрины присутствуют в слизистых оболочках , где связывают ионы железа .
В результате снижения концентрации свободных ионов железа ,
лишь незначительная часть бактерий способна размножаться в таких условиях .
"
[ Там же ] .
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
"
Лактоферрин — полифункциональный белок из семейства трансферринов .
Лактоферрин является глобулярным гликопротеином с молекулярной массой около 80 кДа
и широко представлен в различных секреторных жидкостях , таких как молоко , слюна , слёзы , секреты носовых желез .
Лактоферрин является одним из компонентов иммунной системы организма ,
принимает участие в системе неспецифического гуморального иммунитета ,
регулирует функции иммунокомпетентных клеток и является белком острой фазы воспаления .
...
Каждая молекула белка может обратимо связывать два иона трехвалентного железа или ионы цинка , меди и других металлов .
Центры связывания локализованы в каждой из двух белковых глобул , составляющих молекулу лактоферрина .
В каждой доле атом железа скоординирован с шестью лигандами , четыре из которых
предоставлены цепью полипептида ( два остатка тирозина , один остаток гистидина и один остаток аспарагиновой кислоты ) ,
а оставшиеся две связи железо образует с ионом карбоната или бикарбоната .
"
[ Лактоферрин // Википедия по состоянию на 27.05.2023 ] .
Как и трансферрину , лактоферрину для нормальной работы необходим достаточный уровень углекислого газа .
"
Лактоферрин принадлежит к семейству белков-трансферринов ,
осуществляющих перенос железа в клетки и контролирующих уровень свободного железа в крови и во внешних секретах .
Лактоферрин представлен в молоке человека и других млекопитающих .
Было показано , что помимо молока лактоферрин содержится в плазме крови , нейтрофилах
и является одним из основных белков практически всех экзокринных секретов млекопитающих ,
таких как слюна , желчь , слёзы , секрет поджелудочной железы .
"
[ Там же ] .
"
Концентрация лактоферрина в молоке изменяется от 7 мг/мл в молозиве до 1 мг/мл в зрелом молоке .
...
Степень насыщения железом лактоферрина женского молока составляет по оценкам разных авторов от 10 до 30 % .
"
[ Там же ] .
Таким образом , лактоферрин ( в той или иной степени насыщенный железом ) содержится в :
молоке ,
слёзах ,
секрете носовых желёз ( т.е. соплях ) ,
а также
желчи , соке ( секрете ) поджелудочной железы и слюне .
Если в составе молока , слёз и секрета носовых желёз железо покидает организм 100 %-но ,
то из желчи и сока поджелудочной железы , выделенных в пищеварительный тракт , может вернуться в организм .
Слюна занимает промежуточное положение :
если человек её сплёвывает , то железо в её составе покидает организм 100 %-но ;
если глотает ( что обычно и происходит ) , например с пищей , то железо может вернуться в организм .
Однако в составе молока , слёз и секрета носовых желёз организм 100 %-но покидают
не только железо , но и аминокислоты , составляющие лактоферрин .
Если же лактоферрин с железом выделяется в составе желчи , сока поджелудочной железы и слюны ,
то организм имеет возможность выделить только железо , а аминокислоты вернуть .
"
Лактоферрин образует с железом комплекс красноватого цвета ,
его сродство к железу в 300 раз выше , чем сродство трансферрина .
Кроме того , показано , что в слабокислой среде сродство белка к железу повышается ,
что облегчает переход металла с трансферрина на лактоферрин при воспалении ,
когда рН тканей снижается за счет молочной и других кислот .
"
[ Там же ] .
Если из носа идёт " кровь " ( красноватая жидкость ) ,
то это ещё не значит , что идёт кровь ( жидкость с гемоглобином ) .
Возможно ,
идёт жидкость с лактоферрином насыщенным железом .
Понижение рН тканей при воспалении
позволяет железу с трансферрина перейти не в какую-нибудь клетку ,
а на лактоферрин и покинуть организм .