Gospodarka

żelazem w

organizmie

Ravage von Sturmberg

Jony żelaza

występują w

organizmie w

większych ilościach aniżeli inne
pierwiastki śladowe. Do organizmu
dostają się w formie jonów
dwuwartościowych, łącząc się z białkiem
ściany jelita – apoferrytyną; powstaje w
ten sposób związek żelazo - białkowy
zawierający jony Fe

3+

- ferrytynę. Od

ferrytyny jon żelaza ponownie odłącza
się i jako dwuwartościowy przechodzi do
krwi. Tu z białkiem osocza tworzy
cząsteczki transferyny (syderofiliny)
zawierające również Fe

3+

. Do tkanek jony

żelaza przenikają jako dwuwartościowe,
magazynowane są jednak w postaci
ferrytyny. W miarę potrzeby jony żelaza
są uwalniane do krwiobiegu.

Jony żelaza w układach
hemobiałkowych spełniają ważną
rolę w procesie oddychania i
utleniania komórkowego. W
wymianie gazowej między światem
zewnętrznym a tkankami czynne są
hemoglobiny, w magazynowaniu
tlenu w mięśniach – mioglobiny, w
utlenianiu komórkowym –
cytochromy. Układ hemobiałkowy
spotykamy również w katalazie i
peroksydazach.

Żelazo odgrywa ważną rolę w metabolizmie człowieka.
Wchłania się w dwunastnicy i w jelicie cienkim w
postaci Fe

2+

Żelazo gromadzi się w wątrobie i śledzionie. Hemoglobina
i mioglobina
zawierają około 70% ogólnej zawartości żelaza w
organizmie.
Dzienne zapotrzebowanie człowieka na żelazo jest równe
od 10 mg
do 50 mg. Niedobór żelaza w organizmie powoduje
niedokrwistość,
uszkodzenie błon śluzowych, utrudnienie wchłaniania
składników
pokarmowych oraz ograniczenie wzrostu. Nadmiar
nagromadzonego
żelaza może być z drugiej strony powodem stanów
chorobowych.
Organizm człowieka posiada ograniczoną zdolność do
wydalania tego
pierwiastka w wyniku przemiany materii. Równowaga
zawartości żelaza
w organizmie jest ustalana głównie poprzez regulację
szybkości
adsorpcji tego pierwiastka. Zbyt duża zawartość żelaza w
organizmie
może prowadzić do choroby Kashin-Becka, która
charakteryzuje się
zmianami kostno-stawowymi i zaburzeniami wzrostu.

Wśród białek zawierających żelazo
należy wyróżnić białka hemowe
(hemoproteiny), białka żelazowo-
siarkowe i inne białka zawierające
żelazo takie jak:
oksygenazy – enzymy katalizujące
włączanie tlenu do cząsteczek
substratu,
ferrytyny- białka magazynujące
żelazo,
transferyny i laktoferryny– białka
transportujące żelazo.
Te trzy ostatnie są dla nas
najważniejsze.

Ferrytyna



Jest typowym białkiem kompleksującym jony

Fe

3+

i magazynującym żelazo w organizmach

ssaków. Magazynuje żelazo znajdujące się w

nadmiarze w komórkach wątroby, śledziony i

szpiku kostnego



Jest białkiem wiążącym i uczestniczy w

transporcie żelaza we krwi



Zawiera do 25% żelaza, przy czym w jednej

cząsteczce może znajdować się do 4300

atomów Fe

3+



Synteza ferrytyny jest ściśle regulowana na

etapie transkrypcji, translacji, a na ekspresję

genu ferrytyny wpływa wiele czynników.

Struktura ferrytyny

Transferyna (syderofilina,

bezhemowa

glikoproteina)



Transportuje żelazo w osoczu, bierze udział w transporcie m.in. lipidów, cholesterolu
i hormonów steroidowych. Największe ilości jonów żelaza przenoszone są do szpiku
kostnego, gdzie są wykorzystywane do syntezy hemoglobiny. Transferyny zawarte w
jednym litrze osocza wiążą do 4 g żelaza



Transferyny są białkami niejednorodnymi, uwarunkowanymi genetycznie



U człowieka stwierdzono kilka typów transferyn , u koni – 9, u gęsi – 2 do 4



Transferyny zawierają około 5,5 reszt cukrowcowych o dużej ilości kwasów
sjalowych



Cząsteczka transferyny wiąże dwa jony Fe

3+

; związane w ten sposób żelazo może

zostać odłączone i uruchomione w wyniku redukcji do Fe

2+

z udziałem kwasu

askorbinowego jako reduktora



Transferynę zaliczamy do beta-globulin



Istotną cechą transferyny jest jej duża masa cząsteczkowa (79 570 Da)

[1],

dzięki

czemu nie ulega filtracji w kłębuszkach nerkowych, co zabezpiecza organizm przed
utratą żelaza. Transferyna wysycona żelazem łączy się z receptorem transferyny i
na drodze endocytozy kompleks ten zostaje wchłonięty do wnętrza komórki, gdzie
dochodzi do uwolnienia żelaza, po czym kompleks wraca na błonę komórkową i
apotransferyna (czyli transferyna niewysycona żelazem) wraca do krwiobiegu.
Badaniem laboratoryjnym dotyczącym transferyny jest TIBC.

Transferyna
i receptor
transferyny
(TfR)

Laktoferryna



Spełnia funkcję transportującą i bakteriostatyczną



Laktoferryna - posiada silne działanie
antybakteryjne, przeciwzapalne i
przeciwutleniające, dzięki czemu hamuje wzrost
bakterii trądzikowych, redukuje zaczerwienienia i
przyspiesza naprawę uszkodzonych komórek skóry.



Laktoferryna jest substancją oznaczaną w kale,
która może być dobrym wskaźnikiem aktywności
procesu zapalnego jelit u chorych z nieswoistymi
zapaleniami jelit (choroba Crona i colitis ulcerosa).

Dziękuję za
uwagę