Qué proteínas transportan y almacenan hierro en el cuerpo?

Aproximadamente en estado normal de equilibrio, entre 1 y 2 mg. de hierro son ingeridos y salen del cuerpo diariamente. La cantidad de hierro en nuestro organismo es de una media de 4 a 5 gramos siendo el 65% de esta cantidad correspondiente a la hemoglobina. Como sabemos este hierro va a ser utilizado por la médula ósea para crear esta hemoglobina para los glóbulos rojos.
Es también importante recordar que el hierro es no solo vital para la formación de la hemoglobina sino también para la creación de otros elementos como la mioglobina, alrededor de un 75 del hierro ingerido va a ser utilizado por las fibras musculares para generar esta mioglobina.
1% del hierro corresponde al hemo que ayuda a la oxidación intracelular, el 0.1% se combina con la proteína transferrina en el plasma sanguíneo y un 15 a un 30% del hierro es almacenado para usarse posteriormente en el sistema reticuloendotelial y en las células del parénquima hepático y en forma de ferritina.
Este hierro también es utilizado para la creación de citocromos, oxidasa, peroxidasa, catalasa, entre otros.


TRANSFERRINA

El hierro, se debe entender que se lo absorbe en el intestino delgado y se combina con el plasma sanguíneo por una betaglobina, llamada apotransferrina, para así formar la transferrina que se irá al plasma y queda disponible para su absorción en todo el cuerpo
En palabras más sencillas, la transferrina es una proteína transportadora de hierro que fija y protege los tejidos de la toxicidad del mismo, cuando se encuentra sin hierro se la denomina apotransferrina.

La capacidad de unión al hierro de la transferrina es limitada, la hipotransferrinemia es una enfermedad genética en la cual la producción insuficiente de transferrina provoca toxicidad diseminada por hierro. También es de importancia entender que la absorbencia celular de hierro unido a la transferrina es controlada por ciertos reguladores celulares; estos reguladores es común encontrarlos en lo que son los hepatocitos, eritrocitos inmaduros, y en las células de división rápida malignas y no malignas. ¿Pero qué sucede si la cantidad de hierro es tan excesiva? Lo que va a suceder es que primeramente el hierro al no encontrar más apotransferrina para unirse, por lo cual se va a unir a moléculas más pequeñas de peso molecular bajo; a esta creación se la llama NTBI. Como las células no tienen reguladores de NTBI en su superficie se puede producir una sobrecarga de hierro en órganos como el hígado, corazón y las glándulas endocrinas. Vale recalcar que el tejido parenquimatoso del hígado es especialmente rico en receptores de transferrina, y almacena grandes cantidades de hierro.

Esta unión hierro-transferrina no es muy fuerte por lo cual puede suceder que simplemente el hierro se libere en una célula tisular. Un exceso de hierro en la sangre se almacena en los hepatocitos, y en menor cantidad en las células reticuloendoteliales de la médula ósea.

El hierro es absorbido como ya explique por los enterocitos del intestino. El hierro unido al grupo hemo es absorbido por el receptor hemo y el que no está unido a un grupo hemo entra a la célula por medio de “proteína transportadora de metales divalentes”. Esta proteína transportadora de metales divalentes también ayuda al transporte de NTBI.


FERRITINA

En el citoplasma celular el hierro se une a la apoferritina para formar lo que es la ferritina. El hierro almacenado en forma de ferritina se lo llama hierro de depósito.
La ferritina es una molécula de almacenamiento de hierro intracelular que lo libera en respuesta a las necesidades del cuerpo. Por lo tanto la ferritina puede funcionar como ‘tampón’ contra los problemas de almacenamiento de hierro, liberando más si el cuerpo sufre de deficiencia de hierro o, en cierta medida, almacenando el exceso de hierro si la sangre y los tejidos del cuerpo están sobrecargados.
La inflamación y las infecciones, la función anormal del hígado y el aumento de la eritropoyesis pueden influenciar los niveles de ferritina circulante.
Cierta cantidad de hierro de reserva está en estado insoluble llamado hemosiderina y sucede cuando la cantidad de hierro es tan excesiva que la apoferritina no “aguanta más” de este.
Cuando una ingesta de hierro es escaza, el hierro de reserva de la ferritina se libera y va a las partes del organismo que las necesita en forma de transferrina.
Los eritroblastos mediante endocitosis ingieren esta transferrina, en este proceso la transferrina suelta al hierro en la mitocondria donde se va a sintetizar el hemo. Esto es de suma importancia ya que los individuos que en las personas no tienen adecuada cantidad de transferrina pueden presentar una anemia hipocromica que es una patología en la cual los eritrocitos contienen menos hemoglobina de lo normal.
Como sabemos los glóbulos rojos tienen un ciclo de vida de alrededor de 120 días, cuando estos mueren la hemoglobina libre es ingerida por las células monocito-macrofagicas.


PROTEÍNAS REGULADORAS DEL HIERRO


ELEMENTOS DE RESPUESTA AL HIERRO

Los elementos de respuesta al hierro son secciones en horquilla de ARNm que están involucradas en la producción de receptores de ferritina y de transferrina.
En respuesta a los niveles altos de hierro intracelular, la mayor producción de ferritina ofrece una mayor capacidad de almacenamiento y la disminución concomitante de la producción de receptores de transferrina reduce la absorción celular del hierro.


PROTEÍNAS FIJADORAS DE LOS ELEMENTOS RESPONDEDORES AL HIERRO


HEPCIDINA

La hepcidina es secretada por el hígado en respuesta a diversos estados fisiológicos que incluyen inflamación, hierro corporal elevado, hipoxia y anemia. La hepcidina es una hormona peptídica que ayuda a controlar la distribución del hierro: los niveles bajos de hepcidina producen sobrecarga de hierro intracelular, mientras que la sobreproducción de hepcidina produce hipoferremia. La hepcidina regula la exportación de hierro celular mediante la unión a la ferroportina en la superficie de la célula, disminuyendo la capacidad de la misma para exportar hierro.


HEFAESTINA

Ubicada en los enterocitos absorbentes de hierro, la hefaestina facilita la salida de hierro desde los enterocitos mediante la oxidación del hierro liberado a través de la ferroportina; esta oxidación prepara las moléculas de hierro para que se unan a la transferrina.


PROTEÍNA HFE

Es incierta la función que cumple la proteína HFE en la fisiología de la absorción intestinal del hierro. Se han propuesto dos modelos principales: 1) ejerce sus efectos sobre la homeostasis del hierro indirectamente al modular la expresión de la hepcidina; y que ejerce sus efectos directamente al cambiar el estado del hierro (y, por lo tanto, la actividad absorbente del hierro) de los enterocitos intestinales.