Залізо — чи надлишок шкодить більше, ніж нестача?

Мета дослідження: Залізо — це важливий мікроелемент для майже всіх інфекційних мікроорганізмів, і захисні механізми організму спрямовані на те, щоб позбавляти їх заліза, від якого вони залежать. У цьому огляді описано механізми, які під час інфекцій обмежують доступність заліза на слизових оболонках, у плазмі та позаклітинній рідині, а також усередині макрофагів.

Результати: Залізо — це важливий мікроелемент для майже всіх інфекційних мікроорганізмів, і захисні механізми організму спрямовані на те, щоб позбавляти їх заліза, від якого вони залежать. У цьому огляді описано механізми, які під час інфекцій обмежують доступність заліза на слизових оболонках, у плазмі та позаклітинній рідині, а також усередині макрофагів. Захворювання, пов’язані з перевантаженням залізом, як-от спадковий гемохроматоз або β-таласемія, порушують захисні реакції організму, спрямовані на обмеження заліза, і тим самим підвищують схильність до інфекцій мікроорганізмами, здатними скористатися цією вразливістю. Анемія запалення (раніше відома як анемія хронічних захворювань) є «побічним» ефектом захисту організму: запальні цитокіни скорочують тривалість життя еритроцитів, активуючи макрофаги, спрямовують виробництво кістковим мозком на користь лейкоцитів і стимулюють утворення гепсидину, що збільшує насиченість трансферину в плазмі та концентрацію заліза, не зв’язаного з трансферином.

Мета дослідження: Мета — визначити функціональну роль Fth (важкого ланцюга феритину) в регуляції рівноваги заліза в серці та захворювань серця.

Результати: Мишей із умовним алелем нокауту Fth схрестили з двома окремими лініями мишей, які експресують рекомбіназу Cre. У результаті отримали потомство, у якого експресія Fth була відсутня лише в міоцитах (MCK-Cre) або кардіоміоцитах (Myh6-Cre). У мишей без Fth у кардіоміоцитах знизився рівень заліза в серці та посилився окиснювальний стрес, що з віком призвело до легкого ушкодження серця. Однак раціон із високим вмістом заліза спричинив у цих мишей тяжке ушкодження серця та гіпертрофічну кардіоміопатію з молекулярними ознаками, типовими для фероптозу: зниженням рівня глутатіону (GSH) і посиленням перекисного окиснення ліпідів. Феростатин-1, специфічний інгібітор фероптозу, усунув цей стан, що підтверджує роль фероптозу в розвитку патологічних процесів у серці. Нарешті, ми виявили, що в кардіоміоцитах із дефіцитом Fth знижена експресія регулятора фероптозу Slc7a11, а вибіркова надекспресія Slc7a11 у кардіоміоцитах підвищила рівень GSH і запобігла фероптозу серця.

Мета дослідження: Дефіцит заліза — найпоширеніший дефіцит поживних речовин у світі. Він вражає понад 20% жінок до менопаузи в усьому світі. Приймання заліза всередину часто є основним методом лікування гострого й хронічного дефіциту заліза завдяки простоті та доступності.

Результати: Невсмоктане залізо спричиняє багато побічних ефектів, які ускладнюють його приймання всередину, зокрема диспепсію та закрепи. Надмірні дози заліза можуть посилювати всі ці прояви. Схеми приймання низької дози щодня або через день намагалися обійти це фізіологічне обмеження, щоб забезпечити ефективне всмоктування й зменшити побічні ефекти. Однак і за такого підходу частка всмоктаного заліза залишається низькою. У цій статті ми розглядаємо фізіологічні механізми всмоктування заліза та наявні дані про різні препарати заліза для приймання всередину. Нарешті, ми описуємо можливості подальших досліджень, які допоможуть поліпшити допомогу людям із дефіцитом заліза.

Мета дослідження: Дефіцит заліза (ДЗ) і залізодефіцитна анемія (ЗДА) є глобальними проблемами охорони здоров’я. Найчастіше вони вражають дітей, вагітних жінок і жінок репродуктивного віку. До патологічних наслідків ДЗ належать затримка когнітивного розвитку в дітей, несприятливі наслідки вагітності та зниження працездатності дорослих.

Результати: FeSO4); однак через менш ефективне всмоктування може знадобитися доза, що в кілька разів перевищує рекомендовану добову норму. Надлишок заліза, що потрапляє до організму через травний тракт, спричиняє небажані побічні ефекти з боку шлунково-кишкового тракту й знижує прихильність до лікування, а також негативно впливає на мікробіом кишківника. Нещодавні дослідження були спрямовані на пошук нових форм заліза, які краще всмоктуються, щоб можна було застосовувати нижчі ефективні дози. У цій статті описано нові дослідження перорального приймання заліза. Основну увагу приділено молекулярним механізмам, за допомогою яких різні форми добавок заліза проходять крізь кишковий епітелій, і тому, чи регулює ці шляхи транспортування гормон гепсидин, що регулює обмін заліза.

Мета дослідження: Залізо необхідне для життя, однак його надлишок призводить до окиснювального стресу через реакцію Фентона. У пацієнтів із серцевою недостатністю часто спостерігається дефіцит заліза, тоді як його надлишок пов’язаний із розвитком атеросклерозу.

Результати: У пацієнтів із серцевою недостатністю часто спостерігається дефіцит заліза, тоді як його надлишок пов’язаний із розвитком атеросклерозу. Ці результати вказують на «парадокс заліза» при серцево-судинних захворюваннях. Обмін заліза при серцево-судинних захворюваннях складний, а механізми регуляції системного та клітинного обміну заліза при цих захворюваннях досі залишаються невідомими. У цьому огляді ми зосередимося на ролі заліза при серцево-судинних захворюваннях.

Мета дослідження: Залізо — важливий мікроелемент, який відіграє складну роль у біології пухлин. Залізо може сприяти знищенню ракових клітин через утворення токсичних вільних радикалів, але потік вільних радикалів, спричинений залізом, також може сприяти розвитку раку.

Результати: Поєднання дефіциту й надлишку заліза, а також його пухлинно-стимулювальної та протипухлинної ролі, механізми яких перетинаються, утворює непередбачуваний цикл регуляторних реакцій за злоякісного процесу. Тому сумнівною є користь певних рівнів заліза, вище яких воно нібито допомагає запобігати пухлиноутворенню. Через ці чинники складно визначити, що краще для протипухлинної терапії — хелатування заліза чи його надмірне введення. У цьому огляді критично розглянуто суперечливі властивості заліза при раку та два протилежні стани — дефіцит і надлишок заліза при хронічних захворюваннях, зокрема раку. Це підтверджує, наскільки важливо визначати рівень заліза в пацієнта перед вибором подальшого лікування.

Мета дослідження: Залізо необхідне для здорової вагітності, а підтримувати його рівновагу під час вагітності допомагають численні регуляторні механізми — материнські, плацентарні та плодові. Порушення обміну заліза, особливо залізодефіцитна анемія, поширені серед жінок репродуктивного віку й є провідною причиною років життя з інвалідністю серед жінок у світі.

Результати: Попри значну поширеність проблеми, регулярне обстеження на дефіцит заліза проводять рідко, а раннє лікування до розвитку анемії бракує. Хоча перевантаження залізом трапляється значно рідше, воно також пов’язане з несприятливими наслідками. Потрібні подальші дослідження, щоб з’ясувати вплив перевантаження залізом у матері на плаценту та плід, наслідки для розвитку дитини й розробити кращі стратегії лікування цього недостатньо визнаного стану. Мета цього огляду — узагальнити фізіологічні потреби в залізі та механізми його регуляції під час вагітності, оцінити переваги й обмеження доступних біомаркерів і методів лікування, а також наголосити на важливості раннього та повторного обстеження на дефіцит заліза протягом усієї вагітності.

Мета дослідження: Вроджена дизеритропоетична анемія (CDA) — рідкісне спадкове захворювання, для якого характерні неефективне утворення еритроцитів і перевантаження залізом. Даних про ураження ендокринної системи при CDA поки що мало.

Результати: Після виключення дефіциту вітаміну D було виявлено значну позитивну кореляцію між рівнем феритину та кількістю ендокринних порушень (p = 0.015). Значущого зв’язку між ендокринними порушеннями та віком, статтю або рівнем гемоглобіну не виявлено. Ендокринні ускладнення часто трапляються при CDA та пов’язані з перевантаженням залізом навіть у пацієнтів, які не залежать від переливань крові. Усім пацієнтам із CDA необхідні регулярні ендокринологічні обстеження та ретельний контроль рівня заліза.

Мета дослідження: Передозування ацетамінофену (APAP) — одна з провідних причин печінкової недостатності в західних країнах і серйозна клінічна проблема, оскільки ефективні методи лікування пацієнтів, які звертаються після оптимального раннього терапевтичного періоду, обмежені. Залізо розподілене між кількома внутрішньоклітинними компартментами, зокрема цитозолем, мітохондріями, феритином, ендосомами та лізосомами.

Результати: Нові дані свідчать, що рівновага заліза всередині клітин і функціонування органел можуть мати вирішальне значення під час фази регенерації, коли відновлюються ушкодження печінки. У нашій нещодавній роботі ми визначили, що металоредуктаза STEAP4 (six-transmembrane epithelial antigen of the prostate 4) є важливим регулятором рівноваги заліза в лізосомах і цілісності їхніх мембран під час фази регенерації після передозування APAP. Дефіцит STEAP4 у печінці сприяв накопиченню заліза в лізосомах і порушував розмноження гепатоцитів, тоді як хелатування заліза деферипроном відновлювало функцію лізосом і стимулювало регенерацію печінки. У цій статті розглянуто можливості впливу на залізо в лізосомах для відновлення печінки після її ушкодження внаслідок передозування APAP, а також обмеження й труднощі такого підходу.