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Concetti Chiave

  • I trasportatori SLC, come SLC25A13, sono cruciali per il trasporto di amminoacidi nei mitocondri e il loro malfunzionamento può causare gravi deficit comportamentali.
  • Il ferro nell'organismo umano è in gran parte presente nei globuli rossi e legato a proteine come la ferritina e la transferrina.
  • Sebbene la dieta apporti 10-20mg di ferro al giorno, solo 1-2mg vengono assorbiti, rendendo le carenze di ferro più legate a patologie che alla dieta stessa.
  • Il ferro deve essere ridotto a Fe2+ dal citocromo b duodenale per essere assorbito efficacemente, mentre il ferro eme viene assorbito con maggiore efficienza.
  • Una volta assorbito, il ferro viene trasportato nel sangue tramite la ferroportina e ossidato per essere legato alla transferrina e destinato principalmente al midollo osseo.

Trasportatori di aminoacidi

Altri SLC fungono da trasportatori di amminoacidi, con diversi tipi di patologia associata in caso di malfunzionamento. Per esempio, SLC25A13 sono trasportatori localizzati sui mitocondri, che portano a deficit specifici gravi che riguardano il comportamento.
L’organismo umano contiene circa 3-4g di Fe. I due terzi di tale quantità sono contenuti nei globuli rossi, all’interno dell’emoglobina: il gruppo eme necessita di ferro per la sua formazione e il suo funzionamento.
Il resto è invece stipato come ferro di deposito cellulare legato alla ferritina, come ferro circolante legato alla transferrina o ferro legato a enzimi e citocromi.
Un soggetto adulto assume con la dieta circa 10-20mg di ferro al giorno, ma di questi solo 1-2mg sono assorbiti. Quindi supplementi di ferro normalmente hanno scarsa utilità. È quindi chiaro che carenze di ferro difficilmente sono legate alla dieta, ma piuttosto a una patologia che deve essere investigata.

Nel lume intestinale il ferro è presente in forma libera, non legato all’eme, ed è sotto forma di Fe3+, ossia di ferro ferrico. Per essere assorbito il ferro deve però essere ridotto a Fe2+ attraverso l’enzima citocromo b duodenale (DCYTB). Questa ferro-reduttasi è presente sull’epitelio assorbente del duodeno, a livello della membrana apicale dell’enterocita. Il ferro Fe2+ può così essere internalizzato dal trasportatore dei metalli divalenti (DMT1) attraverso la membrana duodenale.
La forma associata all’eme, invece, è assorbita con un’efficienza circa 5 volte maggiore rispetto al ferro inorganico, attraverso un sistema di trasporto ancora non ben conosciuto, probabilmente rappresentato dalla proteina HCP1. Dopodiché nel citosol viene degradato dall’enzima eme ossigenasi-1 (HMOX1) e lo ione Fe2+ viene liberato. Una volta entrato nella cellula, il ferro deve passare nel sangue, dove viene associato alla ferroportina (FPN), presente sulla membrana basolaterale di enterociti, macrofagi ed epatociti. Per circolare, lo ione deve poi essere nuovamente ossidato alla forma Fe3+, a opera dell’efestina. Il ferro può così essere legato alla trasferrina ed essere trasportato in periferia. L’80% del ferro trasportato in questa maniera ha come destinazione il midollo osseo, dove viene utilizzato principalmente per formare globuli rossi. Il restante 20% viene utilizzato per altri processi metabolici, associato a enzimi come i citocromi della catena respiratoria, enzimi coinvolti nella sintesi del DNA, ecc...
Si può sintetizzare quanto detto osservando l’immagine: la ferro reduttasi riduce il Fe3+ a Fe2+ permettendo alla DMT1 di farlo entrare a livello intestinale. Invece, HCP è un probabile recettore di ferro eme. La ferritina può ora legare fino a 4500 molecole di ferro all’interno dell’enterocita.

Domande da interrogazione

  1. Qual è il ruolo dei trasportatori SLC25A13 nei mitocondri?
  2. I trasportatori SLC25A13 sono localizzati sui mitocondri e il loro malfunzionamento può portare a deficit specifici gravi che riguardano il comportamento.

  3. Come viene assorbito il ferro nell'organismo umano?
  4. Il ferro viene assorbito nell'intestino dopo essere stato ridotto da Fe3+ a Fe2+ dall'enzima citocromo b duodenale (DCYTB), e poi internalizzato dal trasportatore dei metalli divalenti (DMT1).

  5. Qual è la differenza nell'assorbimento del ferro eme rispetto al ferro inorganico?
  6. Il ferro associato all'eme è assorbito con un'efficienza circa 5 volte maggiore rispetto al ferro inorganico, attraverso un sistema di trasporto probabilmente rappresentato dalla proteina HCP1.

  7. Qual è il destino del ferro una volta assorbito nell'organismo?
  8. L'80% del ferro trasportato è destinato al midollo osseo per la formazione di globuli rossi, mentre il restante 20% è utilizzato per altri processi metabolici, associato a enzimi come i citocromi della catena respiratoria.

Domande e risposte