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Papel de la hepcidina y la ferroportina en la regulación hormonal de la homeostasis del hierro. (Revisión)
Recepción: 12-09-2014 Aceptación: 17-09-2014
María Concepción Páez
Anna M. Cioccia
Patricio Hevia
Resumen
El hierro es un nutriente esencial y a la vez un elemento potencialmente tóxico. Una particularidad del hierro es que a diferencia de los demás nutrientes la capacidad del organismo para excretarlo es muy limitada y no está sujeta a ninguna regulación, por lo que el exceso del hierro no puede eliminarse. Por esta razón, la homeostasis del hierro depende exclusivamente del hierro absorbido que aumenta o disminuye dependiendo de las necesidades de este metal. Durante el siglo XX se propuso que la mucosa intestinal era capaz de detectar las necesidades de hierro y regular su absorción, sin embargo, los mecanismos celulares que sustentaban esta capacidad de la mucosa se desconocían. En este aspecto, el decubrimiento del sistema hepcidina-ferroportina, en los primeros años del siglo XXI y los avances en el conocimiento de su importancia en la regulación de la homeostasis del hierro, han sido determinantes. La hepcidina es una hormona polipeptídica de 25 aminoácidos que se sintetiza en el hígado y cuyo blanco es la ferroportina, que es un transportador cuya función es extraer al hierro fuera de la célula. Este exportador de hierro, es una proteína transmembrana que se expresa en las células de todos los tejidos que movilizan hierro. En estas células, la exportación de hierro es proporcional a la concentración de ferroportina. La ferroportina es el receptor de la hormona hepcidina y cuando esta se une al receptor, provoca su internalización y degradación intracelular con lo que se reduce su expresión en la membrana y en consecuencia la capacidad de las células de exportar hierro. Un exceso de hepcidina produce un secuestramiento de hierro en las células absortivas de la mucosa intestinal, así como en los macrófagos, reduciendo la absorción de hierro y la capacidad de los macrófagos de liberar el hierro producto de la eritrofagositosis. El resultado es una disminución del hierro sérico y de la generación de glóbulos rojos en el tejido eritropoyético. En contraste, cuando los niveles de la hormona hepcidina disminuyen, la absorción de hierro, así como sus niveles séricos y la capacidad de reciclaje de hierro aumentan. Hay dos condiciones que aumentan la producción hepática de hepcidina. La primera es un aumento sistémico del hierro y la segunda es la inflamación secundaria a la infección o trauma. Esto se debe a que una elevación del hierro sérico y en las células hepáticas, activa la vía de señalización BMP-SMAD, que en el núcleo estimula la transcripción del gen de la hepcidina (HAMP), mientras que la inflamación produce citoquinas inflamatorias que en el hígado activan tanto la vía BMP-SMAD, así como la vía de señalización JAK-STAT que tienen el mismo efecto sobre HAMP. Por lo tanto, en ambos casos los hepatocitos producen más hepcidina, con el consecuente efecto negativo sobre la expresión de la ferroportina, disminuyendo la absorción del hierro dietario, así como la liberación del hierro celular. Esto previene una sobrecarga de hierro o reduce la disponibilidad del hierro a microorganismos invasores. En contraste, la anoxia, en conjunto con la eritropoyetina y factores producidos por el propio tejido eritropoyético, en condiciones en que aumenta la producción de glóbulos rojos, inhiben la transcripción de HAMP y la producción de hepcidina, con lo que la ferroportina exporta libremente el hierro celular. Sin embargo, cuando la estimulación de la transcripción del gen HAMP (alto hierro o productos de la inflación) o su inhibición (anoxia, factores eritropoyeticos) cesa, la producción de hepcidina vuelve a su condición basal permitiendo mantener una apropiada homeostasis del hierro. No obstante, si la producción de hepcidina permanece anormalmente elevada o disminuida se producen alteraciones en el metabolismo del hierro como son anemias refractarias y acumulaciones patológicas de hierro, respectivamente. En esta revisión se describen los aspectos más importantes de la relación de la hormona hepcidina-ferroportina en la homeostasis del hierro, enfatizando los aspectos moleculares que intervienen en su síntesis y producción hepática de la hepcidina. Así como las patologías relacionadas con la sobreproducción o deficiencias en la generación de esta hormona.
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