L’importance du fer dans les conditions physiopathologiques

Le fer biologique est nécessaire pour les fonctions vitales et potentiellement toxique pour les organismes. Ce double effet a suscité l’intérêt de nombreux chercheurs à étudier les mécanismes contrôlant son homéostasie qui sont altérés dans de nombreuses conditions pathologiques. Récemment, la compréhension du métabolisme du fer s’est significativement améliorée avec la découverte de gènes responsables de troubles génétiques, tels que l’hémochromatose, la machinerie IRE / IRP et l’axe hepcidine-ferroportine, qui ont permis d’élucider l’homéostasie du fer cellulaire et systémique. En outre, ces progrès ont révélé un lien de causalité entre la dérégulation de l’homéostasie du fer, l’inflammation et le stress oxydatif, souvent induite par l’accumulation de fer qui est communément observée dans de nombreuses conditions pathologiques.Par conséquent, croyant qu’il était temps de fournir un état actuel de la – sur l’importance du fer dans les conditions physiopathologiques, nous avons pensé promouvoir un sujet de recherche avec la contribution de scientifiques de premier plan qui ont étudié les effets de la perturbation de l’homéostasie du fer sur les maladies génétiques, inflammatoires, infectieuses, cardiovasculaires et neurodégénératives. En rencontrant un intérêt encore plus grand que nos ambitions, nous avons réussi à rassembler 42 manuscrits, qui couvrent les principaux aspects du métabolisme du fer, du rôle essentiel du fer pour la survie cellulaire à sa contribution dans la pathogenèse de divers troubles. Ils ont été organisés dans un livre électronique en 7 sections. La première section du sujet de recherche comprend 11 articles qui traitent de l’importance du fer dans la prolifération cellulaire, la différenciation et le fonctionnement, et son rôle crucial dans les processus essentiels tels que le transport de l’oxygène. synthèse, énergie métabolique et respiration cellulaire. Ils décrivent l’expression et la régulation des principaux acteurs impliqués dans les mécanismes d’absorption, de recyclage et de mobilisation du fer (Zhang et al., 2014), la coopération entre différents compartiments cellulaires facilitant la mobilisation / le stockage du fer et prévenant les effets délétères son accumulation, le rôle du fer dans la chimie de Fenton et ses effets sur le stress oxydatif et la mort cellulaire programmée. Il est intéressant d’étudier les différents types de fer circulant et les stratégies les plus couramment utilisées pour sa détection (Cabantchik, 2014). Les articles présentent également des mises à jour sur le métabolisme du fer chez le poisson zèbre, chez C. elegans, le rôle du fer dans la peau et les mécanismes de régulation de l’absorption, du recyclage et de la mobilisation du fer. Au total, ils fournissent les informations pour une meilleure compréhension de l’implication du fer dans les conditions physiopathologiques. La deuxième section comprend trois articles traitant du rôle de l’hème à l’intérieur des cellules et de sa cytotoxicité lorsqu’il est libéré par les hémoprotéines. En fait, la majeure partie du fer corporel est contenue dans l’anneau de protoporphyrine qui agit comme un groupe prosthétique dans de nombreuses hémoprotéines essentielles aux fonctions cellulaires. Les différents aspects liés à la synthèse de l’hème, trafic intracellulaire, piégeage et catabolisme sont passés en revue avec les mécanismes protecteurs qui coopèrent pour prévenir les effets délétères induits par l’accumulation d’hème et les conditions pathologiques dans lesquelles l’hème joue un rôle dominant (Chiabrando et al., 2014 ). L’expression et la régulation des principaux charognards et transporteurs de l’hème identifiés sont également passées en revue, avec la notion que le maintien de l’homéostasie de l’hème est essentiel pour prévenir l’effet délétère induit par sa surcharge (Korolnek et Hamza, 2014). Les sections suivantes sont consacrées à décrire comment la perturbation de l’homéostasie du fer est associée à une série de syndromes et dicte les résultats et la sévérité de ces troubles. La troisième section traite de l’hémochromatose, la maladie génétique qui a une importance fondamentale pour identifier les acteurs responsables. régulation systémique du fer. Il comprend deux revues sur l’origine et les mutations génétiques caractérisant cette pathologie ainsi que sur l’incidence et les différents types d’hémochromatose identifiés jusqu’à présent (Vujic, 2014). Les symptômes et les manifestations qui caractérisent ces troubles et l’altération des protéines responsables sont également décrits (Silvestri et al., 2014) rémission. La quatrième section traite de l’anémie et de la carence en fer, des problèmes communs dans le monde et comprend quatre articles. La distribution de la carence en fer dans la population et en particulier au cours du vieillissement est passée en revue (Busti et al., 2014).L’étiologie de l’anémie, causée par des troubles génétiques, l’inflammation, les infections, les saignements dus au développement d’ulcères, l’administration de médicaments ou les cancers sont couverts. Les rôles de TMPRSS6 et de son substrat, l’hémojuvéline, dans la régulation de la signalisation BMP et de l’expression de l’hepcidine sont passés en revue (Core et al., 2014, Wang et al., 2014). Enfin, le nombre croissant d’approches thérapeutiques ciblant les différentes étapes impliquées dans la régulation de l’hepcidine est résumé avec les résultats prometteurs capables de corriger les paramètres hématologiques modifiés dans les modèles animaux (Poli et al., 2014). La cinquième section traite de l’un des plus chauds. sujets du domaine, qui est la connexion entre le fer et l’inflammation, largement médiée par l’expression de l’hepcidine. Sept papiers sont inclus. L’un est une revue mise à jour sur la bataille connue entre l’hôte et l’agent pathogène pour l’accès au fer nécessaire à la prolifération, en particulier la référence à l’infection palustre très complexe (Spottiswoode et al., 2014). Les mécanismes moléculaires conduisant à la perturbation de l’homéostasie du fer lors d’infections causées par des parasites (Penha-Goncalves et al., 2014), les pathogènes intracellulaires ou extracellulaires sont également détaillés (Nairz et al., 2014). Les effets de la supplémentation en fer chez les personnes souffrant de maladies infectieuses sont importants (Clark et al., 2014) et le rôle des protéines qui limitent la disponibilité du fer aux microbes peut modifier le résultat de l’infection. La sixième section traite du rôle du fer. surcharge dans les maladies cardiovasculaires, qui comprend six articles. L’une est une revue de la relation ancienne et obscure entre la disponibilité du fer et la cardiotoxicité des anthracyclines, soulignant le rôle des agents chélatants et des ferritines comme agents de protection contre l’activité pro-oxydante du médicament (Gammella et al., 2014). Une description détaillée des voies conduisant à la perturbation de l’homéostasie du fer et altérant le fonctionnement du cœur est décrite (Basuli et al., 2014). La toxicité du fer a été abordée dans différents types cellulaires, en soulignant en particulier les effets exercés sur les macrophages pour le développement et la progression de la plaque d’athérosclérose. Dans cette section, une attention particulière est également accordée à l’apparition d’anomalies cardiovasculaires et de décès chez les patients hémochromatosiques, confirmant ainsi le rôle du fer dans la pathogenèse de ces maladies (Vinchi et al., 2014). Enfin, la septième section traite le rôle du fer dans les maladies neurodégénératives et comprend neuf articles. Bien que la régulation de l’homéostasie du fer dans le cerveau reste plutôt obscure, son altération a été observée dans divers troubles cérébraux, notamment Parkinson, Alzheimer, Huntington, Prion et neurodégénérescence avec accumulation de fer cérébral (NBIA). Cela a stimulé de nombreuses études pour vérifier si la surcharge en fer locale en est une, ou le principal facteur contribuant à la mort neuronale (Wong et Duce, 2014). Les mécanismes pathogéniques conduisant à la neurodégénérescence associés aux mutations génétiques des AINB sont passés en revue et établissent un lien étroit entre la dérégulation du fer et les dommages oxydatifs (Levi et Finazzi, 2014), l’implication de l’inflammation dans l’établissement et la progression de ces pathologies. sa corrélation avec la perturbation de l’homéostasie du fer a également été abordée (Urrutia et al., 2014). L’effet bénéfique d’un chélateur de fer par voie orale capable de passer à travers la barrière hémato-encéphalique, le défériprone, dans la récupération du fer excédentaire des foyers régionaux de sidérose est examiné en même temps que les essais cliniques en cours. Le chélateur serait capable de délocaliser efficacement le fer et de reconstituer les régions dépourvues de fer, améliorant ainsi les symptômes de mauvaise distribution du fer et supprimant les effets délétères de sa surcharge (Cabantchik et al., 2013). En résumé, ce sujet de recherche bénéficie la contribution de scientifiques de premier plan visant à fournir un état de l’art actuel sur l’importance du métabolisme du fer et sa contribution à divers troubles humains.