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Ferritina
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| Id. |
20889 |
| Idioma |
español
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| Titulo |
Ferritina |
| Autor(es) |
Gárate Madariaga, Marco Antonio
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| Localización |
http://www.cybertesis.cl/tesis/uchile/1999/garate_m/html/index-frames.html
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| Versión |
1.0 |
| Estado |
Final
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| Descripción |
El hierro es a nivel de elemento traza, un nutriente esencial para todos los organismos vivientes. Su especial configuración electrónica le permite participar en el desarrollo de diversas funciones biológicas, tales como transporte de oxígeno, fijación de nitrógeno, detoxificación y variadas reacciones de fotosíntesis. En forma natural se le encuentra en 2 estados de oxidación: Fe2+ el cual presenta una solubilidad de 10-1 M en solución acuosa a pH neutro y carácter prooxidante, y Fe3+ de baja solubilidad en solución acuosa a pH 7,0 (10-17 M). Debido a estas características, en medios biológicos el hierro se distribuye principalmente asociado a proteínas (60-70 % en hemoglobina, 10 % en mioglobina, citocromos y otras enzimas que contienen hierro y 20-30 % en proteínas de almacenamiento como ferritina y hemosiderina). El balance metabólico del hierro es regulado finamente: en humanos se absorben y eliminan 1-2 mg de hierro al día. Dicho balance es controlado por el proceso de absorción intestinal de este ión. En los enterocitos, al igual que en las demás células del organismo, la absorción de hierro parece ser regulada por su propio nivel intracelular, ya que altos niveles de hierro intracelular inhiben y bajos niveles aumentan su absorción. En la actualidad se postula que dicha regulación es controlada por el sistema IRE/IRP. A través de este sistema el nivel de hierro intracelular regula traduccionalmente la expresión de proteínas involucradas en su transporte y almacenaje celular. Así, al aumentar la concentración intracelular de hierro, disminuye los niveles de receptor de transferrina y aumentan los de ferritina, transformándose los enterocitos en células más almacenadoras y con menor capacidad de absorcíon de este ión. Por el contrario, a baja concentración intracelular de hierro, las células aumentarían sus niveles de receptor de transferrina y disminuirían los de ferritina, transformándose en células con alta capacidad de absorción y baja capacidad de retención del ión. Este análisis teórico, realizado en base a la proposición de que el sistema IRE/IRP regula la absorción intestinal de hierro, no concuerda del todo con observaciones previas que indican que en estado de deficiencia de hierro aumentan tanto la absorción, como la retención de hierro en las células intestinales. En este proceso, las proteínas de almacenaje de hierro podrían cumplir un papel fundamental. La ferritina es la principal proteína almacenadora de hierro. Una molécula de ferritina puede almacenar más de 3.000 átomos de hierro. Esta capacidad de almacenamiento de hierro de la ferritina puede ser bloqueada por iones como Zn2+ y Tb3+. La cinética de almacenaje de hierro en ferritina puede ser alterada por la presencia de oxidantes o reductores. Además, dado que la ferritina responde a los niveles intracelulares de hierro, podría cumplir un papel importante en definir su destino en células queabsorben hierro. En esta tesis se propuso estudiar si la Fn regula la absorción de Fe en células del epitelio intestinal, al determinar, por unión del Fe recientemente incorporado, la relación Fe transportable : Fe. Se cultivó células Caco-2 en insertos bicamerales equilibradas con diferentes concentraciones de 55Fe. De esta manera, el 55Fe representa el hierro almacenado en las células. Con estas células realizamos estudios de flujo adicionando 59Fe-NTA al medio apical. Por lo tanto, 59Fe representa el hierro recientemente incorporado o hierro de transito. Se determinó, utilizando técnicas de inmunoprecipitación y fraccionamiento subcelular, como estas dos especies de hierro interactuan con ferritina a diferentes concentraciones intracelulares de este ión. Con el objetivo de determinar la influencia de ferritina sobre el destino del hierro en tránsito citoplasmático, se generó cultivos celulares con ferritina bloqueada funcionalmente, mediante la adición de Zn2+, para estudiar el transporte transepitelial de hierro respecto a células que presentaban ferritina no bloqueada. Finalmente se estudió si las condiciones de cultivo a diferentes concentraciones de hierro alteraban el estado de óxido-reducción celular y de esta forma el almacenaje y liberación del ión desde ferritina. Para esto, se determinó la relación glutatión reducido/glutatión oxidado (GSH/GSSG) a diferentes concentraciones intracelulares de hierro. Posteriormente se alteró el estado de óxido-reducción celular adicionando t-butilhidroperóxido y se determinó si esto influye sobre el almacenamiento en ferritina. Los resultados indican que en células Caco-2 la ferritina cumple el papel de principal proteína almacenadora de hierro, presentando aproximadamente el 80 % de este ión a cualquier concentración intracelular de hierro estudiada. Al aumentar la concentración intracelular de este ión aumentan los niveles de ferritina, pero el nivel de hierro intracelular aumenta en mayor grado que el nivel de ferritina. Fraccionamiento de extractos celulares en gradientes de sacarosa indican que la densidad de equilibrio de ferritina aumenta respecto al contenido de hierro que presenta esta molécula. Así, en un rango de concentraciones intracelulares de hierro ?Deficiente-Normal?, la ferritina aumenta su densidad de equilibrio desde 1,03-1,06 g/ml a 1,08-1,12 g/ml. En células cultivadas en situación de ?Sobrecarga? del ión se detecta una población de ferritina diferente, la cual fracciona a densidades de 1,13-1,16 g/ml. Esta ferritina de alta densidad se localiza en un compartimento vesiculado perinuclear. La corta t1/2 (6,5 h) de esta ferritina vesiculada, permiten postular que se encontraría en proceso de degradación, posiblemente inducida por el estado de sobrecarga de hierro. La adición de Zn2+ al medio de cultivo, permitió el bloqueo funcional de la ferritina, con lo cual aumentó el flujo transepitelial del hierro hacia el espacio basolateral. Este efecto fue más notable en células cultivadas a baja concentración intracelular de hierro, sugiriendo que la ferritina cumple un papel limitado en la unión de hierro de flujo a nivel citosólico, dependiente de su grado de saturación de hierro que esta molécula presente. Determinación de otras proteínas con capacidad de unir hierro de flujo sugieren que calreticulina y en especial una proteína de 70 kDa (P70), de naturaleza desconocida, podrían cumplir un papel más importante que ferritina en este proceso. Un desbalance oxidativo puede disminuir tanto la incorporación como el flujo transepitelial de hierro en células Caco-2. Sin embargo, no afecta de manera importante la unión de hierro de flujo por parte de ferritina. Este desbalance oxidativo disminuye la unión de hierro de flujo por parte de calreticulina y P70 en un 50 %, permitiendo postular que estas proteínas presentarían un papel más importante que ferritina, en la unión y destinación de este ión. Los resultados presentados en esta tesis, permiten concluir que en las células Caco-2 la ferritina es la principal proteína almacenadora de hierro, une Fe de flujo en relación inversa a su grado de saturación en este ión y disminuye el pool de hierro transportable en células en estado de deficiencia de hierro. Calreticulina y en especial P70 parecen jugar un papel mas importante que ferritina en la unión y destinación del hierro transportable.
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| Tipo |
text/xml
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| Palabras clave |
FERRITINA. ABSORCION INTESTINAL
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| Cobertura |
397.572
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| Tipo de Interactividad |
Expositivo
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| Nivel de Interactividad |
muy bajo
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| Audiencia |
Estudiante
Profesor
Autor
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| Estructura |
Atomic |
| Coste |
no
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| Copyright |
sí
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Gárate Madariaga, Marco Antonio |
| Formatos |
text/xml
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| Requerimientos técnicos |
Browser: Any
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| Fecha de contribución |
16-jul-2004 |
| Contacto |
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