- MeSH
- hepcidiny fyziologie MeSH
- peptidy terapeutické užití MeSH
- železo * metabolismus MeSH
- Publikační typ
- biografie MeSH
- rozhovory MeSH
- O autorovi
- Ganz, Tomáš, 1948- Autorita
The liver secretes hepcidin (Hepc) into the bloodstream to reduce blood iron levels. Hepc accomplishes this by triggering degradation of the only known cellular iron exporter ferroportin in the gut, macrophages, and liver. We previously demonstrated that systemic Hepc knockout (HepcKO) mice, which have high serum iron, develop retinal iron overload and degeneration. However, it was unclear whether this is caused by high blood iron levels or, alternatively, retinal iron influx that would normally be regulated by retina-produced Hepc. To address this question, retinas of liver-specific and retina-specific HepcKO mice were studied. Liver-specific HepcKO mice had elevated blood and retinal pigment epithelium (RPE) iron levels and increased free (labile) iron levels in the retina, despite an intact blood-retinal barrier. This led to RPE hypertrophy associated with lipofuscin-laden lysosome accumulation. Photoreceptors also degenerated focally. In contrast, there was no change in retinal or RPE iron levels or degeneration in the retina-specific HepcKO mice. These data indicate that high blood iron levels can lead to retinal iron accumulation and degeneration. High blood iron levels can occur in patients with hereditary hemochromatosis or result from use of iron supplements or multiple blood transfusions. Our results suggest that high blood iron levels may cause or exacerbate retinal disease.
- MeSH
- degenerace retiny etiologie metabolismus patologie MeSH
- hematoretinální bariéra MeSH
- hepcidiny fyziologie MeSH
- játra metabolismus patologie MeSH
- myši inbrední C57BL MeSH
- myši knockoutované MeSH
- myši MeSH
- přetížení železem etiologie metabolismus patologie MeSH
- retina metabolismus patologie MeSH
- železo metabolismus MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- mužské pohlaví MeSH
- myši MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Research Support, N.I.H., Extramural MeSH
Iron is both an essential and a potentially toxic element, and its systemic homeostasis is controlled by the iron hormone hepcidin. Hepcidin binds to the cellular iron exporter ferroportin, causes its degradation, and thereby diminishes iron uptake from the intestine and the release of iron from macrophages. Given that hepcidin-resistant ferroportin mutant mice show exocrine pancreas dysfunction, we analysed pancreata of aging hepcidin knockout (KO) mice. Hepcidin and Hfe KO mice were compared with wild-type (WT) mice kept on standard or iron-rich diets. Twelve-month-old hepcidin KO mice were subjected to daily minihepcidin PR73 treatment for 1 week. Six-month-old hepcidin KO mice showed cytoplasmic acinar iron overload and mild pancreatitis, together with elevated expression of the iron uptake mediators DMT1 and Zip14. Acinar atrophy, massive macrophage infiltration, fatty changes and pancreas fibrosis were noted in 1-year-old hepcidin KO mice. As an underlying mechanism, 6-month-old hepcidin KO mice showed increased pancreatic oxidative stress, with elevated DNA damage, apoptosis and activated nuclear factor-κB (NF-κB) signalling. Neither iron overload nor pancreatic damage was observed in WT mice fed iron-rich diet or in Hfe KO mice. Minihepcidin application to hepcidin KO mice led to an improvement in general health status and to iron redistribution from acinar cells to macrophages. It also resulted in decreased NF-κB activation and reduced DNA damage. In conclusion, loss of hepcidin signalling in mice leads to iron overload-induced chronic pancreatitis that is not seen in situations with less severe iron accumulation. The observed tissue injury can be reversed by hepcidin supplementation. Copyright © 2016 Pathological Society of Great Britain and Ireland. Published by John Wiley & Sons, Ltd.
- MeSH
- acinární buňky metabolismus MeSH
- apoptóza fyziologie MeSH
- chronická pankreatitida etiologie metabolismus patologie MeSH
- cytoplazma metabolismus MeSH
- hepcidiny nedostatek genetika fyziologie MeSH
- makrofágy patologie MeSH
- modely nemocí na zvířatech MeSH
- myši inbrední C57BL MeSH
- myši knockoutované MeSH
- oxidační stres fyziologie MeSH
- pankreas ultrastruktura MeSH
- přetížení železem komplikace metabolismus patologie MeSH
- transmisní elektronová mikroskopie MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Železo je nezbytné pro správnou funkci buněk lidského organismu. Jako součást hemoproteinů (hemoglobinu, myoglobinu) a řady enzymů se podílí na oxygenaci tkání, na obraně proti oxidativnímu stresu, na proliferaci buněk a na dalších důležitých metabolických pochodech. Protože je však nadbytek železa pro buňky a organismus potenciálně toxický, udržení homeostázy železa je pro organismus zásadní. Klíčovou roli v tomto procesu hraje hepcidin, který kontroluje vstřebávání železa ze stravy, recyklaci železa ze zaniklých erytrocytů a jeho uvolňování ze zásob. Mnoho onemocnění se vyznačuje abnormální hladinou hepcidinu. Neadekvátní snížení hepcidinu vede k přetížení organismu železem, které je typické u hereditární hemochromatózy, naopak zvýšená hladina hepcidinu se podílí na rozvoji anemie v důsledku nedostatečného přísunu železa pro erytropoézu. Molekulární mechanismy ovlivňující produkci hepcidinu jsou dosud předmětem intenzivního výzkumu. Podrobnější znalosti o těchto mechanismech mohou sloužit k vývoji nových látek zasahujících do regulace metabolismu železa, které mohou být využity k diagnostickým a terapeutickým účelům u stavů s narušenou homeostázou železa.
Iron is essential for proper function of the cells in human body. Iron is involved in tissue oxygenation, antioxidant defence, cell proliferation and in other important metabolic processes as a part of haemoproteins (haemoglobin, myoglobin) and different iron-containing enzymes. It is crucial to keep iron homeostasis balanced, because of the potential iron toxicity. Hepcidin plays a key role in this process by controlling iron absorption from the diet, iron recycling from senescent erythrocytes and iron release from stores. Many diseases are accompanied by abnormal hepcidin level. Inappropriately low hepcidin leads to iron overload and is typical for hereditary haemochromatosis. Increased hepcidin level contributes to the development of anaemia caused by insufficient iron supply for erythropoiesis. Molecular mechanisms affecting hepcidin production are still subject of intensive research. More detailed knowledge about these mechanisms may contribute to the identification of new molecules involved in the regulation of iron metabolism and to the development of new drugs potentially useful in the treatment of disorders associated with disrupted iron homeostasis.
- Klíčová slova
- feroportin,
- MeSH
- anemie MeSH
- deficit železa MeSH
- erytropoéza MeSH
- exprese genu MeSH
- hepatocyty * metabolismus sekrece MeSH
- hepcidiny * fyziologie metabolismus MeSH
- homeostáza MeSH
- kationické antimikrobiální peptidy * fyziologie metabolismus sekrece MeSH
- krevní oběh MeSH
- lidé MeSH
- makrofágy metabolismus MeSH
- poruchy metabolismu železa MeSH
- proteiny akutní fáze * metabolismus MeSH
- proteiny přenášející kationty * metabolismus MeSH
- sérum MeSH
- transferin * metabolismus MeSH
- zánět metabolismus MeSH
- železo * fyziologie krev metabolismus MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Patients with alcoholic liver disease (ALD) often display disturbed iron indices. Hepcidin, a key regulator of iron metabolism, has been shown to be down-regulated by alcohol in cell lines and animal models. This down-regulation led to increased duodenal iron transport and absorption in animals. In this study, we investigated gene expression of duodenal iron transport molecules and hepcidin in three groups of patients with ALD (with anaemia, with iron overload and without iron overload) and controls. Expression of DMT1, FPN1, DCYTB, HEPH, HFE and TFR1 was measured in duodenal biopsies by using real-time PCR and Western blot. Serum hepcidin levels were measured by using ELISA. Serum hepcidin was decreased in patients with ALD. At the mRNA level, expressions of DMT1, FPN1 and TFR1 genes were significantly increased in ALD. This pattern was even more pronounced in the subgroups of patients without iron overload and with anaemia. Protein expression of FPN1 paralleled the increase at the mRNA level in the group of patients with ALD. Serum ferritin was negatively correlated with DMT1 mRNA. The down-regulation of hepcidin expression leading to up-regulation of iron transporters expression in the duodenum seems to explain iron metabolism disturbances in ALD. Alcohol consumption very probably causes suppression of hepcidin expression in patients with ALD.
- MeSH
- alkoholické nemoci jater metabolismus MeSH
- cytochromy typu b genetika metabolismus MeSH
- dospělí MeSH
- duodenum metabolismus MeSH
- exprese genu MeSH
- hepcidiny fyziologie MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- membránové proteiny genetika metabolismus MeSH
- oxidoreduktasy genetika metabolismus MeSH
- proteiny přenášející kationty genetika metabolismus MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- studie případů a kontrol MeSH
- železo krev MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři nad 80 let MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Myelodysplastický syndrom (MDS) je heterogenní skupina klonálních onemocnění krvetvorné kmenové buňky, která se vyznačuje dysplastickými změnami prekursorů v kostní dřeni, periferní (pan) cytopenií a zvýšeným rizikem progrese do akutní myeloidní leukemie (AML). V terapii MDS byly dlouhodobě využívány především dvě základní modality: podpůrná péče nebo alogenní transplantace krvetvorných kmenových buněk (ASCT). V poslední době se však léčebné možnosti pro MDS nemocné významně rozšířily. Vedle konvenčně používané terapie se objevily nové léky a jejich kombinace, které mohou ovlivnit přirozený průběh choroby a prodloužit přežití. V klinické praxi nacházejí největší uplatnění hypometylační látky, imunomodulans lenalidomid (LEN) a moderní chelátory.
Myelodysplastic syndromes (MDS) are heterogeneous group of clonal hematopoietic stem cell disorders characterized by dysplastic changes of bone marrow precursors, peripheral (pan) cytopenias and an increased risk of progression to acute myeloid leukemia (AML). Two basic therapeutic approaches were used in the treatment of MDS: supportive care or allogeneic stem cell transplantation (ASCT). Nowadays the treatment options for MDS patients has significantly expanded. In addition to conventional treatment there are new drugs and their combinations which may affect the natural history of the disease and prolong survival. In the clinical practice hypometylating agents, immunomodulatory drug lenalidomide (LEN) and modern chelators are used.
- MeSH
- antitumorózní látky farmakologie terapeutické užití MeSH
- azacytidin farmakologie škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- chelátory železa aplikace a dávkování farmakologie terapeutické užití MeSH
- deferoxamin terapeutické užití MeSH
- farmakoterapie * metody trendy MeSH
- hepcidiny fyziologie MeSH
- imunologické faktory farmakologie škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- inhibitory histondeacetylas farmakologie terapeutické užití MeSH
- klinické zkoušky jako téma statistika a číselné údaje MeSH
- lidé MeSH
- myelodysplastické syndromy * farmakoterapie klasifikace terapie MeSH
- prognóza MeSH
- thalidomid analogy a deriváty MeSH
- železo analýza metabolismus škodlivé účinky MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH