Железо является важным функциональным компонентом гемоглобина, молекулы, которая переносит кислород по всему телу. Используя модель на мышах, исследователи обнаружили, что эритроферрон вырабатывается предшественниками красных кровяных телец в костном мозге, чтобы обеспечить поступление железа в соответствие с потребностями производства красных кровяных телец. Уровень эритроферрона значительно увеличивается при стимуляции выработки красных кровяных телец, например, после кровотечения или в ответ на анемию.
Гормон эритроферрон действует, регулируя основной гормон железа, гепсидин, который контролирует абсорбцию железа из пищи и распределение железа в организме. Повышенный уровень эритроферрона подавляет гепсидин и позволяет сделать больше железа доступным для производства красных кровяных телец.«Если железа слишком мало, это вызывает анемию.
Если железа слишком много, избыток железа накапливается в печени и органах, где он токсичен и вызывает повреждения», — сказал старший автор доктор Томас Ганц, профессор медицины. и патология в Медицинской школе Дэвида Геффена в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. «Регулирование активности эритроферрона может быть жизнеспособной стратегией для лечения заболеваний, связанных с железом, как с избытком, так и с дефицитом».Первые результаты были опубликованы в Интернете 1 июня в журнале Nature Genetics.«В нашей предыдущей работе предполагалось, что регулятор гепсидина может секретироваться костным мозгом», — сказал первый автор исследования Леон Каутц, научный сотрудник Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «В этом исследовании мы искали новые вещества, которые были произведены в костном мозге, которые могли бы выполнять эту роль».
Сначала исследователи сосредоточились на том, что происходит в костном мозге после кровоизлияния. Оттуда они сосредоточились на конкретном белке, который секретируется в кровь. Этот белок привлек их внимание, потому что он принадлежал к семейству белков, участвующих в межклеточной коммуникации.
Используя технологию рекомбинантной ДНК, они показали, что гормон подавляет выработку гепсидина, и продемонстрировали влияние, которое он оказывает на метаболизм железа.Команда предсказывает, что открытие может помочь людям с распространенным врожденным заболеванием крови, которое называется анемией Кули, также известной как талассемия, которая вызывает чрезмерное разрушение эритроцитов и их предшественников в костном мозге. Многим из этих пациентов требуется регулярное переливание крови на протяжении всей жизни.
Чаще всего перегрузка железом связана с содержанием железа в переливаемой крови. Однако даже у пациентов, которым редко или никогда не делают переливание, может развиться перегрузка железом.
«Избыточное производство эритроферрона может быть основной причиной перегрузки железом у пациентов, которым не переливали кровь, и может способствовать перегрузке железом у пациентов, которым переливали кровь», — заявила автор исследования Элизабета Немет, профессор медицины в Медицинской школе Дэвида Геффена в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и содиректор Центр заболеваний железа Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «Идентификация эритроферрона может потенциально позволить исследователям и разработчикам лекарств нацелить гормон на конкретное лечение, чтобы предотвратить перегрузку железом при анемии Кули».Это открытие может также привести к лечению других распространенных состояний, связанных с анемией, связанных с хроническим заболеванием почек, ревматологическими расстройствами и другими воспалительными заболеваниями.
В этих условиях железо «заблокировано» действием гормона гепсидина, уровень которого повышается из-за воспаления. Эритроферрон или лекарства, действующие на него, могут подавлять гепсидин и делать больше железа доступным для производства красных кровяных телец.
Следующим этапом исследований является понимание роли нового гормона при различных заболеваниях крови и изучение молекулярных механизмов, посредством которых эритроферрон регулирует гепсидин.Дополнительными авторами исследования были Грейс Юнг и Эрика Валор из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Стефано Ривелла из Медицинского колледжа Вейл Корнелл в Нью-Йорке.Исследование было поддержано грантом Национального института диабета, болезней органов пищеварения и почек и Национального института сердца, легких и крови.Попечительский совет Калифорнийского университета является владельцем патентных заявок и применений, направленных на эритроферрон, которые находятся в ведении Управления интеллектуальной собственности и отраслевых исследований Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Эта интеллектуальная собственность является предметом лицензионных переговоров с компанией, авторы которой Ганц и Немет являются научными консультантами и держателями акций. Другие раскрытия доступны в рукописи.