Эритроферрон: современные представления о значении в регуляции обмена железа

В.Т. Сахин1, Н.В. Кремнева1, А.В. Гордиенко2, О.А. Рукавицын3

1 ФГКУ «1586 Военный клинический госпиталь» МО РФ, ул. Маштакова, д. 4, Подольск, Московская область, Российская Федерация, 142110

2 ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ, ул. Академика Лебедева, д. 6, Санкт-Петербург, Российская Федерация, 194044

3 ФГКУ «Главный военный клинический госпиталь им. Н.Н. Бурденко» МО РФ, Госпитальная пл., д. 3, Москва, Российская Федерация, 105229

Для переписки: Валерий Тимофеевич Сахин, канд. мед. наук, ул. Маштакова, д. 4, Подольск, Московская область, Российская Федерация, 142110; тел.: +7(916)314-31-11; e-mail: SahinVT@yandex.ru

Для цитирования: Сахин В.Т., Кремнева Н.В., Гордиенко А.В., Рукавицын О.А. Эритроферрон: современные представления о значении в регуляции обмена железа. Клиническая онкогематология. 2017;10(1):25–8.

DOI: 10.21320/2500-2139-2017-10-1-25-28


РЕФЕРАТ

В статье приведены данные о результатах экспериментальных и клинических исследований, в которых изучались значение и механизм действия предполагаемых эритроидных регуляторов уровня гепсидина. Показано, что участие фактора дифференциации роста 15 и гомолога-1 белка скрученной гаструляции в регуляции уровня гепсидина в организме человека до сих пор до конца не подтверждено. Представлены данные, подтверждающие важное значение эритроферрона в патогенезе анемий вследствие кровопотери, гемолиза, наследственных анемий с неэффективным эритропоэзом. Продемонстрировано, что наибольшее значение в регуляции уровня гепсидина эритроферрон имеет при патологических и стрессовых состояниях и не играет ведущую роль при эритропоэзе в нормальных условиях. Эритроферрон вызывает супрессию синтеза гепсидина за счет непосредственного воздействия на клетки печени через неизвестный пока рецепторный клеточный путь.

Ключевые слова: анемия хронических заболеваний, гепсидин, эритроферрон.

Получено: 14 сентября 2016 г.

Принято в печать: 13 ноября 2016 г.

Читать статью в PDFpdficon


ЛИТЕРАТУРА

  1. Гематология: национальное руководство. Под ред. О.А. Рукавицына. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. С. 143–9. [Rukavitsyn OA, ed. Gematologiya: natsional’noe rukovodstvo. (Hematology: national guidelines.) Moscow: GEOTAR-Media Publ.; 2015. pp. 143–9. (In Russ)]
  2. Ganz T, Nemeth E. Hepcidin and iron homeostasis. Biochim Biophys Acta. 2012;1823(9):1434–43. doi: 10.1016/j.bbamcr.2012.01.014.
  3. Nicolas G, Chauvet C, Viatte L, et al. The gene encoding the iron regulatory peptide hepcidinis regulated by anemia, hypoxia, and inflammation. J Clin Invest. 2002;110(7):1037–44. doi: 10.1172/jci0215686.
  4. Peyssonnaux C, Zinkernagel AS, Schuepbach RA, et al. Regulation of iron homeostasis by the hypoxia-inducible transcription factors (HIFs). J Clin Invest. 2007;117(7):1926–32. doi: 10.1172/jci31370.
  5. Pinto JP, Ribeiro S, Pontes H, et al. Erythropoietin mediates hepcidin expression in hepatocytes through EPOR signaling and regulation of C/EBP alpha. Blood. 2008;111(12):5727–33. doi: 10.1182/blood-2007-08-106195.
  6. Liu Q, Davidoff O, Niss K, et al. Hypoxia-inducible factor regulates hepcidin via erythropoietin-induced erythropoiesis. J Clin Invest. 2012;122(12):4635–44. doi: 10.1172/jci63924.
  7. Pak M, Lopez MA, Gabayan V, et al. Suppression of hepcidin during anemia requires erythropoietic activity. Blood. 2006;108(12):3730–5. doi: 10.1182/blood-2006-06-028787.
  8. Vokurka M, Krijt J, Sulc K, Necas E. Hepcidin mRNA levels in mouse liver respond to inhibition of erythropoiesis. Phys Res. 2006;55(6):667–74.
  9. Tanno T, Bhanu NV, Oneal PA, et al. High levels of GDF15 in thalassemia suppress expression of the iron regulatory protein hepcidin. Nat Med. 2007;13(9):1096–101. doi: 10.1038/nm1629.
  10. Tanno T, Porayette P, Sripichai O, et al. Identification of TWSG1 as a second novel erythroid regulator of hepcidin expression in murine and human cells. Blood. 2009;114(1):181–6. doi: 10.1182/blood-2008-12-195503.
  11. Unsicker K, Spittau B, Krieglstein K. The multiple facets of the TGF-b family cytokine growth/differentiation factor-15/macrophage inhibitory cytokine-1. Cyt Growth Factor Rev. 2013;24(4):373–84. doi: 10.1016/j.cytogfr.2013.05.003.
  12. Forsman CL, Ng BC, Heinze RK, et al. BMP-binding protein twisted gastrulation is required in mammary gland epithelium for normal ductal elongation and myoepithelial compartmentalization. Devel Biol. 2013;373(1):95–106. doi: 10.1016/j.ydbio.2012.10.007.
  13. Frazer DM, Wilkins SJ, Darshan D, et al. Stimulated erythropoiesis with secondary iron loading leads to a decrease in hepcidin despite an increase in bone morphogenetic protein 6 expression. Br J Haematol. 2012;157(5):615–26. doi: 10.1111/j.1365-2141.2012.09104.x.
  14. Casanovas G, Spasic MV, Casu C, et al. The murine growth differentiation factor 15 is not essential for systemic iron homeostasis in phlebotomized mice. Haematologica. 2013;98(3):444–7. doi: 10.3324/haematol.2012.069807.
  15. Tamary H, Shalev H, Perez-Avraham G, et al. Elevated growth differentiation factor 15 expression in patients with congenital dyserythropoietic anemia type I. Blood. 2008;112(13):5241–4. doi: 10.1182/blood-2008-06-165738.
  16. An X, Schulz VP, Li J, et al. Global transcriptome analyses of human and murine terminal erythroid differentiation. Blood. 2014;123(22):3466–77. doi: 10.1182/blood-2014-01-548305.
  17. Tanno T, Rabel A, Lee YT, et al. Expression of growth differentiation factor 15 is not elevated in individuals with iron deficiency secondary to volunteer blood donation. Transfusion. 2010;50(7):1532–5. doi: 10.1111/j.1537-2995.2010.02601.x.
  18. Theurl I, Finkenstedt A, Schroll A, et al. Growth differentiation factor 15 in anaemia of chronic disease, iron deficiency anaemia and mixed type anaemia. Br J Haematol. 2010;148(3):449–55. doi: 10.1111/j.1365-2141.2009.07961.x.
  19. Waalen J, von Lohneysen K, Lee P, et al. Erythropoietin, GDF15, IL6, hepcidin and testosterone levels in a large cohort of elderly individuals with anaemia of known and unknown cause. Eur J Haematol. 2011;87(2):107–16. doi: 10.1111/j.1600-0609.2011.01631.x.
  20. Kautz L, Jung G, Valore EV, et al. Identification of erythroferrone as an erythroid regulator of iron metabolism. Nat Genet. 2014;46(7):678–84. doi: 10.1038/ng.2996.
  21. Merryweather-Clarke AT, Atzberger A, Soneji S, et al. Global gene expression analysis of human erythroid progenitors. Blood. 2011;118(26):e96–108. doi: 10.1182/blood-2010-07-290825.
  22. Diaz V, Gammella E, Recalcati S, et al. Liver iron modulates hepcidin expression during chronically elevated erythropoiesis in mice. Hepatology. 2013;58(6):2122–32. doi: 10.1002/hep.26550.
  23. Pippard MJ, Warner GT, Callender ST, Weatherall DJ. Iron absorption and loading in b-thalassaemia intermedia. Lancet. 1979;314(8147):819–21. doi: 10.1016/s0140-6736(79)92175-5.
  24. Papanikolaou G, Tzilianos M, Christakis JI, et al. Hepcidin in iron overload disorders. Blood. 2005;105(10):4103–5. doi: 10.1182/blood-2004-12-4844.
  25. Centis F, Tabellini L, Lucarelli G, et al. The importance of erythroid expansion in determining the extent of apoptosis in erythroid precursors in patients with b-thalassemia major. Blood. 2000;96(10):3624–9.
  26. Kattamis A, Papassotiriou I, Palaiologou D, et al. The effects of erythropoetic activity and iron burden on hepcidin expression in patients with thalassemia major. Haematologica. 2006;91(6):809–12.
  27. Origa R, Galanello R, Ganz T, et al. Liver iron concentrations and urinary hepcidin in beta-thalassemia. Haematologica. 2007;92(5):583–8. doi: 10.3324/haematol.10842.
  28. Nai A, Pagani A, Mandelli G, et al. Deletion of TMPRSS6 attenuates the phenotype in a mouse model of beta-thalassemia. Blood. 2012;119(21):5021–9. doi: 10.1182/blood-2012-01-401885.
  29. Guo S, Casu C, Gardenghi S, et al. Reducing TMPRSS6 ameliorates hemochromatosis and beta-thalassemia in mice. J Clin Invest. 2013;123(4):1531–41. doi: 10.1172/JCI66969.
  30. Schmidt PJ, Toudjarska I, Sendamarai AK, et al. An RNAi therapeutic targeting Tmprss6 decreases iron overload in Hfe–/– mice and ameliorates anemia and iron overload in murine beta-thalassemia intermedia. Blood. 2013;121(7):1200–8. doi: 10.1182/blood-2012-09-453977.
  31. Goodnough LT, Nemeth E, Ganz T. Detection, evaluation, and management of iron-restricted erythropoiesis. Blood. 2010;116(23):4754–61. doi: 10.1182/blood-2010-05-286260.