Julio-Septiembre 2014 59
ISSN 1317-987X
 
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Hematología
Papel de la hepcidina y la ferroportina en la regulación hormonal de la homeostasis del hierro. (Revisión)

Introducción

La hepcidina (Hpc) es un péptido que fue aislado de orina humana por Park y colaboradores en el 2001(1) y que recibió su nombre con base a su lugar de síntesis (hepatocitos) y a su comprobada propiedad antibacterial in vitro (-cidina). En el curso de estos estudios, uno de los donantes de sangre desarrolló una infección sistémica y la concentración de hepcidina se incremento 100 veces durante el proceso agudo. Esto, indicó que la hepcidina se comportaba también como un reactante positivo de fase aguda (1). Gracias a la Espectrometría de Masa, este péptido pudo ser caracterizado como un polipéptido de 25 aminoácidos (Hpc-25) cuya estructura espacial, lo define como una lámina plegada ß, con 8 residuos de cisteína cuyos brazos están unidos por 4 puentes disulfuro(2). La Figura 1 muestra una representación de la molécula de hepcidina activa.

Figura 1. Secuencia aminoacídica y modelo tridimensional de la hepcidina humana. Notas: Los terminales carboxilo y amino están indicados por C y N, respectivamente. Los puentes de disulfuro se muestran en amarillo. En la secuencia primaria mostrada debajo de la figura, se señalan estos puentes, que unen sus 8 residuos de cisteína (3).

La Hepcidina es una hormona peptídica producida principalmente en el hepatocito y que al igual que otras hormonas peptídicas, es sintetizada inicialmente como un péptido de mayor peso molecular, la pre-prohepcidina de 84 aminoácidos que luego es transformada en prohepcidina de 60 aminoácidos y finalmente en su forma activa hormonal de 25 aminoácidos. La región N-terminal de la prohormona es la que está involucrada en su función reguladora, por lo que la pérdida de aminoácidos asociada con su transformación de pre-prohepcidina a prohepcidina y finalmente a hepcidina, proviene del extremo carboxilo terminal. Estas transformaciones se producen en los organelos de los hepatocitos (retículo endoplasmático y trans-golgi) durante la síntesis y distribución de la hepcidina. La enzima que se encarga de estas transformaciones es una pre-proteína convertasa especial conocida como furina y que se sintetiza al mismo tiempo que se sintetiza la hepcidina. Inhibidores de esta enzima como la α-1 antitripsina afectan la conversión intracelular de pre-prohepcidina a prohepcidina, así como la transformación de la prohepcidina a su forma activa en el plasma. La eliminación de los 5 últimos aminoácidos de la región N terminal resulta en la pérdida de su función (4,5,6).

Inicialmente se pensaba que la hepcidina era sintetizada exclusivamente en el hígado, sin embargo investigaciones posteriores han demostrado que el gen de la Hpc (HAMP) también se expresa en tejidos extrahepáticos. Kulaksiz y colaboradores (2005) (7) demostraron que la Hpc también está presente en las células apicales de los túbulos del riñón de humanos, ratas y ratones, y postularon que esta hormona puede tener una función a nivel del riñón y del tracto urinario. Luego, Schwarz y colaboradores (2012) (8) evaluaron la expresión y localización de la hepcidina gástrica en ratones y reportaron que la hepcidina se encuentra de manera abundante en el fondo y en el cuerpo del estómago y que tanto la Interleukina 6 como la infección por H. pylori sobreestimulan su expresión. Estos mismos autores observaron que en humanos la expresión de la hepcidina gástrica aumentó durante la infección por H. pylori y se normalizó después de una exitosa erradicación y concluyeron que la hepcidina es un producto de las células parietales, que son las mismas que regulan la acidez gástrica y que se han asociado con el desarrollo de la úlcera gástrica bajo condiciones de estrés. Más recientemente, se ha reportado que la hepcidina se produce en astrocitos y microglías en el cerebro (9), posiblemente en la glándula mamaria (10), así como en macrófagos y adipocitos (11). Sin embargo, la producción hepática es la más importante y sirve para satisfacer las necesidades de esta hormona tanto en el hígado como para enviarla a otras células blanco (12), como son los enterocitos duodenales, el propio hígado y los macrófagos del tejido retículo endotelial, encargados de la eritrofagocitosis y reutilización del hierro de los eritrocitos senescentes (11).

A continuación se discuten los aspectos más importantes de la síntesis de la hepcidina, su efecto sobre su receptor natural, la ferroportina y la función de la hepcidina-ferroportina sobre el metabolismo y homeostasis del hierro.

Hepcidina y su papel regulador en el metabolismo del hierro

Los primeros indicios sobre el papel regulador de la hepcidina en el metabolismo del hierro aparecieron en los estudios de Pigeon y colaboradores (2001)(13), quienes señalaron, que en ratones, la síntesis de la hepcidina era inducida por el consumo de hierro y que este péptido se sobreexpresaba ante una sobrecarga de hierro(13). Sin embargo, fueron los trabajos de Nicolas y colaboradores (2001, 2002) con ratones transgénicos los que mostraron el papel específico de la hepcidina sobre el metabolismo del hierro(14,15). Estos investigadores observaron que en aquellos ratones donde se bloqueaba el gen de la hepcidina, se desarrollaba una hemocromatosis con deposición de hierro en hígado, páncreas y bazo (14), en contraste, en los ratones donde se inducía una sobreexpresión del gen de la hepcidina, se desarrollaba una anemia severa y la mayoría de las crías morían pocas horas después de nacer, sugiriendo que la hepcidina inhibía la transferencia placentaria de hierro(15). Estos estudios mostraron que la hepcidina es un péptido responsable de regular tanto la captación de hierro a través del intestino como la liberación del mismo por los macrófagos y los hepatocitos, el exceso de este péptido impide el transporte de hierro a través del intestino y de la placenta y ocasiona una carencia de hierro. En contraste, su deficiencia produce un aumento en la absorción del hierro dietario, así como una sobrecarga del mismo en los tejidos. Estos resultados llevaron a definir a la hepcidina como una hormona que participa en la regulación del metabolismo del hierro. Esto se comprobó en pacientes con hemocromatosis hereditaria (16).


Papel de la hepcidina y la ferroportina en la regulación hormonal de la homeostasis del hierro. (Revisión)
Introducción
Mecanismos de acción de la hepcidina como reguladora de la homeostasis de hierro
Condiciones que afectan la síntesis de la Hepcidina
Modificaciones postraduccionales de la molécula de hepcidina
Regulación de la síntesis de Hepcidina por la inflamación
Regulación de la síntesis de Hepcidina por hipoxia y su relación con la eritropoyesis
Integración de la regulación del metabolismo del hierro
Referencias

NOTA: Toda la información que se brinda en este artículo es de carácter investigativo y con fines académicos y de actualización para estudiantes y profesionales de la salud. En ningún caso es de carácter general ni sustituye el asesoramiento de un médico. Ante cualquier duda que pueda tener sobre su estado de salud, consulte con su médico o especialista.





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