Heme metabolism as an integral part of iron homeostasis

Journal Title: Advances in Hygiene and Experimental Medicine - Year 2014, Vol 68, Issue

Abstract

Heme, a ferrous iron protoporphyrin IX complex, is employed as a prosthetic group in a number of diverse heme proteins that participate in important cellular and systemic physiological processes. Provision of an adequate amount of iron for heme biosynthesis is one of the elemental hallmarks of intracellular iron homeostasis. In the cell the bioavailability of iron for the two main iron biological pathways – heme synthesis and the biogenesis of iron-sulfur clusters ([Fe-S]) – is mainly regulated by the IRP/IRE posttranscriptional system. The biogenesis of [Fe-S] centers is crucial for heme synthesis because these co-factors determine the activity of IRP1 and that of ferrochelatase, an enzyme responsible for the insertion of an iron into protoporphyrin IX to produce heme. On the other hand, delivery of iron for heme and hemoglobin synthesis in erythroblasts, precursors of erythrocytes in bone marrow, is an indispensable element of body iron homeostasis. This process relies on the recovery of iron from senescent red blood cells through the enzymatic degradation of heme molecules and recycling of iron to the circulation. Molecular coordination of these processes involves the activity of heme oxygenase 1, IRP1 and IRP2 as well as the functioning of the hepcidin-ferroportin regulatory axis. Recent studies show in mammals the existence of an expanded system of proteins involved in the transport of intact heme molecules at the cellular and systemic levels. The biological role of this system is of particular importance when the concentration of free heme reaches a toxic level in the body (intravascular hemolysis) as well as locally in cells having intensive heme metabolism such as erythroblasts and macrophages.

Authors and Affiliations

Paweł Lipiński, Rafał R. Starzyński, Agnieszka Styś, Anna Gajowiak, Robert Staroń

Keywords

Related Articles

Wiarygodność szybkiego testu diagnostycznego i metody immunofluorescencji bezpośredniej w odniesieniu do real-time RT-PCR u dzieci z grypą wywołaną wirusem typu A (H1N1)pdm09

Wprowadzenie: Grypa stanowi u dzieci istotny, ale niedoceniany i nieoszacowany problem kliniczny i epidemiologiczny. Celem pracy było porównanie wiarygodności szybkiego testu diagnostycznego w kierunku grypy BD Directig...

Udział synaps elektrycznych w powstawaniu hipokampalnego rytmu theta

Obecny w zapisie hipokampalnej aktywności elektroencefalograficznej rytm theta jest przekładem modelowej oscylacji i synchronizacji zachodzącej w sieciach neuronalnych ośrodkowego układu nerwowego. Obecnie wiadomo, że u...

Dysfunkcja śródbłonka naczyniowego u chorych na pierwotne nadciśnienie tętnicze z hiperhomocysteinemią

Obecnie szeroko akceptowany jest pogląd, że u podstaw rozwoju chorób sercowo-naczyniowych, w tym nadciśnienia tętniczego, leży dysfunkcja śródbłonka naczyniowego. W odniesieniu do nadciśnienia tętniczego, dysfunkcja śród...

Alergeny roztoczy

Alergeny roztoczy są zaliczane do grupy alergenów inhalacyjnych o właściwościach antygenowych o dużym znaczeniu w patogenezie chorób układu oddechowego i skóry. Do najczęstszych schorzeń związanych z przewlekłą ekspozycj...

Download PDF file
  • EP ID EP67369
  • DOI -
  • Views 147
  • Downloads 0

How To Cite

Paweł Lipiński, Rafał R. Starzyński, Agnieszka Styś, Anna Gajowiak, Robert Staroń (2014). Heme metabolism as an integral part of iron homeostasis. Advances in Hygiene and Experimental Medicine, 68(), 557-570. https://europub.co.uk/articles/-A-67369