Transferrina: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
m Bot estandarditza format de referència citada per a posterior revisió tipogràfica.
m Manteniment de plantilles
Línia 17:
La '''transferrina, serotransferrina, Beta-1 metal-binding globuline o''' '''siderofilina (Tf), ''' és la [[proteïna]]''' '''específica encarregada de transportar pel [[Plasma sanguini|plasma]] sanguini els ions de [[ferro]]<nowiki>, un element que, tot i representar un baix percentatge respecte la composició dels organismes vius, és indispensable per a l'existència de la vida. La transferrina té una estructura globular formada per dos lòbuls, anomenats lòbul-N i lòbul-C. Es pot trobar en forma d'</nowiki>'''Apotransferrina''', és a dir, sense ions de ferro, o com a transferrina, quan hi té unit un àtom de ferro.
 
El ferro és un element metàl·lic molt abundant a la Terra. A efectes d'això, moltes cèl·lules dels éssers vius duen a terme diverses funcions gràcies als ions de ferro. Poden ser usats mitjançant un anclatge en zones concretes; en petites molècules tals com l'oxigen, els ions de ferro faciliten que aquest pugui ser captat per a realitzar determinades funcions, o quan un ió ferro es cicla de la forma ferrosa a la fèrrica constitueix una forma pràctica per a captar electrons. En contacte amb l'aigua intracel·lular o amb l'oxigen del medi, els ions de ferro es poden transformar en ions en estat fèrric, fet que provocaria que fossin altament insolubles i que s'oxidessin, convertint-se en òxid de ferro. Consegüentment, la cèl·lula els haurà de proporcionar un lloc que els garanteixi no només la no-insolubilització, sinó també un espai on poder ésser emmagatzemats i alliberats, en les quantitats necesssàries, al seu destí, i que hi hagi plenes garanties que arribi a la seva destinació. Aquestes són, en efecte, les funcions de la [[ferritina]] -dins la cèl·lula-, i de la Transferrina -al plasma sanguini-.<ref>{{Ref-web|url = http://www.rcsb.org/pdb/101/motm.do?momID=35|títol = PDB| consulta = 20 octubre 2014|llengua =anglès| editor = |data = 20 octubre 2014}}</ref>
 
Des que la transferrina va ser descoberta fa més de mig segle, un nombre considerable d'estudis han estat realitzats per tal d'aprofundir sobre la captació del ferro mitjançant aquesta proteïna. Recentment, però, s'ha avançat dràsticament en el coneixement sobre el funcionament dels mecanismes implicats en [[homeostasi|l'homeòstasi]] del ferro gràcies a la identificació i caracterització de nous gens, així com la proteïna responsable de [[Hemocromatosi|l'hemocromatosi]], HFE i el transportador de ferro, DMT1.
Línia 28:
 
== Funcions ==
La principal funció de la transferrina consisteix a transportar el Ferro per la sang. La transferrina és sintetitzada en el [[sistema reticuloendotelial]] (SRE), però principalment en el [[fetge]]. Té una vida mitjana de 8 a 10 dies i es troba al plasma sanguini saturat amb ferro, en una tercera part normalment. Concretament s'encarrega del transport de ferro des de la seva absorció en l'intestí fins al seu emmagatzematge en el sistema endotelial, o del transport durant el catabolisme de l'hemoglobina.<ref name=:1>{{Ref-web|url = http://central2.lrc.es/Informaci%C3%B3n%20Cl%C3%ADnica%204130.pdf|títol = Transferrina| consulta = |llengua = castellà| editor = Laboratori de Referència de Catalunya S.A.|data = 02-03-2006}}</ref>
 
També té altres funcions secundàries com el fet d'actuar com un [[biomarcador]] nutricional, ja que en funció de la concentració de la proteïna ens indicarà un estat nutricional o un altre.<ref>{{Ref-web|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24528363|títol = Scored Patient-Generated Subjective Global Assessment, albumin and transferrin for nutritional assessment of gastrostomy fed head or neck cancer patients.| consulta = 21/10/2014|llengua = anglès| editor = |data = 2014 Feb 1}}</ref> A continuació s'explicarà com la transferrina s'ajusta segons les necessitats del ferro.
 
=== Mecanisme de regulació del ferro al plasma sanguini per mitjà de la transferrina ===
Per entendre quan i com es produeix el transport de ferro mitjançant la transferrina és necessari tenir en compte els elements de resposta del ferro (IREs), que són zones específiques de l'[[ARN missatger]] (del receptor de la transferrina, per exemple) que no es troben traduïdes i segons la seva unió amb proteïnes determinades indueix a la seva síntesi o bloqueig. Les proteïnes encarregades d'unir-se als IREs són l'IRP1 I l'IRP2, ambdues encarregades de l'homeòstasi cel·lular del ferro. L'IRP1 és una [[proteïna bifuncional]] que en absència de ferro en el seu centre ferrosulfurós deixa de fer la seva funció d'isomerització fruit de ser una isoforma de l'[[aconitasa]], i s'uneixen a aquests elements de reposta del ferro. El receptor de la transferrina en té concretament cinc en la zona 3' del seu RNAm, de forma que quan es produeix la unió IRP-1-IRE, el missatger s'estabilitza, fet que facilita la síntesi de transferrina. Per altra banda, l'IRP2 té com a única funció la regulació del metabolisme cel·lular del ferro i té el mateix mecanisme d'unió que l'IRP1. L'IRP també es pot trobar als IREs de la [[ferritina]], encara que en aquest cas, en lloc d'estimular la seva síntesi, es bloqueja i en sintetitza menys, ja que la ferritina té com a funció el magatzem de ferro. La posició dels IREs en el RNAm (i per tant la unió IRP-IRE) variarà segons sigui el receptor de la transferrina o la ferritina, ja que la finalitat és diferent (en el primer cas s'estimula la síntesi i en el segon es bloqueja, com ja s'ha explicat anteriorment).<ref>{{Ref-web|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25120486|títol = The IRP/IRE system in vivo: insights from mouse models.| consulta = |llengua = anglès| editor = |data = 2014 Jul 28}}</ref><ref>{{Ref-web|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22610083|títol = Mammalian iron metabolism and its control by iron regulatory proteins| consulta = |llengua = anglès| editor = Department of Oncological Sciences, University of Utah|data = 2012 maig 17.}}</ref><ref>{{Ref-web|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17604281|títol = Excess capacity of the iron regulatory protein system.| consulta = |llengua = anglès| editor = |data = 2007 Jun 28}}</ref>
 
== Estructura ==
Línia 45:
''Apotransferrina + Fe<sup>3+ </sup>→ Transferrina''
 
Els lòbuls N i C són homòlegs i, per tant, contenen exactament la mateixa seqüència d'aminoàcids en els punts d'unió. Cada lòbul consta d'un domini dins el qual s'hi troben dos subdominis anomenats ''"N-I", "N-II", "C-1" ''i'' "C-II"'', respectivament. Els dominis són anomenats "Transferrin-like 1" i "Transferrin-like 2" i es troben de l'aminoàcid 25 al 347 i del 361 al 683 respectivament. En captar els ions fèrrics, cada grup de subdominis forma una obertura per permetre la seva adhesió a la proteïna.<ref name=:0>{{Ref-web|url = http://proteopedia.org/wiki/index.php/Molecular_Playground/Transferrin|títol = Proteopedia| consulta = 15/10/2014|llengua =anglès| editor = |data = }}</ref>
[[Fitxer:Ligandreceptorpmc.png|miniatura|Aminoàcids encarregats de la unió al ferro. Imatge extreta de la PDB posteriorment modificada.]]
La seqüència d'aminoàcids responsable de la unió del N-lòbul amb els ions de ferro és [[Àcid aspàrtic|Asp]]63, [[Tirosina|Tyr]]188, Tyr95, [[Histidina|His]]249 i [[Arginina|Arg]]124. Per altra banda, la del C-lòbul és Asp392, Tyr426, His585, Arg426 i Arg456.
Línia 52:
A pH bàsic, l'ió de ferro és alliberat des del lòbul N mitjançant la protonització de les lisines 206 i 296 i de la lisina 534 i Arg632 del C-lòbul. Després de la unió amb el ferro hi ha un canvi conformacional: l'Apo-transferrina, que presentava una estructura oberta, adopta una conformació tancada quan s'hi uneix amb el ferro. Aquest tancament està caracteritzat per un canvi rotacional del subdomini NII per una desviació angular de 63r..
 
La seqüència completa dels aminoàcids de la transferrina humana està determinada per l'alineament de les estructures de la "cyanogen bromide" (CNBr). L'ordre d'aquests fragments es dedueix per mitjà de la superposició d'estructures peptídiques de metionina i altres elements. Els dominis de la transferrina, com s'ha mencionat anteriorment, són de caràcter homòleg i, per tant, les cadenes peptídiques es complementen des de l'aminoàcid 1 i al 336 i del 336 al 678, de manera que en comparar la seqüència dels aminoàcids de l'1 al 336, amb la dels aminoàcids del 337 al 678 s'observa que 143 aminoàcids són idèntics a les dues seqüències, que correspon al 40% de la seqüència completa. Una gran part del 60% restant conté aminoàcids no idèntics però amb una naturalesa química molt similar. La hipòtesi més raonable que justifica aquest fet és que la transferrina tingui el seu origen en una proteïna d'uns 340 aminoàcids que només constés d'un únic lloc d'unió per als ions de ferro, de manera que dues d'aquestes proteïnes es van unir a través d'un pèptid de 7 aminoàcids que va reaccionar amb la Cys331 i amb la Cys339. Aquests dos aminoàcids han estat estudiats i s'ha determinat que la Cys331 té la capacitat d'enllaçar-se a un grup NH<sup>2</sup> terminal, i la Cys339 a un grup COOH- terminal, permetent la unió de les dues proteïnes primitives a través del pèptid de 7 aminoàcids, que tindria la següent seqüència: "[[Prolina|Pro]]-[[Àcid glutàmic|Glu]]-[[Treonina|Ala]]-Pro-[[Treonina|Thr]]-[[Asparagina|Asn]]-Glu".<ref>{{Ref-publicació|cognom = T.A.MacGrillivray|nom = Ross|article = The complete amino acid sequence of human serum transferrin|publicació = Proc.Natl.Acad.Sci.USA.Vol79, pp. 2504-2058, abril 1982, Biochemistry|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC346227/|data = |pàgines = }}</ref>
 
Conté un elevat nombre de ponts disulfur entre els aminoàcids, exactament se'n coneixen 19 enllaços disulfur entre Cistines en les següents posicions:Cis28-Cis67, Cis38-Cis58, Cis137-Cis213, Cis156-Cis350, Cis177-Cis193, Cis180-Cis196, Cis190-Cis198, Cis246-Cis260, Cis358-Cis615, Cis364-Cis396, Cis374-Cis387, Cis421-Cis693, Cis437-Cis656, Cis469-Cis542, Cis493-Cis684, Cis503-Cis517, Cis514-Cis525, Cis582-Cis596 i Cis634-Cis639.
 
A través d'un estudi realitzat per entendre la proteòmica de la bilis per identificar de manera precoç el càncer de vesícula biliar, s'ha determinat per mitjà de mètodes de marcatge, electroforesi i cromatografia, que la bilis conté transferrina, i que aquesta té capacitat de glicosilació en dues zones: Asn432 i Asn630.<ref>{{Ref-publicació|cognom = Kristiansen|nom = TZ|article = A proteomic analysis of human bile.|publicació = Mol Cell Proteomics. 2004 Jul;3(7):715-28. Epub 2004 Apr 14.|url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15084671|data = |pàgines = }}</ref> Altres estudis han determinat que hi ha una tercera zona de glicosilació a Asn491.<ref>{{Ref-publicació|cognom = Yoshinori|nom = Satomi|article = Site-specific carbohydrate profiling of human transferrin by nano-flow liquid chromatography/electrospray ionization mass spectrometry|publicació = Rapid Communications in Mass Spectrometry
Volume 18, Issue 24, pages 2983–2988, 30 desembre 2004|url = http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/rcm.1718/abstract;jsessionid=99FEA14F77A5A13EB68875A502C77A56.f02t02|data = |pàgines = }}</ref>
 
== Mecanismes de transport ==
Línia 84:
Els valors de laboratori de la transferrina solen ser la meitat dels valors normals (204–360&nbsp;mg/dl) en els portadors i molt baixos en els pacients afectats. L'absència total és incompatible amb la vida. Aquesta reducció en els nivells de la Tf condueix a una disminució de l'entrega de ferro en la medul·la òssia pel desenvolupament dels precursors eritroides, fet que resulta en una síntesi d'hemoglobina reduïda i en l'acumulació d'un excés de ferro en els teixits perifèrics. Els pacients afectats presenten una severa anèmia hipocròmica miocítica des del període neonatal o en la infància, retard del creixement i recurrents infeccions. La sobrecàrrega de ferro es produeix principalment al fetge, articulacions, cor, pàncrees, tiroides, ronyó i os, donant lloc a símptomes com insuficiència hepàtica, problemes cardíacs, artropatia i hipotiroïdisme.
 
S'estima que la prevalença de la malaltia és <1/1.000.000.<ref>{{Ref-web|url = http://www.imppc.org/resources-and-services/genetic-diagnostics-metabolism-disorders/es_available-services/8/non-sideroblastic-anemias|títol = Anemias no Sideroblásticas| consulta = |llengua = castellà| editor = Institut de Medicina Predictiva i Personalitzada del Càncer (IMPPC)|data = }}</ref>
 
Els principals tractament per a aquesta malaltia són orientats cap al símptoma específic que la causa: subministrant plasma o apotransferrina en forma d'infusions, o bé amb un trasplantament de fetge també podria ser una bona solució, tot i que el seu ús no ha estat informat en cap cas.<ref>{{Ref-web|url = http://rarediseases.org/rare-disease-information/rare-diseases/byID/1237/viewFullReport|títol = Malalties No Comuns| consulta = 26 octubre 2014|llengua =anglès| editor = |data = 26 octube 2014}}</ref>
 
=== Hemocromatosi ===
Línia 103:
Altres proves com la de la funció hepàtica o l'alfafetoproteïna poden complementar les anteriors. Finalment, es pot confirmar l'afecció mitjançant una biopsia del fetge o una flebotomia. En cas de trobar-se una anomalia genètica, altres membres de la família poden realitzar-se les proves per tal de saber si també pateixen la malaltia.
 
La malaltia pot comportar l'aparició d'artritis, diabetes, problemes cardíacs, augment del risc per a determinades infeccions bacterianes, atròfia testicular i/o canvis de color en la pell.<ref>{{Ref-web|url = http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000327.htm|títol = Hemocromatosis: MedLine Plus| consulta = |llengua = castellà| editor = |data = 24 febrer 2014}}</ref><ref>{{Ref-web|url = http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000584.htm|títol = Anèmia Ferropènica| consulta = 25/10/14|llengua = castellà| editor = |data = }}</ref>
 
Els tractaments per a aquesta malaltia són, bàsicament, dos: d'una banda: la flebotomia terapèutica -donar sang-, i certes medicines, que poden ajudar a eliminar l'excés de ferro.<ref>{{Ref-web|url = http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/hemochromatosis.html|títol = Tractaments Hemocromatosi| consulta = 26 octubre 2014|llengua = castellà| editor = |data = 26 octubre 2014}}</ref>
 
=== Anèmia Ferropènica ===
Línia 138:
* Examen de sang en les femtes
* Endoscòpia de vies digestives altes
Es pot tractar amb la ingesta de suplements de ferro i d'aliments rics en aquest; si es realitza correctament, el pronòstic és favorable en la majoria de casos.<ref>{{Ref-web|url = http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/000584.htm|títol = Anemia ferropénica| consulta = 26/10/2014|llengua = | editor = |data = }}</ref>
 
== Anàlisi de laboratori ==
Línia 149:
ferro de la Transferrina)
 
Els valors del TIBC normals es troben entre 250 i 460&nbsp;µg/dl.<ref>{{Ref-web|url = http://www.tuotromedico.com/temas/transferrina.htm|títol = Tu otro médico| consulta = 22/10/2014|llengua = | editor = |data = }}</ref>
 
Per determinar la concentració de ferro de l'organisme un mètode molt efectiu és obtenir la concentració de ferro del fetge, ja que és el principal lloc d'emmagatzematge del ferro, i conté aproximadament el 90% de les reserves de ferro de l'organisme. Aquesta concentració s'anomena LIC ("Liver Iron Concentration"). Per obtenir la LIC podem recórrer a tres mètodes:<ref>{{Ref-web|url = http://www.ironhealthalliance.com/es/disease-states/myelodysplastic-syndromes/measurement-of-iron/liver-iron-concentration.jsp|títol = Iron Health Alliance| consulta = 22/10/2014|llengua = | editor = |data = }}</ref>
* Biòpsia hepàtica.<ref>{{Ref-web|url = http://www.ironhealthalliance.com/es/disease-states/myelodysplastic-syndromes/measurement-of-iron/liver-biopsy.jsp|títol = Iron Health Alliance| consulta = 22//10/2014|llengua = | editor = |data = }}</ref>
* SQUID: Dispositiu superconductor d'interferència quàntica.<ref>{{Ref-web|url = http://www.ironhealthalliance.com/es/disease-states/myelodysplastic-syndromes/measurement-of-iron/squid.jsp|títol = Iron Health Alliance| consulta = |llengua = | editor = |data = }}</ref>
* Ressonància magnètica (RM).<ref>{{Ref-web|url = http://www.ironhealthalliance.com/es/disease-states/myelodysplastic-syndromes/measurement-of-iron/magnetic-resonance-imaging.jsp|títol = Iron Health Alliance| consulta = 22/10/2014|llengua = | editor = |data = }}</ref>
La saturació de transferrina és útil per tenir un índex de bon funcionament del ronyó. Per un bon funcionament, la concentració de transferrina hauria d'estar entre 20% i 50% de saturació, aquells que tenen problemes renals es troben fora dels percentatges anteriors.
* Els nivells normals de transferrina són: