Nörodejeneratif Hastalıklarda İntraselüler Demir Homeostazı ve Nöroinflamasyon Arasındaki Etkileşim.

Araştırma özeti

Aşağıdaki metin kaynak makalenin lisansı doğrulanmış orijinal özetidir. cc by

Iron is essential for life. Many enzymes require iron for appropriate function. However, dysregulation of intracellular iron homeostasis produces excessive reactive oxygen species (ROS) via the Fenton reaction and causes devastating effects on cells, leading to ferroptosis, an iron-dependent cell death. In order to protect against harmful effects, the intracellular system regulates cellular iron levels through iron regulatory mechanisms, including hepcidin-ferroportin, divalent metal transporter 1 (DMT1)-transferrin, and ferritin-nuclear receptor coactivator 4 (NCOA4). During iron deficiency, DMT1-transferrin and ferritin-NCOA4 systems increase intracellular iron levels via endosomes and ferritinophagy, respectively. In contrast, repleting extracellular iron promotes cellular iron absorption through the hepcidin-ferroportin axis. These processes are regulated by the iron-regulatory protein (IRP)/iron-responsive element (IRE) system and nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2). Meanwhile, excessive ROS also promotes neuroinflammation by activating the nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-κB). NF-κB forms inflammasomes, inhibits silent information regulator 2-related enzyme 1 (SIRT1), and induces pro-inflammatory cytokines (IL-6, TNF-α, and IL-1β). Furthermore, 4-hydroxy-2,3-trans-nonenal (4-HNE), the end-product of ferroptosis, promotes the inflammatory response by producing amyloid-beta (Aβ) fibrils and neurofibrillary tangles in Alzheimer's disease, and alpha-synuclein aggregation in Parkinson's disease. This interplay shows that intracellular iron homeostasis is vital to maintain inflammatory homeostasis. Here, we review the role of iron homeostasis in inflammation based on recent findings.

Türkçe çeviri

Makine çevirisi · Klinik kullanım öncesinde kaynakla karşılaştırılmalı.

Demir yaşam için gereklidir. Birçok enzim uygun işlev için demire ihtiyaç duyar. Bununla birlikte, hücre içi demir homeostazının disregülasyonu, Fenton reaksiyonu yoluyla aşırı reaktif oksijen türleri (ROS) üretir ve hücreler üzerinde yıkıcı etkilere neden olur, bu da demire bağımlı bir hücre ölümüne yol açar. Hücre içi sistem, zararlı etkilere karşı korunmak için, hepcidin-ferroportin, divalent metal taşıyıcı 1 (DMT1)-transferrin ve ferritin-nükleer reseptör koaktivatörü 4 (NCOA4) dahil olmak üzere demir düzenleyici mekanizmalar aracılığıyla hücresel demir seviyelerini düzenler. Demir eksikliği sırasında DMT1-transferrin ve ferritin-NCOA4 sistemleri sırasıyla endozomlar ve ferritinofaji yoluyla hücre içi demir seviyelerini arttırır. Buna karşılık, hücre dışı demirin tekrarlanması, hepcidin-ferroportin ekseni aracılığıyla hücresel demir emilimini teşvik eder. Bu süreçler demir-düzenleyici protein (IRP)/demir-sorumlu element (IRE) sistemi ve nükleer faktör eritroid 2-ilişkili faktör 2 (Nrf2) tarafından düzenlenir. Bu arada, aşırı ROS, aktif B hücrelerinin (NF- ⁇ B) nükleer faktör kappa-ışık-zincir-geliştiricisini aktive ederek nöroinflamasyonu da teşvik eder. NF- ⁇ B inflamazomlar oluşturur, sessiz bilgi düzenleyici 2-ilişkili enzim 1 (SIRT1) inhibe eder ve pro-inflamatuar sitokinleri (IL-6, TNF- ⁇ ve IL-1 ⁇ ) indükler. Ayrıca, ferroptozun son ürünü olan 4-hidroksi-2,3-trans-nonenal (4-HNE), Alzheimer hastalığında amiloid-beta (A ⁇ ) fibrilleri ve nörofibriller karışıklıkları ve Parkinson hastalığında alfa-sinüklein agregasyonu üreterek enflamatuar yanıtı teşvik eder. Bu etkileşim, hücre içi demir homeostazının inflamatuar homeostazı korumak için hayati önem taşıdığını göstermektedir. Burada, demir homeostazının inflamasyondaki rolünü son bulgulara dayanarak gözden geçiriyoruz.

İlgili konular