Vliv nadbytku železa na indukci apoptózy u savčích buněk

Abstract

Kationty železa jsou důležité ionty kovů nezbytné pro řadu základních buněčných funkcí. Při nadbytku železa však mohou být pro organismus velmi toxické. Volné ionty železa katalyzují prostřednictvím Fentonovy reakce vznik vysoce reaktivních kyslíkových (především hydroxylových) radikálů. Homeostáza železa v organismu je regulována pomocí striktního mechanismu a to především na úrovni příjmu železa enterocyty. Absorpce, transport a skladování železa v rámci organismu jsou dále regulovány pomocí mechanismů lišících se na úrovni buňky a na úrovni celého organismu. Narušení přísné homeostázy železa vede k jeho akumulaci v buňce a ke vzniku reaktivních kyslíkových radikálů. Reaktivní částice mohou způsobovat vážné buněčné poškození až apoptózu. Skladování přebytečného železa v organismu a následný vznik oxidativního stresu tak může ovlivňovat celou řadu tkání. Orgánová poškození, jako je fibróza, cirhóza, hepatocelulární karcinom, srdeční selhání, ztráta β buněk a nízká glukózová tolerance či diabetes mellitus, jsou u nemocných s přetížení železem velmi často pozorována. Nicméně proces indukce apoptózy v důsledku přetížení buněk nadměrným příjmem železa není dosud dobře prozkoumán. Stále neexistují žádné komplexní informace o tom, jak oxidativní stres ovlivňuje různé typy buněk, či zdali se indukce...

Iron cations are an important metal ions required to number of essential cell functions. On the other hand, ferrous iron can be very toxic as well. When surplus iron is present in cells, it can catalyze the formation of reactive oxygen species (especially hydroxyl radicals) by Fenton reaction. Iron homeostasis is predominantly regulated by very strict mechanisms on the level of iron uptake into the body. Moreover, iron absorption, transport and storage within the body can be also regulated using complex mechanisms which differ on the level of individual cells and on the level of whole organism. Deregulation of iron homeostasis causing an iron overload and generation of reactive oxygen radicals can evoke serious cell damage leading up to apoptotic cell death. Excess iron storage and subsequent development of oxidative stress can affect lot of different tissues in the body. The organ damages such as fibrosis, cirrhosis, hepatocellular carcinoma, heart failure, loss of β cells and glucose intolerance or diabetes mellitus in patients with iron overload are very often seen. Nevertheless, the apoptosis induced by iron overload has not been well elucidated yet. There are no complex informations about the precise mechanism by which oxidative stress affects different cell types or whether there are other...