La hepcidina és una hormona peptídica sintetitzada pels hepatòcits i és el regulador clau del metabolisme del ferro en els éssers humans i els altres mamífers. Actua sobre cèl·lules diana com enteròcits intestinals i macròfags del sistema reticuloendotelial, controlant la disponibilitat sistèmica del ferro.

La funció principal de la hepcidina és la regulació de l’homeòstasi del ferro, modulant la seva absorció intestinal, la seva distribució i emmagatzematge. La seva expressió està regulada pels nivells de ferro, l’activitat eritropoiètica i la inflamació.

Estructura de la hepcidina És un pèptid de 25 aminoàcids que deriva d’un prepropèptid de 84 aminoàcids, el qual pateix un processament proteolític al reticle endoplasmàtic i a l'aparell de Golgi. Estructuralment, presenta una conformació en forma de “forquilla” estabilitzada per 4 enllaços disulfur. Aquesta estructura és altament conservada entre espècies i comparteix característiques amb pèptids antimicrobians, tot i que la seva activitat antimicrobiana directa és limitada.

Mecanismes d’acció El mecanisme d’acció de la hepcidina es basa en la seva unió a la ferroportina, l’exportador cel·lular de ferro per excel·lència expressat en enteròcits duodenals, macròfags, hepatòcits i cèl·lules placentàries. Aquesta unió desencadena la internalització per endocitosi i la posterior degradació lisosomal del complex hepcidina-ferroportina, bloquejant així l’alliberació de ferro des de les cèl·lules cap al plasma i, conseqüentment, afavorint la seva retenció intracel·lular.

A nivell molecular, la unió entre hepcidina i ferroportina implica interaccions específiques, com intercanvis de ponts disulfur amb residus extracel·lulars de la ferroportina (com Cys326), fet que és essencial per a la internalització del complex. Mutacions en aquest locus poden impedir la unió de la hepcidina a la ferroportina i provocar una exportació descontrolada de ferro, com s’observa en certes formes d’hemocromatosi .

El mecanisme de segrestació del ferro està regulat per diverses vies de senyalització. L’excés de ferro i la inflamació (mitjançant vies com BMP/SMAD) augmenten l’expressió de la hepcidina, mentre que la deficiència de ferro o l’augment de l’eritropoesi la suprimeixen.

També es produeix una regulació negativa dels transportadors cel·lulars de membrana apicals com DMT1, disminuint encara més l’entrada de ferro des de la dieta. Paral·lelament, als macròfags que reciclen el ferro procedent d'eritròcits senescents, la ferroportina impedeix la alliberació de ferro, provocant la seva acumulació intracel·lular.

Aquest segrest també afecta els hepatòcits, ja que són la principal reserva de ferro de l’organisme. La inhibició de la ferroportina en aquestes cèl·lules limita la mobilització del ferro emmagatzemat, contribuint a la reducció dels nivells de ferro circulant. A més, durant el desenvolupament embrionari, la regulació de la ferroportina en els trofoblasts placentaris per part de la hepcidina pot restringir el transport de ferro al fetus.

Immunitat nutricional En un context infecciós, l’increment de la hepcidina redueix la disponibilitat de ferro circulant, limitant així l’aportació nutricional i el creixement als microorganismes patògens , constituint una estratègia clau de la immunitat nutricional. Tot i que presenta algunes propietats antimicrobianes directes, la seva funció principal en la resposta immunitària es basa en la regulació del ferro.

Referències

Categoria:Gens en el cromosoma 19 humà