Ruolo vitale delle proteine regolatrici del ferro

Una nuova ricerca ha rivelato che le proteine regolatrici dei livelli di ferro nel nostro corpo sono anche essenziali per l’assorbimento dei nutrienti e dell’acqua nell’intestino, lo studio,
parzialmente finanziato dall’UE, è stato pubblicato sulla rivista «Cell Metabolism».

Il ferro, oltre a svolgere un ruolo importante in vari processi biologici, è una componente centrale dei globuli rossi. Tuttavia, troppo ferro può essere nocivo. Un elevato numero
di proteine, conosciute come «proteine regolatrici del ferro» (IRP), lavorano per assicurare che i livelli di ferro non diminuiscano o non aumentino eccessivamente. Nell’ultimo
lavoro di ricerca gli scienziati del Laboratorio europeo di biologia molecolare (EMBL) e il Centro tedesco di ricerca sul cancro hanno studiato due di queste proteine, ossia l’IRP1 e l’IRP2, in
topi vivi.

Studiare gli effetti di questi geni non è un compito facile: se entrambi i geni vengono disattivati in tutto il corpo, il topo muore prima di nascere. Se ne viene disattivato uno solo,
l’altro compensa quello mancante e gli effetti che ne derivano sono minimi. Per risolvere questo problema gli scienziati hanno dovuto creare un topo con i due geni disattivati soltanto
nell’intestino.

«Abbiamo generato il primo organismo vivente con un organo privo di entrambi gli IRP», ha spiegato Bruno Galy dell’EMBL. Gli scienziati hanno osservato che la mancanza di IRP
nell’intestino dei topi non ha causato problemi di metabolismo nel sangue e nei tessuti.

I topi, però, hanno avuto una serie di altri problemi imprevisti. All’età di due settimane misuravano la metà rispetto ai loro compagni, nonostante assumessero cibo
normalmente. Erano anche più deboli e soffrivano di diarrea, mostravano segni di disidratazione, fino a morire all’età di quattro settimane.

«Questi animali muoiono prima di essere svezzati, probabilmente a causa della disidratazione», scrivono i ricercatori nel loro articolo. «Pertanto, gli IRP sono essenziali per
la funzione intestinale e la sopravvivenza degli organismi.»

Alcuni studi sull’intestino di questi topi hanno rivelato importanti problemi strutturali e organizzativi, che, secondo gli scienziati, avrebbero compromesso i processi di assorbimento nelle
cellule intestinali.

Lo studio ha anche rivelato che nel metabolismo del ferro intestinale gli IRP svolgono un ruolo di controllo della quantità di trasportatori del ferro nella membrana delle cellule
intestinali. Nei topi in cui mancavano gli IRP vi erano meno importatori di ferro nella membrana, pertanto il ferro fornito dal cibo che vi transitava veniva assorbito in misura minore. Per
contro, vi erano più trasportatori di ferro all’interfaccia tra le cellule intestinali e la circolazione sanguigna. In tal modo, i livelli complessivi di ferro nel corpo venivano
mantenuti stabili, ma le riserve di ferro delle cellule intestinali venivano esaurite. Secondo i ricercatori questa carenza di ferro nelle cellule intestinali poteva probabilmente essere la
causa dei problemi strutturali.

«Gli IRP sono stati scoperti 20 anni fa e ancora non siamo stati in grado di stabilire esattamente la loro funzione», ha affermato Matthias Hentze, direttore associato e capogruppo
presso l’EMBL. «Le nuove informazioni ottenute attraverso l’esperimento eseguito sui topi migliorano enormemente la nostra comprensione della loro funzione nel metabolismo del ferro e
rivelano che gli IRP svolgono un ruolo vitale per la sopravvivenza di un organismo.»

I risultati dello studio potrebbero essere impiegati per sviluppare strategie, volte a controllare l’assorbimento di ferro nell’intestino e a sviluppare terapie per il trattamento dei disturbi
causati dal sovraccarico di ferro.

Il sostegno UE per questo lavoro proviene dal progetto Euroiron1, finanziato nell’ambito dell’area tematica prioritaria «Scienze della vita, genomica e biotecnologia per la salute»
del Sesto programma quadro (6°PQ).

Per ulteriori informazioni visitare:
EMBL

Cell Metabolism

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