Metabolismo do Ferro – Homeostase do ferro e a regulação intracelular

Como já foi enfatizado várias vezes antes, o ferro é potencialmente tóxico para as células. Por isso ele deve ser regulado para manter a homeostase do ferro no organismo. Existem várias formas de controlar os níveis de ferro no organismo. Primeiro falaremos sobre a regulação intracelular desse composto.

Para ajudar manter um nível adequado de ferro na célula, as células do organismo têm proteínas reguladoras de ferro (IRP1 e IRP2) que controlam a expressão pós-transcricional de genes que controlam a captação e o estoque de ferro. Ou seja, quando esse genes são transcritos em RNAm, essas IRP controlam a tradução desses transcritos em proteínas. Essas proteínas reguladoras funcionam da seguinte forma: o RNAm desses genes relacionados ao ferro tem uma região não codificadora de aproximadamente 30 nucleotídeos, que pode estar presente na região 5’ ou 3’, chamado de  Elemento Responsivo ao Ferro (IRE). Quando há baixas concentrações de ferro intracelular, o IRP se liga ao IRE. Se o IRE estiver na ponta 5’, o IRP ligado inibe a tradução do RNAm, não ocorrendo a síntese da proteína. Se o IRE estiver na ponta 3’, o IRP ligado protege o RNAm da degradação, ocorrendo a síntese da proteína. Porém, quando há um excesso de ferro, o IRP é inativado, não conseguindo se ligar ao IRE. Assim, quando o IRE estiver na ponta 5’ e não houver um IRP ligado, a tradução do RNAm é ativada, ocorrendo a síntese de proteína. Quando o IRE estiver na ponta 3’ e não houver IRP ligado, é favorecido a clivagem do RNAm, não ocorrendo a síntese da proteína.

Os RNAm dos transportadores de ferro DMT-1 e ferroportina também parecem ter estruturas parecidas com o IRE. Porém pesquisadores ainda não entendem completamente como que esse IREs funcionam. Mas os efeitos dessa regulação são claramente visíveis. Na falta de ferro, verifica-se um aumento do número de RNAm de DMT-1. Por isso, pesquisadores acreditam que o IRE dessa proteína de alguma forma estabiliza o RNAm através de um mecanismo que depende do ferro e IRP. Pesquisadores acreditam que o nível de RNAm da ferroportina presente também é regulado através do mecanismo pós-transcricional envolvendo IRE e IRP.

É possível ver como a célula possui várias formas de regular os níveis de ferro intracelular, sendo uma das principais a regulação pós transcricional IRE-IRP. É importante notar, porém, que existem outros pontos de regulação, possivelmente menos específicos, como na transcrição de RNAm a partir do DNA da célula.

Efeitos do nível do ferro na ação do IRP e a consequência disso no RNAm

Bibliografia:

http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1516-84842008000500012&script=sci_arttext

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