DSc (Biology), Leading Researcher
доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник
PhD (Biology), Researcher
кандидат биологических наук, научный сотрудник
DSc (Medicine), Associate Professor, Head of the Department of Histology, Embryology and Cytology
доктор медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой гистологии, эмбриологии и цитологии
The peptide hormone hepcidin is a key regulator of iron metabolism. Primarily synthesized in the liver, it controls the absorption of iron ions by enterocytes and iron export from cells. Hepcidin acts by binding to its principal target, protein ferroportin, inducing its internalization and degradation, thereby blocking the release of iron ions from cells. Changes in the intracellular level of iron ions are critical for immune cell function. The synthesis of hepcidin, and consequently ferroportin, increases during inflammation in response to proinflammatory cytokines and to infectious agents that stimulate toll-like receptors. Lymphocyte proliferation is a key stage in the development of the adaptive immune response, and iron is essential for this process. The review analyzes current understanding of the mechanisms of hepcidin immunoregulatory activity in relation to the adaptive immunity cells. Regulation of the intracellular levels of iron ions by hepcidin affects the activation and proliferation of T- and B-lymphocytes, directs differentiation of effector subpopulations of T-helper lymphocytes and cytotoxic T-lymphocytes, the formation of memory B-cells and antibody production. The relevance of systematizing knowledge about the mechanisms of regulation of iron metabolism and the immunoregulatory activity of hepcidin is determined by the widespread prevalence of iron deficiency conditions and popularity of iron-containing drugs. Understanding the mechanisms of targeted regulation of iron metabolism has profound fundamental and practical significance and opens up new prospects for the treatment of iron deficiency, infectious, oncological and neurodegenerative diseases.
Пептидный гормон гепсидин является ключевым регулятором метаболизма ионов железа. Гормон вырабатывается, главным образом, клетками печени и контролирует абсорбцию ионов железа энтероцитами, а также экспорт ионов железа из клеток. Основной мишенью для действия гепсидина является белок ферропортин. Гормон связывается с ферропортином, вызывая его интернализацию и деградацию, что препятствует выходу ионов железа из клеток. Изменение внутриклеточного уровня ионов железа играет критичную роль для функционирования клеток иммунной системы. Синтез гепсидина и ферропортина усиливается при воспалении под влиянием провоспалительных цитокинов и инфекционных агентов, взаимодействующих с толл-подобными рецепторами. Развертывание адаптивного иммунного ответа включает этап пролиферации лимфоцитов, где ключевую роль играют ионы железа. В обзоре проанализированы современные представления о механизмах реализации иммунорегуляторной активности гормона гепсидина в отношении клеток адаптивного иммунитета. Регуляция гепсидином внутриклеточного уровня ионов железа влияет на активацию, пролиферацию Т- и В-лимфоцитов, направляет дифференцировку эффекторных субпопуляций Т-лимфоцитов-хелперов и цитотоксических Т-лимфоцитов, формирование В-клеток памяти и продукцию антител. Актуальность систематизации знаний о механизмах регуляции метаболизма ионов железа и иммунорегуляторной активности гепсидина определяется широким распространением железодефицитных состояний и популярностью железосодержащих препаратов. Понимание механизмов направленной регуляции метаболизма ионов железа имеет глубокое фундаментальное и практическое значение и открывает новые перспективы для лечения железодефицитных состояний, инфекционных, онкологических, нейродегенеративных заболеваний.