Patologia da Ferro e Rame
Tutte le cellule di tutti i tessuti necessitano di ferro e di rame per i citocromi, per la citocromo ossidasi e per la superossido dismutasi nonché per l’eme dell’emoglobina.
Così come avviene per l’ossigeno anche in questo caso si crea un paradosso perché essi se si trovano allo stato libero sono altamente tossici perché catalizzano la reazione di Haber Weiss. Questi ioni possono arrivare ad essere presenti liberi nel sangue quando vi è un sovraccarico e quindi una saturazione dei sistemi chelanti.
Tutte le cellule di tutti i tessuti necessitano di ferro e di rame per i citocromi, per la citocromo ossidasi e per la superossido dismutasi nonché per l’eme dell’emoglobina.
Così come avviene per l’ossigeno anche in questo caso si crea un paradosso perché essi se si trovano allo stato libero sono altamente tossici perché catalizzano la reazione di Haber Weiss. Questi ioni possono arrivare ad essere presenti liberi nel sangue quando vi è un sovraccarico e quindi una saturazione dei sistemi chelanti.
In particolare associate a queste condizioni ci sono due patologie gravissime: l’emocromatosi (eccesso di Fe) e la malattia di Wilson (eccesso di Cu).
I sistemi chelanti sono rappresentati dalla transferrina, dalla ferritina (ogni molecola di ferritina può contenere 4000 molecole di ossido di ferro), aptoglobulina, emopexina e albumina.
La transferrina ha due funzioni fondamentali: trasporta il ferro e lo lega impedendogli di catalizzare la reazione di Haber Weiss. Questa molecola nel sangue è saturata mediamente per solo un terzo in modo da poter ovviare ad un eccesso di ferro. La transferrina ha inoltre azione batteriostatica perché non rende disponibile il ferro che serve ai procarioti per crescere.
Infine la transferrina opera il trasporto del ferro nelle cellule:
· La transferrina con il ferro legato è legata a sua volta dalla apotransferrina;
· Il complesso apotransferrina + transferrina è legato da un recettore cellulare e trasportato nei lisosomi;
· L’acidificazione dei lisosomi provoca il distacco della transferrina dal complesso apotransferrina + recettore;
· Il complesso apotransferrina + recettore torna sulla membrana e, a pH neutro, l’apotransferrina senza transferrina legata si dissocia;
· Il ferro che è entrato nell’organismo va ad alimentare i depositi cellulari affidati alla ferritina, una proteina che viene digerita quando vi sono richieste di ferro da parte della cellula per la sintesi di eme oppure perché deve essere immesso in circolo.
Su 5 g di ferro presente nell’organismo solo 1mg/l di esso si trova allo stato libero.
Sia ferritina che transferrina hanno altissima velocità di sintesi così se il sovraccarico è grande i depositi aumentano.
Queste due proteine tuttavia non sono sufficienti: ci sono altre proteine che legano il ferro come l’emosiderina e la lattoferrina.
Un altro problema legato all’eme è quello che si libera in seguito a lisi dei globuli rossi: il ferro legato all’eme è infatti ancora in grado di catalizzare la reazione di Haber Weiss. In particolare questa reazione danneggerebbe il rene.
Provvedono allora aptoglobina ed emopexina che legano emoglobina ed eme. Appena è avvenuto il legame la loro emivita scende di tantissimo poiché vengono portate al fegato ed eliminate.
La ceruloplasmina ossida il ferro ed il rame (altro modo per impedire la reazione di Haber Weiss) e svolge il principale ruolo antiossidante nel sangue.
Patologia:
Il ferro presenta un problema: non viene mai escreto e tutto ciò che è assorbito si accumula nell’organismo. Il ferro è assunto a livello intestinale e lì avviene il controllo dell’assunzione.
Per il rame invece la situazione è opposta: esso può entrare tranquillamente nell’organismo ma non può uscire liberamente.
L’emocromatosi ereditaria è dovuta ad un’alterazione genetica che provoca un eccessivo assorbimento intestinale di ferro (circa 4 volte le dosi normali). A 40 anni una persona malata ha 20 g di ferro depositati nell’organismo, contro 1 g delle persone normali.
Esiste anche una condizione che si chiama sovraccarico secondario di ferro che si verifica per esempio a causa delle trasfusioni in seguito alle emazie lisate.
La malattia di Wilson è invece dovuta ad un difetto nella secrezione biliare di rame. Provoca danni gravi al fegato e al cervello (epatiti acute o fulminanti ed anemie emolitiche).
