Знание ключевого механизма, с помощью которого организм регулирует обмен железа, поможет при лечении анемий, сопровождающих злокачественные, а также хронические инфекционные и воспалительные заболевания.

Железо необходимо организму для обеспечения нормального протекания многих биологических процессов, в том числе образования эритроцитов – красных клеток крови, осуществляющих доставку кислорода ко всем органам и тканям.

В экспериментах на мышах ученые университета штата Калифорния идентифицировали два белка, от взаимодействия которых зависит функционирование фермента гепцидина (hepcidin) – пептида, синтезируемого печенью и регулирующего содержание железа в организме. Гепцидин предотвращает поглощение избытка железа из продуктов питания и пищевых добавок и блокирует высвобождение железа клетками.

У пациентов со злокачественными опухолями, воспалительными и инфекционными заболеваниями уровень гепцидина часто повышается, что снижает количество необходимого для формирования эритроцитов железа и приводит к развитию анемии.

В ответ на развитие анемии, с целью повышения уровня железа, организм должен снизить синтез гепцидина. До сих пор ученым не удавалось расшифровать задействованные в этом регуляторные механизмы.

Авторы установили, что ключевую роль в регуляции синтеза гепцидина в печени играет белок под названием индуцируемый гипоксией фактор транскрипции (hypoxia-inducible transcription factor, HIF). В свою очередь, уровень этого белка контролируется другим белком, так называемым фактором фон Гиппеля-Линдау – VHL, von Hippel-Lindau factor (этот белок больше известен как супрессор опухолей, т.к. одна из его функций – подавление экспрессии фактора роста сосудистого эндотелия).

Фактор Гиппеля-Линдау снижает уровень индуцируемого гипоксией фактора транскрипции при повышении уровня кислорода или при избытке железа в организме. В противоположном случае, например, при анемии, активность фактора Гиппеля-Линдау ослабевает.

В более ранней работе установлено, что индуцируемый гипоксией фактор транскрипции в случае необходимости стимулирует синтез эритропоэтина – гормона, запускающего формирование эритроцитов в костном мозге. Полученные авторами результаты свидетельствуют о том, что роль этого соединения в регуляции гемопоэза более многогранна.

Необходимо также отметить, что индуцируемый гипоксией фактор транскрипции подавлял активность гепцидина даже в организме животных с генерализованными воспалительными процессами.

Полученные результаты указывают на возможность создания препаратов для лечения анемий, ассоциированных с хроническими воспалительными или инфекционными заболеваниями, путем стимуляции активности индуцируемого гипоксией фактора транскрипции или ингибирования фактора Гиппеля-Линдау.