Come avviene il trasporto di ferro nel nostro corpo?

La distribuzione del ferro nell’organismo è regolata in maniera molto rigorosa. Nelle cellule e nei fluidi corporei il ferro non è mai libero, ma è legato a specifiche proteine di deposito (ferritina ed emosiderina) e di trasporto (transferrina e lattoferrina). In condizioni fisiologiche, il ferro alimentare è assorbito, in proporzione al fabbisogno, nel duodeno. Il ferro in eccesso, invece, si deposita principalmente nel fegato. Il ferro dal fegato, a seconda delle necessità dell’organismo, viene liberato per raggiungere il circolo ematico, dove si lega alla transferrina e alla lattoferrina, per essere trasportato ai vari organi.
La lattoferrina è una glicoproteina appartenente alla famiglia della transferrina. Una delle sue principali funzioni è il trasporto di ferro nel circolo ematico; inoltre possiede una serie di effetti protettivi. La lattoferrina ha proprietà antiossidanti, antimicrobiche e antinfiammatorie. Si trova soprattutto nel latte, ma è presente in molte secrezioni mucose come lacrime e saliva, protegge inoltre i neonati da infezioni all'apparato gastrointestinale.
La transferrina gioca un ruolo centrale nel metabolismo del ferro ed è responsabile del trasporto dello ione ferro attraverso il circolo ematico nei vari tessuti come ad esempio fegato, milza e midollo osseo. La transferrina, prima di legare il ferro, la troviamo sotto forma di apotransferrina che subisce un cambiamento di conformazione dopo il legame con il ferro. Il rilascio di ferro dalla transferrina plasmatica ai tessuti è mediato da uno specifico recettore della transferrina (TfR). I recettori della transferrina sono espressi sulle superfici di tutte le cellule in proporzione alle loro esigenze di ferro. Il processo di scarico della transferrina legata al ferro inizia con il legame della transferrina al suo recettore presente sulla superficie cellulare, formando un complesso a valori di pH neutro (pH circa 7). Una volta legato, il complesso del recettore della transferrina-transferrina, insieme al ferro, viene internalizzato dalla cellula come complesso ternario all’interno di vescicole rivestite per formare un endosoma. L'endosoma, quindi, si fonde con una vescicola acida (pH <5,5). L'abbassamento del pH provoca il rilascio di ferro dalla transferrina. Il recettore della transferrina rimane intatto. Il ferro viene trasferito attraverso la membrana endosomiale nella cellula e si lega a una proteina carrier che lo trasporta ai mitocondri per la sintesi dell’eme oppure viene immagazzinato nella ferritina; mentre la transferrina ritorna nel plasma sotto forma di apotransferrina. L'apotransferrina, si dissocia dal suo recettore per entrare in circolo, ricaricare il ferro e ripetere il ciclo. Tutti i recettori della transferrina alla fine seguono il percorso di degradazione per il ricambio del recettore. Il ferro circola nel plasma fino a quando non si attacca a un recettore della transferrina su una cellula bersaglio. La quantità di transferrina nel sangue indica la quantità di ferro presente nel corpo. Elevate quantità di transferrina indicano ferro basso, il che significa che c'è meno ferro legato alla transferrina, rivelando una possibile anemia da carenza di ferro. In caso di necessità, il fegato aumenta la produzione di transferrina per consentire alla transferrina di legarsi al ferro e di trasportarlo alle cellule. Quindi, la transferrina aumenta con la mancanza di ferro e diminuisce quando i livelli di ferro aumentano.
Referenze
  1. https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/transferrin
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK532928/
  3. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B012227055X006519
  4. https://doi.org/10.1016/j.mpaic.2019.01.003
  5. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128099544000608