Μελέτη του μεταβολισμού του σιδήρου στον σκελετικό μυ

Abstract

Ο μεταβολισμός του σιδήρου δεν είναι επαρκώς μελετημένος στον σκελετικό ιστό σε αντίθεση με τον ηπατικό. Σκοπός της μελέτης είναι η σύγκριση της έκφρασης των γονιδίων του μεταβολισμού του σιδήρου στον ανθρώπινο σκελετικό και ηπατικό ιστό. Συλλέχτηκαν βιοψίες μυϊκού και ηπατικού ιστού από έξι φυσιολογικά άτομα. Επιλέχθηκαν να μελετηθούν12 γονίδια που εμπλέκονται στο μεταβολισμό του σιδήρου για την εισαγωγή σιδήρου στο κύτταρο, αποθήκευση και εξαγωγή του καθώς και δύο μόρια ρύθμισης της ομοιοστασίας του σιδήρου: εισαγωγή σιδήρου [οι υποδοχείς της τρανσφερρίνης (TfR1 και TfR2), το μόριο HFE, ο μεταφορέας δισθενών μετάλλων (DMT1,DMT1nonIRE), και το σιδεροφόρο μόριο λιποκαλίνη (NGAL)], αποθήκευση σιδήρου [η βαριά αλυσίδα της φερριτίνης (FTH1)] και εξαγωγή σιδήρου [η φερροπορτίνη (IREG1), η ηφαιστίνη (HEPH) και η σερουλοπλασμίνη (CP)] καθώς και δύο μόρια ρύθμισης της ομοιοστασίας του σιδήρου [η εψιδίνη (HAMP) και η αιμοτζουβελίνη (HJV)]. Ακολούθησαν αλυσιδωτές αντιδράσεις της πολυμεράσης, RT-PCR και ημιποσοτικοποίηση των επιπέδων έκφρασης των γονιδίων με τη μέθοδο της πυκνομετρίας (Densitometric Analysis). Τα αποτελέσματα εκφράζονται με βάση το ποσοστό επί τοις εκατό του γονιδίου της β-ακτίνης. Το γονίδιο της β-ακτίνης χρησιμοποιήθηκε για την κανονικοποίηση των επιπέδων έκφρασης, ως γονίδιο αναφοράς της μελέτης. Αναδεικνυόμενες διαφορές συγκριτικής έκφρασης μεγαλύτερες του 20%, των μελετημένων γονιδίων του μεταβολισμού του σιδήρου με ημιποσοτικοποίηση, αναλύθηκαν περαιτέρω με την μέθοδο της PCR σε αληθινό χρόνο (Real time PCR, qPCR) και ποσοτικοποιήθηκαν (LightCycler, Roche). Η στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων ποσοτικοποίησης έγινε με το one paired t test και τα αποτελέσματα είναι στατιστικά σημαντικά (p<0,05). H συγκριτική μελέτη μεταξύ ανθρώπινου ηπατικού και σκελετικού ιστού στα επιλεγμένα 12 γονίδια έδειξε ότι: 1. Περισσότερα απο τα γονίδια: HJV, TFR1, HFE, DMT1, DMT1nonIRE, NGAL, HEPH, IREG1 ,DMT1(IRE) , DMT1nonIRE, FTH1 εκφράζονται και στους δύο ιστούς με ποσοστό έκφρασης >70% των επιπέδων έκφρασης της βακτίνης. 2. Εξαίρεση αποτελούν τα HAMP, CP και TfR2 που απουσιάζουν ή παρουσιάζουν ελάχιστη έκφραση (<10% των επιπέδων έκφρασης της βακτίνης) στο σκελετικό μυ αντίστοιχα. 3. Ενώ τα HJV και HEPH παρουσιάζουν μεγαλύτερη έκφραση των επιπέδων mRNA στο σκελετικό μύ συγκριτικά με το ήπαρ (SM/L=2,65±1,1(p<0,05) και SM/L=1,5±0,06(p<0,05 αντίστοιχα στην Q-PCR). (Εικόνα 1). Η εργασία αυτή αφορά φυσιολογικές καταστάσεις ανθρώπινων ιστών, δίνει όμως σημαντικά ερεθίσματα για αντίστοιχες μελέτες του μεταβολισμού του σιδήρου σε παθολογικές καταστάσεις. Υπογραμμίζει δε την σπουδαιότητα του σκελετικού μυϊκού ιστού και την ανάλογη συμμετοχή του στη ομοιοστασία του σιδήρου. Οι ποσοτικές διαφορές που παρατηρούνται στην έκφραση γονιδίων που εμπλέκονται σε διάφορα κυτταρικά μονοπάτια αναδεικνύουν την ανάγκη περαιτέρω έρευνας του κυτταρικού μεταβολισμού στο σκελετικό ιστό.