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Biotecnologia Aplicada
Elfos Scientiae
ISSN: 0684-4551
Vol. 18, No. 1, 2001, pp. 1-9
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Bioline Code: ba01001
Full paper language: English
Document type: Research Article
Document available free of charge
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Biotecnologia Aplicada, Vol. 18, No. 1, 2001, pp. 1-9
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Iron and Transferrin. Research and Therapeutic Applications
Aguila La O., Antonio & Brock, Jeremy H.
Abstract
Iron plays an important physiological role in eucaryotic and procaryotic cells, which have evolved complex mechanisms to ensure an adequate iron supply and tight regulation of its metabolism. In vertebrates a group of iron-binding proteins performs these functions, keeping concentrations of biochemically and biologically available iron far below the levels required for microbial growth and generation of cytotoxic free radicals. How these proteins make iron metabolism a road and effective mechanism of antimicrobial defence and homeostatic balance is discussed. Here we review the microbial mechanisms for iron-uptake in the human bacterial pathogens Escherichia coli
, Neisseria meningitidis
, Haemophilus influenzae
, and Staphylococcus aureus
. We also address the implications for host-parasite relationships and the significance of iron as a regulatory signal for the expression of virulence factors. Iron also exerts an important influence on the function of the human immune system and on the development of neoplasia. Potential clinical, diagnostic and therapeutic applications of iron biochemistry are highlighted. In particular we suggest that serum transferrin, the major extracellular iron transporter in systemic fluids, should be considered a promising target for modulating iron metabolism in clinical conditions. Exploration of iron metabolism offers a new way of looking at microbial infections. Its advantages in clinical medicine, research of microbial pathogenesis, and drug development in the alarming emergence of bacterial antibiotic resistance have been just recognised.
Keywords
iron, iron-binding proteins, lactoferrin, Neisseria meningitidis, neoplasia, transferrin, Staphylococcus aureus, vaccines
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es |
Hierro y Transferrina. Aplicaciones en la Investigación y la Terapia
Aguila La O., Antonio & Brock, Jeremy H.
Resumen
El hierro desempeña un papel importante en la fisiología de las células eucariotas y procariotas, las cuales han desarrollado mecanismos complejos para garantizar su suministro adecuado y control estricto. En los vertebrados, un grupo de proteínas fijadoras de hierro realiza estas funciones, manteniendo los niveles de hierro biológicamente disponibles muy por debajo de los niveles requeridos para el crecimiento microbiano y la generación de radicales libres citotóxicos. En el presente trabajo se analiza cómo estas proteínas hacen del metabolismo del hierro un mecanismo efectivo y universal de protección antimicrobiana, y de mantenimiento de la homeostasis. Los mecanismos microbianos de asimilación del hierro son descritos en patógenos humanos como Escherichia coli
, Neisseria meningitidis
, Haemophilus influenzae
y Staphylococcus aureus
, así como sus implicaciones prácticas en las interacciones hospedante-parásito y su significación en la regulación de la virulencia microbiana. El hierro también influye en el sistema inmune y en el desarrollo de neoplasias. Se resaltan las aplicaciones clinicas, diagnósticas, y terapeúticas de la bioquímica del hierro. La transferrina, el principal transportador de hierro extracelular en los fluidos sistémicos, debe ser considerada un objetivo importante en la modulación del metabolismo del hierro en condiciones clínicas. El estudio del metabolismo del hierro ofrece una nueva visión de las infecciones microbianas, cuyas ventajas en la clinica, la investigación de la patogenicidad microbiana, y el desarrollo de fármacos en el contexto de la alarmante emergencia de bacterias resistentes a antibióticos son finalmente reconocidas.
Palabras-clave
hierro, lactoferrina, Neisseria meningitidis, neoplasia, proteínas fijadoras de hierro, Staphylococcus aureus, transferrina, vacunas
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