PRESUPPOSTI
Poiché il ferro (Fe) è un componente essenziale di proteine che legano l'ossigeno (O2) come l'emoglobina (Hb) e la mioglobina (Mb), il metabolismo del Fe e l'omeostasi dell'O2 sono strettamente connessi. Infatti, uno stimolo ipossico stimola l'eritropoiesi e la sintesi di Hb, con possibilità di un'inadeguata disponibilità del metallo e di un graduale calo dei depositi.
Dati da noi ottenuti di recente (Robach et al. Blood 2007) sottolineano l'importanza del muscolo scheletrico, che contiene il 10-15% del Fe corporeo all'interno della Mb, come fonte di Fe per sostenere l'aumentata eritropoiesi. Infatti, in individui esposti ad ipossia ipobarica ad alta quota le elevate richieste di Fe del midollo eritropoietico stimolano la mobilizzazione del Fe dalla Mb, con conseguente alterazione dell'omeostasi muscolare dell'O2.
OBIETTIVO
Scopo di questo progetto è l'ulteriore caratterizzazione dei meccanismi molecolari e dei segnali cellulari e sistemici che regolano nell'uomo il traffico di Fe fra muscolo scheletrico (comparto di deposito) e comparto eritropoietico (utilizzo) in condizioni di aumentata eritropoiesi, ma senza l'effetto confondente della contemporanea ipossia. A tale scopo, analizzeremo le variazioni dell'omeostasi del Fe in soggetti trattati con dosi di Eritropoietina (EPO) sufficienti a stimolare l'eritropoiesi in condizioni di normossia. Vale la pena di sottolineare che oltre un milione di pazienti sono stati finora trattati con EPO per varie patologie e che pertanto la potenziale alterazione dell'omeostasi dell'O2 nel muscolo derivante dalla mobilizzazione di Fe contenuto nella Mb (con possibile riduzione della capacità di attività fisica) può essere un fattore da considerare in numerose situazioni cliniche che prevedono l'uso prolungato di EPO.
DESCRIZIONE
Analizzeremo biopsie muscolari (vastus lateralis), sangue ed urine di soggetti volontari (arruolati da colleghi di Copenhagen con i quali lo studio viene svolto in collaborazione) prima e dopo trattamento con EPO per 1-4 settimane al dosaggio di 5000 UI ogni 2 giorni. L'efficacia del trattamento con EPO sarà valutata dosando: livelli plasmatici di EPO, Hb, ematocrito e massa totale degli eritrociti. L'effetto sui parametri ematici del metabolismo del Fe sarà determinato misurando la sideremia, la forma solubile del recettore della trasferrina (TfR), la ferritina, la saturazione della trasferrina, la ceruloplasmina. Nelle urine verrà dosata l'epcidina, un peptide che regola l'omeostasi sistemica del Fe. Nel muscolo, oltre alla quantità totale di Fe, saranno analizzati i livelli di TfR, delle subunità H e L della ferritina, della Mb, della ferroportina e l'attività delle Iron Regulatory Proteins. L'espressione di TfR, ferroportina e Mb verrà anche valutata misurando i livelli dei relativi mRNA.