فيروبورتين

الفيروبورتين

الفيروبورتين(Ferroportin) هو بروتين ناقل للحديد، ويُعد الناقل الوحيد المعروف المسؤول عن إخراج الحديد من الخلايا إلى مجرى الدم.

الاسم العلمي

الأهمية السريرية

من جانب آخر، يُعد الفيروبورتين وHepcidin بروتينين حاسمين في تنظيم توازن الحديد الجهازي Systemic iron homeostasis، ولذلك فإن حدوث خلل في أي منهما يمكن أن يؤثر في كمية الحديد الموجودة في الجسم وفي توزيعه بين الخلايا والدم.

كذلك، من المعروف أن الطفرات في جين الفيروبورتين Ferroportin gene / SLC40A1 تسبب شكلًا سائدًا جسميًا Autosomal dominant من الحمل الزائد للحديد، ويُعرف هذا المرض باسم Ferroportin disease أو Hemochromatosis type 4. وبشكل عام، لا تكون آثار الطفرات شديدة، ولكن يمكن ملاحظة مجموعة مختلفة من النتائج السريرية باختلاف نوع الطفرة الموجودة في الفيروبورتين.

نقل الحديد واعتماد الفيروبورتين على الكالسيوم

كذلك، يُعد خروج الحديد بوساطة الفيروبورتين عملية تعتمد على الكالسيوم Calcium-dependent. فقد أظهرت الدراسات التي أُجريت على الفيروبورتين البشري المُعبَّر عنه في بويضات الضفادع أن الكالسيوم يعمل كعامل مساعد ضروري لعمل الفيروبورتين. ومع ذلك، فإن الفيروبورتين لا يقوم بنقل الكالسيوم نفسه؛ ولذلك لا يعمل كناقل تبادلي Exchanger بين الحديد والكالسيوم. كما أن القوة الديناميكية الحرارية Thermodynamic driving force التي تحرّك عملية نقل الحديد بواسطة الفيروبورتين لا تزال غير معروفة بشكل كامل. إلى جانب الحديد، ثبت أن الفيروبورتين البشري قادر على نقل بعض المعادن الأخرى، مثل الكوبالت Cobalt والزنك Zinc والنيكل Nickel. كما يُحتمل أن يكون للفيروبورتين دور في تصدير المنغنيز Manganese إلى خارج الخلية، مما يشير إلى أن وظيفته قد لا تقتصر فقط على نقل الحديد.

دور الفيروبورتين في استقلاب الحديد

ومن ناحية أخرى، يتم تثبيط الفيروبورتين بواسطة الهيبسيدين، حيث يرتبط الهيبسيدين بالفيروبورتين ويؤدي إلى إدخاله إلى داخل الخلية. ينتج عن ذلك احتباس الحديد داخل الخلايا المعوية والخلايا الكبدية والخلايا البلعمية، مما يؤدي إلى انخفاض مستوى الحديد في مصل الدم. وتُعد هذه الآلية ذات أهمية خاصة في الخلايا المعوية، إذ إن تساقط هذه الخلايا في نهاية عمرها يؤدي إلى فقدان كمية ملحوظة من الحديد من الجسم. يُصنَّع الهيبسيدين استجابةً لعدة سيتوكينات التهابية، كما هو موضح في الدراسات المتعلقة به. كما يخضع تعبير الفيروبورتين لتنظيم آلية البروتينات المنظمة للحديد؛ فعند انخفاض تركيز الحديد، يزداد تركيز هذه البروتينات، مما يؤدي إلى تثبيط ترجمة الفيروبورتين وزيادة تراكم الحديد والفيريتين داخل الخلية. علاوةً على ذلك، يتم خفض ترجمة الفيروبورتين بعد النسخ بواسطة الحمض النووي الريبي الدقيق (microRNA)، والذي ينتج استجابةً لنقص الحديد.

الهيكل

ومن ناحية أخرى، يتكوّن أفراد عائلة الفيروبورتين Ferroportin family من بروتينات تحتوي على عدد كبير من الأحماض الأمينية، وتتميّز بوجود حمض أميني محفوظ بدرجة عالية، وهو الهيستيدين Histidine، فضلًا عن احتوائها على عدة مناطق عابرة للغشاء الخلوي Transmembrane regions. يتكوّن الفيروبورتين البشري من سلسلة بروتينية طويلة، ويؤدي حدوث طفرات في الهيستيدين المحافظ إلى ضعف في نشاط نقل الحديد.

وفي هذا السياق، أظهرت الدراسات البنيوية الحديثة، التي اعتمدت على بروتين مشابه للفيروبورتين موجود في البكتيريا، أن تركيبه يشبه ناقلات عائلة الناقلات الرئيسية الميسّرة Major Facilitator Superfamily (MFS). ويقع الموقع المتوقع لارتباط الركيزة في المنطقة الفاصلة بين الطرف الأميني N-terminal والطرف الكربوكسيلي C-terminal للبروتين. ويكون هذا الموقع متاحًا بالتناوب من جانبي الغشاء الخلوي، وهو ما يتوافق مع آلية عمل ناقلات هذه العائلة.

* Ferroportin

* يُعرف كذلك باسم SLC40A1.

أماكن وجوده في الجسم

علاوةً على ذلك، يوجد الفيروبورتين بشكل رئيسي على سطح عدة أنواع من الخلايا في الجسم، ومنها خلايا الأمعاء الدقيقة، حيث يعمل على نقل الحديد الذي تم امتصاصه من الغذاء إلى مجرى الدم، كما يوجد في الخلايا البلعمية التي تساعد على إعادة تدوير الحديد الناتج عن تكسير كريات الدم الحمراء القديمة، ويوجد كذلك في خلايا الكبد التي يساهم فيها في تنظيم مخزون الحديد في الجسم، إلى جانب وجوده في خلايا المشيمة، حيث يساعد على نقل الحديد من الأم إلى الجنين.