La hemosiderina és un pigment en forma de grumolls o grànuls en on s'emmagatzema ferro en els teixits animals. Aquests grànuls són poc assimilables per l'organisme, s'emmagatzemen a l'interior de les cèl·lules i solen aparèixer posterior a esdeveniments d'hemorràgies severes.
Malgrat la seva naturalesa fèrrica, els corpuscles de hemosiderina tenen la seva naturalesa molecular pobrament definida. No obstant això, se sap que es componen de ferritina, ferritina desnaturalitzada i altres materials. A més, els grànuls d'hemosiderina sempre estan de forma oposada o contrària a l'flux sanguini.
Corpuscles de hemosiderina (Font: ElsaDono Via Wikimedia Commons) La hemosiderina es troba més comunament en els macròfags anomenats "siderófagos". Aquests són macròfags encarregats de fagocitar als glòbuls vermells (eritròcits) ia causa d'aquesta fagocitosi s'allibera el ferro al seu interior i s'emmagatzema en un orgànul anomenat "siderosoma".
Els siderófagos són cèl·lules produïdes per la medul·la òssia, encarregades d'emmagatzemar ferro per subministrar a les cèl·lules mare dels eritròcits durant la formació dels glòbuls vermells (eritropoesi).
L'aparició de siderófagos és indicativa d'una hemorràgia per algun agent patològic o algun estrès mecànic. Generalment, els siderófagos apareixen 48 hores després de l'hemorràgia i poden persistir durant 2 a 8 setmanes posteriors a l'hemorràgia.
La hemosiderina és detectada a través de frotis sanguinis, preses de el teixit o de substàncies de diferents regions de el cos. Aquestes mostres de sang són tractades amb mètodes de tinció, on els siderófagos són fàcils d'identificar per la seva grandària i coloració blau intens.
Característiques
La hemosiderina representa un conjunt d'estructures que serveixen com a dipòsit de ferro intracel·lular, que són insolubles en aigua i que s'emmagatzemen en els fagòcits de sistema reticle endotelial de la melsa, el fetge i la medul·la òssia. Cada grànul d'hemosiderina pot tenir fins a 4500 àtoms de ferro al seu interior.
Es pensa que el ferro emmagatzemat en els grànuls d'hemosiderina està constituït per fosfat fèrric. Aquest compost és el principal component dels dipòsits de ferro cel·lular en forma de ferritina.
No obstant això, els dipòsits de ferro en forma de ferritina són molt més petits i assimilables per les cèl·lules que els grànuls d'hemosiderina. S'ha observat que les cèl·lules amb presència de ferritina també comparteixen la presència de grànuls d'hemosiderina.
El 50% de la constitució dels dipòsits d'hemosiderina consta exclusivament en àtoms de ferro.
Els científics que han observat els grans de hemosiderina a través de microscòpia electrònica han determinat que són complexos de ferritina, ferritina desnaturalitzada, proteïnes, carbohidrats, lípids i altres materials.
Els grànuls d'hemosiderina poden tenir una mida que va des d'1 nanòmetre fins a més de 20 nanòmetres, els quals són cristalls o grànuls de grans dimensions. Es pensa que només són assimilables per la cèl·lula a través de la peroxidació lipídica induïda per ferro.
S'ha proposat que l'hemosiderina representa un mecanisme biològic "protector", ja que disminueix la disponibilitat de ferro que promogui les reaccions que originen radicals lliures a l'interior de les cèl·lules.
malalties
El funcionament ple dels mecanismes de regulació de ferro en el cos dels animals és fonamental per a la salut, ja que la insuficiència de ferro produeix anèmia; mentre que la sobrecàrrega de ferro en el sistema promou l'acumulació d'hemosiderina en els teixits.
Aquesta acumulació d'hemosiderina pot causar danys en els teixits i produeix una malaltia anomenada "hemosiderosis". Aquesta malaltia es caracteritza per provocar cirrosi hepàtica, molt probablement acompanyada de carcinomes hepàtics.
La hemocromatosi, que consisteix en un defecte en el locus HLA-A en el braç curt de l'cromosoma 6, pot presentar deficiències en el sistema regulador de les mucoses, comportant-se com si existís una permanent deficiència de ferro, fins i tot amb abundant ingesta d'aquest mineral.
Aquesta malaltia pot presentar-se de dues formes, per hemocromatosi primària o secundària. La hemocromatosi primària és una malaltia autosòmica recessiva. En aquest cas, les persones tendeixen a emmagatzemar ferro en els teixits en forma de hemosiderinas de forma descontrolada.
No obstant això, l'hemocromatosi primària pot ser controlada amb transfusions i extraccions sanguínies. Això en el cas que sigui diagnosticada de manera primerenca, abans que es produeixi una acumulació excessiva de hemosiderinas en els teixits de la persona.
La hemocromatosi secundària es presenta quan el sistema regulador de l'ferro és aclaparat per excessives quantitats de ferro a causa de mort i destrucció dels eritròcits, alguna malaltia hepàtica o l'increment crònic de la ingestió de ferro.
diagnòstic
Les hemosiderinas són diagnosticades des de molts punts de vista diferents. Per als patòlegs són grumolls que contenen ferro al seu interior, mentre que per als bioquímics són compostos heterogenis de ferro, carbohidrats, proteïnes i lípids.
Per als microscopistes electrònics, els grumolls d'hemosiderina són conjunts electrodensos que es troben a l'interior dels siderosomas (cossos que carreguen els pigments).
No obstant això, tot i les diferents postures sobre els grànuls d'hemosiderina, tots coincideixen que són grànuls insolubles rics en ferro i que el seu contingut en excés és perjudicial per a la salut de l'organisme.
Els grànuls d'hemosiderina formen grups especialment grans a les cèl·lules i poden tenyir-se fàcilment a l'interior dels teixits per a ser observats de manera clara sota el microscopi de llum.
Foto d'un teixit amb corpuscles d'hemosiderina (coloració rogenca) a través d'un microscopi (Font: InvictaHOG ~ commonswiki (talk - contribs) Via Wikimedia Commons)
Els grànuls d'hemosiderina es tenyeixen amb la reacció de blau de Prússia a través d'una tècnica que es diu taca de Perl. Utilitzant aquesta tècnica s'han descrit diferències entre els nuclis de ferro d'hemosiderina aïllats amb diferents afeccions, per exemple:
- Els nuclis de hemosiderina de pacients que presenten hemocromatosi secundària, tenen una estructura cristal·lina similar a la goetita, de fórmula química α-FeOOH
- Els pacients que presenten hemocromatosi primària (d'origen genètic) tenen els nuclis de ferro dels grànuls d'hemosiderina de forma amorfa, composta per òxid de ferro III.
En les cèl·lules de la melsa d'humans normals que emmagatzemen ferro en alguns grànuls d'hemosiderina, s'observa que els nuclis són de ferrihidrita cristal·lina, molt similars als nuclis de les molècules de ferritina.
Utilitzant la microscòpia electrònica es poden realitzar diagnòstics més destallados per aconseguir discriminar entre pacients amb hemocromatosi primària i hemocromatosi secundària.
Generalment, les partícules d'hemosiderina dels humans amb hemocromatosi primària mesuren entre 5,3 i 5, 8 nanòmetres; mentrestant, en els pacients amb hemocromatosi secundària mesuren entre 4,33 i 5 nanòmetres de diàmetre.
Aquesta informació és rellevant per determinar el tipus de malaltia que posseeixen els pacients. A més es corrobora amb anàlisis genètiques quina és la composició genètica de la cèl·lula dels organismes en aquests teixits malalts.
referències
- Brown, WH (1910). Changes in the hemosiderina content of the rabbit 's liver during autolysis. Journal of Experimental Medicine, 12 (5), 623-637.
- Ganong, WF (1999). Medical physiology. REVIEW OF MEDICAL Physiology, 19.
- Hall, JE (2015). Guyton and Hall textbook of medical physiology e-Book. Elsevier Health Sciences.
- Iancu, TC (1992). Ferritin and hemosiderina in pathological tissues. Electron microscopy reviews, 5 (2), 209-229.
- Richter, GW (1958). Electron microscopy of hemosiderina: Presence of ferritin and occurrence of crystalline lattices in hemosiderina deposits. The Journal of Cell Biology, 4 (1), 55-58.
- Zamboni, P., Izzo, M., Fogato, L., Carandina, S., & Lanzara, V. (2003). Urine hemosiderina: a novell marker to ASSESS the severity of chronic venous disease. Journal of vascular surgery, 37 (1), 132-136.