Seminario - Biomarcadores del Hierro

1. Universidad Simón Bolívar.Decanato de Estudios ProfesionalesCoordinación de BiologíaEP-2222 NUEVOS BIOMARCADORES PARA EVALUAR EL ESTADO NUTRICIONAL DEL HIERRO Realizado por: Doralys Guilarte C. Asesor: Prof. Eduardo González T. Dpto. de Procesos Biológicos y Bioquímicos Sartenejas, 03 de Julio de 2008

2. AGENDA

5. AGENDA Hierro – Importancia Nutricional Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Hemoglobina Ciclo Celular CT e- Fe+2 Estado nutricional RDA 10 mg ♂ 15 mg♀ Contenido Corporal 2g – 4g Biomarcadores para Hierro Fe+3 Mioglobina Hm - MCV Transporte de O2 Hemoglobina Tf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Síntesis ADN Nuevos Biomarcadores NTP dNTP sTfR ribonucleótidoreductasa CHr CD1 CD2 CD3 IRE - IRP Conclusiones

7. Rendimiento

8. Respuesta inmune

9. Metabolismo energético

11. Partos prematurosIRE - IRP Conclusiones

13. AdquiridaCHr IRE - IRP Conclusiones

15. Volumen Corpuscular Medio (MCV)

16. Hemoglobina

17. Hierro sérico

18. Hierro Plasmático

19. Capacidad Total de Fijación de Hierro (TIBC)

20. Protoporfirina Eritrocitaria (PROTO)

21. Ferritina

22. Transferrina

23. Transferrina Saturada

24. Receptor Soluble de Transferrina (sTfR)Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR CHr IRE - IRP Conclusiones Conclusiones

25. AGENDA Valores referenciales - Deficiencia Biomarcadores Nutricionales Cook et al, 1992. Sauberlich, 1999 Hierro RCW (%) > 16 - Importancia nutricional MCV (fL) < 80 - Estado nutricional Hemoglobina (g/L) < 130(♂); < 120(♀) < 130(♂); < 120(♀) Biomarcadores para Hierro < 600 < 600 Hierro sérico (µg/L) Hm - MCV > 400 > 400 TIBC (µg/L) Hemoglobina Tf-TfS Protoporfirina Eritrocitaria > 700 (µg/RBC) > 70 µg/ dL RBC Hierro - TIBC PROTO < 12 < 12 Ferritina (µg/L) Ferritina Nuevos Biomarcadores Transferrina saturada (%) < 16 < 16 sTfR CHr sTfR (mg/L) > 8,5 > 8,5 IRE - IRP - < 40(♂); < 36(♀) Hematocritos (%) Conclusiones

27. Sexo

28. Raza

29. Hábito tabáquico

30. Altitud

32. Transporte

33. Hematología

34. TejidosPROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR CHr IRE - IRP Conclusiones

36. Transporte de hemoglobinaTf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR CHr IRE - IRP Conclusiones Glóbulos rojos NORMALES Glóbulos rojos MICROCÍTICOS e HIPOCRÓMICOS

38. 65% de contenido total de hierro

39. Variable: edad – sexo – embarazoEstado nutricional Globina Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR Valores Referenciales CHr Estructura de la hemoglobina IRE - IRP Conclusiones

41. Transporte

42. Alta afinidad por Fe+3

45. Variación de valores de hierroPROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR CHr IRE - IRP Conclusiones

49. Depósitos totales de hierro: hígado – bazo – médula ósea.

50. Deficiencia: < 12µg/LImportancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro < 30µg/L Hm - MCV Sensibilidad 25% 98% 92% 98% Hemoglobina Especificidad Hierro - TIBC Mast et al (1998) PROTO Ferritina Ferritina Tf - TfS Nuevos Biomarcadores sTfR CHr IRE - IRP Conclusiones

51. AGENDA ¿Por qué buscar nuevos biomarcadores? Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Hierro - TIBC PROTO Ferritina Tf - TfS Nuevos Biomarcadores sTfR CHr IRE - IRP Conclusiones

52. ¿ De qué se habla en la actualidad? AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR CHr IRE - IRP Conclusiones

54. ↑ % eritoblastos (médula ósea)

56. [sTfR] : Expresión TfRBiomarcadores para Hierro Tf-Fe Hm - MCV Hemoglobina Mitocondria Transportador Tf-TfS Hierro - TIBC Endosoma PROTO Ferritina Ferritina Nuevos Biomarcadores Lisosoma sTfR CHr Diagrama de interacción Tf-Fe-sTfR IRE - IRP Conclusiones

59. MCV< 70fLHierro - TIBC PROTO Ferritina Tabla 2: Valores porcentuales de sensibilidad, especificidad y valor predictivo positivo para sTfR y ferritina (12 y 30 µg /L). Nuevos Biomarcadores ≤ 12 µg/L ≤ 30 µg/L > 2,8 mg/L sTfR CHr IRE - IRP Mast et 1998. Conclusiones

60. sTfR – ADH vs. Procesos Infecciosos / Inflamatorios AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR CHr Baillie et al (2003) IRE - IRP Conclusiones

61. Proporción sTfR / Ferritina AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Frecuencia (%) del contenido de hierro (mg/Kg) Hierro (mg/Kg) vs. Edad (años) Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS sTfR/F (µg/µg) Hierro - TIBC Contenido corporal de hierro (mg/Kg) -[log (sTfR/F) – 2.8229]/ 0.1207 PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR Hierro corporal (mg/Kg) CHr Cook et al, 2003 Figura 3: Curva de Calibración de la proporción TfR/F vs. hierro corporal. Valores :media geométrica ± 2 SE. Tomado de Skikne et al, 1990. IRE - IRP Conclusiones

62. 12 8 4 -10 -5 0 10 15 5 Proporción sTfR / Ferritina AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Hierro Corporal (mg/Kg)  Hombres  Mujeres Figura 4: Efecto de la edad sobre el contenido de hierro corporal. Valores: media ± 1 SEM Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro 10 20 30 40 50 60 Hm - MCV Edad (años) Hemoglobina 95 Tf-TfS 80 Frecuencia Acumulada (%) Hierro - TIBC 50 Figura 5: Distribución de frecuencia acumulada de los valores de hierro corporal para ambas poblaciones muestreadas.(Embarazadas; Mujeres; Hombres). PROTO Ferritina 20 Nuevos Biomarcadores 5 sTfR CHr Hierro Corporal (mg/Kg) IRE - IRP Conclusiones

63. sTfR y Embarazo AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tabla 3: Concentraciones de ferritina sérica, receptor sérico de transferrina (sTfR) y hemoglobina (Hb) en las muestras colectadas para cada período de gestación Tf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores Tabla 4: Especificidad y sensibilidad del sTfR, para todas las muestras colectadas (11 y 36 semanas de gestación). sTfR CHr Åkesson et al (1998) IRE - IRP Conclusiones

65. 1 o 2 días de circulación

66. Marcador temprano

67. Probado en pacientes con IRC + terapia con r-HuEPOEstado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR Imagen microscópica de reticulocito (100X) CHr IRE - IRP Conclusiones

68. CHr – Sensibilidad y Especificidad AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Tabla 5: Sensibilidad, Especificidad, PPV y NPV para los parámetros evaluados (Análisis ROC). * Valores determinados luego de excluir pacientes con MCV > 100 fL Hierro - TIBC Sensibilidad Sensibilidad PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR 1 - Especificidad 1 - Especificidad CHr Figura 6: Comparación por análisis ROC entre CHr (), MCV (), Transferrina saturada () y Ferritina (). (A)Todos los pacientes anémicos. (B) Exclusión de pacientes con MCV > 100 IRE - IRP Conclusiones

69. CHr y Niños AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV < 20% TfS Tabla 6: Comparación de parámetros hematológicos y bioquímicos para el diagnóstico de deficiencia de hierro (DH). Hemoglobina Tf-TfS < 20% TfS ; < 110 g/L Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR CHr Tabla 7: Comparación de parámetros hematológicos y bioquímicos para el diagnóstico de anemia por de anemia por deficiencia de hierro (ADH). Brugnara et al (1999) IRE - IRP Conclusiones

71. Secuencia CAGUX

72. Aro: C(1) – G (5)

73. Región no traducida de mRNA

74. Interacción con IRP’sBiomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores Figura 7: Algunos IRE reportados. Tomado de Picinelli y Samuelson 2007 sTfR CHr IRE - IRP Conclusiones

76. Específicas para una secuencia

77. Afinidad: [Fe celular]

78. IRP1 e IRP2Hierro Importancia nutricional Estado nutricional ↓Fe ↑Fe IRP -> Acon. Cit Biomarcadores para Hierro NO IRE unido a IRP? SI Degradación IRP2 Hm - MCV Traducción Hemoglobina Síntesis Tf-TfS Reprimida Activada Estabilidad Hierro - TIBC PROTO Síntesis Disminuye Aumenta Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR CHr IRE - IRP Tomado y modificado de Eisenstein y Blemings, 1998 Conclusiones

79. Actividad IRP-IRE y hierro en dieta AGENDA Biomarcadores Nutricionales Hierro Importancia nutricional Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Tabla 8: Ganancia de peso, hemoglobina (Hb) y ferritina hepática en ratas, en función de la ingesta de hierro proveniente de la dieta. Valores: media ± SME.. Valores dentro de una columna con superíndices diferentes (a,b,c,d) son significativamente diferentes (p < 0,05) Hm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Figura 8: Efecto de la ingesta de hierro sobre la unión RNA - IRPs (A) Autoradiograma . (B) Unión IRP1 e IRP2 – mRNA. Media geométrica ± SEM (n=6). Las barras verticales significativamente diferentes (P < 0.05) Hierro - TIBC PROTO Hierro en dieta (mg hierro /Kg alimento) Ferritina Nuevos Biomarcadores Unión al RNA (pmol/mg proteína) sTfR CHr Chen et al (1997) IRE - IRP Conclusiones Hierro en dieta (mg hierro /Kg alimento)

81. Transporte

82. AlmacenamientosTfR Condiciones Fisiológicas CHr IRE - IRP Conclusiones

84. Procesos inflamatorios o infecciosos

85. Condiciones fisiológicasHm - MCV Hemoglobina Tf-TfS Hierro - TIBC 7. sTfR/F PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores Hierro corporal (mg/Kg) sTfR CHr IRE - IRP Conclusiones

86. CONCLUSIONES AGENDA Biomarcadores Nutricionales 9. Hierro Importancia nutricional Tinción de Médula Ósea = PRUEBA BASE (ADH) Estado nutricional Biomarcadores para Hierro Hm - MCV Hemoglobina 10. Tf-TfS Hierro - TIBC PROTO Ferritina Nuevos Biomarcadores sTfR CHr IRE - IRP Conclusiones

87. GRACIAS POR SU ATENCIÓN!!

88. ¿PREGUNTAS? ¿PREGUNTAS? ¿PREGUNTAS? ¿PREGUNTAS?

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