Demirin Beyinde Taşınması

Demir, beyindeki normal fizyolojik fonksiyonların korunmasında çok önemli bir rol oynar [20]. Beyine demir taşınmasında ilk adım beynin kılcal damarındaki endotel hücrelerinin (BKEH), kandan transferine (Tf) bağlı demir alımına izin vermesidir. Beynin kılcal damarındaki endotel hücreler aynı zamanda kan beyin bariyerinin bütünlüğünü korur. Beyinde sinaptik boşlukta bulunan ve birikmesiyle toksik etkilere neden olabilen ve ekstrasellüler dengeyi bozabilen maddelerin temizlenmesi için bir
çeşit glia hücresi olan astrositler bulunur. Bu koruyucu mekanizma ile beyinde demir alımı kolaylaşmış olur (Şekil 2-4).
Beynin içine demir alımı, kan dolaşımında bulunan transferrin (Tf) ‘nin BKEH’lerin yüzeyi üzerindeki transferrin reseptörü 1’e (TfR1) bağlanması ve Tf / TfR1 kompleksinin oluşması ile başlar. Ancak araştırmacıların uzun süreli yaptığı çalışmalar sonucu hücreye girdikten sonraki kısım için fikir birliğine varılamamış ve iki senaryo ortaya atılmıştır. Alternatif modele (transitoz model) göre, demir yüklü transferrin (holo-Tf) BKEH’lerin sitosolü boyunca abluminal bölgeye taşınır ve daha sonra doğrudan beyinde serbest bırakılır. Klasik modele göre demir, proton pompalarının aktivitesi ile elde edilen düşük bir pH (yaklaşık 5.5) altında BKEH’lerin endozomunda bulunan transferrinden salınır. Bunu, STEAP3 gibi ferrik redüktazların varlığında demirin ferroz (Fe+2) haline indirgenmesi izler. Daha sonra demirin endozomal membrandan sitosol içerisine taşınmasına divalent metal taşıyıcı 1 (DMT1) aracılık eder. Ferroz demir daha sonra ferritin içine depolanabileceği gibi demir pompası olan ferroportin 1 (FPN) tarafından hücre membranı boyunca dışarı da atılabilir [1]. Demirin atılımı, ferrozun oksidasyonunu sağlayarak ferrik (Fe+3) haline geçip transferrine bağlanabilmesini sağlayan ceruloplasmin (Cp) gibi ferroksidazların yardımıyla gerçekleşir [21].