يتمثل الاهتمام البحثي الأساسي لمجموعة Iron Biology في فهم دور استقلاب الحديد في الأمراض المعقدة مثل السرطان والسكري لتحديد المؤشرات الحيوية والمسارات التي يمكن أن تكون ذات قيمة تشخيصية وإنذارية وعلاجية. تشير الدلائل إلى أن هرمون الاستروجين (E2 ؛ 17-استراديول) يمكنه التحكم في استقلاب الحديد من خلال قدرته على تنظيم / تقليل تنظيم تخليق هرمون الببتيد الهيبسيدين. والذي ينظم بعد ذلك سلبًا التعبير عن بروتين ferroportin المتدفق داخل الخلايا (FPN). تؤدي زيادة تخليق الهيبسيدين إلى استيعابها وتدهورها ، كما يحافظ انخفاض تخليق الهيبسيدين على سلامته كبروتين مرتبط بغشاء البلازما. ومن المثير للاهتمام ، أن الدراسات الحديثة قد أشارت إلى أن انخفاض مستويات E2 يمكن أن يكون عاملاً مساهماً في تطور سرطان الكبد HCC لدى الذكور [Andrologia. 2016 ؛ 48 (9): 948]. أيضًا ، أصيبت الفئران الأنثوية المستأصلة للمبيض بأورام كبد أكثر تواترًا من ذكور الفئران ، مما يشير إلى أن E2 له دور مهم في منع تطور سرطان الكبد [J Cell Biochem. 2018 ؛ 119 (10): 8659].
لذلك ، قد يساهم E2 في تنظيم / خلل التنظيم من توازن الحديد داخل الخلايا وكذلك نظام الاستتباب. ينصب التركيز الرئيسي لـ "مجموعة أبحاث بيولوجيا الحديد" على فهم الأساس الجزيئي لهذا التأثير لـ E2 وتقييم تأثيره على ظهور / تطور الأمراض مثل السرطان والسكري والمناعة الذاتية ، من بين أمور أخرى. بشكل جماعي ، يتحدث هذا عن محور E2-حديد متورط في جوانب مختلفة من فسيولوجيا الإنسان والفيزيولوجيا المرضية. إن الفهم الأفضل للتفاعلات الجزيئية الكامنة وراء هذا المحور الحديدي E2 لديه القدرة على أن يؤدي إلى أساليب علاجية جديدة.
لقد أبلغنا مؤخرًا عن دور هام لاضطراب استقلاب الحديد في العديد من الأمراض المعقدة. أولاً ، أظهرنا أن E2 يعطل توازن الحديد داخل الخلايا عن طريق التنظيم اللاجيني للتعبير عن الجينات المرتبطة بعملية التمثيل الغذائي للحديد ، مثل الجينات FTH1 و TFRC ، في خلايا سرطان الكبد التي تحفز موت الخلايا السرطانية كأثر وقائي [علم التخلق 2020 ؛ 15 (12) : 1302]. تؤثر قدرة الخلايا الوحيدة على إطلاق الحديد أو عزله على دورها في الإصابة بالسرطان والالتهابات. فيما يتعلق بذلك ، أظهرنا أن E2 يغير بشكل تفاضلي استقلاب الحديد في الخلايا الوحيدة بطريقة تعتمد على IL-6 ، مما أدى إلى تعزيز بقاء الخلية وتقليل موت الخلايا المبرمج [Immunobiology.2020؛ 225 (5): 151995]. علاوة على ذلك ، أظهرنا أيضًا أن الحمل الزائد للحديد يعطل توازن الحديد الخلوي ، مما يضر بالسلامة الوظيفية للخلايا الغضروفية ويؤدي إلى الإجهاد التأكسدي والاستماتة ، وقد يكون له دور في التسبب في هشاشة العظام [Front Cell Dev Biol.2022 ؛ 10: 821014]. لقد فحصنا أيضًا ملف تعريف التعبير عن الجينات المرتبطة بالحديد في جزر البنكرياس البشرية وحددنا عددًا قليلاً من الجينات كمضادات أكسدة داخلية محتملة ضد فرط الحديد الناجم عن ROS في الخلية. قد تمهد هذه النتائج الطريق للاستراتيجيات العلاجية لبروتينات استقلاب الحديد / الهيم لحماية خلايا بيتا من الإجهاد التأكسدي في مرضى السكري من النوع 2 ، أو الثلاسيميا [Mol Cell Endocrinol 2021 ؛ 538: 111462]. بناءً على هذه النتائج ، نؤكد أن فهم دور استقلاب الحديد في الأمراض المعقدة مثل السرطان والسكري والتهاب المفاصل يوفر الأمل في تحديد المؤشرات الحيوية والمسارات التي يمكن أن تكون ذات قيمة تشخيصية وعلاجية.
