Examkin

Question

Difficulty: Very hardÇinko Metabolizması

Vücut çinko homeostazının düzenlenmesinde rol oynayan hücresel mekanizmalar ve diğer eser elementlerle olan etkileşimleri dikkate alındığında; yüksek dozda kronik çinko alımının sekonder bakır eksikliğine yol açmasının temel moleküler mekanizması aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Sitozolik çinko konsantrasyonundaki artışın MTF-1 (Metal-responsive transcription factor 1) aktivasyonu aracılığıyla metallotionein sentezini indüklemesi ve bakırın bu proteine çinkodan daha yüksek afinite ile bağlanarak enterosit içinde hapsedilmesiAnswer
  2. B
    Çinkonun enterosit apikal membranı üzerinde yer alan Ctr1 (Bakır taşıyıcı 1) proteinini kompetitif olarak inhibe ederek bakırın hücre içine girişini doğrudan bloke etmesi
  3. C
    Yüksek hücre içi çinko düzeylerinin hepasidin sentezini uyararak bazolateral membrandaki ferroportin üzerinden bakır çıkışını durdurması
  4. D
    Çinkonun plazmada bakırı taşıyan temel protein olan seruloplazmin sentezini karaciğer düzeyinde transkripsiyonel olarak baskılaması
  5. E
    İnce bağırsak lümeninde fitat ve oksalatlar ile kompleks oluşturan çinkonun, bakırı da bu çözünmeyen agregatların içine hapsederek pasif emilimi engellemesi

Answer

Sekonder bakır eksikliği, yüksek çinkonun indüklediği metallotionein proteininin bakırı enterosit içinde yüksek afiniteyle bağlayıp sekestre etmesi sonucu oluşur.
Vücutta çinko ve bakır emilimi arasında karşılıklı bir etkileşim vardır. Yüksek dozda çinko alımı, enterositler içinde metallotionein (MT) adlı metal bağlayıcı proteinin sentezini MTF-1 faktörü aracılığıyla indükler. MT proteininin bakıra olan afinitesi çinkoya göre çok daha yüksektir. Bu nedenle, sentezlenen MT proteini ortamdaki bakır iyonlarını hızla bağlayarak onların bazolateral membrandan sistemik dolaşıma çıkışını engeller. Bakır yüklü bu enterositler bağırsak lümenine döküldüğünde bakır vücuttan atılmış olur, bu da zamanla sekonder bakır eksikliğine yol açar.

Step-by-Step Solution

1
Çinko girişinin tespiti
Diyetle alınan yüksek doz çinko, bağırsak enterositlerine ZIP4 üzerinden girerek sitozolik serbest Zn2+Zn^{2+} düzeyini artırır.
Hücre içi çinko düzeyindeki artış, regülatör sistemleri tetikleyen temel sinyaldir.
2
Transkripsiyonel aktivasyon
Artan Zn2+Zn^{2+}, sitozoldeki MTF-1 (Metal-responsive transcription factor 1) proteinine bağlanarak onu aktif hale getirir ve çekirdeğe göçünü sağlar.
MTF-1, hücrenin metal yüküne verdiği genetik yanıtın ana anahtarıdır.
3
Gen ekspresyonu
Aktifleşen MTF-1, metallotionein (MT) geninin promotör bölgesindeki MRE (Metal Response Elements) dizilerine bağlanarak MT sentezini önemli ölçüde artırır.
Metallotionein, metallerin depolanması ve detoksifikasyonundan sorumlu temel proteindir.
4
Afinite karşılaştırması ve sekestrasyon
Sentezlenen MT proteini hem Zn2+Zn^{2+} hem de Cu1+/2+Cu^{1+/2+} iyonlarını bağlar. Ancak MT'nin bakıra olan bağlanma afinitesi çinkodan çok daha yüksektir.
Yüksek afiniteli bağlanma, bakırın hücre içinde hapsedilmesine (sequestration) neden olur.
5
Eliminasyon
MT'ye bağlı kalan bakır dolaşıma geçemez ve enterositlerin doğal yaşam döngüsü sonunda lümene dökülerek (deskuamasyon) dışkıyla atılır.
Bağırsak mukoza bloğu mekanizması bakır eksikliği ile sonuçlanır.

Key Concept

Çinko ile indüklenen metallotionein, bakıra daha yüksek afinite ile bağlanarak mukoza bloğu oluşturur.

Hints

1
Çinko ve bakırın enterosit içindeki 'ortak' bağlayıcı proteinini hatırlayın.
2
Metallotionein sentezinin hangi metal tarafından indüklendiğini ve bu proteinin hangi metali daha 'sıkı' tuttuğunu düşünün.
3
MTF-1 transkripsiyon faktörü çinko ile aktive olurken, oluşan ürünün (Metallotionein) bakıra afinitesi çinkodan çok daha fazladır.

Practice More

Wilson hastalığı tedavisinde neden yüksek doz oral çinko asetat kullanıldığını bu mekanizma üzerinden değerlendiriniz.
Estimated Time:3m 0s
Rate this question

Topics

Çinko Metabolizması

More questions from this topic