Soru

Zorluk: OrtaBakır Metabolizması ve Bozuklukları

Bakır eksikliği görülen bireylerde; diyette yeterli demir bulunmasına ve hücre içi demir depoları (ferritin) dolu olmasına rağmen, plazma demir düzeyinin düşük kaldığı ve mikrositik anemi geliştiği gözlenmektedir. Bu durumun temel nedeni olan ve demirin hücrelerden kana salınımı için Fe2+Fe^{2+} formundan Fe3+Fe^{3+} formuna yükseltgenmesini sağlayan bakır bağımlı enzim aşağıdakilerden hangisidir?

  1. SeruloplazminCevap
  2. B
    Lizil oksidaz
  3. C
    Tirozinaz
  4. D
    Sitokrom c oksidaz

Cevap

Bakır bağımlı ferroksidaz aktivitesine sahip olan seruloplazmin, demirin plazma transportu için gerekli olan oksidasyonu gerçekleştirir.
Doğru yanıt olan seruloplazmin, karaciğerde sentezlenen ve plazmada bakırı taşıyan temel proteindir. Aynı zamanda ferroksidaz (Ferroksidaz I) aktivitesine sahiptir. Demir, hücrelerden (enterositler veya makrofajlar) dolaşıma feroportin aracılığıyla salındığında Fe2+Fe^{2+} formundadır. Plazmada transferrin tarafından taşınabilmesi için Fe3+Fe^{3+} formuna yükseltgenmesi gerekir. Bu oksidasyon adımını seruloplazmin katalizler. Bakır eksikliğinde seruloplazmin aktivitesi azalır, demir hücrelerde hapsolur (hemosiderozis benzeri tablo) ve plazmaya verilemediği için hipokrom mikrositik anemi gelişir.

Adım Adım Çözüm

1
Bakır ve demir metabolizması arasındaki etkileşimi analiz etmek.
Demirin enterositlerden veya depo hücrelerinden (makrofaj/hepatosit) dolaşıma çıkabilmesi için feroportin kanalını kullanması ve ardından transferrine bağlanabilmesi için okside olması (Fe2+Fe3+Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+}) gerektiği belirlenir.
Diyetle alınan veya depolanan demir transferrine doğrudan bağlanamaz; oksidasyon zorunludur.
2
Bu oksidasyon adımında görev alan kofaktörü belirlemek.
Bu işlemi gerçekleştiren ferroksidaz enzimlerinin (Seruloplazmin ve Hefestin) bakır bağımlı olduğu saptanır.
Bakır eksikliğinde bu enzimlerin aktivitesi düşer ve demir hücre içinde hapsolur.
3
Klinik tablo ile enzim eşleşmesini doğrulamak.
Düşük plazma demiri ve mikrositik anemiye neden olan spesifik enzim kaybının seruloplazmin olduğu sonucuna varılır.
Seruloplazmin eksikliğinde demir çıkışı durur, bu da fonksiyonel demir eksikliği anemisine yol açar.

Anahtar Kavram

Bakır bağımlı ferroksidaz aktivitesi (Seruloplazmin/Hefestin) demir homeostazı için kritiktir.

İpuçları

1
Demirin transferrine bağlanabilmesi için hangi değerlikte (Fe2+Fe^{2+} mi, Fe3+Fe^{3+} mü) olması gerektiğini hatırlayın.
2
Demiri yükseltgeyen enzimlere 'ferroksidaz' denir. Plazmadaki temel ferroksidaz proteinini düşünün.
3
Menkes hastalığında da görülen bakır eksikliğinin neden anemiye yol açtığını sorgulayın; bu enzim bakırı taşırken aynı zamanda demiri de oksidasyona uğratır.

Daha Fazla Pratik

Wilson hastalığında seruloplazmin düzeylerinin neden düşük olduğunu ve karaciğer dışı dokularda bakır birikiminin mekanizmasını inceleyin.
Tahmini Süre:1m 15s
Bu soruyu puanla