Fer et ferroptose

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

L'infection par le SRAS-CoV-2 dérègle l'homéostasie du fer (Fe)-redox (Fe-R-H) de l'hôte : rôle des régulateurs Fe-Redox, des inhibiteurs de la ferroptose, des anticoagulants et des chélateurs du fer dans le contrôle du COVID-19
Sreus A.G. Naidu Journal of Dietary Supplements 22 mai 2022

Un grave déséquilibre du métabolisme du fer chez les patients infectés par le SRAS-CoV-2 est prédominant dans chaque phase clinique symptomatique (légère, modérée à sévère) de la COVID-19.
Phase-I - L'hypoxie est en corrélation avec le transport réduit d'O2 par les érythrocytes, la surexpression de HIF-1α, la bioénergétique mitochondriale altérée avec la reprogrammation métabolique de l'hôte (HMR).

Phase II - L'hyperferritinémie résulte d'une surcharge en fer accrue, qui déclenche une réponse pro-inflammatoire fulminante - le syndrome aigu de libération de cytokines (SRC). Des niveaux élevés de cytokines (c'est-à-dire IL6, TNFα et CRP) sont fortement corrélés avec des rapports ferritine/TF modifiés chez les patients COVID-19.

Phase III - La thromboembolie est consécutive à un dysfonctionnement érythrocytaire avec libération d'hème, augmentation du temps de prothrombine et élévation des D-dimères, liés de manière cumulative à des coagulopathies graves avec des issues potentiellement mortelles telles que le SDRA et une défaillance multiviscérale.

Pris ensemble, le dérèglement Fe-R-H est impliqué dans chaque phase symptomatique de COVID-19. Les régulateurs Fe-R-H tels que la lactoferrine (LF), l'hémoxygénase-1 (HO-1), l'érythropoïétine (EPO) et les modulateurs d'hepcidine sont des bio-réapprovisionnements innés qui séquestrent le fer, neutralisent les radicaux libres médiés par le fer, réduisent le stress oxydatif et améliorent l'hôte. défense en optimisant le métabolisme du fer. En raison de son rôle central dans la «tempête de cytokines», la ferroptose est une cible d'intervention potentielle.

Les inhibiteurs de la ferroptose tels que la ferrostatine-1, la liproxstatine-1, la quercétine et la mélatonine pourraient empêcher la peroxydation des lipides mitochondriaux, réguler à la hausse les niveaux d'antioxydants/GSH et abroger l'apoptose induite par la surcharge en fer par l'activation des voies de signalisation Nrf2 et HO-1.

Les chélateurs du fer tels que l'héparine, la déféroxamine, l'acide caféique, la curcumine, l'acide α-lipoïque et l'acide phytique pourraient protéger contre la ferroptose et restaurer la fonction mitochondriale, le potentiel fer-redox et rééquilibrer le statut Fe-R-H. Par conséquent, la restauration Fe-R-H est une stratégie de combat potentielle axée sur les biomarqueurs de l'hôte pour une gestion clinique et post-récupération efficace du COVID-19

[Nutrimuscle-Conseils]

Inhibition of ferroptosis through regulating neuronal calcium homeostasis: An emerging therapeutic target for Alzheimer’s disease
Yiran Sun Ageing Research Reviews Volume 87, June 2023, 101899

Alzheimer's disease (AD), a chronic and progressive neurodegenerative disease, generates a serious threat to the health of the elderly. The AD brain is microscopically characterized by amyloid plaques and neurofibrillary tangles. There are still no effective therapeutic drugs to restrain the progression of AD though much attention has been paid to exploit AD treatments. Ferroptosis, a type of programmed cell death, has been reported to promote the pathological occurrence and development of AD, and inhibition of neuronal ferroptosis can effectively improve the cognitive impairment of AD. Studies have shown that calcium (Ca2+) dyshomeostasis is closely related to the pathology of AD, and can drive the occurrence of ferroptosis through several pathways, such as interacting with iron, and regulating the crosstalk between endoplasmic reticulum (ER) and mitochondria.

This paper mainly reviews the roles of ferroptosis and Ca2+ in the pathology of AD, and highlights that restraining ferroptosis through maintaining the homeostasis of Ca2+ may be an innovative target for the treatment of AD.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Inhibition de la ferroptose par la régulation de l'homéostasie calcique neuronale : une cible thérapeutique émergente pour la maladie d'Alzheimer
Yiran Sun Aging Research Reviews Volume 87, juin 2023, 101899

La maladie d'Alzheimer (MA), une maladie neurodégénérative chronique et évolutive, génère une menace sérieuse pour la santé des personnes âgées. Le cerveau AD est microscopiquement caractérisé par des plaques amyloïdes et des enchevêtrements neurofibrillaires. Il n'existe toujours pas de médicaments thérapeutiques efficaces pour freiner la progression de la maladie d'Alzheimer, bien qu'une grande attention ait été accordée à l'exploitation des traitements de la maladie d'Alzheimer. Il a été rapporté que la ferroptose, un type de mort cellulaire programmée, favorise l'apparition et le développement pathologiques de la MA, et l'inhibition de la ferroptose neuronale peut améliorer efficacement les troubles cognitifs de la MA. Des études ont montré que la dyshoméostasie calcique (Ca2+) est étroitement liée à la pathologie de la MA et peut entraîner la survenue de ferroptose par plusieurs voies, telles que l'interaction avec le fer et la régulation de la diaphonie entre le réticulum endoplasmique (ER) et les mitochondries.

Cet article passe principalement en revue les rôles de la ferroptose et du Ca2+ dans la pathologie de la MA, et souligne que la limitation de la ferroptose par le maintien de l'homéostasie du Ca2+ peut être une cible innovante pour le traitement de la MA.

[Nutrimuscle-Conseils]

Ketogenic diet promotes tumor ferroptosis but induces relative corticosterone deficiency that accelerates cachexia
Miriam Ferrer Cell Metabolism 12 June 2023

Glucose dependency of cancer cells can be targeted with a high-fat, low-carbohydrate ketogenic diet (KD). However, in IL-6-producing cancers, suppression of the hepatic ketogenic potential hinders the utilization of KD as energy for the organism. In IL-6-associated murine models of cancer cachexia, we describe delayed tumor growth but accelerated cachexia onset and shortened survival in mice fed KD. Mechanistically, this uncoupling is a consequence of the biochemical interaction of two NADPH-dependent pathways. Within the tumor, increased lipid peroxidation and, consequently, saturation of the glutathione (GSH) system lead to the ferroptotic death of cancer cells.

Systemically, redox imbalance and NADPH depletion impair corticosterone biosynthesis. Administration of dexamethasone, a potent glucocorticoid, increases food intake, normalizes glucose levels and utilization of nutritional substrates, delays cachexia onset, and extends the survival of tumor-bearing mice fed KD while preserving reduced tumor growth. Our study emphasizes the need to investigate the effects of systemic interventions on both the tumor and the host to accurately assess therapeutic potential.

These findings may be relevant to clinical research efforts that investigate nutritional interventions such as KD in patients with cancer.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Le régime cétogène favorise la ferroptose tumorale mais induit un déficit relatif en corticostérone qui accélère la cachexie
Miriam Ferrer Métabolisme cellulaire 12 juin 2023

La dépendance au glucose des cellules cancéreuses peut être ciblée avec un régime cétogène riche en graisses et faible en glucides (KD). Cependant, dans les cancers producteurs d'IL-6, la suppression du potentiel cétogène hépatique entrave l'utilisation de KD comme énergie pour l'organisme. Dans des modèles murins de cachexie cancéreuse associés à l'IL-6, nous décrivons une croissance tumorale retardée mais une apparition accélérée de la cachexie et une survie raccourcie chez des souris nourries avec KD. Mécaniquement, ce découplage est une conséquence de l'interaction biochimique de deux voies dépendantes du NADPH. Au sein de la tumeur, une peroxydation lipidique accrue et, par conséquent, la saturation du système glutathion (GSH) conduisent à la mort ferroptotique des cellules cancéreuses.

Systémiquement, le déséquilibre redox et l'épuisement du NADPH altèrent la biosynthèse de la corticostérone. L'administration de dexaméthasone, un glucocorticoïde puissant, augmente l'apport alimentaire, normalise les niveaux de glucose et l'utilisation des substrats nutritionnels, retarde l'apparition de la cachexie et prolonge la survie des souris porteuses de tumeurs nourries au KD tout en préservant la croissance tumorale réduite. Notre étude souligne la nécessité d'étudier les effets des interventions systémiques sur la tumeur et l'hôte pour évaluer avec précision le potentiel thérapeutique.

Ces résultats peuvent être pertinents pour les efforts de recherche clinique qui étudient les interventions nutritionnelles telles que la KD chez les patients atteints de cancer.