actabiomedicaActa Biomedica ScientificaActa Biomedica Scientifica2541-94202587-9596Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problemsactabiomedica-1725Research ArticleНАУЧНЫЕ ОБЗОРЫSCIENTIFIC REVIEWSО ВОЗМОЖНОСТИ ВЛИЯНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ НА ГОМЕОСТАЗ ЖЕЛЕЗА В ОРГАНИЗМЕ ХОЗЯИНА (обзор литературы)ABOUT THE OPPORTUNITIES TO Influence MICROORGANISMS ON THE IRON HOMEOSTASIS IN THE HOST ORGANISM (Literature review)ЛеоновВ. В.LeonovV. V.leonowadim@yandex.ruКурловичН. А.KurlovichN. A.noemail@neicon.ruЛеоноваЛ. В.LeonovaL. V.noemail@neicon.ruФатееваН. М.FateevaN. M.noemail@neicon.ruГБОУ ВПО ХМАО-Югры Ханты-Мансийская государственная медицинская академияKhanty-Mansiysk State Medical AcademyКонсультативно-диагностическая поликлиника им. Е.М. НигинскогоConsultative-Diagnostic Policlinic named after E.M. NiginskyГБОУ ВПО «Тюменский государственный университет» Министерства образования РФTyumen State University20142802201401120124Copyright © Леонов В.В., Курлович Н.А., Леонова Л.В., Фатеева Н.М., 20142014Леонов В.В., Курлович Н.А., Леонова Л.В., Фатеева Н.М.Leonov V.V., Kurlovich N.A., Leonova L.V., Fateeva N.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/1725

Важное место в защите организма человека от патогенных микроорганизмов занимает гомеостаз железа, направленный на лишение патогена доступного железа. При развитии инфекции микроорганизмы вынуждены преодолевать создаваемый организмом хозяина дефицит железа. В обзоре показаны способы добывания железа микроорганизмами в организме хозяина. Приведены современные данные об изменении гомеостаза железа при инфекции, выделены основные регуляторы этого процесса. Теоретически обоснована возможность влияния микроорганизмов на гомеостаз железа за счет способности инактивировать гепсидин - антигепсидиновой активности.

Iron homeostasis, aimed at depriving the pathogen of available iron, takes an important role in protecting human body against pathogens. When infection occurs, microorganisms must overcome iron deficiency in a host organism. This review describes microorganisms' ways of gaining iron in the host organism, presents present-day data on changing of iron homeostasis during infection and the main regulators of this process. Theoretical substantiation was given of the possibility of microorganisms' influence on iron homeostasis due to ability to inactivate hepcidin - antihepcidin activity.

гомеостаз железаспособы добывания железа микроорганизмамигепсидинантигепсидиновая активностьiron homeostasismicroorganisms’ ways of gaining ironhepcidinantihepcidin activityReferencesБухарин О.В. Персистенция патогенных бактерий. - М.: Медицина; Екатеринбург: УрО РАН, 1999. - 367 с.Бухарин О.В. Персистенция патогенных бактерий. - М.: Медицина; Екатеринбург: УрО РАН, 1999. - 367 с.Бухарин О.В., Стадников А.А., Чернова О.Л., Киргизова С.Б. и др. Биологическое значение антикарнозиновой активности бактерий // Журн. микробиол. - 2000. - № 4. - С. 56-59.Бухарин О.В., Стадников А.А., Чернова О.Л., Киргизова С.Б. и др. Биологическое значение антикарнозиновой активности бактерий // Журн. микробиол. - 2000. - № 4. - С. 56-59.Бухарин О.В., Скоробогатых Ю.И., Курлаев П.П. Экспериментальное обоснование эффективности сочетанного применения ципрофлоксацина с окситоцином // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2007. - № 5. - С. 70-73.Бухарин О.В., Скоробогатых Ю.И., Курлаев П.П. Экспериментальное обоснование эффективности сочетанного применения ципрофлоксацина с окситоцином // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2007. - № 5. - С. 70-73.Ермилова Е.В. Молекулярные аспекты адаптации прокариот. - СПб.: ОТбГУ, 2007. - 299 с.Ермилова Е.В. Молекулярные аспекты адаптации прокариот. - СПб.: ОТбГУ, 2007. - 299 с.Козлов В.К. Сепсис: этиология, иммунопатогенез, концепция современной иммунотерапии. - СПб.: Диалект, 2006. - 304 с.Козлов В.К. Сепсис: этиология, иммунопатогенез, концепция современной иммунотерапии. - СПб.: Диалект, 2006. - 304 с.Козырев Д.П., Васинова Н.А. Роль железорегулируемых генов в патогенности бактерий // Цитология. - 2004. - Т. 46, № 5. - С. 465-472.Козырев Д.П., Васинова Н.А. Роль железорегулируемых генов в патогенности бактерий // Цитология. - 2004. - Т. 46, № 5. - С. 465-472.Левина А.А., Казюкова Т.В., Цветаева Н.В., Сергеева А.И. и др. Гепсидин как регулятор гомеостаза железа // Педиатрия. - Т. 87, № 1. - 2008. - С. 67-74.Левина А.А., Казюкова Т.В., Цветаева Н.В., Сергеева А.И. и др. Гепсидин как регулятор гомеостаза железа // Педиатрия. - Т. 87, № 1. - 2008. - С. 67-74.Леонов В.В., Молчанова Т.Н. Влияние железа на ростовые характеристики условно-патогенных бактерий // Медицинская наука и образование Урала. - 2011. - Т. 12, № 4. - С. 41-43.Леонов В.В., Молчанова Т.Н. Влияние железа на ростовые характеристики условно-патогенных бактерий // Медицинская наука и образование Урала. - 2011. - Т. 12, № 4. - С. 41-43.Andreeva-Kovalevskaya Zh.I., Solonin A.S., Sineva E.V., Ternovsky V.I. Pore-Forming Proteins and Adaptation of Living Organisms to Environmental Conditions // Biochemistry. - 2008. - Vol. 73, N 13. -P. 1473-1492.Andreeva-Kovalevskaya Zh.I., Solonin A.S., Sineva E.V., Ternovsky V.I. Pore-Forming Proteins and Adaptation of Living Organisms to Environmental Conditions // Biochemistry. - 2008. - Vol. 73, N 13. -P. 1473-1492.Barnewall R.E., Ohashi N., Rikihisa Y. Ehrlichia chaffeensis and E.sennetsu, but not the human granulocytic ehrlichiosis agent, colocalize with transferrin receptor and up-regulate transferrin receptor mRNA by activating iron-responsive protein 1 // Infect. Immun. - 1999. - Vol. 67. -P. 2258-2265.Barnewall R.E., Ohashi N., Rikihisa Y. Ehrlichia chaffeensis and E.sennetsu, but not the human granulocytic ehrlichiosis agent, colocalize with transferrin receptor and up-regulate transferrin receptor mRNA by activating iron-responsive protein 1 // Infect. Immun. - 1999. - Vol. 67. -P. 2258-2265.Clemens D.L., Horwitz M.A. The Mycobacterium tuberculosis phagosome interacts with early endosomes and is accessible to exogenously administered transferrin // J. Exp. Med. - 1996. - Vol. 184. - P. 1349-1355.Clemens D.L., Horwitz M.A. The Mycobacterium tuberculosis phagosome interacts with early endosomes and is accessible to exogenously administered transferrin // J. Exp. Med. - 1996. - Vol. 184. - P. 1349-1355.De Domenico I., W.D. McVey E., Nemeth T., Ganz E. et al. Molecular and clinical correlates in iron overload associated with mutations in ferroportin // Haematologica. - 2006. - Vol. 91. - P. 1092-1095.De Domenico I., W.D. McVey E., Nemeth T., Ganz E. et al. Molecular and clinical correlates in iron overload associated with mutations in ferroportin // Haematologica. - 2006. - Vol. 91. - P. 1092-1095.Ganz T. Hepcidin: a peptide hormone at the interface of innate immunity and iron metabolism // Curr. Top. Microbiol. Immunol. - 2006. - Vol. 306. -P. 183-198.Ganz T. Hepcidin: a peptide hormone at the interface of innate immunity and iron metabolism // Curr. Top. Microbiol. Immunol. - 2006. - Vol. 306. -P. 183-198.Genco C.A., Dixon D.W. Emerging strategies in microbial haem capture // Molecular Microbiology. -2001. - Vol. 39, N 1. - P. 1-11.Genco C.A., Dixon D.W. Emerging strategies in microbial haem capture // Molecular Microbiology. -2001. - Vol. 39, N 1. - P. 1-11.Gunshin H., Mackenzie B., Berger U.V., Gunshin Y. et al. Cloning and characterization of a mammalian protoncoupled metal-ion transporter // Nature. - 1997. -Vol. 388. - P. 482-488.Gunshin H., Mackenzie B., Berger U.V., Gunshin Y. et al. Cloning and characterization of a mammalian protoncoupled metal-ion transporter // Nature. - 1997. -Vol. 388. - P. 482-488.Hantke K. Iron and metal regulation in bacteria. // Curr. Opin. Microbiol. - 2001. - Vol. 4. - Р. 172-177.Hantke K. Iron and metal regulation in bacteria. // Curr. Opin. Microbiol. - 2001. - Vol. 4. - Р. 172-177.Howe D., Mallavia L.P. Coxiella burnetii infection increases transferrin receptors on J774A. 1 cells // Infect. Immun. - 1999. - Vol. 67. - P. 3236-3241.Howe D., Mallavia L.P. Coxiella burnetii infection increases transferrin receptors on J774A. 1 cells // Infect. Immun. - 1999. - Vol. 67. - P. 3236-3241.Kemna E., Pickkers P., Nemeth E., van der H.H. et al. Time course analisis of hepcidin, serum iron and plasma cytokine levels in humans injected with LPS // Blood.- 2005. - Vol. 106, N 5. - P. 1864-1866.Kemna E., Pickkers P., Nemeth E., van der H.H. et al. Time course analisis of hepcidin, serum iron and plasma cytokine levels in humans injected with LPS // Blood.- 2005. - Vol. 106, N 5. - P. 1864-1866.Knutson M.D., Oukka M., Koss L.M., Aydemir F. et al. Iron release from macrophages after erythrophagocytosis is up-regulated by ferroportin 1 overexpression and down-regulated by hepcidin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2005. - Vol. 102. - P. 1324-1328.Knutson M.D., Oukka M., Koss L.M., Aydemir F. et al. Iron release from macrophages after erythrophagocytosis is up-regulated by ferroportin 1 overexpression and down-regulated by hepcidin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2005. - Vol. 102. - P. 1324-1328.Nakanishi T., Hasuike Y., Otaki Y., Kida A. et al. Hepcidin: another culprit for complications in patients with chronic kidney disease? // Nephrol Dial Transplant. - 2011. - Vol. 26. - P. 3092-3100.Nakanishi T., Hasuike Y., Otaki Y., Kida A. et al. Hepcidin: another culprit for complications in patients with chronic kidney disease? // Nephrol Dial Transplant. - 2011. - Vol. 26. - P. 3092-3100.Neilands Siderophores J.B. Structure and Function of Microbial Iron Transport Compounds The // Journal of Biological Chemistry. - 1995. - Vol. 270, N 45. - Р. 26723-26726.Neilands Siderophores J.B. Structure and Function of Microbial Iron Transport Compounds The // Journal of Biological Chemistry. - 1995. - Vol. 270, N 45. - Р. 26723-26726.Nemeth E., Tuttle M.S., Powelson J., Vaughn M.B. et al. Hepcidin regulates cellular iron efflux by binding to ferroportin and inducing its internalization // Science. -2004. - Vol. 306. - P. 2090-2093.Nemeth E., Tuttle M.S., Powelson J., Vaughn M.B. et al. Hepcidin regulates cellular iron efflux by binding to ferroportin and inducing its internalization // Science. -2004. - Vol. 306. - P. 2090-2093.Nemeth E., Rivera S., Gabajan V. IL-6 mediates hypoferremia inducing the synthesis of the iron regulatory hormone hepcidin // J. Clin. Inv. - 2004. - Vol. 113, N 9. - P. 1271-1276.Nemeth E., Rivera S., Gabajan V. IL-6 mediates hypoferremia inducing the synthesis of the iron regulatory hormone hepcidin // J. Clin. Inv. - 2004. - Vol. 113, N 9. - P. 1271-1276.Pan X., Tamilselvam B., Hansen E., Daefler S. Modulation of iron homeostasis in macrophages by bacterial intracellular pathogens // BMC Microbiology. - 2010. - Vol. 10, N 64. - Р. 2-13.Pan X., Tamilselvam B., Hansen E., Daefler S. Modulation of iron homeostasis in macrophages by bacterial intracellular pathogens // BMC Microbiology. - 2010. - Vol. 10, N 64. - Р. 2-13.Park C.H., Valore E.V., Waring A.J., Ganz T. Hepcidin, a urinary antimicrobial peptide synthesized in the liver // J. Biol. Chem. - 2001. - Vol. 276, N 11. -P. 7806-7810.Park C.H., Valore E.V., Waring A.J., Ganz T. Hepcidin, a urinary antimicrobial peptide synthesized in the liver // J. Biol. Chem. - 2001. - Vol. 276, N 11. -P. 7806-7810.Thomma B.P., Cammue B.P., Thevissen K. Plant defensins // Planta. - 2002. - Vol. 216, N 2. -P. 193-202.Thomma B.P., Cammue B.P., Thevissen K. Plant defensins // Planta. - 2002. - Vol. 216, N 2. -P. 193-202.Wandersman C., Stojiljkovic I. Bacterial heme sources: the role of heme, hemoprotein receptors and hemophores // Curr. Opin. Microbiol. - 2000. - Vol. 3. -P. 215-220.Wandersman C., Stojiljkovic I. Bacterial heme sources: the role of heme, hemoprotein receptors and hemophores // Curr. Opin. Microbiol. - 2000. - Vol. 3. -P. 215-220.Wandersman C., Delepelaire P. Bacterial iron sources: from siderophores to hemophores // Annu. Rev. Microbiol. - 2004. - Vol. 58. - P. 611-647.Wandersman C., Delepelaire P. Bacterial iron sources: from siderophores to hemophores // Annu. Rev. Microbiol. - 2004. - Vol. 58. - P. 611-647.Welch R.A. Pore-forming cytolysins of gramnegative bacteria // Mol Microbiol. - 1991. - Vol. 5, N 3. - P. 521-528.Welch R.A. Pore-forming cytolysins of gramnegative bacteria // Mol Microbiol. - 1991. - Vol. 5, N 3. - P. 521-528.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.