Abstract

Do prawidłowego funkcjonowania i wzrostu organizmów żywych zarówno ludzi, jak i bakterii niezbędne jest żelazo. Mikroelement ten występuje na dwóch różnych stopniach utlenienia: jako jon żelazawy (Fe2+) rozpuszczalny w roztworach fizjolo-gicznych oraz jako jon żelazowy (Fe3+), który nie tworzy roztworów wodnych [1]. Dzięki swoim właściwościom oksydo-redukcyjnym, żelazo wpływa na poprawne funkcjonowanie bardzo licznej grupy enzymów, m.in. cytochromów, oksydoreduktaz NADH-CoQ10, oksydoreduktazy bursztynianu-CoQ10. Enzymy te biorą udział w ważnych dla życia procesach metabolicznych, w czasie których produkowane są cząsteczki ATP. Bez udziału żelaza niemożliwe jest oddychanie. Żelazo wchodzi w skład hemoglobiny – białka transportującego tlen z płuc do wszystkich komórek w ludzkim organizmie. Ponadto bierze udział w neurogenezie, różnicowaniu komórek mózgu oraz jest kofaktorem licznych enzymów uczestniczących w syntezie neuro-przekaźników. W sytuacji niedoboru żelaza odpowiedź układu odpornościowego jest bardzo osłabiona [1, 2]. W komórkach bakteryjnych rola tego pierwiastka jest równie istotna i opiera się na zdolności jonów żelaza do utleniania i redukcji. Enzymy redoks znajdują się w cytozolu lub związane są z błoną komórkową, a jednym z ważniejszych jest reduktaza rybo-nukleotydowa – kluczowy enzym w procesie syntezy DNA. Ponadto jon żelazowy często jest końcowym akceptorem elektronów w łańcuchu oddechowym bakterii beztlenowych [3]. Do prawidłowego funkcjonowania i wzrostu komórka bakteryjna wymaga 10-7 M wolnych jonów żelazowych. W organizmie żywiciela bakteria musi zmierzyć się z bardzo ograniczonym dostępem do tego kluczowego pierwiastka. Większość komórko-wego żelaza gospodarza jest związana z jego białkami, a stężenie wolnych jonów żelaza we krwi jest o wiele za niskie do swobodnej dyfuzji. Aby zaspokoić zapotrzebowanie na ten mikroelement, mikroorganizmy produkują siderofory, czyli różnorodne che-micznie cząsteczki chelatujące jony i rozpoczynają konkurencję z gospodarzem o do-stępną pulę żelaza [3].

Authors (2)