Ferroptosis, un mecanismo de muerte celular presente en β-talasemia menor

Abstract

La ferroptosis es un tipo de muerte celular programada, dependiente de hierro, impulsada por una severa peroxidación lipídica, la cual es consecuencia del metabolismo celular y de una homeostasis redox desequilibrada. La β-talasemia es una anemia hereditaria que cursa con eritropoyesis ineficaz y hemólisis, cuya complicación más importante es la sobrecarga de hierro. Objetivos: Identificar y caracterizar proteínas de la membrana eritrocitaria implicadas en la ferroptosis en pacientes con rasgo β-talasémico (RBT). Materiales y Métodos: Se estudió el proteoma de membranas de eritrocitos desprovistos de hemoglobina de 4 sujetos RBT (grupo RBT) y 4 sujetos control por HPLC acoplado a espectrometría de masa. El análisis e identificación de proteínas se realizó empleando Proteome Discoverer V1.4, y el software Perseus para su cuantificación. Se utilizó la plataforma BlastKOALA para la caracterización funcional de cada proteína. Resultados: Se encontró que las proteínas PCBP 1 y 2 (chaperonas del hierro que favorecen su depósito), P67 y P40 (subunidades catalíticas de la NADPH oxidasa) y ALOX15 (marcadora de peroxidación lipídica), proteínas involucradas en la vía ferroptótica, aumentaron significativamente en el grupo RBT (p<0,05), y su abundancia fue 3,1; 4,4; 3,3; 4,7 y 3 veces mayor que en el grupo control, respectivamente. Conclusiones: La sobreexpresión de proteínas implicadas en la ferroptosis en portadores de β-talasemia avala la participación de este tipo de muerte celular no apoptótica en la fisiopatología de esta anemia hereditaria

Introduction: Ferroptosis is an iron (Fe)-dependent programmed cell death driven by severe lipid peroxidation, which is a consequence of cell metabolism and imbalanced redox homeostasis. β-thalassemia is a hereditary anemia that causes ineffective erythropoiesis and hemolysis, with iron overload being its most important complication. Objectives: The purpose of the study was to identify and characterize erythrocyte membrane proteins involved in ferroptosis in patients with β-thalassemia trait (BTT). Materials and Methods: The proteome of hemoglobin-depleted erythrocyte membranes from four BTT subjects and four control subjects was examined by HPLC coupled to mass spectrometry. Proteins were analyzed and identified using Proteome Discoverer V1.4 and quantified using the Perseus software. The BlastKOALA platform was used to characterize each protein functionally. Results: The following ferroptotic pathway proteins were significantly increased in the BTT group (p<0.05): PCBP 1 and 2 (iron chaperones that favor its deposition), P67 and P40 (NADPH oxidase catalytic subunits), and ALOX15 (lipid peroxidation marker), whose abundance was 3.1 and 4.4, 3.3 and 4.7, and 3 times higher than in the control group, respectively. Conclusions: The overexpression of proteins involved in ferroptosis in BTT carriers supports the contribution of this non-apoptotic cell death to β-thalassemia pathophysiology.