Hémopexine

Définition

L'hémopexine (HPX) est une glycoprotéine plasmatique capable de se lier à l'hème avec une haute affinité. L'hémopexine séquestre l'hème sous une forme inerte et non toxique et le transporte vers le foie pour le catabolisme et l'excrétion. Des composants de la désintoxication physiologique de l'hémoglobine/hème proposent des applications thérapeutiques potentielles dans un large éventail de conditions hémolytiques.

L'hémopexine :

L'hémopexine, protéine de liaison à l'hème, est un protecteur multifonctionnel contre la toxicité de l'hème dérivée de l'hémoglobine (Hb) et atténue les effets médiés par l'hème sur les cellules immunitaires, les cellules endothéliales et les cellules souches qui contribuent collectivement à l'inflammation, à la perturbation de l'hémostase vasculaire et à la fonction de la barrière hémato-encéphalique.

Explications

L'hémopexine est une glycoprotéine β1 de poids moléculaire 70 000, synthétisée dans le foie. Il a une fonction de transport. L'hème dérivé de l'hémoglobine, qui ne parvient pas à se lier à l'haptoglobine, se complexe avec l'hémopexine ou l'albumine. Le premier a une affinité beaucoup plus élevée et ce n'est que lorsque toute l'hémopexine a été épuisée que l'hème se combine avec l'albumine pour former la méthaemalbumine.

Le complexe hème-hémopexine est éliminé de la circulation (par exemple par les cellules de Kupffer du foie) sur une période de plusieurs heures, épuisant l'hémopexine.

L'hémopexine est synthétisée dans le foie et est présente dans le plasma humain de patients atteints de maladie à changement minimal (MCD), qui, lorsqu'elle est perfusée dans le rein de rat isolé, induit une protéinurie. Cependant, son rôle dans la maladie reste controversé car seulement 50 % de la protéinurie était due à l'albumine; il s'agit d'un schéma différent de celui de la MCD car la fraction de filtration contient également d'autres protéines et les patients MCD ont de faibles taux sériques d'hémopexine, probablement en raison de pertes urinaires, et aucune hémopexine n'a été détectée dans leurs reins.

Détoxification hémoglobine/hème

Les principaux composants du système de détoxification hémoglobine/hème sont l'haptoglobine (Hp), qui séquestre l'hémoglobine (Hb) dans le complexe Hb-Hp protégé contre l'oxydation et l'hémopexine (Hx).

Le complexe Hb-Hp est éliminé et métabolisé par les macrophages CD163+. Alternativement, lors d'une hémolyse plus sévère, l'hème libre - après libération de l'Hb ferrique - peut être détoxifié par la voie de sauvetage de l'hémopexine (Hx). Dans tous les scénarios, l'hème est finalement détoxifié par les oxygénases de l'hème, qui fournissent du fer libre pour l'exportation par la ferroportine ou, alternativement, le stockage dans le complexe ferritine.

Les organes physiologiques de clairance et de détoxification de l'Hb/hème sont respectivement le foie et la rate, tandis que les principales cibles des activités toxiques de l'Hb/hème sont l'endothélium vasculaire et le rein.

Fonction de piégeage

La fonction de piégeage de l'hème de l'hémopexine atténue principalement la toxicité de l'hème sur l'endothélium vasculaire. Alors que l'hème pénètre facilement dans les cellules endothéliales lorsqu'il est lié à l'albumine, cette translocation est complètement bloquée en présence de l'hémopexine.

La séquestration de l'hème au sein du complexe l'hémopexine assure en outre une protection contre les processus oxydatifs induits par l'hème dans l'espace extracellulaire et empêche l'inflammation déclenchée par l'hème et l'expression des molécules d'adhésion.

in vivo, le complexe hème-hémopexine est principalement éliminé par les hépatocytes via l'endocytose médiée par les récepteurs. À ce jour, le seul récepteur complexe hème-Hx connu est la protéine 1 liée au récepteur LDL (LRP 1), un récepteur piégeur multi-ligand. En plus des hépatocytes, LRP1 est exprimé sur plusieurs autres types de cellules, notamment les macrophages, les neurones et les syncytiotrophoblastes. Le rôle de ces types de cellules exprimant LRP1 et la contribution possible de récepteurs alternatifs dans la clairance du complexe hème-hémopexine restent à étudier.

Certaines études ont suggéré que l'hémopexine pourrait être recyclée sous forme de molécule intacte dans le milieu extracellulaire. La plupart des hémopexines sont dégradés dans les lysosomes. Cela concorde avec l'observation selon laquelle le niveau plasmatique de l'hémopexine diminue généralement dans les troubles associés à l'exposition à l'hème libre chez l'homme et la souris.

Histoire

La première preuve directe que le transport de l'hème médié par l'hémopexine (HPX) relie l'hème (fer-protoporphyrine IX) et le métabolisme du fer a été publiée en 1988. Dans cette étude, les complexes hème-HPX étaient aussi efficaces que la diferrique-transferrine comme seule source de fer pour la croissance de cellules d'hépatome de souris qui ont été utilisées comme modèles de cellules parenchymateuses du foie (c'est-à-dire des hépatocytes).

Le taux d'absorption de l'hème via HPX est lié à la croissance cellulaire et montre l'absorption la plus élevée dans la période juste avant la croissance exponentielle et la plus lente dans la phase stationnaire.

En outre, le statut en fer des cellules d'hépatome affecte l'étendue de l'absorption de l'hème. Par exemple, la diminution du fer intracellulaire avec le chélateur déféroxamine a augmenté le transport de l'hème médié par HPX, tout comme l'inhibition de la ribonucléotide réductase dépendante du fer (nécessaire à la synthèse de l'ADN).

En rapport avec "hémopexine"

• gélatinase

  

  La gélatinase est une enzyme responsable de l'hydrolyse de la gélatine, du collagène et de certains peptides.

• hémoprotéine

  

  Une hémoprotéine est une métalloprotéine qui possède un groupe prosthétique hémique, lié en permanence à des liaisons covalentes et non covalentes aux chaînes...

• annexine

  

  L'annexine est le nom commun d'un groupe de protéines cellulaires. Les annexines sont une famille de protéines qui se lient aux phospholipides membranaires...

• connexine

  

  La connexine, dans un connexon, est une sous-unité protéique formée de 4 hélices α-transmembranaires.