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L'hème, une forme fonctionnelle majeure du fer dans la cellule, est synthétisé dans les mitochondries par la ferrochélatase qui insère du fer ferreux dans la protoporphyrine IX. La carence en hème a été induite avec le N-méthylprotoporphyrine IX, un inhibiteur sélectif de la ferrochélatase, dans deux lignées cellulaires humaines, SHSY5Y (neuroblastome) et U373 (astrocytome), ainsi que dans des neurones hippocampiques primaires de rats. La carence en hème dans les cellules cérébrales diminue le complexe IV mitochondrial, active la synthase de l'oxyde nitrique, altère la protéine précurseur de l'amyloïde et corrompt l'homéostasie du fer et du zinc. Les conséquences métaboliques résultant de la carence en hème semblent similaires aux neurones dysfonctionnels chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer. Les cellules SHSY5Y ou U373 déficientes en hème meurent lorsqu'elles sont induites à se différencier ou à proliférer, respectivement. Le rôle de l'hème dans ces observations pourrait résulter de son interaction avec des motifs régulateurs de l'hème dans des protéines spécifiques ou en raison des mitochondries compromises. Les causes courantes de carence en hème incluent le vieillissement, la carence en fer et en vitamine B6, ainsi que l'exposition à des métaux toxiques tels que l'aluminium. Les carences en fer et en B6 sont particulièrement importantes car elles sont répandues, mais elles sont également évitables par supplémentation. Ainsi, la carence ou la désrégulation de l'hème peuvent constituer un élément important et évitable du processus neurodégénératif.
Atamna et al. (Mon,) ont étudié cette question.