Immunohistochemical studies on duodenum, spleen and liver in mice: distribution of ferroportin and prohepcidin in an inflammation model / Estudios inmunohistoquímicos en duodeno, bazo e hígado de ratón: distribución de ferroportina y prohepcidina en un modelo de inflamación

ABSTRACT

Duodenum, spleen and liver have a crucial role in iron balance on the whole organism and are the major sites of Ferroportin (FPN) expression. Specific regulations between FPN and hepcidin are responsible for changes seen in physiopathological conditions such as inflammation. We studied in vivo effects of turpentine oil-induced acute inflammation on FPN expression, and its relation with prohepcidin and iron mobilization. Immunohistochemical procedures were performed using rabbit anti-mouse FPN and prohepcidin antibodies with goat-labeled polymer-HRP anti-rabbit (DAB) as secondary antibody. Plasma and tissular iron were also studied. Our results showed a notable expression and redistribution of duodenal FPN to basolateral membrane in turpentine-treated mice, compared with supranuclear and the weak basolateral expression observed in healthy mice. Red pulp macrophages of healthy mice showed FPN-hemosiderin co-localization, compared with turpentine-treated mice which showed lack of FPN. In liver of healthy mice, FPN was seen in Kupffer cells, whereas in turpentine-treated mice decreased. In addition, we observed an increment of hepatic pro-hepcidin with a significant hypoferremia. Our findings demonstrated that acute inflammation induced a differential distribution of FPN, showing a cell type specific response. In macrophages, increased hepatic prohepcidin induced degradation of FPN, resulting in hypoferremia. In enterocytes, the redistribution observed of duodenal FPN reflects a different regulation in this tissue. The observed response of the proteins studied may be part of a cyclical pattern of systemic effects of acute inflammation on mouse tissue.

RESUMEN

El duodeno, bazo e hígado desempeñan un rol clave en el balance de Fe del organismo y son los mayores sitios de expresión de ferroportina (FPN). Regulaciones específicas entre FPN y hepcidina son las responsables de los cambios observados en condiciones fisiopatológicas como la inflamación. Nuestro objetivo fue estudiar los efectos in vivo de la inflamación aguda inducida con turpentina sobre la expresión de FPN y su relación con prohepcidina y la movilización de hierro. Los procedimientos inmunohistoquímicos fueron desarrollados utilizando anticuerpos anti FPN y prohepcidina de ratón, desarrollados en conejo y un polímero conjugado con anticuerpos secundarios anti conejo desarrollado en cabra (HRP-DAB). Se evaluaron los niveles de Fe plasmático y tisular. Nuestros resultados mostraron una clara expresión y redistribución de FPN duodenal hacia la membrana basolateral en ratones tratados con turpentina, con respecto a la expresión perinuclear y leve expresión basolateral observada en ratón sano. Macrófagos de la pulpa roja esplénica mostraron co-localización de FPN y hemosiderina, comparado con la ausencia de expresión en ratón tratado con turpentina. En hígado de ratón sano, se observó expresión de FPN en células de Kupffer, mientras que en ratón tratado con turpentina la expresión fue menos evidente. Además, observamos un aumento en la expresión de prohepcidina hepática con una hipoferremia significativa. Nuestros resultados demostraron que la inflamación aguda indujo una distribución diferencial de FPN, mostrando una respuesta específica del tipo celular. En macrófagos, el aumento de prohepcidina hepática indujo degradación de FPN, resultando en hipoferremia. En enterocitos, la redistribución observada de FPN duodenal, refleja una regulación diferente en este tejido. La respuesta observada de las proteínas estudiadas podría ser parte de un patrón cíclico de efectos sistémicos de la inflamación aguda en tejidos murinos.