Effect of iron deficiency on the expression of insulin-like growth factor-II and its receptor in neuronal and glial cells

IntroductionMany studies have demonstrated that iron deficiency modifies the normal function of the central nervous system (CNS) and alters cognitive abilities. When cellular damage occurs in the CNS, neuroprotective mechanisms, such as the production of neurotrophic factors, are essential in order for nervous tissue to function correctly. Insulin-like growth factor II (IGF-II) is a neurotrophic factor that was recently shown to be involved in the normal functioning of cognitive processes in animal models. However, the impact of iron deficiency on the expression and function of this molecule has not yet been clarified.MethodsMixed primary cell cultures from the CNS were collected to simulate iron deficiency using deferoxamine. The expression of IGF-I, IGF-II, IGF-IR, and IGF-IIR was determined with the Western blot test.ResultsWe observed increased expression of IGF-II, along with a corresponding decrease in the expression of IGF-IIR, in iron-deficient (DFe) mixed primary cell cultures. We did not observe alterations in the expression of these proteins in isolated microglia or neuronal cultures under the same conditions. We did not detect differences in the expression of IGF-I and IGF-IR in DFe cultures.ConclusionsIn vitro iron deficiency increases the expression of IGF-II in mixed glial cell cultures, which may have a beneficial effect on brain tissue homeostasis in a situation in which iron availability is decreased.

ResumenIntroducciónMuchos estudios han demostrado que la deficiencia de hierro modifica el funcionamiento normal del sistema nervioso central, alterando las habilidades cognitivas. Ante una situación de daño celular en el sistema nervioso central existen mecanismos neuroprotectores, como la producción de factores neurotróficos, los cuales son esenciales para un funcionamiento adecuado del tejido nervioso. El factor de crecimiento de insulina tipo II (IGF-II) es un factor neurotrófico que recientemente se ha involucrado en el funcionamiento normal de los procesos cognitivos en modelos animales; sin embargo, el impacto de la deficiencia de hierro sobre la expresión y funcionamiento de esta molécula aún no ha sido determinado.MétodosSe emplearon cultivos primarios mixtos de células del sistema nervioso central, en los que se simuló la deficiencia de hierro empleando deferoxamina y se determinó la expresión de IGF-I, IGF-II, IGF-IR e IGF-IIR por medio de western-blot.ResultadosSe observó un incremento en la expresión de IGF-II y una disminución en la expresión de IGF-IIR en cultivos primarios mixtos deficientes en hierro. No se observaron cambios en la expresión de dichas proteínas en cultivos individuales de microglía o neuronas en las mismas condiciones. No se encontraron diferencias en la expresión de IGF-I e IGF-IR en condiciones de deficiencia de hierro.ConclusionesLa deficiencia de hierro in vitro induce un incremento en la expresión de IGF-II en cultivos mixtos de células gliales, lo que puede favorecer la homeostasis del tejido cerebral en situaciones de disminución en la disponibilidad de hierro.