Abstract
Iron is a redox active metal which is abundant in the Earth’s crust. It has played a key role in the evolution of living systems and as such is an essential element in a wide range of biological phenomena, being critical for the function of an enormous array of enzymes, energy transduction mechanisms, and oxygen carriers. The redox nature of iron renders the metal toxic in excess and consequently all biological organisms carefully control iron levels. In this overview the mechanisms adopted by man to control body iron levels are described.
Low body iron levels are related to anemia which can be treated by various forms of iron fortification and supplementation. Elevated iron levels can occur systemically or locally, each giving rise to specific symptoms. Systemic iron overload results from either the hyperabsorption of iron or regular blood transfusion and can be treated by the use of a selection of iron chelating molecules. The symptoms of many forms of neurodegeneration are associated with elevated levels of iron in certain regions of the brain and iron chelation therapy is beginning to find an application in the treatment of such diseases. Iron chelators have also been widely investigated for the treatment of cancer, tuberculosis, and malaria. In these latter studies, selective removal of iron from key enzymes or iron binding proteins is sought. Sufficient selectivity between the invading organism and the host has yet to be established for such chelators to find application in the clinic.
Iron chelation for systemic iron overload and iron supplementation therapy for the treatment of various forms of anemia are now established procedures in clinical medicine. Chelation therapy may find an important role in the treatment of various neurodegenerative diseases in the near future.
Please cite as: Met. Ions Life Sci. 13 (2013) 229–294
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
References
W. Schneider, Chimia 1988 , 42, 9–20.
R. R. Crichton, Iron Metabolism, 3rd edn., Wiley, Chichester, 2009.
A. K. Powell, S. L. Heath, D. Gatteschi, L. Pardi, R. Sessoli, G. Spina, F. Del Giallo, F. Pieralli, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2491–2502.
W. R. Harris, in “Molecular and Cellular Iron Transport”, Ed D. M. Templeton, Marcel Dekker, Inc., New York, 2002, pp. 1–40.
B. Halliwell, J. M. C. Gutteridge, Arch. Biochem. Biophys. 1986, 246, 501–514.
A. Ozer, R. K. Bruick, Nature Chem. Biol. 2007, 3, 144–153.
C. Andreini, I. Bertini, G. Cavallaro, R. J. Najmanovich, J. M. Thornton, J. Mol. Biol. 2009, 388, 256–380
R. C. Hider, X. Kong, Dalton Trans. 2013, 42, 3220–3229.
K. Mizutani, M. Toyoda, B. Mikami, Biochim. Biophys. Acta 2012, 1820, 203–211.
M. K. Mayle, A. M. Le, D. T. Kamei, Biochim. Biophys. Acta 2012, 1820, 264–281.
W. R. Harris, Biochim. Biophys. Acta 2012, 1820, 348–361.
P. M. Harrison, P. Arosio, Biochim. Biophys. Acta 1996, 1275, 161–203.
G. A. Clegg, J. E. Fitton, P. M. Harrison, A. Treffry, Progr. Biophys. Mol. Biol. 1981, 36, 53–86.
S. Roberts, A. Bomford, J. Biol. Chem. 1988, 241, 3630–3637.
R. C. Hider, X. Kong, BioMetals 2011, 24, 1179–1187.
H. Gonshin, B. Mackenzie, U. V. Berger, Y. Gunshin1, M. F. Romero, W. F. Boron, S. Nussberger, J. L. Gollan, M. A. Hediger, Nature 1997, 388, 482–488.
M. Shayeghi, G. O. Latunde-Dada, J. S. Oakhill, A. H. Laftah, K. Takeuchi, N. Halliday, Y. Khan, A. Warley, F. E. McCann, R. C. Hider, D. M. Frazer, G. J. Anderson, C. D. Vulpe, R. J. Simpson, A. T. McKie, Cell 2005, 122, 789–801.
P. N. Paradkar, K. B. Zumbrennen, B. H. Paw, D. M. Ward, J. Kaplan, Mol. Cell. Biol. 2009, 29, 1007–1016.
W. Chen, H. A. Dailey, B. H. Paw, Blood 2010, 116, 628–630.
A.T. McKie, P. Marciani, A. Rolfs, K. Brennan, K. Wehr, D. Barrow, S. Miret, A. Bomford, T. J. Peters, F. Farzaneh, M. A. Hediger, M. W. Hentze, R. J. Simpson, Mol. Cell 2000, 5, 299–309.
A. Donovan, A. Brownlie, Y. Zhou, J. Shepard, S. J. Pratt, J. Moynihan, B. H. Paw, Anna Drejer, B. Barut, A. Zapata, T. C. Law, C. Brugnara, S. E. Lux, G. S. Pinkus, J. L. Pinkus, P. D. Kingsley, J. Palis, M. D. Fleming, N. C. Andrews, L. I. Zon, Nature 2000, 403, 776–781.
S. Abboud, D. J. Haile, J. Biol. Chem. 2000, 275, 19906–19912.
M. U. Muckenthaler, R. Hill in Iron Physiology and Pathophysiology in Humans, Eds J. G. Anderson, G. D. McLaren, Humana Press, New York, 2012, pp. 27–50.
E. W. Mullner, B. Neupert, L. C. Kuhn, Cell 1989, 58, 373–382.
K. J. Addess, J. P. Basilion, R. D. Klausner, T. A. Rouault, A. Pardi, J. Mol. Biol. 1997, 274, 72–83.
D. J. Haile, M. W. Hentze, T. A. Rouault, J. B. Harford, R. D. Klausner, Mol. Cell. Biol. 1989, 9, 5055–5061.
T. Ganz, S.Vaulont, in Iron Physiology and Pathophysiology in Humans, Eds G. J. Anderson, G. D. McLaren, Humana Press, New York, 2011, pp. 173–190.
M. W. Hentze, M. U. Muckenthaler, B. Galy, C. Camaschella, Cell 2010, 142, 24–38.
J. J. Bullen, E. Griffiths, Iron and Infection, 2nd edn., Wiley Press, New York, 1999.
P. R. Dallman, M. A. Siimes, A. Stekel, Am. J. Clin. Nutr. 1980, 33, 86–118.
W. I. Leong, B. Lönnerdal in Iron Physiology and Pathophysiology in Humans, Eds G. J. Anderson, G. D. McLaren, Humana Press, New York, 2011, pp. 81–99.
World Health Organisation, Iron Deficiency Anaemia: Assessment, Prevention and Control. A Guide to Programme Managers, Geneva, WHO, 2001.
R. D. Baynes, T. H. Bothwell, Ann. Rev. Nutr. 1990, 10, 133–148.
F. E. Viteri, B. Torun, in Clinics in Haematology, Vol 3, Ed L. Garby, Saunders, London, 1974, pp 609–626.
G. W. Gardner, V. R. Edgerton, B. Senewiratne, R. J. Barnard, Y. Ohira, Am. J. Clin. Nutr. 1977, 30, 910–917.
The British Nutrition Foundation, Iron, Nutritional and Physiological Significance, Chapman and Hall, London, 1995, pp. 65–78.
J. D. Cook, M. B. Reddy, J. Burri, M. A. Juillerat, R. F. Hurrell, Am. J. Clin. Nutr. 1997, 65, 964–969.
P. Blaud, Rev. Med. Franç. Etranger, 1832, 45, 341–367.
I. H. Stockley, Stockley’s Drug Interactions, 6th edn, Pharmaceutical Press, London, 2002.
D. M. Reffitt, T. J. Burden, P. T. Seed, J. Wood, R. P. H. Thompson, J. Powell, Ann. Clin. Biochem. 2000, 37, 457– 466.
P. Jacobs, G. Johnson, L. Wood, J. Medicine 1984, 15, 367–377.
W. Schneider, W. Forth, Arzneim. Forsch. Drug Res. 1987, 37, 89–95.
C.N. Roy, in Iron Physiology and Pathophysiology in Humans, Eds G. J. Anderson, G. D. McLaren, Humana Press, New York, 2011, pp. 303–320.
C. N. Roy, D. A. Weinstein, N. C. Andrews, Pediatr. Res. 2005, 53, 507–512.
E. Nemeth, S. Rivera, V. Gabayan, C. Keller, S. Taudorf, B. K. Pedersen, T, Ganz, Blood 2003, 101, 2461–2463.
Y. S. Sohn, W. Brever, A. Munnich, Z. I. Cabantchik, Blood 2008, 111, 1690–1699.
R. W. Evans, X. Kong, R. C. Hider, Biochim. Biophys. Acta 2012, 1820, 282–290.
J. P. Kaltwasser, U. Kessler, R. Gottschalk, G. Stucki, B. Moller, J. Rheumatol. 2001, 28, 2430–2436.
L. T. Goodnough, B. Skikne, C. Brugnara, Blood 2000, 96, 823–833.
W. Y. Qunibi, Arzneimittelforschung 2010, 60, 399–412.
P. Geisser, S. Burckhurdt, Pharmaceutics 2011, 3, 12–33.
L. J. Noetzli, S. M. Carson, A. S. Nord, T.D. Coates, J. C. Wood, Blood 2009, 114, 4021–4026.
M. N. Silva, X. Kong, M. C. Parkin, R. Cammack, R. C Hider, Dalton Trans. 2009, 40, 8616–8625.
J.L. Pierre, I. Gautier-Luneau, BioMetals 2000, 13, 91–96.
R. W. Evans, R. Rafique, A. Zarea, C. Rapisarda, R. Cammack, P. J. Evans, J. B. Porter, R. C. Hider, J. Biol. Inorg. Chem. 2008, 13, 57–74.
M. N. Silva, R. C. Hider, Biochim. Biophys. Acta 2009, 1794, 1449–1458.
P. Brissot, M. Ropert, C. Le Lan, O. Loreal, Biochim. Biophys. Acta 2012, 1820, 403–410.
P. C. Adams, J. C. Barton, Lancet 2007, 370, 1855–1860.
N. C. Andrews, New Engl. J. Med. 1999, 341, 1986–1995.
A. Pietrangelo, New Engl. J. Med. 2004, 350, 2383–2397.
J. N. Feder, A. Gnirke, W. Thomas, Z. Tsuchihashi, D. A. Ruddy, A. Basava, F. Dormishian, R. Jr Domingo, M. C. Ellis, A. Fullan, L. M. Hinton, N. L. Jones, B. E. Kimmel, G. S. Kronmal, P. Lauer, V. K. Lee, D. B. Loeb, F. A. Mapa, E. McClelland, N. C. Meyer, G. A. Mintier, N. Moeller, T. Moore, E. Morikang, C. E. Prass, L. Quintana, S. M. Starnes, R. C. Schatzman, K. J. Brunke, D. T. Drayna, N. J. Risch, B. R. Bacon, R. K. Wolff, Nature 1996, 13, 399–408.
M. Simon, M. Bourel, R. Fauchet, B. Genetet, Gut 1976, 17, 332–334
J. N. Feder, Z. Tsuchihashi, A. Irrinki, V. K. Lee, F. A. Mapa, E. Marikang, C. E. Prass, S. M. Starnes, R. K. Wolff, S. Parkkilay, W. S. Sly, R. C. Schatzman, J. Biol. Chem. 1997, 272, 14025–14028.
K. J. Allen, L. C. Gurrin, C. C. Constantine, N. J. Osborne, M. B. Delatycki, A. J. Nicol, C. E. Mcharen, M. Bahlo, A. E. Nisselle, C. D. Vulpe, G. J. Anderson, M. C. Southey, G. G. Giles, D. R. English, J. L. Hopper, J. K. Olynk, L. W. Powell, D. M. Gertig, New Engl. J. Med. 2008, 358, 221–230.
P. L. Lee, E. Beutler, Annu. Rev. Pathol. Mech. Dis. 2009, 4, 489–515.
T. J. Sproule, E. C. Jazwinska, R. S. Britton, B. R. Bacon, R. E. Fleming, W. S. Sly, D. C. Roopeniom, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2001, 98, 5170–5174.
C. Camaschella, A. Roetto, M. Cicilano, P. Pasquero, S. Bosio, L. Gubetta, F. Di Vito, D. Girelli, A. Totaro, M. Carella, A. Grifa, P. Gasparini, Eur. J. Hum. Genet. 1997, 5, 371–375.
G. Sebastiani, K. Pantopoulos, Metallomics 2011, 3, 971–986.
L. P. Yang, S. J. Keam, G. M. Keating, Drugs 2007, 67, 2211–2230.
S. Rivella, in Iron Physiology and Pathophysiology in Humans, Eds G. J. Anderson, G. D. McLaren, Humana Press, New York, 2012, pp. 321–341.
D. J. Weatherall, Ann. New York Acad. Sci. 2010, 1202, 17–23.
J. B. S. Haldane, Hereditas 1949, 35, 267–273.
D. J. Weatherall, Brit. J. Haematol. 2008, 141, 276–286.
H. F. Bunn, Blood 2013, 121, 20–25.
D. J. Weatherall, J. B. Clegg, Thalassaemia Syndromes, 3rd edn, Blackwell, London, 1981.
B. Model, M. Darlison, Bull. World Health Organ. 2008, 86, 480–487.
D. J. Weatherall, Brit. J. Heamatol. 2000, 321, 1117–1120.
G. M. Brittenham, in Hematology: Basic Principles and Practice, Eds R. Hoffman, E. Benz, S. Shattil, B. Furie, H. Cohen, Churchill Livingstone, New York, 1991, pp. 327–342.
R. Sephton Smith, Brit. Med. J. 1962, 1577–1580.
S. Dhungana, P. S. White, A. L. Crumbliss, J. Biol. Inorg. Chem. 2001, 6, 810–818.
R. D. Propper, S. B. Schurin, D. G. Nathan, New Engl. J. Med. 1976, 294, 1421–1423.
A. T. Taher, K. M. Musallam, M. D. Cappellini, D. J. Weatherall, Brit. J. Haematol. 2010, 152, 512–523.
S. Claster, E. P. Vichinsky, Brit. Med. J. 2003, 327, 1151–1155.
M. J. Stuart, R. L. Nagel, Lancet 2004, 364, 1343–1360.
E. B. Fung, P. R. Harmatz, P. D. K. Lee, M. Milet, R. Bellevue, M. R. Jeng, K. A. Kalinyak, M. Hudes, S. Bhatia, E. P. Vinchinsky, Brit. J. Haematol. 2006, 135, 574–582.
N. Galtermann, E. A. Rachmilewitz, Ann. Hematol. 2011, 90, 1–10.
N. B. A. Roy, S. Myerson, A. H. Schuh, P. Bignell, R. Patel, J. S. Wainscoat, S. McGowan, E. Marchi, W. Atoyebi, T. Littlewood, J. Chacko, P. Vyas, S. B. Killick, Brit. J. Haematol. 2011, 154, 521–524.
V. Campuzano, L. Montermini, M.D. Molto, L. Pianese, M. Cossee, F. Cavalcanti, E. Monros, F. Rodius, F. Duclos, A. Monticelli, F. Zara, J. Cañizares, H. Koutnikova, S. Bidichandani, C. Gellera, A. Brice, P.Trouillas, G. De Michele, A. Filla, R. De Frutos, F. Palau, P. I. Patel, S. D. Donato, J. L. Mandel, S. Cocozza, M. Koenig, M. Pandolfo, Science 1996, 271, 1423–1427.
M. Babcock, D. deSilva, R. Oaks, S. Davis-Kaplan, S. Jiralerspong, L. Montermini, M. Pandolfo, J. Kaplan, Science 1997, 276, 1709–1712.
T. L. Stemmler, E. Lesuisse, D. Pain, A. Dancis, J. Biol. Chem. 2010, 285, 26737–26743.
V. Campuzano, L. Montermini, M. D. Moltò, L. Pianese, M. Cossée, F. Cavalcanti, Hum. Mol. Genet. 1997, 6, 1771–1780.
D. R. Lynch, S. R. Regner, K. A. Schadt, L. S. Friedman, K. Y. Lin, M. G. St John Sutton, Expert Rev. Cardiovasc. Ther. 2012, 10, 767–777.
N. Boddaert, K. H. Le Quan Sang, A. Rötig, A. Leroy-Willig, S. Gallet, F. Brunelle, D. Sidi, J. Thalabard, A. Munnich, Z. I. Cabantchik, Blood 2007, 100, 401–408.
M. T. Rodríguez-Manzaneque, J. Tamarit, G. Bellí, J. Ros, E. Herrero, Mol. Biol. Cell. 2002, 13, 1109–1121.
C. Camaschella, A. Campanella, L. D. Falco, L. Boschetto, R. Merlini, L. Silvestri, S. Levi, A. Iolascon, Blood 2007, 110, 1353–1358.
H. Ye, Jeong, M. C. Ghosh, G. Kovtunovych, L. Silvestri, D. Ortillo, N. Uchida, J. Tisdale, C. Camaschella, T. A. Rouault, J. Clin. Invest. 2010, 1120, 1749–1761.
N. C. Andrews, Nat. Rev. Genetics 2000, 1, 208–217.
C. C. Trenor, D. R. Campagna, V. M. Sellers, N. C. Andrews, M. D. Fleming, Blood 2000, 96, 1113–1118.
J. E. Levy, O. Jin, Y. Fujiwara, F. Kuo, N. C. Andrews, Nat. Genetics, 1999, 21, 396–399.
M. D. Fleming, M. A. Romano, M. A. Su, L. M. Garrick, M. D. Garrick, N. C. Andrews, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1998, 95, 1148–1153.
S. E. Bernstein, J. Lab. Clin. Med. 1987, 110, 690–705.
E. S. Russell, E. C. McFarland, E. L. Kent, Transpl. Proc. 1970, 2, 144–151.
D. Sladic-Simic, P. N. Martinovich, N. Zivkovic, D. Pavic, J. Martinovic, M. Kahn, H. M. Ranney, Ann. N. Y. Acad. Sci. 1969, 165, 93–99.
C. D. Vulpe, Y. M. Kuo, T. L. Murphy, L. Cowley, C. Askwith, N. Libina, J. Gitschier, G. J. Anderson, Nat. Genet. 1999, 21, 195–199.
X. Y. Zhou, S. Tomatsu, R. E. Fleming, S. Parkkila, A. Waheed, J. Jiang, Y. Fei, E. M. Brunt, D. A. Ruddy, C. E. Prass, R. C. Schatzman, R. O’Neill, R. S. Britton, B. R. Bacon, W. S. Sly, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1998, 95, 2492–2497.
V. Niederkofler, R. Salie, S. Arber, J. Clin. Invest. 2005, 115, 2180–2186.
F. W. Huang, J. L. Pinkus, G. S. Pinkus, M. D. Fleming, N. C. Andrews, J. Clin. Invest. 2005, 115, 2187–2191.
G. Nicolas, M. Bennoun, I. Devaux, C. Beaumont, B. Grandchamp, A. Kahn, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2001, 98, 8780–8785.
R. E. Fleming, J. R. Ahmann, M. C. Migas, A. Waheed, H. P. Koeffler, H. Kawabata, R. S. Britton, B. R. Bacon, and W. S. Sly, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, 10653–10658.
I. E. Zohn, I. D. Domenico, A. Pollock, D. M. Ward, J. F. Goodman, X. Liang, A. J. Sanchez, L. Niswander, J. Kaplan, Blood 2007, 109, 4174–4180.
R. H. Wang, C. Li, X. Xu, Y. Zheng, C. Xiao, P. Zerfas, S. Cooperman, M. Eckhaus, T. Rouault , L. Mishra, C. X. Deng, Cell Metab. 2005, 2, 399–409.
R. S. Ohgami, D. R. Campagna, E. L. Greer, B. Antiochos, A. McDonald, J. Chen, J. J. Sharp, Y. Fujiwara, J. E Barker, M. D. Fleming, Nature Genet. 2005, 37, 1264–1269.
M. Yamamoto, O. Nakajima, Int. J. Hematol. 2000, 72, 157–164.
S. Lyoumi, M. Abitbol, V. Andrieu, D. Henin, E. Robert, C. Schmitt, L. Gouya, H. D. Verneuil, J. C. Deybach, X. Montagutelli, C. Beaumont, H. Puy, Blood 2007, 109, 811–818.
S. Al-Mahdawi, R. M. Pinto, D. Varshney, L. Lawrence, M. B. Lowrie, S. Hughes, Z. Webster, J. Blake, J. M. Cooper, R. King, M. A. Pook, Genomics 2006, 88, 580–590.
W. Chen, P. N. Paradkar, L. Li, E. L. Pierce, N. B. Langer, N. Takahashi-Makise, B. B. Hyde, O. S. Shirihai, D. M. Ward, J. Kaplan, B. H. Paw, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2009, 106, 16263–16268.
A. Brownlie, A. Donovan, S. J. Pratt, B. H. Paw, A. C. Oates, C. Brugnara, H. E. Witkowska, S. Sassa, L. I. Zon, Nature Genet. 1998, 20, 244–250.
R. A. Wingert, J. L. Galloway, B. Barut, H. Foott, P. Fraenkel, J. L. Axe, G. J Weber, K. Dooley, A. J. Davidson, B. Schmidt, B. H. Paw, G. C. Shaw, P. Kingsley, J. Palis, H. Schubert, O. Chen, J. Kaplan, L. I. Zon, Nature 2005, 436, 1035–1039.
A. Donovan, A. Brownlie, M. Dorschner, Y. Zhou, S. J. Pratt, B. H. Paw, C. B. Thisse, B. Thisse, L. I. Zon, Blood 2002, 100, 4655–4659.
G. C. Shaw, J. J. Cope, L. Li, K. Corson, C. Hersey, G. E. Ackermann, B. Gwynn, A. J. Lambert, R. A. Wingert, D. Traver, N. S. Trede, B. A. Barut, Y. Zhou, E. Minet, A. Donovan, A. Brownlie, R. Balzan, M. J. Weiss, L. L. Peters, J. Kaplan, L. I. Zon, B. H. Paw, Nature 2006, 440, 96–100.
M. Petrou, B. Modell, Prenatal Diagnosis 1995, 15, 1275–1295.
Y. W. Kan, M. S. Golbus, A. M. Dozy, N. Eng. J. Med. 1976, 295, 1165–1167.
Y. W. Kan, A. M. Dozy, Lancet(II) 1978, 910–913.
A. Cao, R. Galanello, M. C. Rosatelli, Clin. Haematol. 1993, 6, 263–286.
C. Hershko, A. M. Konijn, G. Link, Br. J. Haematol. 1998, 101, 399–406.
P. C. Sharpe, D. R. Richardson, D. S. Kalinowski, P. V. Bernhardt, Curr. Top. Med. Chem. 2011, 11, 591–607.
Y. Ma, T. Zhou, X. Kong, R. C. Hider, Curr. Med. Chem. 2012, 19, 2816–2927.
D. C. Harris, P. Aisen, Biochim. Biophys. Acta 1973, 329, 156–158.
S. J. Rodgers, C. W. Lee, C. Y. Ng, K. N. Raymond, Inorg. Chem. 1987, 26, 1622–1625.
K. N. Raymond, C. J. Carrano, Acc. Chem. Res. 1979, 12, 183–190.
R. C. Hider, X. Kong, Nat. Prod. Reports 2010, 27, 637–657.
G. S. Tilbrook, R. C. Hider, in Iron Transport and Storage in Microorganisms, Plants and Animals, Vol. 35 of Metal Ions in Biological Systems, Marcel Dekker, New York, 1998, 691–730.
U. Fagerholm, D. Nilsson, L. Knutson, H. Lennernas, Acta Physiol. Scand. 1999, 165, 315–324.
C. A. Lipinski, F. Lombardo, B. W. Dominy, P. J. Feeney, Adv. Drug Delivery Rev. 1997, 23, 3–25.
R. C. Hider, Toxicol. Lett. 1995, 82–3, 961–967.
R. D. Abeysinghe, P. J. Robert, C. E. Cooper, K. H. MacLean, R. C. Hider, J. B. Porter, J. Biol. Chem. 1996, 271, 7965–7972.
Z. D. Liu, R. S. Kayyali, R. C. Hider, J. B. Porter, A. E. Theobald, J. Med. Chem. 2002, 45, 631–639.
L. Banci, I. Bertini, S. Ciofi-Baffoni, T. Kozyreva, K. Zovo, P. Palumaa, Nature 2010, 465, 645–648.
M. Merkofer, R. Kissner, R.C. Hider, W. H. Koppenol, Helv. Chim. Acta 2004, 87, 3021–3034.
M. R. Summers, A. Jacobs, D. Tudway, P. Perera, C. Ricketts, Br. J. Haematol. 1979, 42, 547–555.
M. J. Pippard, S. T. Callender, D. J. Weatherall, Clin. Sci. Mol. Med. 1978, 54, 99–106.
J. B. Porter, R. D. Abeysinghe, S. Singh, R. C. Hider, Blood, 1996, 88, 705–713.
C. Borgna-Pignatti, M. D. Cappellini, P. De Stefano, G. C. Del Vecchio, G. L. Forni, M. R. Gamberini, R. Ghilardi, A. Piga, M. A. Romeo, H. Zhao, A. Cnaan, Blood, 2006, 107,3733–3737.
M. Y. Moridani, G. S. Tilbrook, H. H. Khodr, R. C. Hider, J. Pharm. Pharmacol. 2002, 54, 349–364.
F. N. Hahn, T. J. McMurry, A. Hugi, K. N. Raymond, J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 1854–1860.
L. C. Wolfe, Sem. Hematol. 1990, 27, 117–120.
R. J. Bergeron, J. Wiegand, W. R. Weimar, J. R. T. Vinson, J. Bussenius, G. W. Yao, J. S. McManis, J. Med. Chem. 1999, 42, 95–108.
R. J. Bergeron, J. Wiegand, J. S. McManis, B. H. McCosar, W. R. Weimar, G. M. Brittenham, R. E. Smith, J. Med. Chem. 1999, 42, 2432–2440.
J. C. Barton, Drugs 2007, 10, 480–490.
R. J. Bergeron, J. Wiegand, N. Bharti, J. S. McManis, S. Singh, BioMetals 2011, 24, 239–258.
H. Y. Rienhott, V. Viprakasit, L. Tay, P. Harmatz, E. Vichinsky, D. Chirnomas, J. L. Kwiatkowski, A. Tapper, W. Kramer, J. B. Porter, E. Neufeld, J. Haematol. 2011, 96, 521–525.
U. Heinz, K. Hegetschweiler, P. Acklin, B. Faller, R. Lattmann, H. P. Schnebli, Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 2568–2570.
C. Hershko, A. M. Konijn, H. P. Nick, W. Breuer, Z. I. Cabantchik, G. Link, Blood, 2001, 97, 1115–1122.
M. D. Cappellini, J. Porter, A. El-Beshlawy, C. K. Li, J. F. Seymour, M. Elalfy, N. Gattermann, S. Giraudier, J. W. Lee, L. L. Chan, K. H. Lin, C. Rose, A. Taber, S. W. Thein, V. Viprakasit, D. Habr, G. Domokos, B. Roubert, A. Kattamis, Haematologica, 2010, 95, 557–566.
J. C. Wood, B. P. Kang, A. Thompson, P. Giardina, P. Harmatz, T. Glynos, C. Paley, T. D. Coates, Blood 2010, 116, 537–543.
R. Galanello, A. Piga, D. Alberti, M. C. Rouan, H. Bigler, R. Sechaud, J. Clin. Pharmacol. 2003, 43, 565–572.
C. Rafat, F. Fakhouri, J. A. Ribeil, R. Delarue, M. LeQuintrec, Amer. J. Kidney Dis. 2009, 54, 931–934.
R. C. Hider, G. Kontoghiorghes, J. Silver, M. A. Stockham, G. B. Patent 1984, 2118176.
G. J. Kontoghiorghes, M. A. Aldouri, A. V. Hoffbrand, J. Barr, B. Wonke, T. Kourouclaris, L. Sheppard, Br. Med. J. 1987, 295, 1509–1512.
A. Maggio, G. D. Amico, A. Morabito, M. Capra, C. Ciaccio, P. Cianciulli, F. DiGregorio, G. Garozzo, R. Malizia, C. Magnano, A. Mangiagli, G. Quarta, M. Rizzo, D. G. D`Ascola, A. Rizzo, M. Midiri, Blood Cells, Mol. Dis. 2002, 28, 196–208.
H. Glickstein, R. BenEl, G. Link, W. Breuer, A. M. Konijn, C. Hershko, H. Nick, Z. I. Cabantchik, Blood 2006, 108, 3195 –3203.
D. J. Pennell, V. Berdoukas, M. Karagiorga, V. Ladis, A. Piga, A. Aessopos, E. D. Gotsis, M. A. Tanner, G. C. Smith, M. A. Westwood, B. Wonke, Blood, 2006, 107, 3738 –3744.
C. Hershko, M. D. Cappellini, R. Galanello, A. Piga, G. Tognoni, G. Masera, Br. J. Haematol. 2004, 125, 545–551.
A. Pepe, A. Meloni, M. Capra, P. Cianciulli, L. Prossomariti, C. Malaventura, M. C. Putti, A. Lippi, M. A. Romeo, M. G. Bisconte, A. Filosa, V. Caruso, A. Quarta, L. Pitrolo, M. Missere, M. Midiri, G. Rossi, V. Positano, M. Lombardi, A. Maggio, Haematologica 2011, 96, 41–47.
A. Cohen, R. Galanello, A. Piga, V. Sanctis, F. Tricta, Blood 2003, 102,1583–1587.
A. Ceci, P. Baiardi, M. Felisi, M. D. Cappellini, V. Carnelli, V. De Sanctis, R. Galanello, A. Maggio, G. Mosera, A. Piga, F. Schettini, I. Stefano, F. Tricta, Br. J. Haematol. 2002, 118, 330–336.
R.C. Hider, G. S. Tilbrook, Z. D. Liu, International Patent WO98/54138 (1998).
N. Lowther, P. Fox, B. Faller, H. Nick, Y. Jin, T. Sergejew, Y. Hirschberg, R. Oberle, H. Donnelly, Pharm. Res. 1999, 16, 434 –440.
T. Sergejew, P. Forgiarini, H. P. Schnebli, Br. J. Haematol. 2000, 110, 985–92.
Z. D. Liu, H. H. Khodr, D. Y. Liu, S. L. Lu, R. C. Hider, J. Med.Chem. 1999, 42, 4814–4823.
S. Piyamongkol, Y. M. Ma, X. L. Kong, Z. D. Liu, M. D. Aytemir, D. van der Helm, R. C. Hider, Chem. Eur. J. 2010, 16, 6374–6381.
L. D. Devanur, H. Neubert, R. C. Hider, J. Pharm. Sci. 2008, 97, 1454–1467.
L. D. Devanur, R. W. Evans, P. J. Evans, R. C. Hider, Biochem. J. 2008, 409, 439–441.
P. Evans, R. Kayyali, R. C. Hider, J. Eccleston, J. B. Porter, Transl. Res. 2010, 156, 55–61.
P. J. Giardina, R. W. Grady, Semin. Hematol. 2001, 38, 360–366.
M. E. Lai, R. W. Grady, S. Vacquer, A. Pepe, M. P. Carta, P. Bina, F. Saw, P. Cianciulli, A. Maggio, R. Galanello, P. Farci, Blood Cells Mol. Dis. 2010, 45, 136–143.
V. Berdoukas, G. Chouliaras, P. Moraitis, K. Zannikos, E. Berdoussi, V. Ladis, J. Cardiovasc. Magn. Reson. 2009, 28, 11–20.
W. Hagar, E. Vichinsky, Brit. J. Haematol. 2008, 141, 346–356.
G. Lucania, A. Vitrano, A. Filosa, A. Maggio, Brit. J. Haematol. 2011, 154, 545–555.
E. B. Fung, P. Harmatz, M. Milet, S. K. Ballas, L. DeCastro, W. Hagar, L. Hilliard, W. Owen, N. Olivieri, K. Smith-Whitley, D. Darbari, W. Wang, E. Vichinsky, Amer. J. Hematol. 2007, 82, 255–265.
W. C. Wang, N. Ahmed, M. Hanna, J. Pediat. 1986, 108, 552–557.
E. Vichinsky, F. Bernaudin, G. L. Forni, R. Gardner, K. Hassell, M. M. Heeney, B. Inusa, A. Kutlar, P. Lane, L. Mathias, J. Porter, C. Tebbi, F. Wilson, L. Griffel, W. Deng, V. Giannone, T. Coates, Br. J. Haematol. 2011, 154, 387–397.
M. Jaeger, C. Anul, D. Sohngen, U. Germing, W. Scheier, Drugs Today 1992, 28, 143–147.
G. Metzgeroth, D. Dinter, B. Schultheis, A. Dorn-Beineke, K. Lutz, O. Leismann, R. Hehlmann, J. Hastka, Ann. Hematol. 2009, 88, 301–310.
N. Galtermann, C. Finelli, M. D. Porta, P. Fenaux, A. Ganser, A. Guerci-Bresler, M. Schmid, K. Taylor, D. Vassilieff, D. Habr, G. Domokos, B. Roubert, C. Rose, Leuk. Res. 2010, 34, 1143–1150.
O. Kakhlon, H. Manning, W. Breuer, N. Melamed-Book, C. Lu, G. Cortopassi, A. Munnich, Z. I. Cabantchik, Blood, 2008, 112, 5219–5227.
A. Gaeta, R. C. Hider, Brit. J. Pharmacol. 2005, 146, 1041–1059.
K. L. Duble, M. Gerlach, V. Schunemann, A. X. Trautwein, L. Zecca, M. Gallorini, M. B. Youdim, P. Riederer and D. Ben-Shachar, Biochem. Pharmacol. 2003, 66, 489–494.
M. T. Núñez, P. Urrutia, N. Mena, P. Aguirre, V. Tapia, J. Salazar, BioMetals 2012, 25, 761–776.
M. T. Núñez, V. Gallardo, P. Muñoz, V. Tapia, A. Esparza, J. Salazar, H. Speisky, Free Radic. Biol. Med. 2004, 37, 953–960.
R. Lill, U. Mühlenhoff, Annu. Rev. Biochem. 2008, 77, 669–700.
A. H. Schapira, Lancet 2006, 368, 70–82.
K. Blennow, M. J. de Leon, H. Zetterberg, Lancet 2006, 368, 387–403.
R. C. Hider, Y. M. Ma, F. Molina-Holgado, A. Gaeta, S. Roy, Biochem. Soc. Trans. 2008, 36, 1304–1308.
F. Bousejra-ElGarah, C. Bijani, Y. Coppel, P. Faller and C. Hureau, Inorg. Chem. 2011, 50, 9024–9030.
M. A. Smith, P. L. R. Harris, L. M. Sayre, G. Perry, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1997, 94, 9866–9868.
A. Kontush, Free Radic. Biol. Med. 2001, 31, 1120–1131.
J. A. Duce, A. Tsatsanis, M. A. Cater, S. A. James, E. Robb, K. Wikhe, S. L. Leong, K. Perez, T. Johanssen, M. A. Greenough, H. Cho, D. Galatis, R. D. Moir, C. L. Masters, C. McLean, R. E. Tanzi, R. Cappai, K. J. Barnham, G. D. Ciccotosto, J. T. Rogers, A. I. Bush, Cell 2010, 142, 857–867.
P. Lei, S. Ayton, D. I. Finkelstein, L. Spoerri, G. D. Ciccotosto, D. K. Wright, B. X. W. Wong, P. A. Adlard, R. A. Cherny, L. Q. Lam, B. R. Roberts, I. Volitakis, G. F. Egan, C. A. McLean, R. Cappai, J. A. Duce, A. I. Bush, Nature Medicine 2012, 18, 291–296.
J. F. Schenck, E. A. Zimmerman, Z. Li, S. Adak, A. Saha, R. Tandon, K. M. Fish, C. Belden, R. W. Gillen, A. Barba, D. L. Henderson, W. Neil, T. O’Keefe, Top. Magn. Reson. Imaging 2006, 17, 41–50.
H. Akatsu, A. Hori, T. Yamamoto, M. Yoshida, M. Mimuro, Y. Hashizume, I. Tooyama, E. M. Yezdimer, BioMetals 2012, 25, 337–350.
C. E. Clarke, Brit. Med. J. 2007, 335, 441–445.
Y. Agid, Lancet 1991, 337, 1321–1324.
P. Jenner, Acta Neurol. Scond. 1991, 84 Suppl. 136, 6–15.
P. Jenner, Lancet, 1994, 344, 796–798.
D. T. Dexter, F. R. Wells, F. Agid, Y. Agid, A. J. Lees, P. Jenner, C. D. Marsden, Lancet 1987, 330, 1219–1220.
E. Sofic, P. Riederer, H. Heinsen, H. Beckmann, G. P. Reynolds, G. Hebenstreit, M. B. Youdim, J. Neural. Transm. 1988, 74, 199–205.
J. Hallervorden, H. Spatz, Z. Ges. Neurol. Psychiat. 1922, 79, 254–302.
S. J. Hayflick, J. M. Penzien, W. Michl, U. M. Sharif, N. P. Rosman, P. G. Wheeler, Pediatric Neurology 2001, 25, 166–169.
A. Gregory, S. J. Hayflick, Folia Neuropathologica 2005, 43, 286–296.
N. Gordon, Eur. J. Pediatr. Neurol. 2002, 6, 243–247.
T. L. Perry, M. G. Norman, V. W. Yong, S. Whiting, J. C. Crichton, S. Hansen, S. J. Kish, Ann. Neurol. 1985, 482–489.
R. Klein, Q. Wang, B. E. K. Klein, S. E. Moss, S. M. Meuer, Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1995, 36, 182–191.
M. A. Zarbin, Arch. Ophthalmol. 2004, 122, 598–614.
P. Haly, A. H. Milam, J. L. Dunaief, Arch. Ophthalmol. 2003, 121, 1099–1105.
M. Hadziahmetovic, Y. Song, N. Wolkow, J. Iacovelli, L. Kautz, M. P. Roth, J. L. Dunaief, Amer. J. Pathol. 2011, 179, 335–348.
M. Hadziahmetovic, Y. Song, P. Ponnuru, J. Iacovelli, A. Hunter, N. Haddad, J. Beard, J. R. Connor, S. Vaulont, J. L. Dunaief, Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2011, 52, 109–118.
X. He, P. Hahn, J. Iacovelli, R. Wong, C. King, R. Bhisitkul, M. Massaro-Giordano, J. L. Dunaief, Prog. Retin. Eye Res. 2007, 26, 649–673.
T. Zhou, Y. Ma, X. Kong, R. C. Hider, Dalton. Trans. 2012, 41, 6371–6389.
D. T. Dexter, S. A. Statton, C. Whitmore, W. Freinbichler, P. Weinberger, K. F. Tipton, L. Della Corte, R. J. Ward, R. R. Crichton, J. Neural. Transm. 2011, 118, 223–231.
M. Hadziahmetovic, Y. Song, N. Wolkow, J. Iacovelli, S. Grieco, J. Lee, A. Lyubarsky, D. Pratico, J. Connelly, M. Spino, Z. L. Harris, J. L. Dunaief, Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2011, 52, 959–968.
G. L. Forni, M. Balocco, L. Cremonesi, G. Abbruzzese, R. C. Parodi, R. Marchese, Movement Disorders 2008, 23, 904–907.
G. Abbruzzese, G. Cossu, M. Balocco, R. Marchese, D. Murgia, M. Melis, R. Galanello, S. Barella, G. Matta, U. Ruffinengo, U. Bonuccelli, G. L. Forni, Haematologica 2011, 96, 1708–1711.
A. I. Bush, Neurobiology of Aging 2002, 23, 1031–1038.
H. Zheng, L. M. Weiner, O. Bar-Am, S. Epsztejn, Z. I. Cabantchik, A. Warshawsky, M. B. H. Youdim, M. Fridkin, Bioorg. Med. Chem. 2005, 13, 773–783.
H. Zheng, D. Blat, M. Fridkin, J. Neural. Trans. 2006, 71, 163–172.
F. Molina-Holgado, A. Gaeta, P. T. Francis, R. J. Williams, R. C. Hider, J. Neurochem. 2008, 105, 2466–2476.
Y. Avramovich-Tirosh, T. Amit, O. Bar-Am, H. Zheng, M. Fridkin, M. B. Youdim, J. Neurochem. 2007, 100, 490–502.
R. A. Cherny, C. S. Atwood, M. E. Xilinas, D. N. Gray, W. D. Jones, C. A. McLean, K. J. Barnham, I. Volitakis, F. W. Fraser, Y. Kim, X. Huang, L. E. Goldstein, R. D. Moir, J. T. Lim, K. Beyreuther, H. Zheng, R. E. Tanzi, C. L. Masters, A. I. Bush, Neuron 2001, 30, 665–676.
C. W. Ritchie, A. I. Bush, A. Mackinnon, S. Macfarlane, M. Mastwyk, L. MacGregor, L. Kiers, R. Cherny, Q. X. Li, A. Tammer, D. Carrington, C. Mavros, I. Volitakis, M. Xilinas, D. Ames, S. Davis, K. Beyreuther, R. E. Tanzi, C. L. Masters, Arch. Neurol. 2005, 60, 1685–1691
D. Kaur, F. Yantiri, S. Rajagopalan, J. Kumar, J.Q. Mo, R. Boonplueang, V. Viswanath, R. Jacobs, L. Yang, M. F. Beal, D. DiMonte, I. Volitaskis, L. Ellerby, R. A. Cherny, A. I. Bush, J. K. Andersen, Neuron 2003, 37, 899–909.
University Hospital Lille Trial (FAIR-PARK1), http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00943748?term=FAIR-PARK-I&rank=1
Imperial College London Trial (DeferipronPD), http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01539837?term=deferiprone&rank=4
D. Song, Y. Song, M. Hadziahmetovic, Y. Zhong, J. L. Dunaief, Free Rad. Biol. Med. 2012, 53, 64–71.
T.P. Kruck, J.G. Cui, M.E. Percy, W.J. Lukiw, Cell Mol. Neurobiol. 2004, 24, 443–459.
H. Schugar, D. E. Green, M. L. Bowen, L. E. Scott, T. Storr, K. Bohmerle, F. Thomas, D. D. Allen, P. R. Lockman, M. Merkel, K. H. Thompson, C. Orvig, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 1716–1718.
R. C. Hider, S. Roy, Y. M. Ma, X. L. Kong, J. Preston, Metallomics 2011, 3, 239–249.
G. Liu, P. Men, W. Kudo, G. Perry, M. A. Smith, Neurosci. Lett. 2009, 455, 187–190.
D. Bebbington, C. E. Dawson, S. Gaur, J. Spencer, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2002, 12, 3297–3300.
H. Zheng, M. B. H. Youdim, M. Fridkin, J. Med. Chem. 2009, 52, 4095–4098.
L. R. Perez, K. J. Franz, Dalton Trans. 2010, 39, 2177–2187.
S. V. Torti, F. M. Torti, Cancer Res. 2011, 71, 1511–1514.
R. G. Stevens, B. I. Graubard, M. S. Micozzi, K. Neriishi, B. S. Blumberg, Int. J. Cancer 1994, 56, 364–369.
A. G. Smith, J. E. Francis, P. Carthew, Carcinogenesis 1990, 11, 437–444.
L. D. Miller, L. G. Coffman, J. W. Chou, M. A. Black, J. Bergh, R. D’Agostino, Jr., S. V. Torti, F. M. Torti, Cancer Res. 2011, 71, 6728–6737.
S. Nekhai, V. R. Gardeuk, in Iron Physiology and Pathophysiology in Humans, Eds G. J. Anderson, G. D. McLaren, Humana Press, New York, 2012, 477–495.
D. B. Lovejoy, D. R. Richardson, Curr. Med. Chem. 2003, 10, 1035–1049.
H.M. Hanauske-Abel, M.-H. Park, A.-R. Hanauske, A.M. Popowicz, M. Lalande, J.E. Folk, Biochim. Biophys. Acta, 1994, 1221, 115–124.
C. Hershko, Mol. Asp. Med. 1992, 13, 113–165.
R. J. Bergeron, Trends Biol. Sci. 1986, 11, 133–136.
J. Gao, D. R. Richardson, Blood 2001, 98, 842–850.
J. Yuan, D. B. Lovejoy, D. R. Richardson, Blood 2004, 104, 1450–1458.
D. Fu, D. R. Richardson, Blood 2007, 110, 752–761.
E. D. Weinberg, Biochim. Biophys. Acta 2009, 1790, 600–605.
N. H. Carbonetti, S. Boonchai, S. H. Parry, V. Vaisanenrhen, T. K. Korhonen, P. H. William, Infection and Immunity 1986, 51, 966–968.
S. Ford, R. A. Cooper, R. W. Evans, R. C. Hider, P. H. Williams, Eur. J. Biochem. 1988, 178, 477–481.
I. A. García-Montoya, T. S. Cendón, S. Arévalo-Gallegos, Q. Rascón-Cruz, Biochim. Biophys. Acta 2012, 1820, 226–236.
K. N. Raymond, E. A. Dertz, S. S. Kim, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003, 100, 3584–3588.
M. A. Holmes, W. Paulsene, X. Jide, C. Ratledge, R. K. Strong, Structure 2005, 13, 29–41.
J. R. Boelaert, S. J. Vandecasteele, R. Appelberg, V. R. Gordeuk, J. Infect. Dis. 2007, 195, 1745–1753.
R. C. Hider, Z. Liu, J. Pharm. Pharmacol. 1997, 49, 59–64.
G. F. Mabeza, Pharmacol. Ther. 1999, 81, 53–75.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2013 Springer Science+Business Media Dordrecht
About this chapter
Cite this chapter
Hider, R.C., Kong, X. (2013). Iron: Effect of Overload and Deficiency. In: Sigel, A., Sigel, H., Sigel, R. (eds) Interrelations between Essential Metal Ions and Human Diseases. Metal Ions in Life Sciences, vol 13. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-007-7500-8_8
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-007-7500-8_8
Published:
Publisher Name: Springer, Dordrecht
Print ISBN: 978-94-007-7499-5
Online ISBN: 978-94-007-7500-8
eBook Packages: Biomedical and Life SciencesBiomedical and Life Sciences (R0)