Nach der Bindung an den Transferrinrezeptor-1 wird der (Fe
3+)
2-Transferrin-Komplex durch Endozytose in die Zelle eingeschleust. Die Endosomen senken mittels einer ATP-abhängigen Protonenpumpe ihren pH-Wert auf pH = 5,5, wodurch Fe
3+ vom
Transferrin abkoppelt (Reduktion zu Fe
2+ folgt und Einbau in Häm bzw. Ablagerung in
Ferritin). Das eisenfreie Transferrin bleibt am Transferrinrezeptor und bewegt sich innerhalb von Minuten wieder zur Zelloberfläche, wo das Transferrin wegen des nunmehr physiologischen pH-Wertes freigesetzt wird. Eine normale Konzentration des löslichen Transferrinrezeptors ist ein Indikator für eine gute Eisenversorgung bei normaler Zahl und Menge der blutbildenden Zellen. Desgleichen tritt eine normale Konzentration des sTfR auch bei chronischen Entzündungen auf trotz Eisenmangels in den blutbildenden Zellen. Eine Erhöhung des löslichen Transferrinrezeptors zeigt sich bei allen Zuständen mit verstärkter Bildung von
Erythrozyten (ineffektive Erythropoese,
Hämolyse, in vivo und in vitro). Eine Verminderung des löslichen Transferrinrezeptors beobachtet man bei verminderter Bildung der roten Blutkörperchen (
aplastische Anämie,
Thalassämie). Diese Erhöhungen und Verminderungen sind diagnostisch ohne wesentlichen Nutzen. Anders beim Eisenmangel: Hier tritt auch bei chronischen Entzündungen durch den stärkeren Besatz der
Erythroblasten mit TfR eine Erhöhung des löslichen Transferrinrezeptors auf, wobei das Ferritin als Akute-Phase-Protein (s.
Akute-Phase-Proteine) trotz des Eisenmangels häufig Erhöhungen zeigt und damit nur der lösliche Transferrinrezeptor den Eisenmangel anzeigt. Eine hohe
Transferrinsättigung führt zur Holotransferrinbindung an TfR-1 an Hepatozyten. Nachdem sich HFE Protein aus der TfR-1-Bindung gelöst hat, bindet es an Membran-TfR-2, das ebenfalls Holotransferrin gebunden hat. Damit wird ein Signal zur Hepcidinexpression ausgelöst. Es folgt die Hemmung des Eisenexports aus den Enterozyten und den
Makrophagen (Eisensensing).