Akut porfíriák kezelésében sikeresen alkalmazzák a hemet, annak ellenére, hogy a kezelésnek gyakran súlyos, az érrendszert érintő mellékhatásai vannak. Hem-arginátot alkalmazva a mellékhatások nem jelentkeznek. Kísérleteinkben a hem-arginát, szemben a hemmel nem fokozta a hidrogén-peroxiddal, illetve aktivált neutrofil granulocitákkal előidézett endotheliális citotoxicitást. A vizsgált hem analógok közül a vas-deuteroporfirin IX, 2,4-biszulfonát, a vas-koproporfirin III, és a deuteroporfirin IX, 2,4-diglikol szintén nem szenzitizálta a sejteket. Ezzel szemben a lipid oldékony vas-deuteroporfirin IX fokozta az oxidatív sejtkárosodást. A hem az LDL oxidatív modifikációját katalizálva is veszélyezteti a vaszkuláris sejtek integritását. A hemmel oxidált LDL toxikus az endotheliális sejteke. A hemel illetve hem-argináttal katalizált LDL lipid-peroxidáció kinetikája eltér. A hem-argináttal katalizált reakciónál hosszabb a reakció maximális sebességéig eltelt idő (ΔT at Vmax), és a propagációs fázisban mért maximális sebesség is lassúbb, mint a hemmel katalizált reakcióban. Lipid-peroxidációs termékek koncentrációjának mérésével is bizonyítottuk, hogy a hem-arginát kevésbé képes oxidálni az LDL-t mint a hem. Ennek következtében a hem-argináttal és hidrogén-peroxiddal kondicionált LDL kevésbé volt toxikus humán endotheliális sejtekre, mint a hemmel és hidrogén-peroxiddal kezelt LDL. Annak ellenére, hogy a hem-arginát nem fokozta az oxidánsok mediálta citotoxicitást, a hemhez és a vas-deuteropofirinhez hasonlóan bejut a sejtekbe, és hem-oxigenáz mRNS indukciót, valamint HO enzimaktivitás-növekedést okoz. A hem-oxigenáz indukciója együtt jár a ferritin szintjének emelkedésével. Azonban a hasonló mértékű HO indukció ellenére a hem-argináttal kezelt sejtekben a ferritin szintje csak megduplázódott, míg a hemmel kezelt sejtek ferritin szintje hússzorosa volt a kontrolnak. Bilirubin képződés alapján bizonyítottuk, hogy a hem.-arginát rosszabb szubsztrátja a hem-oxigenáznak mint a hem, így a reakcióban kevesebb vas válik szabaddá, ami magyarázhatja a ferritin indukcióban mért különbségeket a hemmel illetve hem-argináttal kezelt sejtek között. A vas-porfirinek nem befolyásolták a sejtek H- és L-ferritin mRNS szintjeit, ami a ferritin szintézis poszttranszkripciós szabályzásával magyarázható. A hem kezelés hatására bekövetkező HO és ferritin indukció a sejteket rezisztenssé teszi egy normál esetben toxikus oxidatív sokkal szemben. Számos tanulmányban bizonyították, hogy a rezisztencia kialakulásáért a ferritin a felelős. A ferritin az oxidatív károsodásban központi szereppel bíró intracelluláris vasat katalitikusan inaktív formában megköti. Hem illetve vas-protoporfirin kezelés hatására a sejtek hem-oxigenáz és ferritin szintje jelentősen megemelkedett, s a sejtek rezisztensek voltak a hemmel és hidrogén-peroxiddal előidézett oxidatív stresszel szemben. Hem-arginát hatására a sejtekben bekövetkező jelentős hem-oxigenáz, de csekély mértékű ferritin indukció nem nyújtott védelmet a hemmel és hidrogén-peroxiddal kiváltott citotoxicitás ellen. A hidrofilebb tulajdonságú vas-porfirinek: a vas-deuteroporfirin IX, 2,4-biszulfonát, a vas-koproporfirin III, és a vas-deuteroporfirin IX, 2,4-diglikol nem indukálták a hem-oxigenázt és a ferritint sem, így az oxidatív rezisztencia sem alakult ki a kezelt sejtekben.

A hem-katabolizmus defektusának súlyos patológiai következményei vannak mind humán HO-1 deficiencia esetén, mind HO-1 knock out egerekben. A hem direkt módon toxikus, ezen túl mi egy másik utat is feltételeztünk, melyben a hem az LDL oxidatív modifikációján keresztül fejti ki károsító hatását. Ezt a feltételezést erősíti, hogy hemmel illetve methemoglobinnal inkubált plazmákból izolált LDL minták toxikusak voltak humán endotheliális sejtekre. Hasonlóan toxikus LDL-t izoláltunk a HO-1 deficiens beteg plazmájából. A toxikus LDL kialakulásában központi szerepe van a ferrohemoglobin methemoglobinná alakulásának, ugyanis a methemoglobinból a hem kiszabadul, míg a ferrohemoglobinból nem. A hem disszociációja után a szabad hem csoport képes bejutni az LDL-be annak ellenére, hogy a plazmában magas koncentrációban vannak jelen specifikus és aspecifikus hemkötő fehérjék. A hem-fehérje kötés erősítésével például a cianomethemoglobinban, vagy haptoglobinhoz kötött methemoglobinban a hem csoport stabilizálódik, és nem alakul ki toxikus LDL. A hemmel illetve methemoglobinnal inkubált plazmákból származó LDL-ek oxidatív modifikáltságát több módszerrel bizonyítottuk. Az LDL-ekben lipid-peroxidációs termékek jelentek meg, E vitamin tartalmuk és oxidatív rezisztenciájuk lecsökkent, elektroforetikus mobilitásuk fokozódott. A HO-1 deficiens beteg plazmájának spektrális analíziséből kiderült, hogy plazmájában nagyon magas a methemoglobin koncentrációja (~60 μM), így nem meglepő, hogy LDL-jének tulajdonságai a methemoglobinnal inkubált plazmából származó LDL tulajdonságaihoz hasonlítottak. A ferrohemoglobin önmagában nem idézte elő az LDL oxidatív modifikációját, azonban aktivált neutrofil granulocitákkal együtt adva a plazmához a szeparált LDL oxidált volt.
Az oxidált LDL endotheliális sejtekben citoprotektív géneket, hem-oxigenázt és ferritint indukál. A hemmel illetve methemoglobinnal kezelt plazmákból izolált LDL hatására humán umbilikális véna endotheliális sejtekben HO-1 mRNS indukciót, és a hem-oxigenáz aktivitás fokozódását tapasztaltuk. E mellett a sejtek ferritin szintje is megemelkedett. A ferrohemoglobinnal kezelt plazmából izolált LDL nem fokozta a hem-oxigenáz és a ferritin expresszióját, azonban aktivált neutrofil granulociták jelenlétében az LDL indukálta a hem-oxigenázt és a ferritint is. A HO-1 deficiens betegből izolált LDL egészséges humán endotheliális sejtekben fokozta a hem-oxigenáz enzimaktivitást, és a ferritin szintet is megduplázta.