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Hämatologie 29. Jänner 2008

Fresszellen horten Eisen

Die Anämie chronischer Erkrankungen ist die häufigste Form der Blutarmut bei hospitalisierten Patienten. Wissenschaftler um Prof. Dr. Günter Weiss und Dr. Igor Theurl von der Universitätsklinik Innsbruck haben nun die Rolle eines molekularen Akteurs, Hepcidin, im Eisenstoffwechsel weiter erhellt. Sie berichten darüber in der Fachzeitschrift Blood.

Patienten mit Infektionen, Autoimmunerkrankungen oder Tumoren leiden oft an Blutarmut. Bei diesen Krankheiten mit einer chronischen Aktivierung der zellvermittelten Immunität spricht man deshalb von einer Anämie chronischer Erkrankungen (ACD). Die Arbeitsgruppe um Prof. Günter Weiss an der Uniklinik Innsbruck konnte in den letzten Jahren bereits wichtige pathophysiologische Mechanismen, die zur Ausbildung der ACD führen, aufklären. Die Arbeiten trugen maßgeblich zum Verständnis dieser häufigen Erkrankung bei. Als wesentlicher pathophysiologischer Mechanismus liegt der ACD eine vermehrte Speicherung von Eisen in den Fresszellen des Immunsystems (Monozyten, Makrophagen) zugrunde. Dies führt zu einer verminderten Verfügbarkeit des Eisens für die Blutbildung, wo das Eisen für die Herstellung des roten Blutfarbstoffes Hämoglobin benötigt wird. Die Folge ist die Entwicklung einer Anämie.
Ansatzpunkt für die Therapie wäre die Entwicklung von Hepcidin-Antagonisten, also Substanzen, welche die Bindung von Hepcidin an Hämoglobulin verändern, oder auch die Entwicklung von Antikörpern, um dadurch die Interaktion zu blockieren und das Eisen aus den Makrophagen wieder
herauszubekommen. Weiss gegenüber der Ärzte Woche: „Die Eisenspeichererkrankungen sind per se nicht so selten. Die genetische Hämochromatose etwa liegt bei etwa zehn Prozent der Bevölkerung in heterozygoter Form vor.“
Für die Abwehr von eindringenden Pathogenen ist die Absenkung des Eisenspiegels freilich eine grundlegende Strategie. Durch die Eisenspeicherung in den Immunzellen entzieht das Immunsystem den rasch wachsenden Mikroorganismen oder Tumorzellen das für ihre Entwicklung essentielle Eisen.

Hepcidin in Fresszellen gebildet

Auf molekularer Ebene konnte die Forschung bei ACD eine verminderte Expression des einzigen bekannten Eisenexporteurs, Ferroportin, in den Monozyten nachweisen. „Einerseits hemmen Immunbotenstoffe, so genannte Zytokine, die Ferroportintranskription, andererseits führt eine Interaktion von Ferroportin mit dem in der Leber gebildeten Peptid Hepcidin zum Abbau von Ferroportin und damit zur Blockade des Eisenexports aus den Fresszellen“, erklärt Weiss, leitender Oberarzt des Bereichs Klinische Infektiologie und Immunologie an der Klinischen Abteilung für Allgemeine Innere Medizin. In der Fachzeitschrift Blood (2007, Dec 11, Epub ahead of print) berichten Weiss und Theurl über einen weiteren Fortschritt. Theurl konnte erstmals nachweisen, dass Hepcidin auch in menschlichen Fresszellen gebildet und diese Bildung zytokinabhängig reguliert wird. Zudem gelang Theurl und seinen Forscherkollegen in einer Reihe von aufwendigen Experimenten der Nachweis, dass das von den Monozyten gebildete Hepcidin den Eisenstoffwechsel in diesen Zellen durch die Interaktion mit membranständigem Ferroportin in autokriner Weise reguliert. Die Forschungen wurden vom österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF), dem Jubiläumsfonds der Nationalbank und dem Tiroler Wissenschaftsfonds (TWF) unterstützt.

Quelle: Universität Innsbruck

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