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Eisenstoffwechsel: Neuen Mechanismus entdeckt

Die Anämie chronischer Erkrankungen (ACD) ist die häufigste Form der Blutarmut bei hospitalisierten Patienten. Wissenschaftler um Prof. Günter Weiss und Dr. Igor Theurl von der Klinischen Abteilung für Allgemeine Innere Medizin 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 Universitätsklinik für Innere Medizin 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. Für die Abwehr von eindringenden Pathogenen ist dies 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 wird auch 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 Prof. Günter Weiss, leitender Oberarzt des Bereichs Klinische Infektiologie und Immunologie an der Klinischen Abteilung für Allgemeine Innere Medizin. In der renommierten Fachzeitschrift Blood berichten die Forscher um Prof. Günter Weiss und Dr. Igor Theurl über einen weiteren Fortschritt. Dr. Theurl konnte erstmals nachweisen, dass Hepcidin auch in menschlichen Fresszellen gebildet und diese Bildung zytokinabhänigig 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.