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Eisen verschwindet in Fresszellen

Patienten mit Infektionen, Autoimmunerkrankungen und Tumoren leiden oft auch an chronischer Blutarmut. Durch die Ablagerung von Eisen in Fresszellen des Immunsystems entzieht der Körper den Krankheitserregern eine wichtige Lebensgrundlage. Innsbrucker Forscher um Prof. Günter Weiss vom Labor für Molekulare Infektiologie und Immunologie haben nun erstmals diese vermehrte Speicherung von Eisen in Makrophagen in vivo nachgewiesen und berichten darüber in der Zeitschrift Blood.

Die Anämie chronischer Erkrankungen (ACD) ist die häufigste Form von Blutarmut bei hospitalisierten Patienten und findet sich vor allem bei Krankheiten mit einer chronischen Aktivierung der zellvermittelten Immunität, wie Infektionen, Autoimmunerkrankungen und Tumoren. In der an der Medizinischen Universität Innsbruck entstanden Arbeit konnten Dr. Igor Theurl und Prof. Günter Weiss mit Ihren Kooperationspartnern erstmals nachweisen, dass es bei der chronischen Anämie zu einer vermehrten Speicherung von Eisen in den Fresszellen des Immunsystems (Makrophagen) kommt. Verursacht wird dies durch eine reduzierte Bildung des Eisenexportporteins Ferroportin, eine transkriptionelle und posttranslationale Reduktion, die durch Zytokine und das Akutphaseprotein Hepcidin bedingt wird. Damit kann das von Makrophagen aufgenommene Eisen nicht mehr aus den Fresszellen entweichen und ins Blut zurückgeführt werden. Da Eisen für die Bildung von Hämoglobin in roten Blutzellen (Erythrozyten) unverzichtbar ist, führt die sinkende Konzentration von Eisen im Kreislauf zur Blutarmut, Anämie.

Weiterer Mechanismus aufgeklärt

Die Wissenschaftler konnten in der in der Zeitschrift Blood publizierten Arbeit ferner zeigen, dass bei der Anämie chronischer Erkrankungen die Produktion des Blutbildungshormons Erythropoietin nicht an den Bedarf angepasst ist. Während bei einer zum Beispiel von einer Blutung verursachten Anämie der Erythropoeitin-Spiegel mit dem Ausmaß der Blutarmut ansteigt, ist das bei der chronischen Blutarmut nicht der Fall. Die Erythropoietinregulation ist vom für die Blutbildung notwendigen Bedarf entkoppelt. Dies lässt sich höchstwahrscheinlich auf einen Sensingdefekt der erythropoietinbildenden Zellen in der Niere zurückzuführen. „Unsere Arbeit schafft neue Erkenntnisse für die Pathophysiologie der Anämie chronischer Erkrankungen“, erklärt Prof. Weiss, „und liefert wichtige Ansatzpunkte für die Entwicklung neuer therapeutische Strategien zur Behandlung dieser extrem häufigen Anämie.“

Prof. Günter Weiss ist an der Klinischen Abteilung für Allgemeine Innere Medizin als leitender Oberarzt des Bereichs Klinische Infektiologie und Immunologie tätig. Seine Forschungen werden unter anderem vom FWF, dem Jubiläumsfonds der Nationalbank und den National Institutes of Health (NIH) unterstützt.