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Hepcidin, der neu entdeckte Hauptregulator des Eisenstoffwechsels
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Unter physiologischen Bedingungen wird die Eisen-Homöostase aufrecht erhalten, da sowohl ein Eisenmangel als auch eine Eisenüberladung des Organismus zu zellulären Dysfunktionen führt.
Die Regulation erfolgt bei der Eisenadsorption im Dünndarm, eine Regulation über die Abgabe von Eisen gibt es nicht.
Mehrere Regulatoren der Eisenadsorption wurden angenommen:
- Ein Speicherregulator, der die intestinale Eisenresorption in Abhängigkeit vom Körpereisengehalt moduliert.
- Ein erythropoietischer Regulator, der die Eisenadsorption dem Bedarf der Erythropoese unabhängig vom Eisenspeicher anpasst.
- Ein diätetischer Regulator, der die Eisenadsorption in Abhängigkeit der erfolgten Eisenaufnahme beeinflusst, unabhängig vom Eisenspeicher und unabhängig von der Erythropoese.
Diese Regulationszentren liegen im Organismus weit voneinander entfernt. Deshalb wurden lösliche Komponenten im Plasma vermutet, die das kommunizierende Signal zwischen den verschiedenen Teilen liefern.
Die Pathogenese der Anämie bei chronischen Infektionen und die Regulation der Eisenadsorption und -verteilung waren die wichtigsten ungelösten Probleme der klassischen Hämatologie.
In den letzten drei Jahren sind auf diesem Gebiet große Fortschritte erzielt worden durch die Entdeckung des Hepcidin, das die auseinanderliegenden Teile des Eisenstoffwechsels verbindet. Damit war die molekulare Basis dieser Signale erkannt.
Hepcidin wurde zunächst von zwei Forschergruppen unabhängig voneinander als ein zirkulierendes antimikrobielles Peptid aus menschlichem Urin und Blut isoliert. Dieses Peptid wurde Hepcidin (hepatic bactericidal protein) genannt. Es wird hauptsächlich in der Leber gebildet.
Schon bald darauf wurde der Zusammenhang zwischen Hepcidin und Eisenstoffwechsel gefunden: Hepcidin-Expression in den Hepatozyten steigt bei Eisenüberladung und vermindert sich bei Eisenmangel.
Hepcidin limitiert die intestinale Eisenadsorption und fördert die Eisenretention im Retikulo-endothelialen System (RES).
Hepcidin spielt eine Hauptrolle bei der Dysregulation der Eisen-Homöostase bei chronischen Entzündungen.
Entzündung bewirkt eine Up-Regulation von Hepcidin, was zu einer Hemmung der Eisenadsorption und zu einer Hemmung der Eisenfreisetzung im RES führt.
Hepcidin ist auch an der Entwicklung der Hämochromatose beteiligt, die durch eine Mutation im HFE-Gen entsteht.
Partieller Hepcidinmangel trägt vermutlich zur Eisenüberladung in den meisten Fällen von Hämochromatose bei. Wenn diese Hypothese zutrifft, ist es möglich, Hämochromatose mit Hepcidintherapie zu behandeln. Andererseits könnten Hepcidin-Antagonisten bei der Anämie bei chronischen Entzündungen eine adäquate Therapie sein, zumal bei dieser Erkrankung die EPO-Therapie oft nicht hilft.
Literatur:
Ganz, T. Blood 102:783 (2003)
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