Neue Hoffnung bei Eisenspeicherkrankheit

Eisen ist ein für den menschlichen Organismus lebenswichtiges Element, zuviel davon kann aber zu Gewebeschädigungen oder gar zu Organversagen führen. Forscher aus Innsbruck und Heidelberg haben nun eine überraschende Entdeckung gemacht, die neue therapeutische Ansätze für die weit verbreitete Eisenspeicherkrankheit eröffnen könnte: Mit einem bisher vor allem bei Bluthochdruck eingesetzten Medikament konnte die Eisenüberladung in Tiermodellen effizient behandelt werden. Die Wissenschaftler um Prof. Günter Weiss von der Medizinischen Universität Innsbruck berichten darüber in der Online-Ausgabe der Zeitschrift Nature Medicine.

Die primäre Eisenspeicherkrankheit (Hereditäre Hämochromatose) ist eine der häufigsten Erbkrankheiten in Mittel- und Nordeuropa. Sie wird über ein defektes Gen (HFE) vererbt, das bei etwa jedem Zehnten vorkommt. Wird dieses defekte Hämochromatose-Gen sowohl von der Mutter als auch dem Vater auf das Kind übertragen, kommt es zur Erkrankung. Allein in Österreich sind davon bis zu 25.000 Personen betroffen. Eine vermehrte Eisenaufnahme über den Darm und eine ungenügende Ausscheidung von Eisen über die Niere führen zur zunehmenden Eisenablagerung in Organen, wie der Leber, dem Herzen, der Bauchspeicheldrüse und den Gelenken. Da Eisen die Bildung von gefährlichen Sauerstoffradikalen fördert, hat dies über die Jahre verstärkende Gewebeschädigungen bis hin zum Organversagen zur Folge. Zu ähnlichen Beschwerden führen sekundäre Eisenüberladungen, wie sie bei häufigen Bluttransfusionen zur Behandlung von Blutarmut bei angeborenen oder erworbenen Blutbildungsstörungen oder im Rahmen von Tumorerkrankungen vorkommen. Die therapeutischen Möglichkeiten zur Behandlung vor allem letzterer Eisenüberladungszustände waren bisher sehr beschränkt.

Medikament steigert Eisentransport

Die Forscher um Prof. Günter Weiss von der Univ.-Klinik für Innere Medizin an der Medizinischen Universität Innsbruck haben nach Möglichkeiten gesucht, die Eisenabfuhr pharmakologisch zu beschleunigen. Bereits in früheren Arbeiten fanden sie heraus, dass ein bestimmtes Membraneiweiß (divalenter Metalltransporter-1, DMT-1) das Eisen durch die Zellen transportiert und in der Pathophysiologie der Eisenüberladung eine zentrale Rolle spielt. Mithilfe einer eigens entwickelten Selektionsmethode konnten die Forscher nun eine Substanz identifizieren, die den Eisentransport über DMT-1 um das zehn- bis hundertfache steigert. Nifedipin ist ein Kalziumantagonist, der bei der Behandlung von Bluthochdruck bereits breite Anwendung findet. In Mausmodellen für primäre und sekundäre Eisenüberladung konnte gezeigt werden, das Nifedipin zu einer Mobilisierung von Eisen aus der Leber und zu einer vermehrten Ausscheidung von Eisen über die Niere führt. Dadurch konnten in diesen Tiermodellen sowohl genetische als auch alimentäre Eisenüberladungszustände effektiv behandelt werden. In Mäusen, die einen genetischen Defekt im Protein DMT-1 aufweisen, funktionierten diese Mechanismen nicht so effektiv. „Der Zusammenhang zwischen dem Kalziumtransport und Eisenstoffwechsel war für uns etwas völlig Neues und Unerwartetes“, sagt Prof. Günter Weiss. „Neben der Charakterisierung dieser neuen physiologischen und pharmakologischen Eigenschaften des Eisenstoffwechsels haben wir damit einen gänzlich neuen therapeutischen Ansatz entdeckt. In zukünftigen Studien werden wir untersuchen, ob wir diese bei der großen Zahl von Menschen mit primären und sekundären Eisenüberladungszuständen anwenden können.“

Erfolgreiche Zusammenarbeit

Der dem Phänomen zugrundeliegende elektrophysiologische und molekulare Mechanismus, über den Nifedipin den Eisentransport stimuliert, konnte durch eine enge Kooperation mit der Universität Heidelberg, dem Europäischen Molekularbiologischen Labor (EMBL) in Heidelberg und der Sektion für Physiologie der Medizinischen Universität Innsbruck aufgeklärt werden. Unterstützt wurde die Studie vom österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF).