Eisenakkumulation: Neue Einblicke in die Entstehung fibrotischer Erkrankungen

Eine Fibrose wird mit verschiedenen chronischen Erkrankungen in Verbindung gebracht, darunter Lungenfibrose, Leberzirrhose, Nieren- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Wissenschaftler haben nun die entscheidende Rolle der Eisenansammlung bei der Entstehung fibrotischer Leiden beschrieben.

Die Forschenden vom Cellular Plasticity and Disease Laboratory des Institute for Research in Biomedicine (IRB) Barcelona (Spanien) unter der Leitung von Dr. Manuel Serrano untersuchten den Zusammenhang zwischen Eisenansammlung, Seneszenz und dem Seneszenz-assoziierten sekretorischen Phänotyp (SASP) – einem Kommunikationssystem in alternden Zellen, das sie dazu veranlasst, schädliche Moleküle freizusetzen. SASP wurde mit verschiedenen altersbedingten Krankheiten, einschließlich Fibrose, in Verbindung gebracht.

In ihrer in „Nature Metabolism“ veröffentlichten Arbeit beschreibt die Wissenschaftler das Potenzial des Eisennachweises mittels Magnetresonanztomographie (MRT) für die nichtinvasive Beurteilung der Fibroselast bei Patienten mit Nierenfibrose. Darüber hinaus zeigt das Team das Potenzial chemischer Verbindungen auf, die das angesammelte Eisen entfernen können, wie beispielsweise das des Medikaments Deferipron in der Prävention einer Fibrose auf und weist damit auf einen neuen Ansatz zur Behandlung fibrotischer Erkrankungen hin.

„Unsere Studie belegt, dass die Ansammlung von Eisen ein klinisch nutzbarer Treiber für pathologische Seneszenz und Fibrose ist und ebnet den Weg für neue Strategien zur Früherkennung und Behandlung fibrotischer Erkrankungen“, formuliert Dr. Mate Maus vom IRB Barcelona, einer der Hauptautoren der Studie. Derzeit leitet er das Aging and Cancer Laboratory am Vall d’Hebron Institute of Oncology (VHIO) in Barcelona, wo er zu altersbedingten Stoffwechselveränderungen forscht, die chronische Krankheiten und Krebs begünstigen.

Systemischer Eisenstoffwechsel

Bereits in der Vergangenheit wurde in einer Untersuchung über eine Ansammlung von Eisen im Zusammenhang mit einer Reihe von fibrotischen Erkrankungen berichtet. Auf der Grundlage der Ergebnisse dieser Studie vermuten die Wissenschaftler, dass es sich um ein gemeinsames Merkmal bei den meisten fibrotischen Erkrankungen handeln könnte. Die Untersuchung beleuchtet zwei unterschiedliche Rollen von Eisen bei der Fibrogenese. Erstens zeigt sie, dass übermäßiges extrazelluläres Eisen die Fibrogenese auslösen kann. Dies kann beispielsweise bei fibrotischen Erkrankungen im Zusammenhang mit kleinen Gefäßverletzungen auftreten, bei denen die Eisenfreisetzung aus dem Gefäßsystem ein ständiger Auslöser für die Fibrogenese sein kann. Zweitens zeigt die Studie, dass die Eisenansammlung ein intrinsisches Merkmal seneszenter Zellen ist, selbst bei normalen Werten für extrazelluläres Eisen. Die Ansammlung von Eisen ist ein Schlüsselereignis für die SASP und ihre profibrotischen Wirkungen auf das umliegende Gewebe.

Fibrose stoppen

Durch die Bekämpfung der Eisenanreicherung in seneszenten Zellen wollen die Forscher das SASP abschwächen und somit das Voranschreiten der Fibrose stoppen. „Obwohl diese Erkenntnisse einen bedeutenden Fortschritt in unserem Verständnis fibrotischer Erkrankungen darstellen, sind weitere Forschung und klinische Validierung von entscheidender Bedeutung, bevor diese Erkenntnisse in konkrete Behandlungen umgesetzt werden können“, schließt Serrano.