Anämiebehandlungen können durch die Entdeckung roter Blutkörperchen entstehen
Eine neue Entdeckung darüber, wie der Körper rote Blutkörperchen bildet, könnte zu verbesserten Behandlungen für Anämie führen.
Forscher der Medizinischen Fakultät der Universität von Virginia in Charlottesville machten die Entdeckung, als sie untersuchten, warum der Körper bei eisenbeschränkten Anämien nicht genügend rote Blutkörperchen bildet.
Sie berichten über ihre Ergebnisse - die die Rolle des Hormons Erythropoietin (EPO) bei der Produktion roter Blutkörperchen betreffen - in der Journal of Experimental Medicine.
Anämie ist eine Bluterkrankung, bei der entweder der Körper nicht genügend rote Blutkörperchen hat, um Sauerstoff in das Gewebe zu transportieren, oder die roten Blutkörperchen fehlerhaft sind und ihre Arbeit nicht richtig ausführen können. Dies kann zu Schwäche, Müdigkeit, Konzentrationsschwäche und anderen Symptomen führen.
Weltweit ist Anämie ein großes Gesundheitsproblem, von dem mehr als 1,6 Milliarden Menschen betroffen sind.
In den Vereinigten Staaten ist Anämie ein „wachsendes Problem“. Die Prävalenz hat sich im Zeitraum 2003–2004 bis 2011–2012 von 4 auf 7 Prozent nahezu verdoppelt.
Eisen, rote Blutkörperchen und EPO
Es gibt viele Arten und Ursachen von Anämie. Die häufigsten beziehen sich auf Eisenmangel, den der Körper benötigt, um Hämoglobin herzustellen, das Protein in roten Blutkörperchen, das ihnen hilft, Sauerstoff zu transportieren.
Eisen ist auch für andere biologische Funktionen von entscheidender Bedeutung, und der Körper hat verschiedene Methoden entwickelt, um das Element zu erhalten, einschließlich des Recyclings aus abgebauten roten Blutkörperchen.
Zu viel Eisen kann giftig sein, und der Körper verfügt über Mechanismen, die sicherstellen, dass er in einem sicheren Bereich bleibt. Zum Beispiel begrenzt es die Absorption und deckt den größten Teil seines täglichen Bedarfs durch Recycling.
Rote Blutkörperchen werden im Knochenmark in einem komplizierten Prozess gebildet, der vom Hormon EPO gesteuert wird.
EPO sendet Anweisungen an Knochenmarkstammzellen, die diese über EPO-Rezeptoren an ihren Außenflächen erhalten.
EPO-Rezeptoren müssen sich außerhalb der Zellen befinden
Der Hauptautor Shadi Khalil, ein Doktorand in der Gruppe von Prof. Goldfarb, bemerkte jedoch etwas Überraschendes bei der Untersuchung von Knochenmarkszellen im Labor: Er bemerkte, dass sie viel EPO-Rezeptor in sich enthielten, jedoch nicht auf ihren Außenflächen.
Dies ließ ihn sich fragen, ob der Grund dafür, dass EPO-Hormonanweisungen bei manchen Menschen fehlschlagen, darin besteht, dass ihre Knochenmarkzellen nicht genügend EPO-Rezeptoren auf ihren Oberflächen haben.
Nach einigen Tests an Mäusen fanden die Forscher die Antwort auf die Frage - zumindest teilweise. Sie fanden heraus, dass "Mäuse mit erzwungener Oberflächenretention des Rezeptors keine Anämie mit Eisenmangel entwickeln".
Es gab jedoch noch ein weiteres Puzzleteil zu finden.
Erkenntnisse können neue Behandlungen befeuern
Es stellte sich heraus, dass ein anderes Mitglied des Teams bereits an dem fehlenden Teil arbeitete. Diese Arbeit zeigte, dass bei einem zu niedrigen Eisengehalt ein bestimmtes Protein, das den EPO-Rezeptor reguliert, verschwindet. Das Protein - das vom SCRIB-Gen kodiert wird - heißt Scribble.
"Scribble-Mangel reduziert die Oberflächenexpression des Epo-Rezeptors, behält aber selektiv das Überlebenssignal bei", bemerken die Autoren.
Mit anderen Worten, sie entdeckten, dass der Eisenspiegel im Blut den Scribble-Spiegel beeinflusst, der wiederum entscheidet, ob sich EPO-Rezeptoren innerhalb oder außerhalb der Knochenmarkszellen sammeln.
"Wir haben erkannt", erklärt Khalil, "dass dies eine Art komplizierte Symphonie war, die mit Eisen beginnt und letztendlich steuert, wie viel und welche Art von Nachrichten die Zellen erhalten."
Die Forscher hoffen, dass ihre Entdeckungen zur „Behebung der EPO-Resistenz“ zu neuen Therapien für Anämie führen werden.
"Wir haben die Schlüsselkomponenten", fasst Prof. Goldfarb die Ergebnisse zusammen und verweist auf den nächsten Schritt. "Und wir möchten die Hierarchie auf das Hauptregulierungselement verschieben, das dies kontrolliert."
"Wenn wir das tun, werden wir alternativen Behandlungsmethoden für Anämie so viel näher kommen."
Prof. Adam N. Goldfarb
