Auswirkungen der Eisensättigung und der Eisenchelat-Therapie auf die angeborene Immunität bei menschlicher Endotoxämie

Systemische Entzündungen gehen mit tiefgreifenden Veränderungen der Eisenverteilung einher, hauptsächlich unter dem Einfluss von Hepcidin, was zur Sequestrierung von Eisen in Makrophagen des retikuloendothelialen Systems und schließlich zu einer entzündungsbedingten Anämie führt. Diese Umverteilung von Eisen könnte einen wirksamen Abwehrmechanismus gegen eine Vielzahl von Krankheitserregern darstellen, die Eisen für Replikation und Wachstum benötigen. Die Tatsache, dass die Eisenrückhaltungsstrategie ein so hochkonservierter Teil der angeborenen Immunantwort ist, zeigt, dass Eisenhomöostase und Immunität eng miteinander verbunden sind. Gleichzeitig haben mehrere Studien an Tiermodellen immunmodulierende Wirkungen sowohl von Eisen als auch von Eisenchelatbildung gezeigt: Es wurde gezeigt, dass Eisensaccharose die Entzündungsreaktion und die damit verbundene Mortalität verstärkt, während Eisenchelatbildung in Mausmodellen für Entzündung und Sepsis Entzündungen abzuschwächen und das Ergebnis zu verbessern scheint . Die immunmodulatorischen Wirkungen von Eisenpräparaten und Chelatoren werden hauptsächlich auf ihre Fähigkeit zurückgeführt, die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) zu verstärken oder zu reduzieren. Es wird angenommen, dass eine Unterfraktion des nicht an Transferrin gebundenen, katalytisch aktiven Eisens, das labile Plasmaeisen, dafür verantwortlich ist, da dieses freie Eisen leicht Elektronen abgeben oder aufnehmen kann und dadurch Redoxreaktionen antreibt. Oxidativer Stress ist mit der Ausbreitung der Immunantwort und der endothelialen Dysfunktion verbunden und trägt zur Organschädigung bei, die bei systemischen Entzündungen auftritt. Dementsprechend üben Antioxidantien eine entzündungshemmende Wirkung aus. Daher gilt die Eisenchelatbildung aus zwei verschiedenen Gründen als wertvolle adjuvante Therapie bei Infektionen: Hemmung des Bakterienwachstums und Schutz der Organe vor entzündungsbedingtem oxidativem Stress.

Die Auswirkungen des Eisenstatus auf die Immunantwort wurden bisher hauptsächlich in In-vitro- und Tiermodellen untersucht, häufig unter Verwendung supratherapeutischer Dosierungen von Eisenspendern oder Eisenchelatoren. Es fehlen Daten zur Wirkung von Eisenbeladung und Eisenchelatbildung bei systemischen Entzündungen beim Menschen. Die Ziele der vorliegenden Studie bestanden darin, die akute Wirkung therapeutischer Dosierungen der Eisensättigung und der Eisenchelat-Therapie auf die Eisenhomöostase, oxidativen Stress, die angeborene Immunantwort und subklinische Organschäden bei systemischen Entzündungen zu untersuchen, die durch experimentelle Endotoxämie beim Menschen in vivo hervorgerufen wurden.