Ferritin

Ferritin bildet einen großen, annähernd kugelförmigen Proteinkomplex aus 24 Untereinheiten. Es setzt sich aus zwei Typen von Untereinheiten zusammen: der schweren H-Kette (ca. 21 kDa) mit Ferroxidase-Aktivität und der leichten L-Kette (ca. 19 kDa), welche die Nukleation des Eisens vermittelt. Das gewebespezifische Verhältnis von H- zu L-Ketten bestimmt, ob ein saures oder basisches Isoferritin vorliegt. Insgesamt existieren mehr als 20 Isoferritine.

In basischer Form (L-reich) kommt Ferritin vor allem in den Hepatozyten und den retikuloendothelialen Zellen von Knochenmark, Milz und Leber vor. Die saure Form (H-reich) findet man im Herzen, den Nieren, der Plazenta, aber auch in Tumoren.

Ein Ferritin-Molekül hat einen Durchmesser von etwa 12 nm (Innenraum ca. 8 nm) und kann bis zu etwa 4.500 Eisenionen aufnehmen. Zweiwertiges Eisen (Fe²⁺) gelangt durch Kanäle im Proteinmantel ins Innere, wird durch die Ferroxidase-Aktivität der H-Kette zu dreiwertigem Eisen (Fe³⁺) oxidiert und in Form von Eisen(III)-oxidhydroxid (FeOOH, Ferrihydrit) gespeichert. Den eisenfreien Proteinmantel des Ferritins bezeichnet man als Apoferritin. Er wird von zahlreichen Kanälen durchzogen, die wahrscheinlich den Eisentransport vom bzw. in das Zytoplasma vermitteln. Das eisenfreie Apoferritin hat ein Molekulargewicht von etwa 450.000 Dalton. Mit zunehmendem Eisengehalt nimmt die Masse zu.

Ferritin wird von fast allen Körperzellen synthetisiert. Die Syntheserate wird über die intrazelluläre Eisenkonzentration reguliert und durch die mRNA-bindenden Proteine IRP1 und IRP2 (IRP = iron regulatory protein) vermittelt. Diese werden auch als IRE-BP 1 und 2 (iron-responsive element-binding protein) bezeichnet.

• Liegt kein Eisen vor, bindet IRP an die Ferritin-mRNA und verhindert so deren Translation.
• Liegt Eisen vor, verändert IRP seine Konformation und dissoziiert von der mRNA ab, die dann translatiert wird. So kann die Zelle je nach Eisenvorkommen die Menge an Ferritin kontrollieren.

Ferritin ist einer der Eisenspeicher des Menschen. Es wird in geringen Mengen in das Blutplasma freigesetzt und kann als Indikator für die Eisenversorgung dienen.

Ein erniedrigtes Serumferritin spricht in der Regel für entleerte Eisenspeicher. Umgekehrt schließt ein normales oder erhöhtes Serumferritin einen Eisenmangel nicht sicher aus, da Ferritin als Akute-Phase-Protein bei Entzündungen und Gewebeschäden erhöht sein kann. Die Interpretation des Serumferritins sollte daher vor allem bei entzündlichen Erkrankungen im klinischen Kontext und zusammen mit weiteren Parametern des Eisenstoffwechsels erfolgen.

siehe Hauptartikel: Serumferritin

Ferner kann Ferritin im Liquor zur Diagnose einer Subarachnoidalblutung bestimmt werden. Durch den Abbau des Hämoglobins in phagozytierenden Liquormakrophagen wird das frei werdende Eisen in seine Speicherformen überführt, wodurch die Ferritinkonzentration im Liquor über die ersten Tage nach dem Blutungsereignis kontinuierlich ansteigt^[1] und noch über Monate erhöht bleiben kann.^[2]

• Bildquelle Podcast: © Midjourney