Erythroferron
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Englisch: erythroferrone
Definition
Erythroferron (ERFE) ist ein 2014 entdecktes Proteinhormon, das hauptsächlich von Erythroblasten des Knochenmarks gebildet wird. Es fungiert als Suppressor von Hepcidin und erhöht dadurch die Eisenverfügbarkeit für die Erythropoese.
Physiologie
Hepcidin-Ferroportin-Regulation
Hepcidin ist ein in der Leber gebildetes Peptidhormon, das bei Eisenüberschuss vermehrt ausgeschüttet wird.
Es bindet an den Eisentransporter Ferroportin und bewirkt dessen Internalisierung und Abbau. Dadurch werden die intestinale Eisenaufnahme in den Blutkreislauf und die Eisenfreisetzung aus Makrophagen gehemmt.
Erythroferron-Hepcidin-Achse
Bei gesteigerter Erythropoese, beispielsweise infolge einer Hypoxie, Blutung oder Hämolyse, stimuliert Erythropoetin (EPO) die Bildung von Erythroferron, insbesondere in basophilen und polychromatischen Erythroblasten.
Erythroferron hemmt die hepatische Hepcidinsynthese und erhöht dadurch die Verfügbarkeit von Ferroportin.
Hieraus resultieren:
- Gesteigerte intestinale Eisenresorption
- Erhöhte Eisenfreisetzung aus Makrophagen
- Verbesserte Eisenversorgung der Erythropoese
Dieser Mechanismus ermöglicht eine rasche Anpassung des Eisenstoffwechsels an einen erhöhten Eisenbedarf, noch bevor ein absoluter Eisenmangel entsteht.
Biochemie und Biosynthese
Erythroferron (ERFE) ist ein sekretorisches Glykoprotein aus der Familie der C1q/TNF-α-assoziierten Proteine (CTRP) und wird beim Menschen durch das Gen FAM132B kodiert.[1][2]
Das humane Vollängenprotein umfasst 354 Aminosäuren, besitzt eine Signalpeptid-Sequenz für die Sekretion und eine typische Domänenorganisation mit variabler Region, kollagenähnlichem Abschnitt und C-terminaler globulärer Domäne.[2][3]
Die Bildung von ERFE wird vor allem in Erythroblasten des Knochenmarks und, bei entsprechender Stimulation, auch der Milz induziert.[2][4]
Die Expression steigt nach Erythropoetin-Stimulation an und wird über den JAK2-STAT5-Signalweg vermittelt.[5][4]
Pathophysiologie
Ineffektive Erythropoese
Bei Erkrankungen wie der β-Thalassämie und bestimmten Formen der myelodysplastischen Neoplasien (MDS)[6] kann die erythroide Hyperplasie eine übermäßige Erythroferronproduktion verursachen.
Die anhaltende Hepcidinsuppression begünstigt eine gesteigerte intestinale Eisenresorption und kann zur sekundären Eisenüberladung beitragen.
Verminderte Erythropoese
Bei chronischer Niereninsuffizienz kann ein EPO-Mangel zu einer verminderten Erythroferronproduktion führen.
Bei der Anämie chronischer Erkrankungen (ACD) wird die Hepcidinsynthese zusätzlich durch proinflammatorische Zytokine, insbesondere Interleukin-6, stimuliert.
Das erhöhte Hepcidin führt zu:
- Verminderter intestinaler Eisenresorption
- Reduzierter Eisenfreisetzung aus Makrophagen
- Funktionellem Eisenmangel trotz vorhandener Eisenspeicher
Diagnostische Bedeutung
Erythroferron kann in Serum oder Plasma grundsätzlich mittels Immunoassays, vor allem als Sandwich-ELISA, bestimmt werden; dafür wurden kommerzielle und experimentelle Testsysteme beschrieben.[7][2]
Als potenzieller Biomarker spiegelt ERFE die erythropoetische Aktivität und die hepatische Hepcidin-Suppression wider und wird deshalb als Marker der Eisenmobilisierung und der gesteigerten Erythropoese diskutiert.[2][3]
Eine etablierte Routinediagnostik besteht jedoch nicht, da bisher keine standardisierte breite Verfügbarkeit, keine einheitlichen Referenzbereiche und keine klinisch validierte Routineanwendung für die Diagnostik von Eisenstoffwechselstörungen vorliegen.[2][3]
Therapeutische Bedeutung
Die Erythroferron-Hepcidin-Achse stellt ein potenzielles therapeutisches Angriffsziel bei Erkrankungen mit gestörter Eisenhomöostase dar.
- Anämie chronischer Erkrankungen: Die Gabe von rekombinantem Erythroferron könnte durch Suppression von Hepcidin die Eisenverfügbarkeit verbessern.
- β-Thalassämie: Erythroferron-Antagonisten könnten die überschießende Hepcidinsuppression reduzieren und dadurch einer Eisenüberladung entgegenwirken.
Diese Therapieansätze befinden sich im experimentellen bzw. präklinischen Forschungsbereich und gehören bislang nicht zur etablierten Standardtherapie.
Literatur
- Onkopedia – Eisenmangel und Eisenmangelanämie, abgerufen am 27.10.2026
- Erythroferrone in focus: Emerging perspectives in iron metabolism and hematopathologies, abgerufen am 27.10.2026
Quellen
- ↑ Yin, Erythroferrone: An Erythroid Regulator of Hepcidin and Iron Metabolism, PMC6745900, 2018
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Wang, Erythroferrone structure, function, and physiology: iron homeostasis and beyond, PMC8026552, 2020
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Blood Science, Erythroferrone in focus: emerging perspectives in iron metabolism and hematopathologies, 2024
- ↑ 4,0 4,1 Sun, Characterization of erythroferrone structural domains associated with regulation of hepcidin expression, PMC10692919, 2023
- ↑ Wang, Iron Mining for Erythropoiesis, PMC9140467, 2022
- ↑ Khoury et al., The 5th edition of the World Health Organization Classification of Haematolymphoid Tumours: Myeloid and Histiocytic/Dendritic Neoplasms, Leukemia, 2022
- ↑ Ganz, Erythroferrone: an erythroid regulator of iron metabolism and hepcidin expression, PMID:28302774, Journal of Clinical Investigation, 2017