Zeitschrift für Fettleibigkeit und Therapeutika

Obesity Fitness Expo 2017: Fettleibigkeit führt zu Eiseneinlagerungen im Zwölffingerdarm von Mäusen, wahrscheinlich aufgrund einer erhöhten Produktion von aus Fettgewebe stammendem Hepcidin – Shougang Wei – Capital Medical University, China

Shougang Wei

Fettleibige Menschen und Tiere leiden häufiger an Eisenmangel als ihre normalgewichtigen Altersgenossen. Es war noch unklar, ob der mit Fettleibigkeit verbundene Eisenmangel ein echter oder funktioneller Eisenmangel ist. Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen von Fettleibigkeit auf die Eisenabsorption im Duodenalbereich und die Eisenansammlung in der Leber sowie die möglichen zugrunde liegenden Mechanismen zu ermitteln. C57BL/6J-Mäuse wurden nach dem Zufallsprinzip in eine Gruppe mit durch fettreiche Ernährung verursachter Fettleibigkeit (DIO) und eine Gruppe mit normaler Kontrollgruppe (NC) aufgeteilt und jeweils 16 Wochen lang gefüttert. Die orale Eisenabsorption wurde durch Messung des Serumeisens, des Lebereisens und des zurückgehaltenen Duodenaleisens 90 Minuten nach der intragastrischen Verabreichung einer 57 FeSO4-Lösung getestet. Die Proteinexpressionsniveaus von Eisentransportern in Duodenal und Leber wurden mittels Western Blotting ausgewertet. Die Hepcidin-mRNA-Spiegel in Leber und Fettgewebe wurden mittels Echtzeit-RT-PCR quantifiziert. Die Ergebnisse zeigten, dass DIO-Mäuse eine signifikant höhere Eisenretention im Duodenalbereich und eine niedrigere Eisenkonzentration in Plasma und Leber aufwiesen als NC-Mäuse. Die Proteinexpressionsniveaus von Ferroportin-1 (Fpn1) im Duodenum und des Transferrinrezeptors 2 (TfR2) in der Leber waren bei DIO-Mäusen deutlich verringert. Die Hepcidin-mRNA-Niveaus im viszeralen Fettgewebe, aber nicht in der Leber, waren bei DIO-Mäusen höher als bei NC-Mäusen. Abschließend sei bemerkt, dass Adipositas-bedingte Eisenmangelanämie auf eine beeinträchtigte Eisenabsorption im Darm zurückzuführen sein kann, wobei das Eisen in den Enterozyten des Duodenums zurückgehalten wird, und nicht darauf, dass es in der Leber angesammelt wird. Eine erhöhte Expression von Hepcidin im viszeralen Fettgewebe ist wahrscheinlich die unmittelbare Ursache für die Eisenabsorptionsstörung bei Adipositas, da sie eine Verringerung des duodenalen Fpn1 induziert. Die Eisenhomöostase wird durch Adipositas und Adipositas-bedingte Insulinresistenz in vielerlei Hinsicht beeinflusst. Einerseits kommen Eisenmangel und Anämie bei Personen in fortschreitenden Stadien von Adipositas häufig vor. Dieses Phänomen wurde bei Jugendlichen, Frauen und adipösen Personen, die sich einer bariatrischen Operation unterziehen, gut untersucht. Im Gegensatz dazu wird Hyperferritinämie mit normaler oder leicht erhöhter Transferrinsättigung bei etwa einem Drittel der Patienten mit Metabolischem Syndrom (MetS) oder nichtalkoholischer Fettlebererkrankung (NAFLD) beobachtet. Diese Konstellation wird als „Dysmetabolisches Eisenüberladungssyndrom (DIOS)“ bezeichnet. Hohe Eisenspeicher im Körper und Eisenmangel sind schädlich für die Gesundheit und die Entwicklung von mit Fettleibigkeit verbundenen Erkrankungen. Eisenmangel und Anämie können die mitochondriale und zelluläre Energiehomöostase beeinträchtigen und Inaktivität und Müdigkeit bei übergewichtigen Personen weiter erhöhen. Die mit Fettleibigkeit verbundene Entzündung ist eng mit Eisenmangel verbunden und beinhaltet eine beeinträchtigte duodenale Eisenabsorption, die mit einer geringen Expression von duodenalem Ferroportin (FPN) sowie hohen Konzentrationen von Hepcidin einhergeht. Dieser Bericht fasst den aktuellen Kenntnisstand zur Deregulierung der Eisenhomöostase bei Fettleibigkeit zusammen. Abnorme Eisenstatusparameter, die auf Eisenmangel oder -überladung hinweisen, sind bei übergewichtigen und fettleibigen Personen häufig.Eisenmangel ist ein besonderes klinisches Problem in der Adoleszenz, wenn der Eisenbedarf steigt, und bei krankhafter Fettleibigkeit im Erwachsenenalter. Eine Verschlechterung des funktionellen Eisenzustands ist hauptsächlich mit einer Entzündung des Fettgewebes und einer erhöhten Expression von Hepcidin verbunden, einem systemischen Eisenregulierungsprotein. Zytokine wie TNF-α, IL-1 und IL-6 sowie Adipokine (Leptin, Resistin) oder Hepcidin können Signale für fettleibiges, entzündetes AT sein und Veränderungen der physiologischen Eisenhomöostase fördern. Aufgrund des zugrunde liegenden Mechanismus einer verringerten Eisenaufnahme aus dem Darm ist die Behandlung von Eisenmangel mit oralen Nahrungsergänzungsmitteln oft unzureichend und eine parenterale Substitution ist daher erforderlich, insbesondere bei Patienten mit bariatrischer Chirurgie. Da Eisenmangel und -überladung nachteilige Auswirkungen auf die Entwicklung von mit Fettleibigkeit verbundenen Erkrankungen haben können, sind sorgfältige Untersuchungen und Behandlungen beider erforderlich.