Programmierter Erythrozyten-Zelltod bei Bleivergiftungen und Eisenmangelanämie

Abstract

Eisenmangelanämie und Bleiintoxikation verstärken die Empfindlichkeit der Erythrozyten für stressinduzierte Apoptose.

Dieser Effekt ist nicht zuletzt auf die verstärkte Aktivität des Ca2+-abhängigen Kationenkanals zurückzuführen. Die zelluläre Zunahme des intrazellulären Ca2+ durch Aktivierung dieses Kanals wiederum aktiviert die Scramblase. Dies zieht nun unmittelbar die Präsentation von Phosphatidylserin auf der äußeren Zellmembran und die Aktivierung des GARDOS-Kanals mit einem anschließenden Verlust von KCl und die konsekutive Schrumpfung der Zelle nach sich.

Die bereits beschriebenen Mechanismen können für das beschleunigte Recycling der Erythrozyten im Kreislauf verantwortlich sein und möglicherweise die Symptome der Blei-induzierten Anämie, sowie der Eisenmangelanämie erklären. Die Studie eröffnet somit neue Aspekte bezüglich der pathophysiologischen Ursachen für eine Anämie.

Ferner entstehen hieraus Ideen für neue Behandlungsansätze. Dazu gehören potentielle Hemmstoffe der erythrozytären Apoptose als Medikamente gegen verschiedene Anämieformen. Durch ihre Anwendung wäre das Ausmaß der Symptomkomplikationen möglicherweise geringer und die Indikationsstellung für eine Blut-Transfusion möglicherweise dehnbar. Die Prognose der chronischen Herzinsuffizienz wird beispielsweise durch eine Anämie entscheidend verschlechtert und verbessert sich durch deren adäquate Behandlung. Ein medikamentöses Eingreifen wäre durch das detaillierte Wissen über die pathophysiologischen Entstehungsmechanismen der Anämie erheblich erleichtert.

Recapitulatory it is to say that both, iron-deficiency causing anemia and lead-intoxication, enhance the sensibility of erythrocytes to run into stress induced apoptosis. This effect isn´t only caused by the increased activity of a calcium dependant cation channel. The gain of intracellular Ca2+ by this mechanism again activates an enzyme called scramblase, which is proximately causing phosphatidylserine-exposure on the outer cell membrane and activation of the GARDOS-channel with consecutive loss of intracellular potassium-chloride inducing cell shrinkage. Erythrocytes exposing phosphatidylserine are recognized, bound, engulfed and degraded by macrophages. According to this red blood cells can be filtered of the circulating blood. These pathways are possibly responsible for the accelerated recycling of erythrocytes in circulation and therefore provide an explanation of the symptoms of the mentioned forms of anemia. This study opens some new aspects of pathophysiologic reasons of anemia. It also develops novel ideas of individual treatment, e. g. potential inhibitors of erythrocyte apoptosis. By application of these medications complications of severe forms of anemia could eventually be alleviated and patients would need fewer blood transfusions. The prognosis of chronic heart disease is decisively influenced by anemic conditions and could be improved by adequate treatment. Drug intervention would strongly be eased by detailed knowledge about concrete mechanisms of erythrocyte apoptosis and its connection with anemia.