Ferroportin – Funktion, Regulation & Erkrankungen
Ferroportin ist das einzige bekannte eisenexportierende Transportprotein im menschlichen Körper und spielt eine zentrale Rolle im Eisenstoffwechsel und der Eisenhomöostase.
Wissenswertes über "Ferroportin"
Ferroportin ist das einzige bekannte eisenexportierende Transportprotein im menschlichen Körper und spielt eine zentrale Rolle im Eisenstoffwechsel und der Eisenhomöostase.
Was ist Ferroportin?
Ferroportin (auch bekannt als Ferroportin-1, FPN1 oder SLC40A1) ist ein transmembranes Transportprotein, das als einziger bekannter Eisenexporter in menschlichen Zellen fungiert. Es ist essenziell für die Regulierung des Eisenhaushalts im Körper und kommt vor allem in Zellen vor, die Eisen aufnehmen, speichern oder freisetzen – darunter Darmepithelzellen, Makrophagen und Hepatozyten (Leberzellen).
Vorkommen und Funktion
Ferroportin ist in verschiedenen Geweben und Zelltypen exprimiert:
- Dünndarmepithelzellen (Enterozyten): Hier transportiert Ferroportin absorbiertes Eisen aus der Darmzelle in den Blutkreislauf.
- Makrophagen: Diese Immunzellen bauen alte rote Blutkörperchen ab und recyceln das dabei freigesetzte Eisen mithilfe von Ferroportin zurück ins Blut.
- Hepatozyten: Die Leber speichert überschüssiges Eisen und gibt es bei Bedarf über Ferroportin wieder ab.
- Plazenta: Ferroportin ermöglicht den Eisentransfer von der Mutter zum ungeborenen Kind.
Ohne funktionsfähiges Ferroportin würde Eisen in den Zellen akkumulieren und könnte nicht in den Blutkreislauf gelangen, was zu einem systemischen Eisenmangel führt – trotz ausreichender zellulärer Eisenspeicher.
Regulation durch Hepcidin
Die Aktivität von Ferroportin wird maßgeblich durch das Leberhormon Hepcidin reguliert. Hepcidin ist der zentrale Regulator des Eisenstoffwechsels:
- Bei erhöhtem Eisenspiegel oder Entzündungen schüttet die Leber vermehrt Hepcidin aus.
- Hepcidin bindet an Ferroportin auf der Zelloberfläche, was zur Internalisierung und zum anschließenden Abbau (Degradation) von Ferroportin führt.
- Dadurch wird der Eisenexport aus den Zellen gehemmt, und weniger Eisen gelangt in den Blutkreislauf.
- Bei niedrigem Eisenspiegel oder erhöhtem Erythropoese-Bedarf (Blutbildung) sinkt die Hepcidin-Ausschüttung, Ferroportin bleibt auf der Zelloberfläche aktiv, und mehr Eisen wird freigesetzt.
Diese Hepcidin-Ferroportin-Achse ist ein hochpräzises Regelsystem, das verhindert, dass der Körper zu wenig oder zu viel Eisen im Blut zirkulieren lässt.
Ferroportin und Erkrankungen
Ferroportin-Erkrankung (Hämochromatose Typ 4)
Mutationen im SLC40A1-Gen, das für Ferroportin kodiert, können zu einer erblichen Eisenspeicherkrankheit führen, die als Ferroportin-Erkrankung oder Hämochromatose Typ 4 bezeichnet wird. Es werden zwei Varianten unterschieden:
- Typ 4A (Loss-of-function-Mutation): Ferroportin verliert seine Transportfunktion. Eisen reichert sich vor allem in Makrophagen an. Der Serum-Eisenspiegel ist meist niedrig-normal, der Ferritinwert erhöht.
- Typ 4B (Gain-of-function-Mutation): Ferroportin ist resistent gegenüber Hepcidin und wird nicht mehr durch dieses reguliert. Es kommt zu einer übermäßigen Eisenfreisetzung und systemischer Eisenüberladung, ähnlich der klassischen Hämochromatose Typ 1.
Anämie bei chronischen Erkrankungen
Bei chronischen Entzündungskrankheiten (z. B. rheumatoide Arthritis, chronische Nierenerkrankung, Tumorerkrankungen) ist der Hepcidin-Spiegel dauerhaft erhöht. Dies führt zu einem verstärkten Abbau von Ferroportin, wodurch Eisen in Makrophagen und anderen Zellen eingeschlossen wird und nicht mehr für die Blutbildung zur Verfügung steht. Die Folge ist eine Anämie der chronischen Erkrankung (auch: funktioneller Eisenmangel).
Therapeutischer Ansatz
Die Hepcidin-Ferroportin-Achse ist ein wichtiger Ansatzpunkt für neue Therapien bei Eisenstoffwechselstörungen. So werden derzeit Hepcidin-Antagonisten und Ferroportin-Aktivatoren klinisch erforscht, um z. B. die Anämie bei chronischen Erkrankungen zu behandeln. Ein Beispiel ist Vamifeport, ein oraler Ferroportin-Stabilisator, der verhindert, dass Hepcidin Ferroportin abbaut.
Diagnostische Relevanz
Bei Verdacht auf eine Ferroportin-Erkrankung werden folgende Untersuchungen durchgeführt:
- Blutbild und Eisenstatus (Serumeisen, Ferritin, Transferrinsättigung)
- Genetische Analyse des SLC40A1-Gens
- Leberbiopsie oder MRT zur Beurteilung der Eisenablagerung in Organen
Die Differenzierung zwischen Typ 4A und Typ 4B ist klinisch relevant, da beide Varianten unterschiedliche Behandlungsstrategien erfordern.
Quellen
- Ganz T. - Systemic iron homeostasis. Physiological Reviews, 2013; 93(4):1721-1741. PubMed PMID: 24137020.
- Drakesmith H., Nemeth E., Ganz T. - Ironing out Ferroportin. Cell Metabolism, 2015; 22(5):777-787. PubMed PMID: 26447963.
- Brissot P. et al. - Haemochromatosis. Nature Reviews Disease Primers, 2018; 4:18016. PubMed PMID: 29671803.
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