長く知られている元素の新しい洞察 - 鉄、ヘプシジンと炎症

[New insights on a long-known element - iron, hepcidin and inflammation].

• Esther Humann-Ziehank

抄録

鉄（Fe）は、必須の微量元素です。毎日の獣医学の実践では、それは鉄欠乏性貧血での役割のために、例えば、非常に重要な役割を果たしています。ヘムとヘモグロビン合成のためのFeのバイオアベイラビリティーは、Feのホメオスタシスに高い要求を設定します。ヘプチジンが重要な調節タンパク質であることが発見されたことで、鉄代謝をホルモン的に調節していることが明らかになりました。ヘプチジンは肝臓で合成され、膜貫通型鉄輸送体フェロポルチンを制御しています。ヘプシジンの増加は、細胞から細胞外への鉄の輸出を減少させ、その結果、単核細胞だけでなく網状内皮系でも鉄が内在化することになる。さらに、経腸的な鉄の取り込みが減少する。肝内ヘプチジン合成の誘導は、血漿中の鉄およびトランスフェリン濃度が高いことに起因すると考えられる。これに加えて、炎症時のサイトカインの増加も同様に肝ヘプシジン合成を誘発する。このことから、急性炎症時には血清・血漿中の鉄濃度が低下することが多く、そのメカニズムはサイトカイン-ヘプシジンリンクと呼ばれています。多くの病原体が自らの代謝に鉄を必要とすることから、炎症時の鉄の細胞内への内在化は自然免疫の一部であると考えられている。獣医師や農家が開始する鉄の補給は、この制御を妨害する。しかし、現在のところ、農場動物への非経口または経口鉄分補給が臨床的および代謝的にどのような影響を及ぼすかについての知識は不足しています。そのため、プロスペクティブな研究による科学的データの取得が必要である。その結果、新たな知見が反芻動物、豚、馬への鉄補給戦略の再評価につながる可能性がある。

Iron (Fe) is an essential trace element. In daily veterinary practice, it plays a pivotal role e. g. due to its role in Fe deficiency anaemia. The bioavailability of Fe, for example for heme and hemoglobin synthesis, sets high demands on Fe homeostasis. The discovery of hepcidin as being an important regulative protein made a hormone-like regulation of the Fe metabolism evident. Hepcidin is synthesized by the liver and regulates the trans-membranous Fe-transporter ferroportin. An increase of hepcidin leads to a decrease of Fe export from the cell into the extracellular space, the consequence being an internalisation of Fe in the reticuloendothelial system as well as in mononuclear cells. Additionally, enteral Fe uptake decreases. The induction of hepatic hepcidin synthesis seems to be caused by high Fe- and transferrin concentrations in plasma. In addition to this, an increase of cytokines during inflammation similarly triggers hepatic hepcidin synthesis. This finding offers an explanation for the frequently observed decrease of Fe in serum/plasma during acute inflammation, the mechanism thus being termed as cytokine-hepcidin-link. Based on the fact that numerous pathogens require Fe for their own metabolism, internalisation of Fe into the intracellular compartment during inflammation has hence been categorised as being a part of the innate immunity. Iron supplementation, initiated by the veterinarian or the farmer, interferes with this regulation. Currently however, there is a lack of knowledge regarding the clinical and metabolic impacts of parenteral or oral Fe supplementation to farm animals. Therefore, the acquisition of added scientific data via prospective studies is warranted. In consequence, novel findings may lead to a reassessment of Fe supplementation strategies for ruminants, pigs and/or horses.

鉄（鉄）は、不可欠な元素であり、医療の分野では、医療の分野での重要な要素であることがわかった。Die Fe-Bereitstellung, z.B. for die Hhemoglobinsynthese, stellthe Anforderungen an die Eisenhomöostase.Mit der Charterisierung des Hepcidins alsulatives Protein des Eisenstoffwechels wurde deutlich, dass Fe einer hormonähnlichen Regulation unterliegt.In der Leber gebildetes Hepcidin reguliert den membranständigen Fe-Transporter Ferroportin.Einstieg der Hepcidinkonzentration führt zu einer Reduzierung der Abgabe von Fe in den intrazellululärärraum.Ainstieg der Hepcidinkonzentration führt zu einer Reduzierung der Abgabe von Fe in den Extrazellulärraum.Ainstieg der Hepcidinkonzentration führt zu einer Reduzierung der Abgabe von Fe in den intrazellulärärärraum.Ainstieg der Hepcidinkonzentration führt zu einer Reduzierung der Abgabe von Fe in den Extrazellulärärraum.Ainstieg der Hepcidinkonzentration führt zu einer Reduzierung der Abgabe von Fe in den Extrazellulärärärärraum.Diese Internalisierung von Fe vorgt allem im retikuloendothelialen System and in Monozyten/Makrophagen, aberuch die enterale Fe-Absorption wird durch durch Hepcidin vermindert.肝性ヘムシジン系の場合は、血漿中のFe-bzwerrinkonzentrationが高いということになります。また、Entuchzündungsmediatoren wie Zytokine führen zesteigerten Hepcidinsynthese.Aberuchzündungsmediatoren wie Zytokine führen zesteigerten Hepcidinsynthese.Aberuchzündungsmediatoren wie Zytokine führen zesteigerten Hepcidinsynthese.Hiermit wurde ein Erklärungsansatz für die oft beobachtete de deutlicencehe Abnahme der Fe-Konzentration im Plasma im akuter Entzündwickungen, der Mechanism wirdsog.Zytokin-Hepcidin-Link bezeichnet.Da viele 病原微生物のFeのために、彼らのeigen Stoffweffchels、wird die über Hepcidin vermitteltelte Modulation der Fe-Vergbarkeit mit Internalisierung von Fe in Intrazellululärraum der unszifischen Abwehr zugeordnet.鉄の補完は、このような規制のために必要なものであるが、これは、わずかな研究ではありませんが、ヘプシジンのための非経口的、非経口的な鉄の供給のためにklinischenおよびmetalabolischen Auswirkmentungenには、gibtがあります。Diese sollte zukünftig wissenschaft detaillichlierter beschrieben werden.Möglicherweise resultiert daraus eine Neubewertung der verschiedenen Formen der Fe-Gabe an Wiederkäuer, Schweine und Poderferde.

Eisen (Fe) ist ein essenzielles Spurenelement und nimmt in der tierärztlichen Praxis insbesondere durch seine Bedeutung bei der Eisenmangelanämie einen wichtigen Platz ein. Die Fe-Bereitstellung, z. B. für die Hämoglobinsynthese, stellt hohe Anforderungen an die Eisenhomöostase. Mit der Charakterisierung des Hepcidins als regulatives Protein des Eisenstoffwechsels wurde deutlich, dass Fe einer hormonähnlichen Regulation unterliegt. In der Leber gebildetes Hepcidin reguliert den membranständigen Fe-Transporter Ferroportin. Ein Anstieg der Hepcidinkonzentration führt zu einer Reduzierung der Abgabe von intrazellulär gespeichertem Fe in den Extrazellulärraum. Diese Internalisierung von Fe erfolgt vor allem im retikuloendothelialen System und in Monozyten/Makrophagen, aber auch die enterale Fe-Absorption wird durch Hepcidin vermindert. Auslöser für die hepatische Hepcidinsynthese sind nach derzeitiger Sicht einerseits hohe Fe- bzw. Transferrinkonzentrationen im Plasma. Aber auch Entzündungsmediatoren wie Zytokine führen zur gesteigerten Hepcidinsynthese. Hiermit wurde ein Erklärungsansatz für die oft beobachtete deutliche Abnahme der Fe-Konzentration im Plasma im Rahmen akuter Entzündungen entwickelt, der Mechanismus wird als sog. Zytokin-Hepcidin-Link bezeichnet. Da viele pathogene Mikroorganismen Fe für ihren eigenen Stoffwechsel benötigen, wird die über Hepcidin vermittelte Modulation der Fe-Verfügbarkeit mit Internalisierung von Fe in den Intrazellulärraum der unspezifischen Abwehr zugeordnet. Fe-Supplementationen durch den Tierarzt oder den Landwirt greifen in diese Regulation ein, doch gibt es bisher nur wenige Studien zu den klinischen und metabolischen Auswirkungen oraler oder parenteraler Fe-Supplementierung unter Einbeziehung des Hepcidins. Diese sollte zukünftig wissenschaftlich detaillierter beschrieben werden. Möglicherweise resultiert daraus eine Neubewertung der verschiedenen Formen der Fe-Gabe an Wiederkäuer, Schweine und/oder Pferde.

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