Hepcidin-Knockout-Mäuse entwickeln eine polyglanduläre Eisenüberladung sowie Pankreasinsuffizienz

Einleitung: Hepcidin ist der zentrale Regulator des Eisenstoffwechsels und Defekte im Hepcidin-Regelkreis führen zur Eisenakkumulation in verschiedenen Geweben.

Ziel & Methodik: Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen einer Hepcidin-Insuffizienz im Pankreas und anderen Drüsen zu untersuchen. Dazu wurden Wildtyp (WT) und Hepcidin-Knockout-Mäuse (KO) im Alter von 12 – 16 Monate histologisch, biochemisch sowie molekularbiologisch untersucht.

Ergebnisse: Im Gegensatz zu nicht-transgenen Tieren entwickelten die Hepcidin-KO-Mäuse eine dramatische Eisenüberladung in verschiedenen Drüsen wie Pankreas, Glandula submaxillaris, sublingualis und parotidea. Mittels Berliner Blau-Färbung in Hepcidin-KO-Drüsen wurde gezeigt, dass Eisen fast ausschließlich im exokrinen, aber nicht im endokrinen Pankreas sowie in den serösen, aber nicht den mukösen Drüsen(abschnitten) abgelagert wird. Durch subzelluläre Fraktionierung und Elektronenmikroskopie wurde darüber hinaus eine vorwiegend zytoplasmatische Deposition des pankreatischen Eisens demonstriert. Hepcidin-KO-Pankreata wiesen massiv erhöhte Spiegel des nicht-Transferrin gebundenem Eisens (NTBI) auf, die mit einem deutlichen Anstieg von Markern für oxidativen Stress und mit verstärkter Apoptose von Azini-Zellen assoziiert waren. Entsprechend entwickelten 12 Monate alte Hepcidin-KO-Mäuse eine Pankreasatrophie und wiesen Makrophagen-Infiltrationen auf. Die beginnende Pankreasinsuffizienz wurde durch verringerte Serum-Lipase-Spiegel sowie verminderte Amylase- und Lipase-mRNA verdeutlicht.

Schlussfolgerung: Das Fehlen von Hepcidin prädisponiert zu Eisenablagerungen in serösen, aber nicht mukösen Drüsen. Das exokrine Pankreas reagiert dabei besonders sensitiv auf die Eisenakkumulation und den daraus resultierenden oxidativen Stress.