Neben Apoptose und Nekrose
Was ist eigentlich Ferroptose?
13.05.2024, 09:15 Uhr
Zwei Forschergruppen haben unabhängig voneinander festgestellt, dass über den Cholesterol-Biosynthesepfad ein regulierender Einfluss auf die Ferroptose ausgeübt wird. Das könnte künftig therapeutisch genutzt werden – doch was ist Ferroptose überhaupt?
Ferroptose ist neben der Apoptose und Nekrose eine weniger bekannte Form des Zelltodes. Der Name (ferrum [lat.] – Eisen) deutet den Eisen-abhängigen Mechanismus bereits an. Eisen-Ionen katalysieren die Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies in Zellen (Fenton-Reaktion). Erhöhter oxidativer Stress führt dann zu Schäden an zellulären Strukturen, besonders an Phospholipiden.
In gesunden Zellen schützt unter anderem das Enzym Glutathion-Peroxidase 4 (GPX4) vor oxidativem Stress. Ist der Glutathion-Vorrat aber erschöpft oder GPX4 inhibiert, nimmt die Lipidperoxidation überhand, Zellmembranen können reißen und Zellen sterben ab (ausführlich in DAZ Nr. 43, 2022, S. 38 „Den ‚Eisen-Tod‘ verhindern“).
Ferroptose kann z. B. Gewebeschäden während Transplantationen verursachen. Auch während der Rhabdomyolyse, der Auflösung quergestreifter Muskulatur, die als gefährliche Nebenwirkung mancher Arzneimittel wie den Statinen auftreten kann, spielt Ferroptose eine Rolle.
Cholesterol-Synthese als möglicher Regulator entdeckt
Zwei Forschergruppen haben nun unabhängig voneinander festgestellt, dass über den Cholesterol-Biosynthesepfad ein regulierender Einfluss auf die Ferroptose ausgeübt wird. Im letzten Schritt der Cholesterol-Biosynthese reduziert das Enzym 7-Dehydrocholesterolreduktase (7-DHCR) eine der Doppelbindungen von 7-Dehydrocholesterol (7-DHC), und Cholesterol wird gebildet. In Zellkulturversuchen konnte beobachtet werden, dass erhöhte 7-DHC-Konzentrationen ferroptotische Schäden verhindern. Denn 7-DHC enthält eine 5,7-Dienstruktur, die Sauerstoffradikale abfangen kann. Die Hemmung von der 7-DHCR könnte also theoretisch zweierlei Effekte haben:
- Senkung der Cholesterolwerte durch Hemmung der Umwandlung von 7-DHC zu Cholesterol und
- in der Folge erhöhte 7-DHC-Konzentrationen, die der Zelle einen gewissen Schutz vor ferroptotischen Schäden bieten.
Gerade im Fall der Statine könnte dies eine sinnvolle Ergänzung der Therapie sein. Bevor die theoretischen Überlegungen in der Praxis Anwendung finden können, muss der Mechanismus aber in größerer Tiefe verstanden werden.