Das Hämosiderin ist ein Pigment in Form von Prills oder Granulaten, in denen Eisen in tierischen Geweben gespeichert ist. Diese Körnchen werden vom Körper schlecht aufgenommen, sie werden in Zellen gespeichert und treten normalerweise nach schweren Blutungsereignissen auf.
Trotz ihrer eisernen Natur haben Hämosiderin-Körperchen eine schlecht definierte molekulare Natur. Es ist jedoch bekannt, dass sie aus Ferritin, denaturiertem Ferritin und anderen Materialien bestehen. Darüber hinaus sind Hämosiderin-Granulate dem Blutfluss immer entgegengesetzt oder entgegengesetzt.
Hämosiderin-Blutkörperchen (Quelle: ElsaDono Via Wikimedia Commons) Hämosiderin kommt am häufigsten in Makrophagen vor, die als "Siderophagen" bezeichnet werden. Dies sind Makrophagen, die für die Phagozytose der roten Blutkörperchen (Erythrozyten) verantwortlich sind. Aufgrund dieser Phagozytose wird Eisen in ihnen freigesetzt und in einer Organelle namens „Siderosom“ gespeichert.
Siderophagen sind vom Knochenmark produzierte Zellen, die für die Speicherung von Eisen verantwortlich sind, um es den Erythrozytenstammzellen während der Bildung roter Blutkörperchen (Erythropoese) zuzuführen.
Das Auftreten von Siderophagen weist auf Blutungen aufgrund eines Krankheitserregers oder einer mechanischen Belastung hin. Siderophagen treten im Allgemeinen 48 Stunden nach der Blutung auf und können nach der Blutung 2 bis 8 Wochen bestehen bleiben.
Hämosiderin wird durch Blutausstriche, Gewebeproben oder Substanzen aus verschiedenen Körperregionen nachgewiesen. Diese Blutproben werden mit Färbemethoden behandelt, bei denen die Siderophagen aufgrund ihrer Größe und intensiven Blaufärbung leicht zu identifizieren sind.
Eigenschaften
Hämosiderin stellt eine Reihe von Strukturen dar, die als intrazelluläre Eisenspeicher dienen, die in Wasser unlöslich sind und in den Phagozyten des Retikulum-Endothelsystems von Milz, Leber und Knochenmark gespeichert sind. Jedes Hämosiderin-Granulat kann bis zu 4500 Eisenatome enthalten.
Es wird angenommen, dass das in Hämosiderin-Granulaten gespeicherte Eisen Eisenphosphat ist. Diese Verbindung ist der Hauptbestandteil der zellulären Eisenspeicher in Form von Ferritin.
Eisenablagerungen in Form von Ferritin sind jedoch viel kleiner und von Zellen assimilierbar als Hämosiderinkörnchen. Es wurde beobachtet, dass Zellen mit der Anwesenheit von Ferritin auch die Anwesenheit von Hämosiderin-Granulat teilen.
50% der Konstitution von Hämosiderinablagerungen besteht ausschließlich aus Eisenatomen.
Wissenschaftler, die Hämosiderinkörner durch Elektronenmikroskopie beobachtet haben, haben festgestellt, dass es sich um Komplexe aus Ferritin, denaturiertem Ferritin, Proteinen, Kohlenhydraten, Lipiden und anderen Materialien handelt.
Hämosiderin-Granulate können eine Größe von 1 Nanometer bis über 20 Nanometer haben, bei denen es sich um große Kristalle oder Granulate handelt. Es wird nur angenommen, dass sie von der Zelle durch Eisen-induzierte Lipidperoxidation assimilierbar sind.
Es wurde vorgeschlagen, dass Hämosiderin einen "schützenden" biologischen Mechanismus darstellt, da es die Verfügbarkeit von Eisen verringert, das die Reaktionen fördert, die freie Radikale in Zellen hervorrufen.
Krankheiten
Das volle Funktionieren der Eisenregulationsmechanismen im Körper von Tieren ist für die Gesundheit von wesentlicher Bedeutung, da unzureichendes Eisen eine Anämie verursacht. während die Eisenüberladung im System die Akkumulation von Hämosiderin im Gewebe fördert.
Diese Anreicherung von Hämosiderin kann Gewebeschäden verursachen und zu einer als "Hämosiderose" bezeichneten Erkrankung führen. Diese Krankheit ist durch Leberzirrhose gekennzeichnet, die höchstwahrscheinlich von Leberkarzinomen begleitet wird.
Die Hämochromatose, die aus einem Defekt des HLA-A-Locus am kurzen Arm von Chromosom 6 besteht, kann zu Defiziten im Schleimhautregulationssystem führen und sich so verhalten, als ob ein dauerhafter Eisenmangel vorliegt, selbst wenn dieses Mineral reichlich aufgenommen wird .
Diese Krankheit kann in zwei Formen auftreten, durch primäre oder sekundäre Hämochromatose. Die primäre Hämochromatose ist eine autosomal rezessive Erkrankung. In diesem Fall neigen Menschen dazu, Eisen in Form von Hämosiderinen unkontrolliert im Gewebe zu speichern.
Die primäre Hämochromatose kann jedoch durch Transfusionen und Blutabnahmen kontrolliert werden. Dies gilt für den Fall, dass es früh diagnostiziert wird, bevor sich eine übermäßige Ansammlung von Hämosiderinen im Gewebe der Person befindet.
Eine sekundäre Hämochromatose tritt auf, wenn das Eisenregulationssystem durch übermäßige Eisenmengen aufgrund des Todes und der Zerstörung roter Blutkörperchen, einer Lebererkrankung oder eines chronischen Anstiegs der Eisenaufnahme überfordert ist.
Diagnose
Hämosiderine werden unter vielen verschiedenen Gesichtspunkten diagnostiziert. Für Pathologen sind sie Klumpen, die Eisen enthalten, während sie für Biochemiker heterogene Verbindungen von Eisen, Kohlenhydraten, Proteinen und Lipiden sind.
Für Elektronenmikroskopiker sind Hämosiderinklumpen elektronendichte Anordnungen, die sich in Siderosomen (Körpern, die Pigmente tragen) befinden.
Trotz unterschiedlicher Positionen zu Hämosiderin-Granulaten sind sich alle einig, dass es sich um unlösliche, eisenreiche Granulate handelt und dass ihr überschüssiger Gehalt die Gesundheit des Körpers schädigt.
Hämosiderin-Granulate bilden besonders große Klumpen in Zellen und können leicht in Geweben angefärbt werden, um unter dem Lichtmikroskop klar gesehen zu werden.
Foto eines Gewebes mit Hämosiderin-Blutkörperchen (rötliche Färbung) durch ein Mikroskop (Quelle: InvictaHOG ~ commonswiki (Diskussion - Beiträge) Via Wikimedia Commons)
Das Hämosiderin-Granulat wird mit der Preußisch-Blau-Reaktion durch eine als Perl-Färbung bezeichnete Technik gefärbt. Unter Verwendung dieser Technik wurden Unterschiede zwischen den isolierten Hämosiderin-Eisenkernen unter verschiedenen Bedingungen beschrieben, zum Beispiel:
- Die Hämosiderinkerne von Patienten mit sekundärer Hämochromatose haben eine kristalline Struktur ähnlich wie Goethit mit der chemischen Formel α-FeOOH
- Patienten mit primärer Hämochromatose (genetischen Ursprungs) haben die Eisenkerne von Hämosiderin-Granulaten in amorpher Form, die aus Eisen-III-Oxid bestehen.
In normalen menschlichen Milzzellen, die Eisen in einigen Hämosiderin-Granulaten speichern, handelt es sich bei den Kernen um kristallines Ferrihydrit, das den Kernen von Ferritinmolekülen sehr ähnlich ist.
Mithilfe der Elektronenmikroskopie können detailliertere Diagnosen gestellt werden, um zwischen Patienten mit primärer Hämochromatose und sekundärer Hämochromatose zu unterscheiden.
Im Allgemeinen liegen Hämosiderinpartikel beim Menschen mit primärer Hämochromatose zwischen 5,3 und 5,8 Nanometer; Bei Patienten mit sekundärer Hämochromatose messen sie einen Durchmesser zwischen 4,33 und 5 Nanometern.
Diese Informationen sind relevant, um die Art der Krankheit zu bestimmen, an der Patienten leiden. Darüber hinaus bestätigt die genetische Analyse die genetische Zusammensetzung der Zelle der Organismen in diesen erkrankten Geweben.
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