Harvinaisen perinnöllisen raudanpuutteen geenin löytyminen voi antaa vihjeitä väestön raudanpuutteesta – erityisesti raudanpuutteesta, joka ei reagoi rautavalmisteisiin. Löydös julkaistiin Nature Genetics -lehdessä verkossa 13. huhtikuuta.
Raudanpuute on yleisin ravitsemuksellinen puutos ja johtava anemian syy Yhdysvalloissa, kertoo Centers for Disease Control and Prevention. Useimmat tapaukset ovat helposti korjattavissa suun kautta otettavilla rautavalmisteilla, mutta vuosien varrella Bostonin lastensairaalan väliaikainen patologian ylilääkäri Mark Fleming ja lasten hematologi Nancy Andrews, joka työskenteli aiemmin lastensairaalassa ja on nykyään Duken yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan dekaani, olivat saaneet lähetteen useille lapsille, joilla oli raudanpuuteanemia, mutta jotka eivät vastanneet suun kautta otettaviin lisäravinteisiin ja jotka vastasivat vain heikosti laskimonsisäisesti annettavaan rautaan.
Heidän tilansa – jota kutsutaan raudalle vastustavaksi raudanpuuteanemiaksi (IRIDA) – syy oli mysteeri. Kaikilla lapsilla oli hyvä ruokavalio, eikä kenelläkään ollut mitään sairautta, joka voisi häiritä raudan imeytymistä tai aiheuttaa kroonista verenhukkaa, jotka ovat yleisimpiä raudanpuuteanemian syitä. Kun Flemming ja Andrews näkivät lääketieteellisessä kirjallisuudessa raportteja useista samankaltaisesti sairastuneista perheistä, he olivat vakuuttuneita siitä, että geneettinen perimä vaikutti asiaan.
”Lähes 15 vuoden jälkeen meillä oli vihdoin niin monta perhettä, että pystyimme harkitsemaan häiriötä aiheuttavan geenin kloonaamista paikalleen”, sanoo Fleming, joka on myös Harvardin lääketieteellisen tiedekunnan patologian apulaisprofessori.
Fleming ja Andrews, jotka ovat rautametabolian asiantuntijoita, sekä heidän kollegansa Karin Finberg ja Matthew Heeney tutkivat viittä suurperhettä, joissa oli useampi kuin yksi kroonisesti raudanpuutteinen jäsen. He löysivät erilaisia mutaatioita geenistä nimeltä TMPRSS6 (lyhenne tulee sanoista transmembraaninen seriiniproteaasi S6) kaikissa näissä perheissä, samoin kuin useilla potilailla, joilla ei ollut suvussa esiintyvää häiriötä.
Vaikka IRIDA on melko harvinainen, kirjoittajat uskovat, että se saattaa olla laajan tautijatkumon ääripää, sillä TMPRSS6-mutaatiot vaihtelivat suuresti viidessä perheessä ja aiheuttivat eriasteista raudanpuutetta ja anemiaa.
”Havaintomme viittaavat siihen, että yleisemmillä raudanpuuteanemian muodoilla voi olla geneettinen komponentti”, sanoo Andrews.
Kaikki tutkimuksen potilaat olivat ilmeisesti resessiivisiä mutaatioita, sillä heidän vanhemmillaan ei ollut raudanpuuteanemiaa. Tutkijat haluavat nyt selvittää, onko ihmisillä, joilla on vain yksi epänormaali kopio TMPRSS6:sta, hienovaraisempia muutoksia raudan imeytymisessä, jotka eivät ehkä muuten olisi tulleet hematologin tietoon.
Vaikka mekanismia ei vielä tunneta, TMPRSS6-proteiinin puutos aiheuttaa sen, että elimistö tuottaa liikaa hepsidiiniä, hormonia, joka estää raudan imeytymistä suolistossa. Normaalisti hepsidiiniä tuotetaan suojaamaan elimistöä raudan ylikuormitukselta – mutta IRIDA-potilaat tuottavat suuria määriä hepsidiiniä, vaikka heillä on raudanpuute. ”Tätä sairautta sairastavat tuottavat liikaa hepsidiiniä, mikä jarruttaa raudan imeytymistä epäasianmukaisesti”, Fleming sanoo.
Lisäksi potilaat, joilla on TMPRSS6-mutaatioita, eivät pysty muodostamaan uusia punasoluja tehokkaasti, koska niiden muodostamiseen tarvittava rauta tulee makrofageista, ja hepsidiini saa makrofagit pidättelemään rautaa. Tämä selittää potilaiden huonon vasteen suonensisäiselle raudalle – rauta jää kiinni makrofageihin eikä sitä voida käyttää punasolujen tuotantoon.
Tutkijoiden mukaan se, että TMPRSS6 säätelee heptsidiiniä, voi avata uusia hoitokeinoja. TMPRSS6:n estäminen voi esimerkiksi auttaa potilaita, joilla on raudan ylikuormitushäiriöitä, tuottamaan enemmän heptsidiinia, jotta raudan imeytymistä suolistosta voidaan rajoittaa. Vastaavasti TMPRSS6:n stimuloinnista voi olla terapeuttista hyötyä tietyillä anemiapotilailla, erityisesti niillä, joilla heptsidiiniä tuotetaan liikaa.
Tutkimusta on tukenut National Institutes of Health.