Charakterisierung der suppressiven Funktion von Vitamin K1 im Verlauf der Ferroptose

Die akute Nierenschädigung betrifft viele Patienten und ist mit einer hohen Mortalität sowie Folgeerkrankungen assoziiert, bei gleichzeitig begrenzten Therapieoptionen. In der Transplantationsmedizin führt die Ischämie-Reperfusionsschädigung zu erheblichem Zellschaden. Pathophysiologisch steht die Ferroptose, ein durch eisenabhängige Lipidperoxidation gekennzeichneter lytischer Zelltod infolge des Versagens antioxidativer Schutzmechanismen, im Vordergrund.

Ziel dieser Arbeit war die Prüfung der antioxidativen Eigenschaften von Vitamin K1 und seines Antagonisten Phenprocoumon im Kontext der Ferroptose. Vitamin K1 ist ein etabliertes, nebenwirkungsarmes Arzneimittel. Es wird vor allem zur Prävention und Behandlung von Vitamin-K-Mangelzuständen eingesetzt. Phenprocoumon wird als Antikoagulans angewandt.

In-vitro-Experimente an transformierten Zelllinien sowie Primärzellen mit den Ferroptoseinduktoren Erastin und RSL3 zeigten, dass Vitamin K1 die Ferroptose effektiv inhibiert, während sie durch Phenprocoumon verstärkt wird. Dies betrifft nicht nur den Zelltod, sondern auch die Radikalbildung selbst.

Mithilfe des murinen renalen bilateralen Ischämie-Reperfusions-Modells konnte gezeigt werden, dass Vitamin K1 renoprotektiv wirkt, während Phenprocoumon die Nierenschädigung verschlimmert. Die antiferroptotische Aktivität von Vitamin K1beziehungsweise der verstärkende Effekt von Phenprocoumon konnte anhand des Nachweises unterschiedlicher Expressionsniveaus von ACSL4 auch auf Proteinebene verifiziert werden.

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