Eisen

Eisen in der menschlichen Physiologie

Eisen ist ein Spurenelement, das für die Gesundheit super wichtig ist. Es ist der Hauptbestandteil von Hämoglobin, dem Protein, das Sauerstoff durch den Blutkreislauf transportiert. Außerdem ist Eisen ein wichtiger Teil von Cytochrom-P450-Enzymen, mitochondrialen Atmungskomplexen und Eisen-Schwefel-Cluster-Proteinen, die für die ATP-Produktion wichtig sind. Der menschliche Körper enthält etwa 3–4 Gramm Eisen, wobei etwa zwei Drittel davon im Hämoglobin und der Rest in Myoglobin, Eisenspeicherproteinen (Ferritin und Hämosiderin) und enzymatischen Systemen vorkommen ^[1]. Die Eisenhomöostase wird durch die Absorption im Zwölffingerdarm und den Ersatz von Eisenverlusten streng reguliert, da der Körper über keinen aktiven Eisenausscheidungsmechanismus verfügt ^[4].

Häm- vs. Nicht-Häm-Eisen

Nahrungs-Eisen gibt es in zwei verschiedenen Formen mit deutlich unterschiedlichen Absorptionseigenschaften. Häm-Eisen, das in tierischen Produkten wie Fleisch, Meeresfrüchten und Geflügel vorkommt, macht 10–15 % der gesamten Eisenaufnahme in der westlichen Ernährung aus, bietet aber mit Absorptionsraten von 15–35 % eine überlegene Bioverfügbarkeit ^[1]. Diese Form wird über spezifische Häm-Transporter intakt absorbiert und wird weniger von Ernährungsfaktoren beeinflusst.

Nicht-Häm-Eisen, das in pflanzlichen Lebensmitteln (Bohnen, Linsen, Spinat, angereicherten Cerealien) und Eiern vorkommt, macht den größten Teil des Eisenanteils in der Ernährung aus, hat aber eine geringere und variablere Absorption (2–20 %) ^[1]. Seine Bioverfügbarkeit hängt stark vom Eisenstatus des Körpers und dem Vorhandensein von Absorptionsverstärkern oder -hemmern ab. Menschen, die sich vegetarisch ernähren, brauchen etwa 1,8-mal mehr Eisen als Fleischesser, um diese geringere Bioverfügbarkeit auszugleichen ^[1].

Eisenaufnahmeförderer und -hemmer

Einige Nahrungsbestandteile können die Aufnahme von Nicht-Häm-Eisen stark beeinflussen:

Förderer: Vitamin C (Ascorbinsäure) ist der stärkste Förderer, da es Eisen(III) in die besser lösliche Eisen(II)-Form umwandelt. Studien zeigen, dass schon 25 mg Vitamin C zu einer Mahlzeit die Eisenaufnahme verdoppeln können ^[1]. Andere Förderer sind Zitronensäure, Fleisch, Geflügel, Fisch und fermentierte Produkte.

Hemmer: Phytate in Vollkornprodukten und Hülsenfrüchten, Tannine in Tee und Kaffee sowie Polyphenole in Schokolade und einigen Gemüsesorten können die Eisenaufnahme erheblich verringern. Kalzium hemmt sowohl die Häm- als auch die Nicht-Häm-Eisenaufnahme, daher empfehlen Experten, Kalzium- und Eisenpräparate zu unterschiedlichen Zeiten einzunehmen ^[1]. Die Kombination dieser Hemmstoffe kann die Aufnahme um bis zu 65 % reduzieren.

Eisenmangel und Ferritinspiegel

Eisenmangel ist weltweit die häufigste Ernährungsstörung und betrifft etwa 1,6 Milliarden Menschen. Er verläuft in drei verschiedenen Stadien:

Stadium 1 – Eisenmangel: Das Serumferritin fällt unter 30 mcg/L, was auf erschöpfte Eisenspeicher hinweist, aber das Hämoglobin bleibt normal ^[5]. Dieses Stadium verursacht oft keine Symptome, kann aber die kognitiven Funktionen und die sportliche Leistungsfähigkeit beeinträchtigen.

Stadium 2 – Eisenmangel-Erythropoese: Die Transferrinsättigung sinkt unter 16 % und die Eisenversorgung der Vorläuferzellen der roten Blutkörperchen wird unzureichend. Bei Routinetests kann das Hämoglobin noch normal erscheinen.

Stadium 3 – Eisenmangelanämie: Das Hämoglobin sinkt bei Frauen unter 12 g/dl und bei Männern unter 13 g/dl, begleitet von mikrozytären, hypochromen roten Blutkörperchen ^[3]. Zu den Symptomen gehören starke Müdigkeit, Atemnot, blasse Haut, brüchige Nägel und das Restless-Legs-Syndrom.

Referenzbereiche für Ferritin: Normale Werte liegen normalerweise bei 15–200 mcg/l für Frauen und 15–300 mcg/l für Männer. Ferritinwerte unter 15 mcg/l bestätigen erschöpfte Eisenspeicher, während Werte unter 30 mcg/l auf einen Eisenmangel hindeuten ^[5]. Beachte, dass Ferritin ein Akutphasenreaktant ist – die Werte können bei Entzündungen, Infektionen oder bösartigen Tumoren fälschlicherweise normal oder erhöht erscheinen.

Wer ist gefährdet?

Bestimmte Gruppen haben ein höheres Risiko für Eisenmangel: Frauen mit starken Menstruationsblutungen (10 % der menstruierenden Frauen), Schwangere (37 % Prävalenz weltweit) ^[2], häufige Blutspender (25–35 % entwickeln einen Mangel), Ausdauersportler (bis zu 60 % der Sportlerinnen) ^[6], Menschen mit Zöliakie oder Magen-Darm-Erkrankungen und diejenigen, die sich streng pflanzlich ernähren.

Richtlinien zur Eisensupplementierung

Orale Eisenpräparate enthalten in der Regel Eisensulfat, Eisenfumarat oder Eisengluconat. Eisenformen sind bioverfügbarer als Eisenformen ^[1]. Die Standarddosierung beträgt 65–200 mg elementares Eisen pro Tag, obwohl neuere Forschungsergebnisse darauf hindeuten, dass eine Dosierung jeden zweiten Tag die Absorption verbessern und Nebenwirkungen reduzieren kann ^[6].

Nebenwirkungen treten bei 20–70 % der Anwender auf und umfassen Verstopfung, Übelkeit, Bauchschmerzen und dunkle Stühle ^[1]. Die Einnahme von Eisen zusammen mit Nahrung reduziert die Nebenwirkungen, verringert jedoch die Absorption um 40–50 %. Die tolerierbare Obergrenze für die Zufuhr bei Erwachsenen liegt bei 45 mg/Tag, aber therapeutische Dosen überschreiten diesen Wert unter ärztlicher Aufsicht oft ^[1].

Intravenöses Eisen ist für diejenigen reserviert, die orales Eisen nicht vertragen, an Malabsorptionsstörungen leiden oder eine schnelle Auffüllung benötigen. Intravenöses Eisen birgt seltene, aber schwerwiegende Risiken, darunter Anaphylaxie.

Hämochromatose: Wenn Eisen gefährlich wird

Die hereditäre Hämochromatose ist eine genetische Erkrankung, die zu einer übermäßigen Eisenaufnahme und -ansammlung in den Organen führt. Die häufigste Form betrifft etwa 1 von 300 Menschen nordeuropäischer Abstammung und wird durch Mutationen im HFE-Gen (insbesondere C282Y) verursacht ^[3]. Im Gegensatz zu Eisenmangel führt Hämochromatose zu einer Eisenüberladung, die Leber, Herz, Bauchspeicheldrüse und Gelenke schädigt.

Die Symptome treten bei Männern normalerweise im Alter zwischen 40 und 60 Jahren auf, bei Frauen später (wegen des Eisenverlusts durch die Menstruation). Dazu gehören Gelenkschmerzen, Müdigkeit, Diabetes, Hautbräunung und Organversagen. Ohne Behandlung kann es zu Leberzirrhose, Leberkrebs und Herzerkrankungen kommen.

Die Diagnose umfasst erhöhte Serumferritinwerte (oft >1000 mcg/L), eine erhöhte Transferrinsättigung (>45 %) und Gentests. Die Behandlung besteht in regelmäßigen Aderlässen (Blutentnahmen), um die Eisenspeicher zu reduzieren. Menschen mit Hämochromatose müssen Eisenpräparate meiden und die Vitamin-C-Zufuhr mit den Mahlzeiten einschränken.