Eisenstoffwechsel

Für den Menschen stellt Eisen ein lebensnotwendiges Spurenelement dar, welches nicht vom Körper selbst synthetisiert werden kann. Aus diesem Grund ist es notwendig, ausreichend Eisen über die Nahrung aufzunehmen. Neben den altbekannten Eisenlieferanten wie Fleisch und Fleischprodukte enthalten auch zahlreiche Gemüsesorten, Hülsenfrüchte und Getreideprodukte hohe Eisenkonzentrationen. Störungen des Eisenstoffwechsel, vor allem Eisenmangelerkrankungen, sind weit verbreitet und mit einer Vielzahl an Krankheitsbildern assoziiert. Für Europa zeigen epidemiologische Studien auf, dass 5 bis 10 % der Gesamtbevölkerung und ca. 20 % der Frauen im gebärfähigen Alter einen latenten oder prälatenten Eisenmangel aufweisen.

Eisen ist für den Körper eins der wichtigsten Spurenelemente. Durch eine ausreichende Versorgung werden zahlreiche, lebenswichtige Funktionen sichergestellt:

• Entwicklung und Funktion der Immunabwehr
• Neubildung von roten Blutkörperchen
• Transport von Sauerstoff
• Energiestoffwechsel
• DNA-Synthese
• Entwicklung und Funktion der Neurotransmittersysteme
• Aufrechterhaltung der Zellfunktion

Neben tierischen Produkten wie Rind- und Schweinefleisch sind pflanzliche Lebensmittel wie Amaranth, Hafer, Hülsenfrüchte und Trockenobst reich an Eisen. Auch angereicherte Fruchtsäfte können zur Bedarfsdeckung verzehrt werden. Die Bioverfügbarkeit von Eisen aus pflanzlichen Nahrungsmitteln ist jedoch geringer als aus tierischen. Die Eisenresorption kann durch Vitamin C verbessert werden, da Vitamin C als Reduktionsmittel bei der Umwandlung von dreiwertigem zu dem besser resorbierbaren zweiwertigen Eisen dient. Dies kann einem Problem mit dem Eisenstoffwechsel entgegen wirken. 

Eine latente Einschränkung der Eisenversorgung zieht somit Funktionsstörungen in fast allen Körpersystemen nach sich. Häufig zeigen sich diese Eisenstoffwechsel-Probleme in Form von:

• Erschöpfung
• Müdigkeit
• Infektanfälligkeit
• trockener und spröder Haut
• Störungen von Haar- und Nagelwachstum
• diffusem Haarausfall
• eingerissene Mundwinkel.

Obendrein kann bereits ein Ferritinspiegel von < 40 ng/ml zu latentem Haarausfall führen. Ferritinspiegel < 20 ng/ml können eine Beeinträchtigung der Schilddrüsenfunktion verursachen.

Eine negative Eisenbilanz führt zunächst zu einem Speichereisenmangel. In diesem Stadium sind die Eisenspeicher zwar reduziert, der Bildung von reifen roten Blutkörperchen (Erythropoese) wird jedoch noch genügend Eisen zugeführt.

Dieses Stadium ist im Sinne eines funktionellen Eisenmangels durch eine unzureichende Versorgung der Erythropoese im Knochenmark gekennzeichnet (eisendefizitäre Erythropoese), wobei das Hämoglobin in diesem Stadium noch im Normbereich liegt. Es kann trotz reduzierter Eisenspeicher ein Ferritinspiegel bis 100 ng/l nachweisbar sein. Das Eisendefizit ist in solchen Fällen maskiert.

In diesem Stadium wird schließlich der Hämoglobinnormwert unterschritten, was zur klassischen Eisenmangelanämie mit verminderten Hämoglobinspiegeln führt.

Die Bestimmung des Hämoglobinspiegels im Blut kann lediglich eine ausgeprägte Eisenmangelanämie aufdecken, eignet sich aber nicht für die Diagnostik präanämischer Stadien.

Das auch als Depot-Eisen bezeichnete Ferritin ist ein Proteinkomplex, dessen einzige Aufgabe es ist, Eisen zu speichern. Unterschieden wird das intrazelluläre Ferritin vom Serumferritin, das in Abhängigkeit der intestinalen Eisenaufnahme rasch ansteigt. Dementsprechend kann es bei hoher Eisenaufnahme aus insbesondere tierischer Nahrung zu erhöhten Ferritinspiegeln kommen. Die Bestimmung der Ferritinspiegel ist allerdings nur dann aussagekräftig, wenn keine anderweitigen Erkrankungen wie Entzündungen, bakteriellen Infekte, Leberstörungen oder maligne Tumorerkrankungen vorliegen.

Bei Transferrin handelt es sich um ein Eisentransportprotein, das in der Leber gebildet wird. Transferrin bindet resorbiertes Eisen in den Mukosazellen des Dünndarms und transportiert dieses zur Hämoglobin-Synthese im Knochenmark. Liegt ein Eisenmangel vor, so sind die Transferrin-Spiegel erhöht.

Erniedrigte Ferritinwerte sprechen mit hoher Spezifität für entleerte Eisenspeicher, beweisen aber keinen Mangel an Funktionseisen. Die Bestimmung des löslichen Transferrinrezeptors (sTfR) ergänzt hier die Ferritinbestimmung und ermöglicht die Beurteilung der Eisenversorgung eisenabhängiger Zellen. Bei Eisenmangel steigt die sTfR-Konzentration im Serum rasch an. Dieser Effekt tritt bereits vor dem Absinken von Hämoglobin auf. Der wesentliche Vorteil der sTfR-Bestimmung gegenüber der Ferritin-Bestimmung besteht in der Unabhängigkeit der Messergebnisse hinsichtlich patientenspezifischer Störfaktoren. Infolgedessen kann präzise differenziert werden, ob eine Anämie auf einen Eisenmangel oder eine chronische Erkrankung zurückzuführen ist.

Die Berechnung des Ferritin-Index (lösl. Transferrinrezeptor/ log Ferritin) dient der zuverlässigeren Beurteilung des Ferritinspiegels bei etwaigen Immunreaktivitäten, Leberstörungen oder Tumorerkrankungen.