Diagnostisches Centrum   /   Naturklinik Michelrieth


Eisen im Menschen, seine Aufgaben, sein Stoffwechsel


Der Eisengehalt im Körper beträgt 4-5 g. Hauptsächlich befindet sich Eisen im roten Blutfarbstoff Hämoglobin, im roten Muskelfarbstoff Myoglobin, in den Eisenspeichern Ferritin und Hämosiderin und in verschiedenen Organen wie Leber, Lunge, Darm und Gehirn. Jeder Mensch besitzt ca. 25 Billionen Erythrozyten (rote Blutkörperchen). Jeden Tag werden 200 - 300 Milliarden davon neu gebildet, wofür 20 - 30 mg Eisen täglich benötigt werden. Die überwiegende Menge dieser 20 - 30 mg wird durch Recycling bereitgestellt.

Bisher war man der Ansicht, dieses Recycling in Verbindung mit der Eisenaufnahme aus der Nahrung reiche aus, den Eisenbedarf zu decken. Man ging davon aus, dass – mit Ausnahme der Menstruationsblutung – nur geringe Eisenverluste z.B. durch Abschilferung von Haut- und Mukosazellen und über den Urin (ca. 1 mg) vorkämen, die bei einem gesunden Menschen durch die Nahrung ersetzt werden könnten. In den letzten Jahren wurde jedoch eine Vielzahl von Stoffwechselvorgängen neu entdeckt, die Eisen benötigen, so dass es sehr wahrscheinlich ist, dass der Eisenbedarf im Körper deutlich höher ist als bislang angenommen.

Quelle für Eisen aus der Nahrung kann Häm-Eisen aus Fleischprodukten und Non-Häm-Eisen aus Getreide, Hülsenfrüchten und Gemüse sein. Dabei zeigt die Nationale Verzehrsstudie auf, dass alle Menschen – unabhängig davon, ob sie Fleisch essen oder Vegetarier sind – die Hauptmenge an Eisen über Brot und nichtalkoholische Getränke aufnehmen.

Die Resorptionsquote des Nahrungs-Eisens liegt normalerweise bei ca. 6 bis 12 %, kann bei Eisenmangel aber auch erhöht sein. Die Resorptionsquote wird vom Organismus in Abhängigkeit vom Eisenbedarf und der Eisenspeichergröße reguliert. Der menschliche Organismus resorbiert aus dem Darm sowohl zweiwertige (Fe2+) als auch dreiwertige (Fe3+) Eisen-Ionen. Die meisten Eisen(III)-Verbindungen werden bei ausreichender Salzsäureproduktion im Magen gelöst und für die Resorption verfügbar gemacht. Die Resorption findet im oberen Dünndarm durch Schleimhaut-Zellen (Enterozyten) statt. Dreiwertiges Non-Häm-Eisen wird für die Resorption zunächst zu Fe2+ reduziert. Dies geschieht entweder durch beigegebene Reduktionsmittel wie z.B. Vitamin C oder durch das Enzym Ferrireduktase in der Darmzellmembran. Die zweiwertigen Eisen-Ionen werden dann durch das Transportprotein DMT1 (divalent metal transporter 1) in die Darmzellen befördert. Das Häm passiert dagegen passiv und unverändert die Zellmembran des Enterozyten. In der Darmzelle folgt eine Freisetzung des im Häm enthaltenen Fe3+ durch das Enzym Häm-Oxigenase. Das freie Eisen wird in den labilen Eisen-Pool der Darmzelle überführt. Die Resorption von Häm- und Nicht-Häm-Eisen konkurriert nicht miteinander und verläuft unabhängig voneinander.

In den Enterozyten wird das Eisen entweder als Depot-Eisen in Ferritin gespeichert oder durch das Transportprotein Ferroportin an das Blut abgegeben. Dieser Vorgang wird durch Hepcidin gehemmt, wodurch im Wesentlichen die Eisenaufnahme reguliert wird. Das von Ferroportin abgegebene zweiwertige Eisen wird auf die kontraluminale Zelloberfläche transportiert und durch das Membranprotein Hephästin oxidiert. In dieser oxidierten dreiwertigen Form bindet es an Transferrin und wird darauf an Bedarfsstellen im Organismus transportiert. Die Freisetzung von transferringebundenem Eisen ist ein kompetitiver Prozess, wobei Eisen von Häm und Nicht-Häm-Quellen um die Bindung an die Transferrinmoleküle konkurrieren.

Dass der Körper Häm-Eisen von Nicht-Häm-Eisen unterscheiden kann, untermauert auch eine neu veröffentlichte Studie bezüglich Risiko für Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen (University of Texas, Januar 2012). Zusammengefasst wird bei der Studie aufgedeckt, dass nur bei Verzehr von Eisen aus tierischen Quellen (Häm-Eisen) das Risiko für Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöht ist. Dies war jedoch nicht der Fall bei der Gruppe, die im Rahmen der Studie Eisen aus pflanzlichen Quellen bekam. Einige Studien weisen auch darauf hin, dass Häm-Eisen aus Fleisch möglicherweise mit eine Ursache dafür ist, dass der Verzehr von rotem Fleisch das Risiko für Dickdarmkrebs deutlich erhöht.

Welche Zellen im Körper gerade einen erhöhten Bedarf an Eisen haben, erkennen die Transferrinmoleküle anhand der so genannten Transferrin-Rezeptoren, die an der Zelloberfläche angeheftet sind. Bei starkem Eisenmangel werden viele solcher Rezeptoren gebildet, so dass Teile davon ins Blut gelangen und dort als Marker für erhöhten Eisenbedarf laborchemisch erfasst werden können. Auch die Enterozyten (Darmschleimhautzellen) besitzen Transferrin-Rezeptoren. Diese steuern die Eisenquote, die als Transferrin an die bedürftigen Zellen transportiert wird. Bei fehlendem oder niedrigem Bedarf wird Eisen in Form von Ferritin in Leber, Milz, Knochenmark, Lunge oder auch in den Enterozyten selbst gespeichert.

Die Regulation des Eisenspiegels auf der Ebene des Organismus erfolgt wahrscheinlich u.a. durch das erst kürzlich entdeckte Peptid Hepcidin. Ist der Eisenspiegel zu niedrig, bremst die Leber ihre Hepcidinproduktion. Als Folge wird die enterale Eisenresorption gesteigert. Ist der Eisenspiegel zu hoch, dann steigert die Leber ihre Hepcidinproduktion, und die enterale Eisenresorption sinkt. Man hat Hepcidin deswegen auch als Hormon des Eisenstoffwechsels bezeichnet. Auch die Freisetzung von Eisen aus den Zellen der Speicherorgane wie Leber und Milz wird durch Hepcidin gesteuert. Wichtig ist auch die Tatsache, dass Hepcidin auch bei entzündlichen Prozessen mit erhöhtem Endotoxin- bzw. Zytokinspiegel vermehrt von der Leber produziert wird und die Eisenaufnahme hemmt.

Bei sehr lang andauerndem Eisenmangel kann der Körper im Knochenmark Zink anstatt Eisen an die Porphyrine anbinden und so das so genannte Zink-Protoporphyrin (Zink-Häm) bilden. Von praktischer Bedeutung ist auch die Tatsache, dass die Zink-Häm-Konzentration im Blut absolut proportional zum Eisenspiegel ist, so dass deren Bestimmung auch als zusätzlicher Marker für Eisenmangel dienen kann.

Wo befindet sich das meiste Eisen im Körper?

Hauptsächlich befindet sich Eisen im roten Blutfarbstoff Hämoglobin, im roten Muskelfarbstoff Myoglobin, in den Eisenspeichern Ferritin und Hämosiderin und in verschiedenen Organen wie Leber, Lunge, Darm und Gehirn.
Das weist einerseits darauf hin, dass die Organe, in denen sich besonders viel Eisen befindet, auch für ihr gutes und gesundes Arbeiten viel Eisen benötigen. Andererseits könnte es auch ein Hinweis darauf sein, dass zumindest einige Erkrankungen dieser Organe mit Eisen positiv beeinflusst und ggf. behandelt werden können.

Funktionen des Eisens im Körper


Eisen ist nicht nur für die Blutbildung zuständig, wie allgemein bekannt ist. Viele weitere Körperfunktionen sind auf Eisen angewiesen.

  • Blutbildung: Hämoglobin ist ein eisenhaltiges Transporteiweiß für den Sauerstoff, der über die Blutbahn in alle Organe und Gewebe verteilt wird. Außerdem hat Häm noch weitere vielfältige Funktionen im Körper.
  • Hormonbildung: Glückshormone wie z.B. Serotonin, Schlafhormone wie z.B. Melatonin oder DSIP, das Aufmerksamkeitshormon Dopamin, das Wachstumshormon, Schilddrüsen- und Geschlechtshormone usw. brauchen Eisen.
  • Energiebildung: In Form einer chemischen Verbindung mit Schwefel ist Eisen ein wesentliches Element für die Bildung der chemischen Zellenergie ATP.
  • Myoglobinbildung: Myoglobin ist analog zum Hämoglobin ein Sauerstoffträger. Während Hämoglobin Sauerstoff über die gesamte Blutbahn verteilt, ist Myoglobin speziell für die Sauerstoffversorgung in der Muskulatur zuständig.
  • Grundsubstanz: Haarwurzeln, Nägel, Schleimhäute, Kollagen, Bindegewebe und die Haut brauchen für ein optimales Gedeihen genügend Eisen.
  •  Immunsystem: Eicosanoide (Signal- oder Botenstoffe), die durch eisenhaltige Enzyme gebildet werden, sind für ein optimales Funktionieren des Immunsystems zuständig.
  • Nervensystem: Eisen ist für die Bildung von Myelinscheiden der Nervenzellen, für die Vermittlung des Neurotransmittersignals, die Hirnreifung, besonders im Säuglings- und Kindesalter, und für die Verbesserung der Hirnleistung bei Demenz erforderlich.
  • Erbgut: Eisen ist an der DNA-Synthese und DNA-Transkription (Ablesen der DNA zur Eiweißsynthese) beteiligt.
  • Herz-Kreislauf-System: Die Energiegewinnung im Herzmuskel erfordert Eisen, ebenso wie die Blutdruckregulation über die Beteiligung an der Stickoxid (NO)-Bildung.
  • Leber: Förderung der Entgiftungsleistung, z.B. über die Aktivierung der Cytochrome, insbesondere Cytochrom P450
  • Lungenfunktion: Verbesserung der Lungenfunktion z.B. bei Asthma oder COPD
  • Steuerung der Zellteilung
  • Zellregulierung: Im menschlichen Körper sind ca. 20.000 Eiweißgruppen bekannt, circa 5000 davon werden eisenabhängig reguliert.

Eisenmangel nicht unterschätzen!

Ein Eisenmangel ist weltweit die häufigste Form einer Mikronährstoffunterversorgung – zwei bis vier Milliarden Menschen sind betroffen. Global sind 50 Prozent der Anämien auf einen Eisenmangel zurückzuführen. Auch in Deutschland ist ein Eisenmangel weit verbreitet - 14 Prozent der Männer und 58 Prozent der Frauen erreichen die tägliche Zufuhr an Eisen nicht, so das erschreckende Ergebnis der Nationalen Verzehrsstudie II  von 2008.

Ein Eisenmangel wird leider allzu oft verharmlost, und ein entsprechender Leistungsabfall als "normal" eingestuft. Eine Unterversorgung mit Eisen kann so jahrzehntelang unentdeckt bleiben und mit entsprechenden Symptomen wie z.B. Müdigkeit, Schwindel, Gedächtnisstörungen, psychische Befindlichkeitsstörungen etc. einhergehen - Symptome, die eigentlich völlig unnötig sind und das Leben massiv beeinträchtigen.

Zum Seitenanfang