Eisen:

Grundlegendes zum Eisenmetabolismus

  • Bedeutung von Eisen:

    Eisen ist entscheidend für die Energieproduktion, Haargesundheit, Schmerzfreiheit in Gelenken und ein gesundes Altern. Es spielt eine zentrale Rolle in der körpereigenen Produktion des Hormons Dopamin und für die Reizweiterleitung von Nervenzellen (Myelinsynthese), was bedeutet, dass sowohl ein Mangel als auch ein Überschuss zu ernsthaften gesundheitlichen Problemen führen kann.

  • Verteilung im Körper:

    Es befinden sich 2-4 g Eisen im Körper.

    Ca. 65 % befinden sich in den roten Blutkörperchen.

    15 % sind im Myoglobin der Muskulatur.

    Ca. 25 % sind innerhalb der Zellen (hauptsächlich Leberzellen) gebunden an Ferritin gespeichert.

    Nur ca. 0,1 % zirkulieren im Blut, gebunden an Transferrin zum Transport.

  • Bedarfsdeckung:

    Der Körper kann Eisen nicht selbst herstellen. Es geht durch Stuhl (in Darmzellen), und Blutungen (Menstruation, Blutspende, Verletzungen, etc.) verloren. Der Verlust durch Menstruation schwankt erheblich, es können mehr als 25 mg pro Zyklus verloren gehen! Hochintensives- und Ausdauertraining verursacht ebenfalls einen Verlust. Hochintensives Intervalltraining führt jedoch über Hypoxie zur verbesserten Eisenaufnahme. Schwangerschaft erhöht den Bedarf stark ab dem zweiten Trimester. Das Eisen aus abgestorbenen Erythrozyten wird zum Aufbau von Hämoglobin benutzt. Ein kleinerer Teil muss durch die Nahrung ersetzt werden (ca. 1 mg/Tag), da es im Stuhl, Schweiß und Urin verloren geht.

    Besonders häufig kommt es bei folgenden Gruppen zu einem Eisenmangel, da hier auch ein besonders hoher Eisenbedarf besteht oder infolge chronischer Krankheiten ständig zu wenig Eisen resorbiert werden kann:

    • Säuglinge sowie Kleinkinder im Alter von 1–5 Jahren

    • Jugendliche Mädchen nach Einsetzen der Menstruation oder Frauen mit sehr starker Menstruation

    • Schwangere

    • Frauen, die mittels Kupferspirale verhüten (gilt nicht für die Hormonspirale).

    • Blutspender*innen

    • Patient*innen, die Medikamente mit erhöhtem Blutungsrisiko einnehmen (Antirheumatika, Salicylate, Gerinnungshemmer).

    • Patient*innen mit vollständiger Magenresektion (Gastrektomie)

    • Patient*innen mit Helicobacter-pylori-Infektion im Magen.

    • Patient*innen mit Zöliakie (Glutenunverträglichkeit) oder chronischen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa

    • Patient*innen mit einer Krebserkrankung im Magen-Darm-Trakt (betrifft vorwiegend Personen mittleren und höheren Alters).

  • Mangel Symptome:

    • Haarausfall:

      Ein Mangel an intrazellulärem Eisen kann dazu führen, dass das Haar ausfällt, da Eisen für die Zellteilung und das Wachstum der Haarfollikel notwendig ist.

    • Niedrige Sexualhormone:

      Eisen ist für die Synthese von Sexualhormonen notwendig, und ein Mangel kann zu einem Rückgang dieser Hormone führen.

    • Erschöpfung und Müdigkeit:

      Eisenmangel beeinträchtigt die Fähigkeit des Körpers, Sauerstoff effizient zu transportieren und zu nutzen, was zu allgemeiner Schwäche und Müdigkeit führen kann.

    • Erschwerte körperliche Aktivität:

      Aufgrund der reduzierten Sauerstofftransportkapazität kann es schwieriger werden, körperliche Aktivitäten auszuführen.

    • Eisenmangel kann auch das Gehirn beeinträchtigen:

      Zu wenig Eisen kann zu Konzentrationsmangel und allgemeiner geistiger Müdigkeit führen.

  • Überschuss Symptome

    • Beschleunigte Alterung:

      Zu viel Eisen im Körper kann oxidativen Stress erhöhen, was zu einer beschleunigten Alterung der Zellen führen kann.

    • Hautfalten:

      Eisenüberschuss kann die Hautalterung beschleunigen und zur Bildung von Falten beitragen.

    • Diabetes:

      Ein Übermaß an Eisen kann die Insulinresistenz fördern und das Risiko für Typ-2-Diabetes erhöhen.

    • Erhöhtes Risiko für Herzkrankheiten:

      Eisen fördert die Bildung freier Radikale, die oxidative Schäden an den Blutgefäßen verursachen können, was das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen steigert.

  • Komplexe Absorption und Verteilung:

    Eisen kommt in tierischen Produkten als Hämeisen (zweiwertiges Eisen / Fe2+) und in Milch, Eiern, sowie pflanzlichen Nahrungsmitteln als Nicht-Hämeisen (dreiwertiges, oxidiertes, Eisen /Fe3+) vor. Die Aufnahme von Hämeisen ist viel effektiver im Vergleich zu Nicht-Hämeisen, da Nicht-Hämeisen zuerst im Darm in Hämeisen umgewandelt werden muss und seine Aufnahme von manchen Pflanzenstoffen behindert wird. Hämeisen wird zu ca. 15-30 %, Nicht-Hämeisen nur zu 0,8-20 % aufgenommen. Besonders schlecht wird es aus Hülsenfrüchten aufgenommen (< 2 %). Der Eisenstoffwechsel wird reguliert durch genetische Faktoren und die Verfügbarkeit von Nährstoffen, die die Eisenaufnahme fördern oder hemmen. Die Aufnahme von Nicht-Hämeisen wird durch Vitamin C verbessert und ist abhängig von Vitamin B2, Niacin (B3), Kalzium, Magnesium, Kupfer und Eisen selbst. Sie wird durch Polyphenole, Phytate und pflanzliches Protein gehemmt, aber durch Fleischprotein verbessert. Im Gegensatz dazu ist die Aufnahme von Hämeisen nicht von wichtigen Kofaktoren abhängig.

  • Faktoren, welche die Eisenaufnahme beeinflussen:

  • Hemmende Faktoren:

    • Phytate:

    • Phytate sind Phosphorsäureester, die in pflanzlichen Samen wie Getreide, Nüssen und Hülsenfrüchten gefunden werden. Sie binden Eisen und andere Mineralien, was die Bioverfügbarkeit dieser Nährstoffe verringert.

      Methoden wie Einweichen (12-24h), Keimen und Fermentieren können Phytate abbauen, indem sie das Enzym Phytase aktivieren, welches Phytate spaltet und somit die Mineralstoffverfügbarkeit verbessert. Die Reduktion beim Einweichen wird effektiver, wenn das Einweichwasser einen leicht sauren pH-Wert hat, was durch Zugabe von Zitronensaft, oder Essig erreicht werden kann.

    • Polyphenole: (Tannine in Tee, Chlorogensäure in Kaffee)

    • Kleie

    • Calcium (Milchprodukte)

    • Oxalate (Spinat, Rüben, Rhabarber, Schokolade/Kakao, Kleie). Zur Reduktion gelten die gleichen Verfahren wie bei Phytaten.

    • Entzündungen

    • Mangel an Magensäure: (z.B. durch Einnahme von Protonenpumpenhemmern wie Pantoprazol/Omeprazol)

  • Aufnahme steigernde Faktoren:

    • Vitamin C: (75 mg Vitamin C, entsprechend ca. 75 g roter Paprika, können die Aufnahme um das 2-3 Fache steigern!)

    • Organische Säuren: (z.B. Zitronensäure, Apfelsäure)

    • Fermentierte Produkte: (z.B. Kimchi, Kombucha, Sauerkraut)

    • Bei einem Eisenmangel erhöht der Körper, sofern er gesund ist, selbstständig die Aufnahme.

  • Quellen aus Lebensmitteln:

    • Tierische Quellen (je 100 g):

      Häm-Eisen wird zu 15-30 % aufgenommen.

      Leber und Niere: ca. 7 - 30 mg

      Leberknödel: 4,8 mg

      Wildfleisch: ca. 3,0 mg

      Entenfleisch (mageres Fleisch): ca. 2,5 mg

      Rindfleisch (mageres Steak): ca. 2,1 mg

      Lammfleisch (mageres Fleisch): ca. 1,6 mg

      Schweinefleisch (mageres Fleisch): ca. 1,4 mg

      Putenfleisch (Brustfilet): ca. 1,3 mg

      Kalbfleisch (mageres Fleisch): ca. 1,1 mg

      Hühnerfleisch (Brustfilet): ca. 1,0 mg

      Ein Ei (60g) enthält ca. 1,0 mg

    • Pflanzliche Quellen (je 100 g):

      Wird zu 0,8 - 20 % aufgenommen.

      Getrocknete Pilze 8,0 - 17,0: ca. 6,9 mg

      Cashewnüsse: ca. 6,7 mg

      Amaranth: ca. 6,5 mg

      Hirse: ca. 6,9 mg

      Haferflocken: ca. 5,5 mg (deutlich höhere Aufnahme nach einweichen oder kochen wegen Phytaten)

      Tofu: ca. 3,7 mg (Tempeh hat eine höhere Verfügbarkeit, da fermentiert)

      Quinoa: ca. 3,5 mg

      Spinat: ca. 2,7 mg (gekocht)

      Mangold: ca. 1,8 mg (gekocht)

      Grünkohl: ca. 1,5 mg (gekocht)

      Linsen: ca. 3,0 - 8,0 mg

      Kichererbsen: ca. 2,2 - 6,0 mg

      (Die Aufnahme aus Hülsenfrüchten ist extrem niedrig, < 2 %)

      Nudeln: ca. 3,5 mg

      Reis: ca. 1,5 mg

  • Eisenstatus Bestimmung im Blut:

    • Serum Eisen

      Werte variieren je nach Tageszeit und von Tag zu Tag. Es sind starke Schwankungen im Tagesverlauf und von Tag zu Tag möglich, u. a. abhängig von der aktuellen Zufuhr mit der Nahrung! Daher ist die Bestimmung des Serum-Eisenspiegels ungeeignet zur Abschätzung des Gesamtkörpereisens. Um den Eisenstoffwechsel zu beurteilen, wird daher meist auf den Wert für Ferritin zurückgegriffen.

    • Serum Ferritin

      Ferritin befindet sich zum allergrößten Teil innerhalb der Zellen als Eisenspeicher. Dieser Wert kann jedoch nicht bestimmt werden. Stattdessen wird die Menge des im Blut befindlichen Ferritins bestimmt, welche im Vergleich sehr klein ist und nicht immer mit dem intrazellulären Wert korreliert. Ferritin ist jedoch der gebräuchlichste Marker, er kann in die Irre führen, falls eine Entzündung im Körper vorliegt oder vermutet wird (z.B. bei erhöhtem CRP Wert). In diesem Fall ist die Bestimmung des löslichen Transferrin Rezeptors sinnvoll.

  • Ernährungsempfehlungen und -richtlinien

    • Offizielle Richtlinien und Vergleich:

      In den USA empfiehlt die FDA für erwachsene Männer 8 mg/Tag und für menstruierende Frauen 18 mg/Tag, während die D-A-CH-Referenzwerte im deutschsprachigen Raum die diese Zahlen etwas höher ansetzen (10 mg für Männer und 15 mg für Frauen).

      Diese Mengen gelten für eine gemischte Ernährungsform, für die eine höhere Aufnahme als bei Vegetarieren oder Veganern unterstellt.

    • Spezifische Ratschläge:

      Die Empfehlung sollte für Vegetarier um den Faktor 1,4 und für Veganer um den Faktor 1,8 erhöht werden (bezogen auf D-A-CH Referenzwerte), um die verringerte Bioverfügbarkeit des Eisens aus vegetarischen bzw. veganen Nahrungsquellen zu reflektieren.

    • Substitution:

      Erfolgt in der Regel durch orale Gabe eines Eisenpräparats. Es enthält 2-wertiges Eisen (Fe2+), das besser resorbiert wird als 3-wertiges (Fe3+ /oxidiert), und Vitamin C zur Stabilisierung des Eisen-Oxidationsstatus.

      Nahrungsergänzungsmittel mit Eisen kommen in verschiedenen Varianten vor. Empfehlenswert sind Produkte mit liposomalem Eisen oder Eisen Polypeptid (sehr teuer), da diese oft besser verträglich sind und eine hohe Aufnahme gewährleisten.

      Die Einnahme sollte eine halbe Stunde vor, oder 2 Stunden nach dem Essen erfolgen.

    • Risiko einer Überdosierung:

      Für Erwachsene gilt eine Obergrenze von ca. 45 mg Eisen pro Tag (nach DGE und EFSA). Längerfristige Einnahme über diesen Mengen kann zur Akkumulation von Eisen und möglichen Organschäden führen, insbesondere der Leber, und die Entstehung von Krankheiten wie Hämochromatose begünstigen.

      Vorsicht: Eine Selbstmedikation mit Eisen ohne ärztliche Aufsicht ist riskant, insbesondere bei nicht diagnostiziertem Eisenmangel, da zu viel Eisen für den Körper genauso schädlich sein kann wie zu wenig.

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