Eisen – Wirkung, Mangel, Nebenwirkungen, Lebensmittel und mehr

Eisenstoffwechsel

Eisen gehört zu den essenziellen Spurenelementen. Ohne Eisen wäre ein Leben nicht möglich. Als wichtigste Aufgabe sorgt Eisen für die Bindung von Sauerstoff in den roten Blutkörperchen, den Erythrozyten und die Verteilung über den gesamten Körper. Dabei spielt der Blutfarbstoff Hämoglobin, ein eisenhaltiger Eiweißkomplex, eine zentrale Rolle. Außerdem ist der gesamte Energiestoffwechsel von einer ausreichenden Versorgung mit Eisen abhängig.

Für ein ausreichendes Angebot an Eisen ist ein ausgewogenes Gleichgewicht aller am Eisenstoffwechsel beteiligten Prozesse Voraussetzung. Dazu gehören die Aufnahme, die Speicherung, der Verbrauch, die Wiederverwertung und die Ausscheidung.Eisen muss dem Körper über die Nahrung zugeführt werden. Eisen liegt in den Lebensmitteln als dreiwertiges Ion vor, das zunächst zum zweiwertigen Ion reduziert werden muss. Das geschieht beispielsweise durch Vitamin C. Nur so kann es in die Darmzellen aufgenommen werden. Da dabei nur etwa ein Zehntel des Eisens in den Darm gelangt, muss die zugeführte Menge entsprechend groß sein: täglich etwa 20 bis 30 Milligramm Eisen[1]. Nicht im Darm aufgenommenes Eisen wird mit dem Stuhl ausgeschieden.

Verwertung von Eisen im Körper

Im gesamten Körper verteilen sich vier bis fünf Gramm Eisen. Etwa 80 Prozent des Körpereisens befindet sich in den sogenannten Häm-Proteinen (griechisch: haima, Blut), zu denen auch das Hämoglobin zählt und das allein 65 Prozent des Eisens enthält. Jedes Hämoglobin-Molekül ist aus vier Eiweißketten aufgebaut, in deren Zentrum sich ein zweiwertiges Eisen-Ion (Fe²⁺) lokalisiert ist. Dieses Eisen-Ion kann ein Sauerstoff-Molekül (O₂) binden. Charakteristisch für die Häm-Proteine ist ein Porphyrin-Molekül (griechisch: porphyrá, Purpurfarbstoff), das als Ligand an das zentrale Eisen-Ion bindet und als prosthetische Gruppe (griechisch: prosthetos, angehängt, hinzugefügt) in diesen zusammengesetzten Proteinen fungiert.

Neben Hämoglobin gehören die Cytochrome und Katalasen zu den Häm-Proteinen. Cytochrome (griechisch: kýto, Gefäß, Zelle; chroma, Farbe) sind Eiweiße, die an Redoxvorgängen, beispielsweise in der Zellatmung, beteiligt sind, bei denen das enthaltene Eisen-Ion seine Oxydationszahl ändert[2]. Katalase ist ein Enzym, das Wasserstoffperoxid zu Wasser und Sauerstoff umsetzt und damit unschädlich macht. Dieses Nebenprodukt fällt bei der Fettsäure-Oxidation und beim Abbau von Purinen, einem wichtigen Baustein der Nukleinsäuren, ab und kann Eiweiße und das genetische Material schädigen[3].

Wo wird Eisen gespeichert?

15 bis 30 Prozent des Eisens im Körper werden in den Zellen, vor allem der Leber, der Milz und des Knochenmarks gespeichert. Freies Eisen ist für den Organismus giftig. Deshalb wird das Speichereisen von einem Eiweißkomplex, dem Ferritin, umhüllt. Transferrin ist das Transporteiweiß, das zweiwertiges Eisen über den Blutkreislauf zu den Zielzellen bringt[4]. Zwei weitere Eiweiße spielen im Eisenstoffwechsel eine wichtige Rolle: das Ferroportin und das Hepcidin[5]. Ferroportin befindet sich auf den Zellen, die in die Aufnahme von Eisen aus der Nahrung (Resorption) involviert sind. Es sorgt als Transmembranprotein dafür, dass zweiwertiges Eisen aus dem Inneren der Zelle in den Extrazellularraum transportiert wird. Diese Funktion kann durch ein weiteres Protein, das Hepcidin, gehemmt werden. Auf diese Weise wird die Eisenfreisetzung und die Eisenresorption im Darm unterbunden[6], beispielsweise, wenn der Eisenspiegel im Blut erhöht ist.

Etwa 4,5 Prozent des Eisens befindet sich im Myoglobin, einem Muskelprotein (griechisch: mys, Muskel). Es besitzt, ähnlich wie das Hämoglobin, ein Eisen-Ion im Zentrum einer Häm-Gruppe und kann so Sauerstoff aus dem Blut vom Hämoglobin aufnehmen und in den Muskelzellen wieder abgeben. Auf diese Weise sichert es die Sauerstoff-Versorgung der Skelett- und Herzmuskeln. Täglich werden rote Blutkörperchen in der Milz abgebaut und dabei Eisen freigesetzt. Dieses wird jedoch nahezu vollständig wiederverwertet. Eisen verliert der Körper durch die Abstoßung von abgestorbenen, verhornten Hautschichten, über die Haare, den Urin und Schweiß. Größere Eisenmengen gehen bei Blutverlusten verloren. Solche treten beispielsweise während der Menstruation und bei der Geburt auf, aber auch während einer Blutspende[7].

Eisenmangel

Eisenmangel ist sehr häufig mit einer Anämie (Blutarmut) verbunden. Der Körper kann wegen des fehlenden Eisens keine ausreichenden Mengen roten Blutfarbstoff und damit nur eine verringerte Anzahl funktionsfähiger roter Blutkörperchen produzieren[50].

Ursache

Ursachen für den Eisenmangel können bereits in der Eisenaufnahme liegen, dessen Mobilisierung betreffen oder durch einen Blutverlust hervorgerufen werden. Für die Eisenaufnahme spielen sowohl das Angebot über die Nahrung, beispielsweise wegen eines erhöhten Bedarfs, als auch die Aufnahme in den Darm eine Rolle. Beide Vorgänge kommen als Ursache für eine vermindertes Angebot an Eisen infrage.

Symptome

Als typische Kennzeichen einer Eisenmangelanämie gelten

• Blässe
• allgemeine Schwäche und Abgeschlagenheit
• Müdigkeit
• Schwindel
• Kurzatmigkeit, insbesondere bei Belastung

Diese Symptome werden durch die nicht ausreichende Versorgung mit Sauerstoff hervorgerufen. Darüber hinaus gibt es allgemeine Beschwerden, die ebenfalls Hinweise auf einen Eisenmangel sein können:

• Kopfschmerzen
• eingerissene Mundwinkel und rissige Hau
• sogenannte Hohlnägel (Fingernägel, die sich nach innen wölben)
• glanzloses Haar oder Brennen auf der Zunge

Diagnose

Im Blut werden typische Eisenparameter bestimmt: Das Serum-Eisen, das Transporteisen (Transferrin) und das Ferritin (Speichereisen). Das Serumeisen ist meist erniedrigt. Empfindlicher auf einen Mangel reagieren Transferrin und das Ferritin. Transferrin ist erhöht, aber die Transferrin-Sättigung, also der Teil des Transferrins, der mit Eisen beladen ist, ist erniedrigt. Das Ferritin kann je nach Ursache des Mangels erhöht oder erniedrigt sein. Eine Eisenmangelanämie zeigt sich darüber hinaus im Blutbild und in den Parametern, die mit den roten Blutzellen (Erythrozyten) und deren Vorläufer-Stufen (Retikulozyten) sowie dem Blutfarbstoff (Hämoglobin) im Zusammenhang stehen[51]: Sie sind erniedrigt.

Eisenüberschuss – Hämochromatose

Herrscht über eine lange Zeit ein Überangebot an Eisen, lagert sich dieses in den Speichern ein. Die resultierende Krankheit wird Eisenspeicherkrankheit oder Hämochromatose genannt. Auf Grund der Eisenüberladung kommt es zu einer Ablagerung in den Geweben unterschiedlicher Organe. Durch diese Ablagerungen wird das Gewebe zerstört und durch funktionsloses Bindegewebe (Narbengewebe) ersetzt. Dadurch wird die Organfunktion erheblich eingeschränkt. Betroffen sind zuerst Leber und Bauchspeicheldrüse, auch Herzmuskelgewebe und hormonbildende Drüsen[52]. Im späten Stadium verfärbt sich die Haut durch die Einlagerungen mit einem typischen Bronzeton.

Ursache

Die Mediziner unterscheiden eine primäre Form der Hämochromatose, die angeboren, also genetisch bedingt ist. Durch Veränderung in den Erbanalgen nimmt der Darm mehr Eisen auf als gesund ist. Die sekundäre Hämochromatose ist im Verlauf einer anderen Krankheit erworben.Eine Störung in der Hämoglobinbildung (z.B. Thalassämie) oder häufige Bluttransfusionen können zu einer Eisenüberladung führen, wenn die roten Blutkörperchen zerstört werden und ihr Eisen frei geben.

Überdosierungen bei der Eisen-Supplementierung über einen längeren Zeitraum sind schädlich und ein Risikofaktor für Herzerkrankungen und Arteriosklerose. Die freien Eisen-Ionen fördern die Bildung schädlicher Sauerstoff-Radikale.

Symptome

Die Anzeichen in der Frühphase der Erkrankung sind eher unspezifisch. Dazu gehören:

• starke Müdigkeit
• Stimmungsschwankungen (Reizbarkeit, Depressionen)
• Infektanfälligkeit
• nachlassende Libido
• Hautverfärbungen
• frühzeitiges Ergrauen und Ausfallen der Haare
• Bauchkrämpfe
• Kurzatmigkeit
• Schmerzen in der Brust und Schmerzen in den Finger-, Knie- oder Hüftgelenken

Eine unbehandelte Hämochromatose führt zu Leberschäden, einem Diabetes .Eine Überdosierung mit eisenhaltigen Präparaten kann Vergiftungserscheinungen wie Erbrechen, Durchfall, Bauchschmerzen, Fieber und Blut im Stuhl auslösen. Diese Symptome treten bereits nach wenigen Stunden auf.

Da eine Eisen-Vergiftung schwere Schäden an Leber und Niere herrufen kann, ist sie, insbesondere bei Kindern, als Notfall einzustufen, der unter Umständen tödlich verlaufen kann.

Diagnose

Der erste Schritt in der Diagnose ist die Bestimmung des Eisenwertes im Blut. Ist der Ferritin-Wert stark erhöht und der die Transferrin-Sättigung erniedrigt, erhärtet sich der Verdacht. Um einen genetischen Defekt auszuschließen, wird ein Gentest auf eine Mutation durchgeführt[54]. In Einzelfällen gibt eine Leberbiopsie Aufschluss über eine Überladung der Leberzellen und wie weit die Krankheit bereits fortgeschritten ist. Im fortgeschrittenen Stadium schließen sich bildgebende Verfahren und Organfunktionstests an[55].

Therapie

Im Vordergrund der Therapie steht die Reduktion des Eisens, um den Körper zu entlasten. Dies kann durch einen Aderlass oder Erythrozytapherese oder Eisen-Chelat-Bildner passieren. Bei genetisch bedingter Hämochromatose wird vorrangig die Aderlass-Therapie angewendet. Dabei wird etwa 500 Milliliter Blut abgenommen und auf diese Weise 250 Milligramm Eisen in bestimmten Zeitabständen entfernt. Diese können zu Beginn der Therapie sehr kurz sein. Ähnlich ist das Prinzip der Erythrozytapherese. Im Unterschied zum Aderlass erfolgt die Abnahme über spezielle Geräte, die die Blutzellen auftrennen können. Die roten Blutzellen werden entfernt und die restlichen Bestandteile des Blutes wieder zugeführt. Die medikamentöse Behandlung mit Eisen-Chelat-Bildnern beruht auf der Bindung von Eisen, das dann über eine gesteigerte Ausscheidung im Urin und Stuhl aus dem Körper geschleust wird. Leider treten verschiedene Nebenwirkungen auf. Deshalb muss deren Anwendung genau abgewogen werden[56]^,[57].

Eisen: Vorkommen in Lebensmitteln

In einigen Kinderstuben hält sich hartnäckig der Mythos, dass Spinat zu essen gesund sei und Kraft gibt, weil so viel Eisen darin steckt. Dabei ist spätestens seit 1981 bekannt, dass bei der Bestimmung der Eisenmenge im Spinat in den 1930er Jahren den Wissenschaftlern ein Kommafehler unterlaufen ist, so dass Spinat zu seinem unnatürlich hohen Eisengehalt kam. Bereits zuvor publizierte hohe Eisenmengen im Spinat entstanden fälschlicherweise durch Kontaminationen während des Erhitzens der spinathaltigen Speisen. Tatsächlich zählt Spinat zu den eher schlechteren Eisenlieferanten, weil das Eisen durch das ebenfalls enthaltene Oxalat schlechter im Darm aufgenommen wird[8].Eisen wird nur zu einem geringen Teil aus den Nahrungsmitteln aufgenommen. Manche Lebensmittel hemmen, andere fördern die Eisen-Aufnahme. Das Eisen aus Fleisch wird wesentlich besser verwertet als das aus pflanzlichen Nahrungsmitteln[9]. Eine eisenreiche Ernährung kann einem Eisenmangel vorbeugen. Sind die Eisenspeicher leer, ist die Umstellung auf eine eisenreiche Ernährung meist nicht ausreichend[10].Besonders hohe Eisengehalte weisen Rind- und Schweine-Leber, Blut- und Leberwurst sowie Rinderschinken auf.Die höchsten Gehalte in Milligramm pro 100 Gramm sind in folgenden Lebensmitteln[11],[12]:

	Milligramm Eisenpro 100 Gramm
Fleisch-und Wurstwaren
Blutwurst	29,4
Schweineleber	18,0
Rinderschinken	9,8
Kalbsleber	7,9
Leberwurst	3,3
Fisch und Meeresfrüchte
Austern, Miesmuscheln	5,8
Ölsardinen	2,5
Getreide, Back- und Teigwaren
Weizenkleie	16,0
Hirseflocken	9,0
Weizenkeime	7,6
Haferflocken, Grünkern	4,2
Eier-Teigwaren (Trockengewicht)	3,0
Knäckebrot, Vollkorn mit Sesam	4,3
Gemüse, Hülsenfrüchte
Sojabohnen, getrocknet	9,7
Linsen, getrocknet	8,0
Weiße Bohnen, getrocknet	7,0
Kichererbsen, getrocknet	6,1
Tofu	5,4
Schwarzwurzel	3,3
Spinat	2,7
Früchte, Nüsse
getrocknete Aprikosen	5,2
Mandeln	4,2
Haselnüsse	3,7
Kokosraspeln	3,2

Eisenaufnahme bei erhöhtem Bedarf und bei Krankheit

Einnahme von Eisen während der Schwangerschaft

In der Schwangerschaft steigt der Bedarf an Eisen stark an. Grund hierfür ist, dass nicht nur die Mutter, sondern auch der Fötus mit Eisen versorgt werden muss. Gebärmutter und Plazenta (Mutterkuchen) benötigen zusätzliches Eisen. In der zweiten Schwangerschaftshälfte ist der Bedarf besonders hoch[13]. Eisenpräparate verhindern einen Eisenmangel und eine Anämie bei den schwangeren Frauen. Dabei zeigen wissenschaftliche Untersuchungen, dass ein Eisenmangel während der Schwangerschaft häufiger als angenommen auftritt[14]. Außerdem wird diskutiert, dass eine Supplementierung zusätzliche positive Auswirkungen auf Mutter und Kind haben[15].

Ist Eisenmangel bei Vegetariern und Veganern häufiger?

Fleischprodukte sind die wichtigsten Lieferanten für Eisen, pflanzliches Eisen wird schlechter aufgenommen. Entscheidend für die Menge, die über Lebensmittel wie Blattgemüse, Vollgetreide oder verschiedene angereicherte Nahrungsmittel in den Stoffwechsel gelangen, ist deshalb nicht allein die in diesen Lebensmitteln enthaltenen Mengen an Eisen. Es kann also trotz der hohen Mengen Eisen zu einem Mangel kommen. Die Wahrscheinlichkeit steigt, je eingeschränkter die Lebensmittelauswahl ist.

In einer Studie wurde bei mehr als 40 Prozent der sich vegan ernährenden Frauen leere Eisenspeicher festgestellt[16].

Obwohl eine vegetarische Ernährung die aktuellen Empfehlungen für einen großen Teil der Nährstoffe erfüllen kann, bietet die Verwendung von Nahrungsergänzungsmitteln einen nützlichen Schutz vor Mangelerscheinungen[17].  Veganer und Vegetarier sollten besonders darauf achten, zeitgleich keine Lebensmittel aufzunehmen, die die Eisenaufnahme stören. Dazu gehören Milchprodukte mit viel Calcium sowie Rhabarber und Spinat wegen der enthaltenen Oxalate.

Eisenversorgung in der Entwicklung vom Kind zum Erwachsenen

Neben der Bedeutung für die Funktion der roten Blutkörperchen und dem oxidativen Metabolismus, wird Eisen für die Immunabwehr und den Energiestoffwechsel der Nervenzellen sowie verschiedene Prozesse im Gehirn benötigt[18]. Diese Vorgänge sind insbesondere in der Wachstums- und Entwicklungsphase von großer Bedeutung. Steht in diesem Zeitraum nicht ausreichend Eisen zur Verfügung können Störungen in der Gehirnentwicklung und in der kognitiven Leistungsfähigkeit die Folge sein[19]. Eingeschränkte motorische Funktionen, verminderte Gedächtnisleistungen, Aufmerksamkeitsdefizite sowie soziale und emotionale Probleme wurden bei einem Eisenmangel in dieser Phase beobachtet[20].

In einer Studie von indonesischen Wissenschaftlern wurden Säuglinge mit Eisenmangel vier Monate mit einem Eisenpräparat behandelt und in der Vergleichsgruppe ein Placebo gegeben. Verglichen wurde mit Säuglingen ohne Eisenmangel. Vor der Eisen-Supplementierung waren die Parameter für die geistige und motorische Entwicklung in der Gruppe mit Eisenmangel signifikant niedriger. Nach der Gabe von Eisen verbesserten sich die Werte, während die Entwicklungsverzögerungen in der Placebo-Gruppe bestehen blieben.

Nicht selten liegt die eigentliche Ursache des Mangels bereits in der Schwangerschaft und Stillzeit begründet. Mehrlingsgeburten, kurz aufeinanderfolgende Schwangerschaften oder Frühgeburten steigern das Risiko eines Eisenmangels bereits im Säuglingsalter. Im Alter von zwölf bis vierzehn Jahren kann der Muskelzuwachs bei den Jungen und die einsetzende Menstruation bei den Mädchen eine Eisen-Unterversorgung begünstigen.Im höheren Alter wächst erneut das Risiko, einen Eisenmangel zu entwickeln. Eine Ursache sind veränderte Nahrungsgewohnheiten, wobei wegen zunehmender Kauprobleme der Fleischanteil in der Nahrung sinkt. Außerdem lässt altersbedingt die Darmfunktion nach, sodass sich die Eisen-Aufnahme verschlechtert[21].

Risikogruppen Eisenmangel

Zu den normalen Risikogruppen die einen erhöhten Bedarf an Eisen haben bzw. welche oft einen Eisenmangel aufweisen zählen Schwangere, Stillende, Frauen im gebärfähigen Alter, Veganer und Vegetarier, Menschen die regelmäßig Blut spenden sowie heranwachsende Kinder und Sportler.

Körperliche Leistungsfähigkeit und Eisen-Supplementierung

In einem umfassenden Review-Artikel wurde der Zusammenhang zwischen Eisenmangel unterschiedlicher Schwere und der körperlichen Arbeitsfähigkeit geprüft. Schwere und mäßige Eisenmangelanämien zeigten erwartungsgemäß eine starke Beeinträchtigung, die durch den verringerten Sauerstofftransport in Verbindung mit einer Anämie erklärt wird. In der Folge kam es zu einer herabgesetzten Ausdauer. Die Autoren schließen jedoch nicht aus, dass auch bei einem weniger ausgeprägten Eisenmangel ohne Anämie eine subtile, wenn auch nicht gravierende Beeinträchtigung der Arbeitsfähigkeit, sogar bei einer größeren Anzahl von Betroffenen auftreten könnte, so dass Interventionen zur Verbesserung des Eisenstatus gerechtfertigt wären[22].  In einer anderen Übersichtsarbeit wurde versucht, den Nutzen von Eisen-Supplementationen in Hinblick auf die körperliche Leistungsfähigkeit bei Frauen im gebärfähigen Alter im Vergleich zu einer Kontrollgruppe zu ermitteln[23].

Es wurden in den verschiedenen Datenbanken der WHO zahlreiche Studien identifiziert, in denen eine tägliche Eisen-Supplementierung die körperliche Leistungsfähigkeit verbesserte[24].

Intensive körperliche Aktivität und Eisenmangel

Leistungs- und Extremsportler, Ausdauerläufer sowie intensive körperlich Aktivitäten benötigen eine Anpassung des Stoffwechsels an diese außergewöhnlichen Bedingungen. Ziel ist es, die Zufuhr von sauerstoffreichem Blut zur Muskulatur zu steigern. Dazu muss die Herzfunktion, das Blutvolumen und die Zahl der roten Blutkörperchen (Erythrozyten) erhöht sowie die Sauerstoffabgabe im Muskelgewebe verbessert werden[25]. Diese Prozesse sind eisenabhängig. Der Eisenbedarf steigt und damit das Risiko eines Eisenmangels[26]. Kommen trainingsbedingte Entzündungen, Sauerstoffmangel oder entzündungshemmende Medikamente hinzu, vergrößert sich die Gefahr deutlich[27]. Bei weiblichen Sportlern erhöht sich das Risiko auf Grund des Blutverlustes während der Menstruation[28]. Vermeiden bzw. Beheben einer Eisenunterversorgung wirkt sich sowohl auf das Wohlbefinden wie auch auf die Leistungen von Ausdauer- und Mannschaftsportarten mit hohem Ausdaueranteil aus[29]. Umgekehrt, kann Eisenmangel zu Leistungseinbußen führen.

Zu beachten ist dabei, dass es keine Beweise dafür gibt, dass eine hohe Eisendosierung leistungssteigernd wirkt. Stattdessen gibt es warnende Hinweise hinsichtlich einer Eisenüberladung wegen der potenziellen Bildung schädlicher freier Radikale[30].

Bedeutet Blutspende Gefahr eines Eisenmangels?

In jedem Fall darf nicht außer Acht gelassen werden: Eine Blutspende hilft, Leben zu retten. Und wer weiß schon, ob man nicht eines Tages selbst oder ein Angehöriger bedürftig ist? Gesunde Gelegenheitsspender haben ein geringes Risiko, einen Eisenmangel zu entwickeln. Ob man als Blutspender geeignet ist, beweist eine Untersuchung auf eine vorliegende Anämie. Außerdem sollten regelmäßige Spender ihren Eisenstatus überprüfen lassen. Und schließlich sollte Jeder eine Abklärung anstreben, falls sie/er wegen einer Anämie oder einem diagnostizierten Eisenmangel von der Blutspende ausgeschlossen wird.Bei einer Blutspende gehen dem Körper 500 Milliliter Blut und damit etwa 250 Milligramm Eisen verloren. Diese Menge entspricht 25 % der durchschnittlichen Eisenspeicher des Gewebes bei Männern und bis zu 75 % bei Frauen[31]. Dauerblutspender kommen auf 2000 (Frauen) bis 3000 (Männer) Milliliter Blut im Jahr, die mit einem entsprechenden Eisenverlust einhergehen. Häufig haben diese Personen einen latenten, also nicht erkennbaren, aber vorhandenen Eisenmangel. Dieser ließe sich durch eine entsprechende Prophylaxe eindämmen.

Wissenschaftler stellten sich nun die Frage, ob es Hinweise auf Risikogruppen und Faktoren gibt, die dazu führen, dass bei einigen, aber nicht allen Spendern häufige Blutspenden zu einem Eisenmangel führen. In einer umfassenden finnischen Studie wurden bei 2584 Spendern verschiedenen Untersuchungen angestellt, um auf diese Fragen eine Antwort zu finden. Im Zentrum der Untersuchungen stand die Bewertung der Eisenspeicher. Alle Teilnehmer füllten einen anonymisierten Fragebogen zu ihrer Gesundheit und ihren Lebensumständen aus. In den Blutproben wurde der Entzündungsmarker CRP, das Eisenspeicher-Eiweiß Ferritin und das Eisentransportprotein Transferrin sowie eine umfassende genetische Analyse durchgeführt. Erste Ergebnis weisen darauf hin, dass es keine Hinweise auf Entzündungen gibt und die Gesundheit der Spender auch nach mehrmaligen Spenden gewährleistet ist[32]. Das umfangreiche Material für die genetischen Untersuchungen zur Abschätzung des Risikos, einen Eisenmangel auszubilden, ist noch nicht endgültig ausgewertet. Hier dürfen wir in den nächsten Jahren neue Erkenntnisse erwarten. Andere Veröffentlichungen habe beschrieben, dass die Einnahme von Eisenpräparaten hilft, einem Eisenmangel durch Blutspenden vorzubeugen oder rückgängig zu machen[33].

Zusätzliches Eisen beim Blutspenden Nötig?

Koreanische Wissenschaftler analysierten die Effekte einer oralen Eisen-Supplementierung bei regelmäßigen Blutspendern[34]. Sie bestimmten den Hämoglobinwert (Hb), den Ferritin-Wert, den löslichen Transferrin-Rezeptor (sTfR), die Gesamteisenbindungskapazität (TIBC) und die Transferrin-Sättigung bei Vielspendern mit hohem Risiko für Eisenmangel und verglichen sie mit den Werten bei Erstspendern. Die Vielspender nahmen 4 Wochen lang Eisenpräparate ein. Die Tests wurden nach 2 und 4 Wochen wiederholt, um die Auswirkungen zu bewerten. Der Ferritin-Wert, ein zuverlässiger Indikator für den Eisenstatus, stieg nach einer vierwöchigen Einnahme von Eisen in der weiblichen, nicht aber in der männlichen Spendergruppe im Vergleich zu den Kontrollspendern. Das heißt, eine vierwöchige orale Eisensupplementierung reichte nicht aus, um die Eisenspeicher bei den männlichen Spendern wieder aufzufüllen. Für eine längere Periode einer niedrig dosierten Eisen-Supplementierung spricht sich eine Gruppe um Vasallo aus den USA aus[35].

Auch andere Wissenschaftler haben untersucht, ob sich Blutspender durch eine Eisen-Supplementierung schneller erholen. Als Maß wurden der Hämoglobinwert und die Eisenparameter hinzugezogen. Bei einer Studie an 215 Probanden zeigte sich, dass die Regeneration bei Blutspendern, die 40 Milligramm Eisen als Nahrungsergänzung einnahmen, rascher erfolgte. Sie erreichten nach etwa 11 Wochen die Werte vor der Blutspende, während sie sich bei den Spendern ohne Eisen-Supplementierung erst nach 23 Wochen wieder auf den Ausgangswert einpendelten[36].

Versorgung mit Eisen bei Krankheiten

Der Eisenmangel selbst ist eine Erkrankung. Dieser muss nicht immer durch eine mangelhafte Zufuhr von Eisen, beispielswiese ernährungsbedingt, verursacht sein. Eisendefizite treten auch als Symptom oder Folge anderer Krankheiten auf. Nicht selten ist der Eisenmangel als Zeichen der Verschlechterung der Grunderkrankung zu werten. Ein versteckter Blutverlust, beispielsweise im Verlauf einer Tumorerkrankung hat einen Eisenmangel zur Folge.

Entzündung

Während einer anhaltenden entzündlichen Reaktion kommt es zu einem sogenannten funktionellen Eisenmangel. Ähnliche Effekte wurden auch bei Erkrankungen wie Rheumatoide Arthritis (Gelenkentzündung), Infektionen[37] und Arteriosklerose nachgewiesen[38]. Die biochemischen Veränderungen während der Entzündungsreaktion beeinflussen die Eisenverwertung im Körper: die Eisenspeicher sind blockiert und die Aufnahme von Eisen über den Darm ist herabgesetzt. Das heißt, der Körper kann die vorhandenen Eisenreserven nicht nutzen. Dabei können einige typische Eisenparameter im Blut unauffällig sein, weil die Entzündung eine gegensätzliche Wirkung auf diese haben und somit den Mangel verschleiern!! Für die sichere Diagnose müssen daher alle Parameter parallel erfasst werden. Eine frühe Korrektur des Mangels ist wichtig, da er unbehandelt eine zusätzliche Gefährdung für den Patienten darstellt[39].

Erkrankungen im Magen- Darm-Trakt

In der Statistik stehen Blutungen im Magen-Darm-Trakt bezüglich der Häufigkeit nach den Wechseljahren an oberster Stelle sowohl bei den Männern als auch bei den Frauen. Dabei kann eine Magenschleimhautentzündung (Gastritis), ein Magen-Darm-Geschwür (Ulkus) oder Hämorrhoiden der Auslöser sein[40]. Auch eine bakterielle Infektion der Magenschleimhaut, beispielsweise mit dem Helicobacter pylori, kann zu einem Eisenmangel führen. Neben den Blutverlusten ist bei den Patienten auch die Aufnahme des Eisens vermindert. In Deutschland steigt die Zahl der Patienten mit einer chronisch entzündlichen Darmerkrankung, insbesondere mit einer Colitis ulcerosa. Inzwischen wird die Zahl der Betroffenen auf 320 000 geschätzt[41].

Eisenmangel durch Morbus Crohn

Eine weitere häufig auftretende Erkrankung dieses Typs ist der Morbus Crohn. Patienten mit einer chronisch entzündlichen Darmerkrankung weisen früher oder später auch einen Mangel an Eisen auf. Grund ist, dass die Eisen-Aufnahme über den Darm gestört ist, die Eisenspeicher nicht ausreichend mobilisiert werden können und schließlich im Rahmen der Entzündung Blutverluste auftreten.

Zöliakie und Eisenmangel

Unverträglichkeit gegenüber bestimmten Getreidesorten (Zöliakie; früher: Sprue), auch als Gluten-Unverträglichkeit bekannt, löst eine Immunreaktion im Körper aus. Dadurch wird die Dünndarmschleimhaut angegriffen, so dass die Aufnahme von Eisen, durch die in der Folge verringerte, funktionsfähige Darm-Oberfläche, herabgesetzt ist. Neben Eisen werden auch andere Spurenelemente und Vitamine nicht in ausreichenden Mengen aufgenommen, was die Ausbildung einer Anämie verstärkt. Etwa 28 bis 60 Prozent der Zöliakie-Patienten entwickeln eine Anämie mit einem Eisenmangel.

Eisenmangel nach Operationen

Operationen im Magen- und Darm-Trakt, beispielsweise bei Magen- und Zwölffingerdarm-Geschwüren haben einen Blutverlust und damit Verlust von Eisen zur Folge. Gleichzeitig geht mit der operativen Entfernung funktionales Gewebe verloren. Sowohl die Aufnahme von Eisen als auch die Speicherung sind davon betroffen. Magen-Operationen zur Gewichtsreduktion bergen gleichfalls das Risiko, die Eisen-Aufnahme und Speicherung negativ zu beeinflussen. Hinzu kommt, dass die Produktion von Magensäure durch die Operation selbst oder durch Medikamente (Protonenpumpenhemmer) eingeschränkt wird. Damit wird gleichzeitig die Umwandlung in das besser verwertbare zweiwertige Eisen vermindert.

Bei etwa 40 bis 60 Prozent der Patienten, die sich einer Magenoperation unterzogen haben, wurde ein Eisenmangel diagnostiziert[42]. Ein großer Teil dieser Patienten muss ein lebenslang den Eisenmangel mit Tabletten ausgleichen.

Chronische Nierenerkrankungen

Eisenmangel stellt eine zusätzliche Komplikation bei chronischen Nierenerkrankungen dar und ist häufig mit einer erhöhten Sterblichkeit verbunden.  Entzündungen während einer chronischen Nierenerkrankung senken den Eisenbestand im Körper zusätzlich. Grund ist, dass das Speicher-Protein Ferritin und Hepcidin unabhängig vom Eisenstatus im Körper erhöht sind und so die Verfügbarkeit des Eisens senken[43]. Während bei einer chronischen Nierenerkrankung mit Entzündung eine intravenöse Therapie notwendig ist, zeigte die orale Eisentherapie bei Patienten ohne Entzündung die gleiche Wirksamkeit wie die intervenöse.

KRANKHEITEN BEGÜNSTIGEN MANGEL

Neben den normalen Faktoren wie Ernährung und Risikogruppen können Krankheiten den Eisenbedarf erhöhen, da die Aufnahme z.B. bei Erkrankungen des Darms vermindert ist oder Entzündungen die Eisenwerte herabsetzten.

Herzerkrankungen

Die Diagnose Herzschwäche (Herzinsuffizienz) erhalten jedes Jahr etwa 160 000 Patienten in Deutschland und inzwischen leiden ca. 1,4 Millionen Menschen an dieser Krankheit. Als Ursache werden eine verminderte Aufnahme, eine begleitende Entzündung, eine herabgesetzte Nierenfunktion sowie Blutverluste bei Gabe von Gerinnungshemmern diskutiert.

Eine Forschergruppe der Berliner Charité konnte in einer Studie nachweisen, dass die Gabe von Eisen bei diesen Patienten eine deutliche Verbesserung der Symptome hervorrief. Inzwischen gehört die Verlaufskontrolle der Eisenparameter und eine frühzeitige Behandlung des Mangels zu den Behandlungsstrategien bei Patienten mit Herzinsuffizienz[46].

Chronisch-obstruktive Lungenerkrankung

Bei der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (englisch: chronic obstructive pulmonary disease; COPD) kommt es zu einer Verengung der Atemwege durch eine chronische Entzündung. Die Patienten leiden unter von einem Auswurf begleiteten, heftigen Husten und einer immer stärker ausgeprägten Atemnot: zunächst nur bei Belastung, später auch in Ruhe.

Diese Atemnot verschlimmert sich, wenn bei den Patienten zusätzlich ein Eisenmangel vorliegt[47]. Forscher konnten nachweisen, dass es einen Zusammenhang gibt zwischen Parametern, die die Entzündung charakterisieren, Lungenfunktionsparametern und Kenngrößen des Eisenstoffwechsels[48].

Eisenmangel bei Tumorpatienten (Chemotherapie)

Bereits bei der Krebsdiagnose liegt bei etwa der Hälfte der Betroffenen ein Eisenmangel bzw. eine Anämie vor. Grund ist, dass der für den Krebs typische Anstieg des Zellwachstums und der Vermehrung (Zellproliferation) einen stärkeren Verbrauch an Eisen mit sich bringt. Krebszellen sind dabei noch stärker von Eisen abhängig als normale Zellen[49]. Noch massiver betroffen sind Patienten, die sich einer Strahlen– oder Chemotherapie unterziehen müssen. Diese zerstört die Vorläuferzellen der Blutkörperchen und aktiviert das Immunsystem, das Entzündungsbotenstoffe entsendet. Die Eisenaufnahme und die Mobilisierung der Eisenspeicher werden blockiert. Kommt es zusätzlich zu Blutungen verstärkt sich der Mangel. Eine erfolgreiche Therapie des Eisenmangels reduziert Krankenhausaufenthalte und die körperlichen Auswirkungen der aggressiven Therapien.

Eisen Wechselwirkungen

Mit Lebensmitteln

Es gibt eine Reihe von Lebensmitteln, die die Aufnahme von Eisen herabsetzen. Dazu gehören tannin-reiche Getränke wie Kaffee, grüner und schwarzer Tee sowie die calcium-reiche Milch. Eisen-Präparate sollten deshalb nicht mit diesen Getränken zusammen eingenommen werden. Auch Cola-Getränke sind wegen ihres Phosphat-Gehaltes ungeeignet. Als Flüssigkeit zum Einnehmen eignen sich stattdessen Orangensaft oder andere Vitamin C haltige Getränke. Schmelzkäse enthält ebenfalls viel Phosphat, das die Eisenaufnahme behindert. Gemüsesorten, die reich an Oxalsäure sind, wie Spinat, Rhabarber oder rote Bete sowie Weißmehl-Produkte wie Getreide, Soja und Reis, die Phytinsäure enthalten, sollten nicht zusammen mit Eisenpräparaten konsumiert werden[58].

Um sicher zu sein, dass keine Nahrungsmittel die Eisenaufnahme beeinträchtigen, empfiehlt es sich, Eisenpräparate mindestens zwei Stunden vor dem Essen, am besten nüchtern und mit einem Abstand von einer Stunde bis zur nächsten Mahlzeit einzunehmen[59].

Für die Aufnahme des Eisens aus der Nahrung wird ein saures Milieu benötigt. Deshalb lässt sich mit Vitamin C aus Orangen-, Zitronen- oder Gemüsesaft die Aufnahme von Eisen steigern. Dagegen setzen Medikamente, die die Magensäurebildung hemmen, die Eisenresorption herab.

Mit Medikamenten

Kritisch ist die Einnahme von Eisen-Supplementen zusammen mit anderen Medikamenten. Präparate, die die Magensäure neutralisieren (Antazida) oder Mineralstoffe wie Calcium und Magnesium enthalten, hemmen die Eisen-Aufnahme. Werden Eisen und Acetylsalicylsäure oder nicht-steroidale Antirheumatika zusammen eingenommen, kann die Reizung der Magen-Darm-Schleimhaut verstärkt sein. Eisen selbst kann ebenfalls die Wirkung bestimmter Medikamente, beispielsweise mancher Antibiotika oder von Schilddrüsenhormonen, reduzieren. Hier hilft es, den Arzt auf die Einnahme von Eisen hinzuweisen und sich beraten zu lassen, falls weitere Medikamente oder Vitalstoffe eingenommen werden.

Mit Vitalstoffen

Neben Vitamin C kann auch eine zusätzliche Supplementation mit Vitamin A den Therapieerfolg bei einer Anämie-Bekämpfung verbessern[60].Ausreichende Mengen Kupfer sind für einen ausgeglichen Eisenstoffwechsel wichtig. Eine Eisenmangelanämie kann beispielsweise mit einem Kupfermangel im Zusammenhang stehen. Eisen und das Spurenelement Mangan benutzen den gleichen Mechanismus zur Aufnahme und des Transportes. Mangan wird in Gegenwart von Eisen vermindert aufgenommen. Umgekehrt wird bei Eisenmangel vermehrt Mangan aufgenommen. Zink aus Supplementen kann vermindert aufgenommen werden, wenn gleichzeitig hohe Dosen von Eisen konsumiert werden. Eisen-Supplemente scheinen jedoch nicht die Aufnahme von Zink aus der Nahrung zu beeinflussen.

Eisen Dosierungen und Bedarf

Die Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) für die zugeführte Menge Eisen unterscheiden sich für Männer und Frauen. Täglich zehn Milligramm Eisen hält die DGE für Männer ausreichend, während Frauen im gebärfähigem Alter 15 Milligramm Eisen benötigen[61]. Ab dem 51. Lebensjahr (nach der Menopause) sinkt der Wert auf zehn Milligramm Eisen pro Tag für die Frauen. Stillende sollen 20 Milligramm Eisen täglich zu sich nehmen, während der Bedarf für Schwangere bei 30 Milligramm pro Tag liegt. Jungen im Alter von 12 Jahren, also in der Wachstumsphase, haben einen höheren Bedarf als erwachsene Männer und sollten deshalb ihre Menge auf 12 Milligramm täglich erhöhen.

EisenBedarf ist abhängig von der Ernährung

Die Bundesanstalt für Risikobewertung schlägt eine Menge von sechs Milligramm für die Aufnahme mit der Nahrung vor[62]. Ab welcher Menge eine Überdosis vorliegt und gefährlich ist, hängt vom aktuellen Eisen-Status ab und darüber hinaus vom Alter und dem Gewicht. Bei Kleinkindern sind beispielsweise 400 Milligramm toxisch. Eine Verzehrsstudie von 2008, die das Ernährungsverhalten in der Bevölkerung untersuchte, hat den mittleren Wert für die Eisenzufuhr ermittelt: Er liegt bei 14,4 Milligramm für die Männer und bei 11,8 Milligramm für die Frauen[63]. Natürlich sagen Mittelwerte wenig über die Situation Einzelner aus. Die Forscher des US-Landwirtschaftsministeriums (US Department of Agriculture) haben für Vegetarier und Veganer einen deutlich höheren Bedarf an Eisen ermittelt. Dies liegt daran, dass selbst bei gleicher Menge, Eisen aus pflanzlicher Herkunft nur zu einem deutlich geringeren Teil aufgenommen wird.

Um dies zu kompensieren, müssen sie ihre Eisenaufnahme um 80 Prozent erhöhen. Damit würde sich der Bedarf für vegetarisch und vegan lebende Frauen auf 27 Milligramm und für Männer dieser Gruppe auf 18 Milligramm Eisen erhöhen[64]. Diese Menge steckt beispielsweise in 300 Gramm ungekochter Hirse, 600 Gramm Haferflocken oder 650 Gramm Spinat.

Die Dosierung für eine Supplementierung mit oralen Eisenpräparaten hängt von dem Ausmaß eines Mangels ab. Es gibt Empfehlungen für eine Eisenmenge von 200 bis 300 Milligramm elementares Eisen für Erwachsene pro Tag bei einem ausgeprägten Eisenmangel. Allerdings gibt es auch Studien, die nahelegen, dass auch niedrigere Dosen den Eisenstatus verbessern. In einer Studie von 2015 profitierten Frauen mit erschöpften Eisenspeichern bereits mit niedrigeren Eisen-Dosen von 40 bis 80 Milligramm pro Tag deutlich[65].

Eisen in Nahrungsergänzungsmitteln und Supplementen und deren Verwertung im Körper

Ein Ausdruck der Verwertung des Eisens ist dessen Bioverfügbarkeit: Es ist ein Maß, das angibt, wie rasch und in welchem Umfang die Substanz aufgenommen wird und am Zielort seine Wirkung entfaltet.

Bekannt ist, dass zweiwertiges Eisen besser bioverfügbar ist als dreiwertiges. Außerdem wird Eisen tierischer Herkunft in größeren Mengen als das aus Pflanzen aufgenommen.

Berücksichtigt man die breite Palette der Substanzen, die in Wechselwirkung mit dem Eisen treten und ebenfalls die Aufnahme herabsetzen können, wird schnell klar, dass die angebotene Menge wenig aussagt über den Anteil, der dem Körper am Ende tatsächlich zur Verfügung steht. Die eingeschränkte Bioverfügbarkeit von Eisen in Gegenwart ausgewählter Stoffe stellt besonders in der Ernährung ein Problem dar. Ein paniertes Schnitzel büßt an Wert als Eisen-Quelle ein, weil bei Anwesenheit von Getreide aus der Panade die Eisenaufnahme erschwert wird.Unterschiede in der Bioverfügbarkeit wurden ebenfalls beim Vergleich verschiedener Eisen-Supplemente herausgefunden. Sie veränderte sich in Abhängigkeit von der Art der Eisenverbindung und der Galenik, der Art der Herstellung. Flüssige Präparate können beispielsweise wirksamer als feste sein[66].Orale Eisensupplemente werden als Eisen-II- und Eisen-III-Verbindungen angeboten.

Die zweiwertigen Eisenverbindungen Eisen-Citrat, Eisen-BisGlycinat, Eisen-Gluconat oder Eisen-Sulfat, unter Zusatz von Komponenten, die die Aufnahme verbessern, haben sich bewährt[67].

Eisen-III-Verbindungen sind stabiler, die meisten werden jedoch weniger resorbiert. Inzwischen wurden Verbindungen entwickelt, die diesen Nachteil nicht mehr aufweisen und die besser verträglich sind: Eisen (III)-Maltol-Polysaccharid-Komplexe und liposomale Eisen-III-Formulierungen. Sie sind jedoch erheblich preisintensiver[68]. Jedoch fehlen dazu umfangreiche und aussagefähige Studien um den Nutzen zu rechtfertigen.