Eisen-Stoffwechsel

Als Eisenstoffwechsel wird die Gesamtheit jener Prozesse bezeichnet, die zur Aufnahme von Eisen in den Organismus, zur Eisenverteilung im Organismus sowie zur Ausscheidung von Eisen aus dem Organismus führen.

Das Element Eisen ist ein wichtiges Spurenelement im Menschen. Es wird für die Funktion aller Zellen benötigt. Es wird für die Funktion von Häm-Proteinen (Myoglobin, Hämoglobin, Katalasen, Cytochromen) gebraucht und von "Nicht-Häm-Eisenproteinen" (Transferrin, Ferritin) transportiert bzw. gelagert. Zur letzteren Gruppe gehören auch evolutionäre Vorgänger des Hämoglobins wie Hämerythrin (Spritzwürmer). Unkomplexiertes Eisen kann toxisch wirken und an der Entstehung freier Radikale beteiligt sein.

Damit ist die Fähigkeit zu Sauerstofftransport und Sauerstoffaufnahme ebenso wie der mitochondriale Elektronentransport und letztlich der gesamte Energiestoffwechsel von einem ausreichenden Eisenangebot abhängig.

Das regulierte Wechselspiel im Organismus und einige wichtige Bindungspartner werden nachfolgend vorgestellt

Inhaltsverzeichnis

1 Kreislauf des Eisens

2 Eisenverteilung im Körper

3 Krankheiten des Eisenstoffwechsels

4 Wie kann man den Eisenhaushalt des Menschen überprüfen?

4.1 Mangel

5 Literatur

6 Weblinks

Kreislauf des Eisens

Mit der menschlichen Nahrung wird täglich 1 mg Eisen aufgenommen. Nur Häm-Eisen wird gut resorbiert (mögliches Problem bei Vegetariern).

täglicher Austausch von Eisen zwischen den Geweben: 40 mg;
Aufteilung: Transport (Transferrin), Lagerung (Ferritin), Katalyse und Transport.
- Jedes Transferrinmolekül bindet 2 Atome Eisen in der dreiwertigen Form [Fe(III)]; jeder Retikulozyt nimmt 1 Mio. Eisenatome je Minute auf;
- Ferritin besteht aus 24 identischen Untereinheiten, die sich um eine zentrale Höhlung mit 80 Å Durchmesser gruppieren; diese Höhlung nimmt bis zu 4500 Fe(III) Atome auf. Mobilisierung des Eisens erfordert Reduktion zur zweiwertigen Stufe, Fe(II);
- im Verlauf der Häm-Synthese wird Fe(II) durch Ferrochelatase, ein Enzym der Mitochondrien-Innenmembran, eingelagert. Die für die Reduktion notwendigen Elektronen werden durch die Atmungskette bereitgestellt.

Eisenverteilung im Körper

ca 71 % im Hämoglobin
ca 10-12 % im Myoglobin
ca 10-15 % im Ferritin
sehr wenig im Transferrin

Krankheiten des Eisenstoffwechsels

Bei einem Eisenmangel kann es zu einer Blutarmut und einer Abwehrschwäche kommen. Bei kleinen Kindern treten Gedeihstörungen auf. Ebenfalls führt der Mangel an Eisen meist zu starken Müdigkeitserscheinungen sowie Konzentrationsschwächen. Mangelerscheinungen sind bei Frauen weiter verbreitet als bei Männern (Eisenmangelanämie). Bei einer Eisenüberladung kann es je nach betroffenem Organ zu einer Leberzirrhose, zu einer Pankreaszerstörung Bronzediabetes und anderen Organstörungen kommen. Hämochromatose, Hämosiderose

Wie kann man den Eisenhaushalt des Menschen überprüfen?

Mangel

Bestimmung des Hämoglobins im Blut (ist bei chronischem Eisenmangel oft erniedrigt)
Bestimmung des mittleren Hämoglobingehaltes im Erythrozyten (ist bei Eisenmangel meist erniedrigt)
Bestimmung des Ferritins (ist bei Eisenmangel meist erniedrigt)
Hämochromatose (=Eisenspeicherkrankheit)
Ferritin
Transferrin
Transferrinsättigung
Genanalyse
Eisengehalt der Leber

Literatur

Ernährungsumschau, Nr.5 Mai 2003, Ernährungslehre und -praxis: Interview - Macht zuviel Eisen krank?, B.17-20