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Nährstoff fürs Blut und mehr

29.11.2004
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Mineralstoffe und Spurenelemente

Nährstoff fürs Blut und mehr

von Thomas Ettle und Klaus Schümann, München

Zum Sauerstofftransport als Bestandteil von Hämoglobin oder als Cofaktor von Enzymen – Eisen ist für den menschlichen Körper essenziell. Supplemente sind jedoch nur bei nachgewiesenem Mangel sinnvoll, denn auch zu viel Eisen kann schaden.

Eisen (Fe) gehört zu den am längsten bekannten Spurenmetallen. Schon im 17. Jahrhundert beschrieb der englische Arzt Syndenham die heilende Wirkung von Eisenpräparationen bei der damals als Bleichsucht bezeichneten Anämie junger Frauen. Entsprechend gibt es in der Volksheilkunde seit langem Zubereitungen mit Eisen. Dazu zählen die ehemals in Norddeutschland verbreiteten „Borsdorfer Äpfel“, die vor dem Verzehr über längere Zeit mit Hufnägeln gespickt wurden. In Weißrussland tranken die Patienten Molke, in die zuvor Hufnägel eingelegt worden waren. In beiden Fällen bilden sich Komplexe von Eisen mit Äpfelsäure, Citrat und Vitamin C beziehungsweise mit den Aminosäuren und Peptiden der Molke. Dieses Eisen war somit gut bioverfügbar, der Eisengehalt der Präparationen jedoch nicht standardisiert. Eine standardisierte Dosierung ist jedoch unabdingbarer, denn wie bei allen essenziellen Spurenmetallen hat die Gabe von Eisen im Mangel zwar gesundheitsfördernde Effekte, kann bei Überangebot jedoch auch schädliche Wirkungen auslösen.

Wie viel nötig ist

Unsere Nahrung enthält etwa 6 mg Eisen pro 1000 Kilokalorien. Rund zwei Drittel davon ist so genanntes Nonhäm-Eisen, das zu etwa 10 Prozent resorbiert wird. Phytate im Getreide, Oxalat im Gemüse oder Tannin in Tee und Kaffee bilden schwerlösliche Komplexe mit dem Metall und senken die Resorption von diesem Eisen, das nicht als Häm vorliegt. Vitamin C, Frucht- und Aminosäuren sowie Fleischzulagen steigern dagegen seine Aufnahme. Hämeisen aus Fleisch (44 bis 86 mg Fe/kg Trockengewicht) oder Leber- und Blutwurst (130 bis 170 mg Fe/kg Trockengewicht) kann der Mensch erheblich besser resorbieren als Non-Hämeisen aus pflanzlicher Nahrung (zum Beispiel 30 bis 35 mg Fe/kg Trockengewicht in Mehl und Kartoffeln; 11 bis 23 mg Fe/kg in Obst). Auch Phytate und Oxalate stören die Aufnahme aus Fleisch, Fisch und Geflügel kaum. Demgegenüber ist Spinat entgegen landläufiger Meinung eine schlechte Eisenquelle, weil die Resorption des Eisens auf Grund seines hohen Oxalatgehalts eingeschränkt ist. Die Resorption des Spurenelements erfolgt in zweiwertiger Form durch den „Divalent Metal Transporter 1 (DMT-1) im Duodenum; dreiwertiges Eisen ist bei dem schwach alkalischen pH-Wert im oberen Dünndarm auf Grund von Hydroxidbildung sehr schwer löslich.

Zur täglichen Zufuhr empfiehlt die Deutsche Gesellschaft für Ernährung bei Männern 10 mg Fe/Tag, bei Frauen auf Grund der Eisenverluste mit der Menstruation 15 mg Fe/Tag. Schwangere Frauen und Jugendliche in der Pubertät sollten 30 mg beziehungsweise 15 mg Fe/Tag aufnehmen. Nach der Schwangerschaft gilt es, die durch den Eisentransfer auf das Kind und die Blutverluste bei der Geburt entstandenen Eisenverluste auszugleichen. Deshalb wir in der Postpartalzeit eine Eisenzufuhr von 20 mg Fe/Tag empfohlen unabhängig davon, ob gestillt wird oder nicht.

Aus der Nahrung resorbiert der menschliche Organismus täglich 10 bis 20 Prozent des Eisenangebots, das entspricht mit 1 bis 3 mg Eisen etwa den Verlusten durch die tägliche Zellmauserung. Bei einem Eisenmangel steigt die duodenale Resorptionsrate für Eisen etwa auf das Doppelte und die rund 20 Prozent des Körpereisenbestandes, die in Ferritin und Hämosiderin als Reserve gespeichert sind, werden mobilisiert.

Wie sich ein Mangel äußert

Nach der Resorption bindet das aufoxidierte, dreiwertige Eisen an Transferrin. Dockt dieses Transportprotein an Transferrinrezeptoren der eisenverwertenden Zellen an, können diese das Spurenelement aufnehmen und entsprechend nutzen. Dabei liegen etwa 70 Prozent des Körpereisenbestandes im Hämoglobin vor und dienen dem Sauerstofftransport im Blut. Weitere 10 Prozent sind in prosthetischen Gruppen eisenabhängiger Enzyme im Gewebe zu finden. So gewährleistet Eisen im Cytochrom C die zelluläre Energiebereitstellung, im Cytochrom-P450-System den Abbau von Arznei- und Fremdstoffen und in der Ribonukleotidreduktase die RNA-Synthese und damit die zelluläre Regeneration. Das restliche Körpereisen ist vor allem in Leber, Milz und Knochenmark in dem Speicherprotein Ferritin gespeichert.

Fehlt dem Körper das nötige Eisen, kommt es zur Eisenmangel-Anämie. Häufig betroffen sind Frauen im gebärfähigen Alter, vor allem Schwangere, sowie Kinder in den Phasen raschen Wachstums (sechs bis 24 Monate, Pubertät). Zwar ist Eisenmangel mit circa 2 Prozent bei Frauen und etwa 0,5 Prozent bei Männern in Deutschland selten geworden. In Teilen Mittelamerikas, Südostasiens und Afrikas findet sich die Eisenmangelanämie jedoch in mehr als 70 Prozent der Risikogruppen, was überwiegend auf fleischarme Ernährung und Blutverluste durch Darmparasiten zurückzuführen ist. Neben Müdigkeit, Lernschwäche und eingeschränkter physischer Leistungsfähigkeit sind Schwangerschaftskomplikationen (Aborte, Frühgeburten oder geringes Geburtsgewicht) und Einschränkungen der Intelligenzentwicklung bei Kleinkindern die Folgen. Schwerer Eisenmangel führt darüber hinaus zu Atrophien schnell wachsender Gewebe und zeigt sich zum Beispiel in rissigen Mundwinkeln, aber auch in brüchigen Haaren und Nägeln.

Eine Reduktion von Hämatokrit, Hämoglobinkonzentration und Erythrozytenzahl mit kleinen und blassen Erythrozyten (Hypochromie, Mikrozytose) deuten auf einen Eisenmangel hin. Zudem verändert sich bei Eisenmangel und -überladung die Plasmakonzentration von Ferritin, die allerdings auch bei Entzündungen gesteigert ist. Die Konzentration des Transferrinrezeptors im Plasma spiegelt den Eisenbedarf für die Blutbildung wider und ist daher bei Eisenmangelanämie ebenso gesteigert wie die Plasmatransferrinkonzentration und die totale Eisenbindungskapazität. Die Plasmaeisenkonzentration und damit die Sättigung von Transferrin sind dagegen gesenkt. Derartige Laborwerte unterscheiden den Eisenmangel von anderen Anämieformen.

Supplemente nur bei Bedarf

Eisenpräparate sind nur sinnvoll zur Prophylaxe und Therapie des Eisenmangels. Dabei ist die parenterale Eisengabe Spezialindikationen vorbehalten, wie Sprue, Kurzdarmsyndrom und der parenteralen Ernährung. Denn hier können vor allem bei der Verwendung von Eisendextran, seltener bei Eisensaccharose Anaphylaxie-Reaktionen auftreten.

Orale Eisenpräparate beinhalten zumeist zweiwertiges Eisen, das etwa durch den Zusatz von Ascorbinsäure vor der Oxidation geschützt werden kann. Häufig färbt die Eisengabe den Stuhl der Patienten schwarz, was harmlos ist, der Patient aber wissen sollte. Etwa 30 Prozent der Patienten klagen bei der üblichen Dosierung von 100 bis 200 mg Fe/Tag über Übelkeit, Erbrechen, Durchfälle und Sodbrennen, was auf eine Reizung der Magen- und Darmschleimhaut zurückgeht und häufig die Compliance der Patienten reduziert. Da diese Reizung konzentrationsabhängig ist, kann man den Betroffenen empfehlen, die Beschwerden durch häufigere Einnahme kleinerer Dosen zu mindern. Daneben können sie auf Präparate ausweichen, die das Eisen erst am Resorptionsort, das heißt im Duodenum freisetzen (quick duodenal release Präparate). Damit beugen sie der Magenreizung vor und steigern zudem die prozentuale Resorption, da sich das Eisen im Magen nicht an resorptionshemmende Liganden binden kann. Auch die Einnahme zu den Mahlzeiten reduziert die Nebenwirkungen, ebenso jedoch die Bioverfügbarkeit, so dass diese Methode nicht zu empfehlen ist.

Die mit pharmazeutischen Präparaten zugeführten hohen Eisendosen blockieren das intestinale Resorptionssystem für nachfolgendes Eisen (Mukosablock). Die betroffenen Darmzellen werden dann innerhalb von 48 Stunden vollständig durch frische, nicht blockierte Darmzellen ersetzt. Daraus ergibt sich, dass die Eisenresorption prozentual höher liegt, wenn die Gabe anstatt täglich im Abstand von zwei Tagen erfolgt. Ein Dosierungsschema mit Gabe von Einsensupplementen dreimal pro Woche bietet somit einen Kompromiss zwischen guter Resorptionsleistung und selteneren Nebenwirkungen und kann helfen, Patienten mit Nebenwirkungen compliant zu halten. Empfohlen wird jedoch meist die tägliche Gabe, da sich ansonsten die pro Woche eingenommene absolute Eisenmenge halbiert. Die Dauer der Eisengabe ist abhängig von Eisendefizit und täglich zugeführter Menge. Nach vier bis zwölf, eventuell auch 24 Wochen, sind die Eisenspeicher wieder aufgefüllt und die Anämie ausgeglichen. Den Erfolg der Therapie sollten Ärzte anhand der Laborparameter kontrollieren. Vor Therapiebeginn müssen sie die Ursache des Eisenmangels genau abklären, da Eisenmangel ein Frühsymptom von Blutverlusten, z.B. durch Magen- oder Duodenalgeschwüre oder gar durch ein Colonkarzinom sein kann.

Zu viel Eisen schadet

Patienten sollten wissen, dass Eisenmedikamente nicht unkontrolliert über die Bedarfsempfehlungen hinaus konsumiert werden dürfen. So scheint etwa ein hoher Eisenstatus mit Ferritinwerten >200 bis 300 µg/l das Risiko für Herzinfarkt und Kolokrebs zu steigern. Zudem sind sekundäre Hämochromatosen mit Schäden der eisenüberladenen Organe und sogar mit Todesfolge beschrieben worden, nachdem Eisenpräparate ohne Indikation über Jahre weiter eingenommen wurden. Daneben gibt es akute Intoxikationserscheinungen bei massiver Überdosierung. Während 10 bis 20 mg Fe/kg Körpergewicht als nicht toxisch gelten, können bei Aufnahme von 180 bis 300 mg Fe/kg letale Eisenvergiftungen auftreten. Die akute Eisenvergiftung beginnt zunächst mit einem blutigen Brechdurchfall. Nach einem stummen Intervall von zwölf bis 24 Stunden folgen Leberschäden und Schock. Letztlich kann die Vergiftung tödlich enden. Helfen kann hier die Gabe von Deferroxamin, das mit Eisen einen Chelatkomplex bildet. Eisenvergiftungen treten meist akzidentell bei Kleinkindern auf, sind aber seit Einführung der Blisterverpackung für orale Eisenpräparate sehr selten geworden.

 

Supplemente kontraindiziert Die Erbkrankheit „hereditäre Hämochromatose“ geht auf eine Mutation des so genannten HFE-Gens zurück und tritt homozygot bei circa 0,4 Prozent der Bevölkerung auf. Die genetische Erkrankung stellt eine Kontraindikation für die Gabe von Eisenmedikamenten dar, da sie die Rückkopplung zwischen Eisenstatus und Eisenresorption dahin gehend beeinflusst, dass permanent zu viel Eisen resorbiert wird. Unbehandelt kann die hereditäre Hämochromatose im mittleren Lebensalter zu chronischen Eisenüberladungen mit Leber- und Pankreaszirrhose, einem so genannten Bronzediabetes, Herzinsuffizienz, in einigen Fällen auch zu Leberkrebs und zum Tode führen. Als Therapie dienen auch heute noch regelmäßige Aderlässe, um das Eisen aus dem Körper zu entfernen, sowie die Gabe geeigneter Chelatoren (wie Desferrioxamin) zur Hemmung der Eisenresorption und Mobilisierung exzessiver Speichereisenbestände.

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