Wichtige Akteure des Eisenstoffwechsels

Eisen ist ein essenzielles Spurenelement, von dem ein Erwachsener pro Tag etwa 1 bis 2 g über die Nahrung aufnimmt und ungefähr ebenso viel über abgeschilferte Hautzellen und kleine Blutverluste wieder ausscheidet. Ist die Ausscheidung erhöht, etwa durch starke Menstruationsblutungen, oder die Aufnahme reduziert, etwa durch eisenarme Kost oder bei Zöliakie, kann ein Eisenmangel entstehen. Eine weitere mögliche Ursache hierfür sind chronisch-entzündliche oder maligne Erkrankungen. Sie führen zu einem Eisenmangel, da sie die Bildung des Peptidhormons Hepcidin in der Leber anregen, das die Aufnahme von Eisen aus dem Darm blockiert.

Im Körper liegt der Großteil des Eisens in Form von Hämoglobin, dem roten Blutfarbstoff, vor (etwa 70 Prozent). Eisen im Muskeleiweiß Myoglobin hat einen Anteil von circa 12 Prozent am Körpereisen und der Rest ist sogenanntes Depoteisen. Mengenmäßig kaum ins Gewicht fällt der Anteil von Eisen, das in diversen Enzymen enthalten ist, unter anderem in den Cytochrom-P-450-Enzymen der Leber.

Freies Eisen kann leicht zwischen seiner zweiwertigen und dreiwertigen Form wechseln und so als Elektronenüberträger fungieren. Das ist unerwünscht, da es zur Bildung von Sauerstoffradikalen beiträgt. Deshalb ist Depoteisen oder auch Speichereisen an Eiweiße gebunden. Deren wichtigstes ist Ferritin. Transportiert wird Eisen gebunden an Transferrin.

Um den Eisenstatus zu beurteilen, ist die Bestimmung des freien Eisens im Blut ungeeignet, denn dieser Wert unterliegt abhängig von der Ernährung und der Tageszeit starken Schwankungen. Die Referenzwerte, die der Berufsverband Deutscher Internistinnen und Internisten angibt, haben daher auch große Spannweiten: Frauen 50 bis 150 µg/dl (9 bis 27 µmol/l) und Männer 50 bis 160 µg/dl (9 bis 29 µmol/l). Laut der Onkopedia-Leitlinie »Eisenmangel und Eisenmangelanämie« ist die Bestimmung des freien Eisens für die Diagnostik eines Eisenmangels (siehe Kasten) obsolet.

Stattdessen werden bei Verdacht auf Eisenmangel Werte bestimmt, die Rückschlüsse auf den Füllstand der Eisenspeicher, die Menge des zur Verfügung stehenden Eisens und den Hämoglobingehalt der Erythrozyten zulassen. Auffälligkeiten bei bestimmten Parametern erlauben eine Abgrenzung einerseits des Schweregrads und andererseits auch möglicher Ursachen eines Eisenmangels.

Retikulozyten sind frisch gebildete, noch unreife Erythrozyten. Auch sie können von modernen Blutbildgeräten hinsichtlich ihres Volumens und ihres Hämoglobingehalts (Content of Hemoglobin in Reticulocytes, CHr) ausgewertet werden. Der CHr-Wert ist für bestimmte Fragestellungen noch aussagekräftiger als der MCH, da er nur die gerade erst gebildeten Erythrozyten berücksichtigt. Er sollte ≥ 28 pg betragen.

Als Parameter für das Speichereisen dient Ferritin, das bei Frauen zwischen 15 und 150 µg/l und bei Männern zwischen 30 und 400 µg/l liegen sollte. Allerdings ist dabei zu beachten, dass Ferritin ein Akut-Phase-Protein ist, dessen Konzentration bei Entzündungen, malignen Erkrankungen, aber auch bei Lebererkrankungen kurzfristig ansteigt. Ein Ferritinwert im Normbereich ist deshalb nur dann ein Indiz für ausreichend gefüllte Eisenspeicher, wenn die genannten Erkrankungen ausgeschlossen sind. Um dies tun zu können, wird der Wert des Entzündungsmarkers C-reaktives Protein (CRP) mitbestimmt. Ein CRP-Wert über 5 mg/l (0,5 mg/dl) zeigt eine Entzündung an.

Der Wert des Eisentransportproteins Transferrin sollte zwischen 200 und 400 mg/dl liegen und von den Transferrinmolekülen im Blutplasma sollten 16 bis 45 Prozent mit Eisen abgesättigt sein. Mit Eisen beladenes Transferrin wird über den Transferrinrezeptor in die Zelle aufgenommen, dort wird das Eisen abgespalten und Transferrin wieder freigesetzt. Neben diesen zellständigen Rezeptoren gibt es auch lösliche Transferrinrezeptoren (sTfR), deren Konzentration im Blutserum von der Aktivität der Erythropoese und vom Eisenstatus abhängt. Anhand des sTfR-Werts kann der Arzt einen Speichereisenmangel von einer eisendefizitären Erythropoese abgrenzen. Die Referenzwerte für sTfR sind testabhängig.

Steht bei der Synthese von Häm zu wenig Eisen zur Verfügung, kann als alternatives Zentralatom Zink eingebaut werden. Das resultierende Molekül heißt Zinkprotoporphyrin (ZPP). Auch die Menge des ZPP (angegeben in µmol/mol Häm) erlaubt eine Abgrenzung der ersten beiden Stadien eines Eisenmangels. Wie im Fall des sTfR sind die Referenzwerte beim ZPP testabhängig.