Eisen

Was ist Eisen?

Eisen ist ein wichtigstes Spurenelement des menschlichen Körpers. Der Großteil des körpereigenen Eisens befindet sich gebunden an das Hämoglobin der roten Blutkörperchen und dient hier für den Transport von Sauerstoff und Elektronen. Auch unser Immunsystem ist von einer ausreichenden Eisenversorgung abhängig. Z. B. wird die Wirkung von Impfungen durch einen Eisen-Mangel reduziert.

Eisen wird für die Energieproduktion innerhalb der Atmungskette der Mitochondrien benötigt und es ist wichtig für die Bindegewebsbildung. Eine Eisenüberdosierung wirkt allerdings pro-oxidativ, kann organschädigend wirken und die Insulinsensitivität verschlechtern.

Nicht nur unser Körper mag Eisen sehr gerne – auch Bakterien nutzen Eisen für unterschiedliche Prozesse. Daher ist die Eisenhomöostase (Blutwerte) u.a. auch von entzündlichen und infektiösen Prozessen abhängig.

Eisen-Quellen in Lebensmitteln

Besonders reich an Eisen ist rotes Fleisch und Innereien, ebenso Miesmuscheln und Hülsenfrüchte wie Linsen. Unser Körper kann das zweiwertige Eisen aus tierischen Quellen besser verwerten, als das dreiwertige Eisen aus pflanzlichen Quellen; zusätzlich hemmen Pflanzenstoffe wie Phytate und Polyphenole, auch Grüntee und vermutlich Calcium, die Eisenaufnahme. Vitamin C und tierische Lebensmittel fördert die Aufnahme von Eisen im Darm.

Bei schlechter Insulinsensitivität, wie auch Alkoholabusus, erhöht sich in der Regel der Eisenspiegel im Blut, ohne, dass man ausreichend versorgt sein muss. Der Ferritin-Wert ist daher kein perfekter Marker für die Eisen-Level des Körpers.

Wirkungen von Eisen

Unser Körper enthält in etwa 3-5g Eisen. Der Hauptteil (70%) des Eisens agiert gebunden an Hämoglobin in den Erythrozyten und ist essentiell für den Transport von Sauerstoff von der Lunge ins Gewebe und für den Abtransport von Kohlenstoffdioxid zurück zur Lunge. Nur ca. 20% des Eisens sind in Leber, Milz und Knochenmark gespeichert (Speichereisen bzw. Ferritin). Der Rest des Eisens ist in den Muskeln gebunden oder wird durch Transferrin im Blut transportiert. Auch in einigen Enzymen ist Eisen vertreten. Eisen ist, neben diesen Hauptaufgaben, auch an der DNA-Synthese und der mitochondrialen Atmungskette, sowie an der Entgiftung von Sauerstoffradikalen beteiligt.

Laut EFSA sind folgende Health Claims für Eisen zugelassen:

• trägt zu einer normalen kognitiven Funktion bei
• trägt zu einem normalen Energiestoffwechsel bei
• trägt zur normalen Bildung von roten Blutkörperchen und Hämoglobin bei
• trägt zu einem normalen Sauerstofftransport im Körper bei
• trägt zu einer normalen Funktion des Immunsystems bei
• trägt zur Verringerung von Müdigkeit und Ermüdung bei
• hat eine Funktion bei der Zellteilung

Nebenwirkungen von Eisen

Im Übermaß wirkt Eisen proentzündlich und prooxidativ. Bei hohen Dosierungen kann es außerdem zu Magen-Darm-Problemen wie Verstopfung, Durchfall und Übelkeit kommen. Durch Eisengaben kommt es teilweise zu einer ungefährlichen dunkel Färbung des Stuhlgangs.

Ein Aderlass – ja, das wird teilweise immer noch gemacht – kann sich positiv auf den Blutzucker- und Insulinhaushalt auswirken.

Brauche ich Eisen?

Laut nationaler Verzehrsstudie 2, ist die Hauptaufnahmequelle für Eisen in Deutschland Brot, danach folgen alkoholfreie Getränke und erst an dritter Stelle Fleisch und tierische Erzeugnisse. 14% der Männer und 58% der Frauen erreichen die täglich empfohlene Menge an Eisen nicht. Bis zum 50 Lebensjahr sind es sogar 75% der Frauen. Frauen verlieren durch die monatliche Blutung bereits regelmäßig eine gewisse Menge an Blut und damit auch Eisen. Für Frauen, vor allem bei veganer, vegetarischer Ernährung, macht es also Sinn den Eisenhausalt regelmäßig kontrollieren zu lassen. Wichtige Blutparameter sind dafür ein Blutbild, mit den Parametern MCV und MCHC, sowie Transferrinsättigung, Serumferritin und das Hämoglobin. Eine Substitution sollte immer mit einem Therapeuten abgestimmt werden. Der Ferritin alleine ist wie schon erwähnt leider wenig sinnvoll, da Ferritin zu den Akute-Phase-Proteinen des Immunsystems gehört und sich z. B. bei einer Infektion erhöhen kann – ohne, dass man ausreichend mit Eisen versorgt ist. Eines der Symptome des Eisenmangels ist neben Müdigkeit und schlechte Ausdauerleistung, z. B. das Restless-Legs-Syndrom.

Zufuhrempfehlung von Eisen

Die Zufuhrempfehlungen für Eisen laut DGE unterscheiden sich für Frauen und Männer bis zum 51 Lebensjahr. Männern wird eine tägliche Eisenzufuhr von 10 mg/Tag empfohlen, während Frauen 15 mg Eisen pro Tag aufnehmen sollten, zumindest bis zum 51. Lebensjahr. Die Empfehlung für Schwangere ist mit 30 mg / Tag sogar noch höher.

Eisen sollte man am besten nicht zusammen mit Kaffee einnehmen, da Kaffee die Eisenaufnahme im Darm stark reduzieren kann. Auch Calcium, Polyphenole, Grün Tee und einige weitere Stoffe aus der Nahrung, können die Eisenaufnahme reduzieren.

Bei der Supplementierung von Eisen kann entweder direkt mit Eisen gearbeitet werden oder auch indirekt mit Lactoferrin und Vitamin C, beides erhöht die Eisenaufnahme im Darm.

Wissenswertes zu Eisen

Die Labordiagnostik von Eisen erfolgt u. a. über Transferrinsättigung im Serum und Ferritin (Speichereisen) im Serum, dabei kann es beim Ferritin zu falsch-hohen Werten kommen, da Ferritin, wie schon beschrieben, als Akut-Phase-Protein auch entzündliche Prozesse anzeigen kann. Eisen wirkt – im Überfluss proentzündlich und kann bei sehr hohen Werten, z.B. bei der Eisenspeicherkrankheit Hämochromatose zu Gelenkproblemen, Fettleber und Insulinresistenz führen.

Aus unserem Newsletter:

Eisen ist ein potenzielles PRO-oxidant, welches oxidativen Zell-Stress erhöhen kann, die Insulinwirkung reduziert, das Immunsystem anschaltet und Entzündungen triggern kann, die Gefäße schädigen und, was im Fall einer „Hyperakkumulation“ bei einem Krankheitsbild namens Hämochromatose sonst noch alles passiert. Auch ist Eisen ein „Super-Treibstoff“ für Bakterien – daher hat der liebe Gott uns auch das Lactoferrin geschenkt – ein körpereigenes Super-Protein, welches Eisen bindet und es den Bakterien vorenthält – das aber nur als kleiner Fun-Fact.

Das Problem bei der Hämochromatose, also der „Eisenspeicherkrankheit“ (bei einer Erkrankung läuft es immer anders als bei Gesunden, das darf man einfach nie vergessen!), ist, dass die Eisen-Level ungehemmt ansteigen können, es gibt hier nämlich genetisch bedingte Veränderungen in der Eisen-Homöostase, was Eisen-Transporter und die Hepcidin-Genetik betrifft. Wenn du aber gesund bist? Dann gibt es diese Veränderungen nicht – unser Körper reguliert den Eisenhaushalt ziemlich genau. Die erwähnte Eisenspeicherkrankheit betrifft „nur“ 1 von 200-500 Menschen, aber jede zweite Frau „leidet“ an einem Eisenmangel.

Eisen wird mit der Nahrung aufgenommen – das geht entweder als 2-wertiges, 3-wertiges (beides Nicht-Häm-Eisen) oder Häm-Eisen. „Häm-Eisen ist ein 2-wertiges Eisen an Häm gebunden“ – um das abzukürzen, welches sich ausschließlich in tierischen Lebensmitteln findet.

Ok. Du hast es jetzt gegessen und es gelangt dann in den Darm.

Damit es ins Blut kommt, muss das Eisen durch die Darmzelle.

Die Darmzelle hat auf beiden Seiten einen Transporter – einmal um Eisen IN die Darmzelle aufzunehmen und auf der anderen Seite um Eisen AUS der Darmzelle INS Blut abzugeben. Wenn Eisen nicht ins Blut abgegeben wird, dann verbleibt es in der Darmzelle, diese stirbt recht schnell und das Eisen wird wieder in den Darm abgegeben und ausgeschieden. Aufnehmen kann die Darmzelle ausschließlich 2-wertiges Eisen (hochwertiges Eisenbisglycinat ist meist 2-wertig). Pflanzliches Eisen ist in der Regel aber 3-wertig, kann also NICHT direkt aufgenommen werden.

Dieses 3-wertige Eisen muss erst zu 2-wertigen Eisen reduziert werden (z. B. mit Vitamin C) und nimmt dann den DMT1 Transporter um IN die Darmzelle zu kommen. Häm-Eisen wird über den DMT1 Transporter oder über den HCP1 in die Darmzelle geschleust.

Eine Studie schreibt folgendes: Intestinal absorption of nonheme iron is tightly regulated in keeping with the body requirements, and absorption of iron is minimal when body iron stores are normal. Absorption of heme iron (largely provided by red meat in western countries) does not appear to be dependent on body iron content – hier steht also, dass die Aufnahme von Häm-Eisen NICHT reguliert würde, aber das stimmt nicht.

Häm-Eisen kann zwar über den HCP1 in die Darmzelle gelangen, nimmt aber sehr wahrscheinlich den gleichen weg wie 2-wertiges-nicht-Häm-Eisen (Przybyszewska et al. 2014) und wird wohl auch ähnlich (gut) reguliert. Auch der HCP1 wird durch hohe Eisen-Level im Körper weniger exprimiert – isst du viel Häm-Eisen, dann wird weniger aufgenommen. Dann kommt eine Hämooxygenase innerhalb der Darmzelle und setzt das Häm-Eisen als „pures“ zweiwertiges Eisen frei. Also es war egal woher das Eisen stammt – IN der Darmzelle „sind wir alle gleich“, wie es reinkommt ist unterschiedlich gut / schlecht.

Wir sind jetzt IN der Darmzelle möchten aber AUS der Darmzelle raus und INS Blut – wie geht’s weiter? Es gibt einen Transporter der nennt sich Ferroportin. Dieser wird feinst reguliert durch Hepcidin (die „Eisenbremse“) – Hepcidin ist ein in der Leber gebildetes Peptid-Hormon, welches den Eisenkanal Ferroportin der Darmzelle „abschaltet“, es wird weniger Eisen aus dem Darm aufgenommen! Ok, wann wird Hepcidin gebildet?

1. Wenn genug Eisen im Körper ist! Dann produziert die Leber Hepcidin!
2. Insulin stimuliert Hepcidin – bei einer Insulinresistenz hast du weniger Hepcidin und somit nimmst du mehr Eisen auf, was die Insulinresistenz verschlechtert #teufelskreis
3. Hepcidin wird über das Immunsystem vermehrt gebildet, es ist ein IL6 induzierbares „Stressprotein“ – eine Infektion erhöht Hepcidin, damit kein Eisen mehr in den Körper gelangt und die Bakterien füttert.

Hepcidin wird leider gehemmt durch Alkohol, hohen Blutzucker, Insulinresistenz – schlechte metabolische Flexibilität und ständiges Kalorienüberschuss, Schlafmangel und chronischer Stress; bei all diesen Dingen nimmst du dummerweise mehr Eisen auf – dafür musst du keine Eisenspeicherkrankheit haben.

Ok. Wir sind in der Darmzelle – hier sitzt dann unser zweiwertiges Eisen und das wird über Ferroportin in den Blutkreislauf geschleust – hier wird es wieder zu 3-wertiges Eisen über ein Kupfer abhängiges Enzym namens Coeruloplasmin oxidiert, damit es in dieser Form ins Transferrin gelangt und hierrüber transportiert wird. Wo wir schon dabei sind: Ferritin beschreibt die (intrazellulären) Eisenspeicher des Körpers und Transferrin die Transporter. Bei einer Infektion wird Ferritin erhöht, damit Eisen aus dem Blut gefischt wird, um es den Pathogenen zu entziehen.

Eisenspeicherkrankheit-Genetik oder einfach metabolisch nicht gesund?

Meiner Meinung nach ist Eisen oft nur ein „Strohmann“, ein „Symptom“, für ein metabolisches Problem der „kranken Bevölkerung“. Menschen mit Übergewicht oder einer Insulinresistenz haben schon eine gestörte Eisen-Homöostase, ohne aber direkt „Eisen überladen“ zu sein (Vaquero et al. 2022).

Wie schon gesagt, kann ein Eisenmangel die Insulinfunktion stören – genau wie ein zu viel an Eisen. Ein zu viel an Eisen IM Körper und IM Fettgewebe, stört zusätzlich die Insulinfunktion. Jetzt kommt da aber folgender Fakt hinzu: Das Leber-Eisen ist hingegen invers korreliert mit Insulinresistenz – also je mehr Eisen (in der Leber) desto besser?

Das ist alles noch nicht abschließend geklärt. Zwar kann ein Aderlass oder eine Blutspende (übrigens generell sehr gesund, ganz unabhängig vom Eisen!) die Insulinsensitivität steigern, dagegen stehen dann Interventionsstudien, wie z. B. von Jaccard die zeigen, dass eine Eisen-Infusion für Frauen mit Eisenmangel ohne Anämie keinerlei negative Effekte auf die Insulinsensitivität hatte (Jaccard et al. 2022) – und die schießen da richtig Eisen, direkt ins Blut!

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