Eisen und seine Funktionen im Körper

Das essenzielle Spurenelement Eisen ist ein lebenswichtiges Mineral, das in deinem Körper immer vorhanden sein muss. Zahlreiche Funktionen des Körpers, darunter die wichtige Sauerstoffversorgung der Zellen, sind auf Eisen angewiesen. Da der Körper Eisen nicht selbst herstellen kann, musst du es mit der Nahrung zu dir nehmen.

In unserem Körper befinden sich mit ca. 60 mg pro kg Körpergewicht nur minimale Mengen des wichtigen Spurenelements. Laut Definition sind Spurenelemente mit bis zu 50 mg je kg Körpergewicht im Organismus enthalten, medizinisch wird Eisen jedoch wegen seiner Wirkungsweise den Spurenelementen zugeordnet.

Als Eisenstoffwechsel wird die Aufnahme, Verteilung und Ausscheidung von Eisen im Organismus bezeichnet. Die Bezeichnung Stoffwechsel ist etwas irreführend, da das Eisen selbst nicht verstoffwechselt wird, sondern sich an die verschiedenen Moleküle bindet. In unserem Körper befinden sich etwa 2500 bis 5000 mg Eisen, auch Körpereisen genannt, bei Frauen weniger als bei Männern. Der Körper strebt ein Gleichgewicht zwischen Aufnahme, Speicherung, Verwendung, Wiederverwertung und Verlust des Körpereisens an und versucht damit, den Eisengehalt im Körper konstant zu halten. Mehr zu der Bestimmung der Eisenwerte im Blut.

Ungefähr 80 % des Eisens liegen in biologisch aktiven Verbindungen vor, Funktionseisen genannt. Der größte Teil davon ist im roten Blutfarbstoff, dem Hämoglobin gebunden, etwa 10 % im Myoglobin, ein Protein im Muskelgewebe, und 3 % in Enzymen, welche am Stoffwechsel beteiligt sind. Die Lebensdauer eines roten Blutkörperchens beträgt ca. 120 Tage, anschließend wird es in Milz und Leber abgebaut. Das dabei freiwerdende Eisen steht dem Körper wieder zur Verfügung, es wird zur Bildung neuer Blutkörperchen wiederverwertet.

20 % des Eisens befinden sich als nicht biologisch aktive Reserve in der Leber, der Milz, der Darmschleimhaut und im Knochenmark, dieses Eisen wird auch Speichereisen genannt. Nicht verwendetes Eisen wird dort gespeichert und zur Verfügung gestellt, wenn zu wenig Eisen vorhanden ist. Weniger als 1 Prozent des Eisens zirkulieren an Transferrin gebunden im Blut.

Transport und Speicherung von Sauerstoff 

Eisen ist der Grundbaustein des Proteinkomplexes Hämoglobin, der in den roten Blutkörperchen den Sauerstoff bindet und ihnen die rote Farbe verleiht. Eine wichtige Aufgabe des Eisens ist die Bindung und der Transport von Sauerstoff: eisenhaltiges Hämoglobin nimmt den Sauerstoff in der Lunge auf und verteilt ihn in alle Zellen. Kein anderes Element im menschlichen Körper kann diese Aufgabe übernehmen. Das Protein Myoglobin speichert und transportiert Sauerstoff innerhalb der Herz- und Skelettmuskelzellen.

Energiestoffwechsel

Auch für den Energiestoffwechsel hat Eisen eine große Bedeutung: neben dem Transport und der Speicherung von Sauerstoff ist Eisen direkt an der Bildung von Adenosintriphosphat ATP beteiligt. In den Mitochondrien, die auch als Kraftwerk der Zelle bezeichnet werden, wird über die Atmungskette unter Anwesenheit von Sauerstoff ATP hergestellt. Der Sauerstoff wird durch das eisenhaltige Hämoglobin überall dorthin transportiert, wo er gebraucht wird. ATP ist der wichtigste Energieträger des Stoffwechsels, es ist an nahezu allen Stoffwechselreaktionen beteiligt und liefert die notwendige Energie.

Hormonstoffwechsel

Eisen ist ein wichtiger Bestandteil des Enzyms Schilddrüsen-Peroxidase (TPO), eine Eisen-Unterversorgung kann Schilddrüsenunterfunktion (Hypothyreose) fördern oder verstärken. Ein Großteil der Hypothyreose-Patienten weist einen Eisenmangel auf.

Eisen ist für die Bildung und den Abbau zahlreicher Hormone erforderlich, so dass bei hormonellen Störungen auch immer die Eisenwerte im Blut überprüft werden sollten.

Entgiftung

Eisen ist Bestandteil der Cytochrom P450-Enzyme, diese sind ein wichtiger Bestandteil für Entgiftungsreaktionen in der Leber. Dort werden schwer wasserlösliche, nicht ausscheidbare Stoffe in einem zweistufigen Prozess so verändert, dass sie in Verbindung mit körpereigenen Stoffen über die Niere oder die Galle ausgeschieden werden können. Für den ersten Prozess, die Phase-I-Reaktion, sind die eisenhaltigen CYP-Enzyme notwendig. Für den Abbau von Medikamenten und Schadstoffen ist Eisen damit von zentraler Bedeutung.

Immunsystem

Eisen unterstützt die normale Funktion des Immunsystems. Es wird für die Bildung und Freisetzung von Sauerstoffradikalen benötigt, die für die intrazelluläre Verdauung von Krankheitserregern notwendig sind. Vorsicht bei bakteriellen Infektionen: hier kann eine Eisentherapie als Wachstumsfaktor für die Bakterien dienen!

Kollagensynthese

Kollagene kommen in der Haut, im Bindegewebe, in den Knochen und Knorpeln vor. Sie haben die Aufgabe, den Zellen und Geweben Form und Spannung zu geben. Die Stabilität der Kollagene wird durch die Propylhydroxylase, ein eisenhaltiges Enzym, stark beeinflusst. So kann ein Eisenmangel zu Strukturdefekten der Kollagene führen, was in einer verstärkten Faltenbildung der Haut sichtbar wird.

Es gibt nur wenige Nährstoffe, bei denen die Spanne zwischen einem Zuviel und einem Zuwenig so eng ist wie bei Eisen. Nimmst du auf Dauer zu wenig Eisen zu dir, riskierst du einen Eisenmangel, bei andauernder Überversorgung, insbesondere durch Eisensubstitution, riskierst du einen Eisenüberschuss im Körper. Unser Körper ist in Grenzen in der Lage, den Eisengehalt im Blut durch die Resorptionsrate zu regulieren. Bei ausreichender Versorgung liegt die Rate bei etwa 10 %, bei leeren Eisenspeichern kann sie auf 30 % steigen, bei Schwangeren wurden sogar Werte bis 60 % gemessen [1]. Bei zu hoher Eisenzufuhr werden jedoch die regulierenden Darmzellen geschädigt, so dass Eisen in großen Mengen unkontrolliert ins Blut gelangt und sich in der Leber, Bauchspeicheldrüse und Herz anreichert und zu Folgekrankheiten führen kann. Gesunde Menschen können mit einer ausgewogenen Ernährung eine optimale Eisenversorgung erreichen.

Eisen ist für unseren Körper lebenswichtig und muss in ausreichender Menge mit der Nahrung aufgenommen werden. In unserem Körper sind 2,5 bis 5 Gramm Eisen enthalten, wovon der größte Teil an den roten Blutfarbstoff Hämoglobin gebunden ist. Etwa ein Fünftel des Eisens ist größtenteils in der Milz und Leber gespeichert und steht dem Körper zur Verfügung, wenn nicht ausreichend Eisen aufgenommen wird. Viele Funktionen des Körpers sind auf Eisen angewiesen.