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Eisen-StoffwechselAls 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. Der Körper eines Mannes enthält durchschnittlich 3,8g Eisen, der einer Frau 2,2g. Es wird für die Funktion aller Zellen benötigt. Es wird für die Funktion von Häm-Proteinen (Myoglobin, Hämoglobin, Katalasen, Cytochromen) gebraucht (80% des Körpereisens) und von „Nicht-Häm-Eisenproteinen“ (Transferrin, Ferritin) transportiert bzw. gelagert (20% des Körpereisens). Zur letzteren Gruppe gehören auch evolutionäre Vorgänger des Hämoglobins wie Hämerythrin (Spritzwürmer). Die Fähigkeit zu Sauerstofftransport und Sauerstoffaufnahme ebenso wie der mitochondriale Elektronentransport und letztlich der gesamte Energiestoffwechsel ist von einem ausreichenden Eisenangebot abhängig. Unkomplexiertes Eisen kann toxisch wirken und an der Entstehung freier Radikale beteiligt sein. Weiteres empfehlenswertes Fachwissen
Kreislauf des EisensAufnahme des Eisens im DarmMitteleuropäische Nahrung enthält ca. 6mg Eisen / 1000kcal, welches teilweise als Nonhämeisen und teilweise als Hämeisen vorliegt. Hämeisen wird besser aufgenommen, es wird von den Darmzellen endozytiert, die genaueren Vorgänge sind dabei noch unklar. Das in der Nahrung zumeist vorliegende dreiwertige Nonhämeisen muss zu Fe2+ reduziert werden, dies geschieht entweder durch Vitamin C oder durch eine Ferrireduktase (membranständiges, duodenales Cytochrom b), die sich in der Darmzellmembran befindet. Dann wird es durch den DMT1-Transporter (gradientabhängiger Kotransport mit H+) in die Darmzellen aufgenommen. Dort wird es entweder in Ferritin gespeichert oder an den letzten beiden Lebenstagen der Darmzellen durch Ferroportin an das Blut abgegeben. Dieser Vorgang wird durch Hepcidin gehemmt, wodurch im Wesentlichen die Eisenaufnahme reguliert wird. Falls das Eisen in den Darmzellen nicht an das Blut abgegeben werden kann (z.B. weil der Transport in das Blut durch Hepcidin gehemmt ist), geht es mit der Abschilferung der Darmzellen wieder dem Organismus verloren.
Regulation des Eisenspiegels im BlutDer Eisenspiegel auf Ebene des Organismus wird wahrscheinlich vor allem durch das erst kürzlich entdeckte Peptid Hepcidin reguliert. Ist der Eisenspiegel zu niedrig, bremst die Leber ihre Hepcidinproduktion. Als Folge wird die enterale Eisenresorption gesteigert. Ist der Eisenspiegel zu hoch, dann steigert die Leber ihre Hepcidinproduktion und die enterale Eisenresorption sinkt. Man hat Hepcidin deswegen auch als Hormon des Eisenstoffwechsels bezeichnet. Auch die Freisetzung von Eisen aus den Zellen des Retikuloendothelialen Systems (RES) wird durch Hepcidin gesteuert. Eisenverteilung im Körper
Krankheiten des EisenstoffwechselsBei 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, Konzentrationsschwächen sowie trophischen Störungen (Ernährungsstörungen), die unter dem Begriff Plummer-Vinson-Syndrom zusammengefasst werden. Mangelerscheinungen sind bei Frauen weiter verbreitet als bei Männern, da Frauen durch die Menstruation regelmäßig Eisen aus dem Organismus verlieren (Eisenmangelanämie). Eiseneinbaustörungen bei der Häm-Biosynthese können zu Anämien führen, obwohl die Gesamtkonzentration von Eisen in Körper nicht erniedrigt ist, vergl. z.B. Erythropoetische Protoporphyrie. Bei einer Eisenüberladung kann es je nach betroffenem Organ zu einer Leberzirrhose, zu einer Pankreaszerstörung Bronzediabetes und anderen Organstörungen kommen. Beispiele für solche Krankheiten sind die Hämochromatose und die Hämosiderose. Hämochromatose ist die in Nordeuropa am weitesten verbreitete genetische Erkrankung, ca. einer von zweihundert Nordeuropäern ist diesbezüglich homozygot, in Irland sogar ca. 1% der Bevölkerung. Heterozygote „Überträger“ der erblichen Hämochromatose, ca. 10-20% in den genannten weißen Bevölkerungen, speichern geringfügig mehr Eisen als Nichtträger solcher Mutationen. Bereits geringe Eisenspeicherung oberhalb der niedrigen Werte gesunder Kinder führt u.a. zu Insulinresistenz bzw. zum Insulinresistenzsyndrom und seinen Folgen, insbesondere zu diversen gefährlichen Alterskrankheiten wie Typ2-Diabetes samt Komplikationen, Atherosklerose, Herzinfarkt, Schlaganfall. Dies bietet einen Hinweis darauf, warum Kinder sowie Frauen in jüngeren Jahren (relativ) geschützt sind. Blutspenden kann Eisenspeicherung verhindern. Nach Untersuchungen aus Finnland haben männliche Blutspender (ca. 50 Jahre aufwärts) ein stark vermindertes Herzinfarktrisiko, rund 1/10 des Infarktrisikos der anderen Männer. Wichtige Forscher auf diesem Gebiet sind z.B. J.L. Sullivan/USA und J.T. Salonen/Finnland. Die eindrucksvollsten klinischen Studien mit Eisenentzug per Aderlaßserie oder einer speziellen Diät hat F.S. Facchini vom San Francisco General Hospital veröffentlicht, z.T. in Zusammenarbeit mit der großen US-Krankenkasse Kaiser Permanente. Dr. Facchini hält dazu seit 2000 auch ein US-Patent. Wie kann man den Eisenhaushalt des Menschen überprüfen?Eisenmangel
zur genaueren Differenzierung:
Hämochromatose (Eisenspeicherkrankheit)
Literatur
Kurzer Ausschnitt des Interviews |
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Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Eisen-Stoffwechsel aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |