Welche Funktion hat Eisen im menschlichen Körper?

Eisen (Fe) spielt eine wichtige Rolle in der Biochemie unseres Organismus. Es ist ein lebenswichtiger Mikronährstoff für alle Lebewesen, sowohl für Menschen als auch für Pflanzen. 

Pflanzen haben Strategien entwickelt, um Eisen über die Wurzel aufzunehmen, wo sie chemische Verbindungen bilden. Anschließend wird es in die Samen verteilt, wo es in Form von Vakuolen oder Ferritin gespeichert wird. Das ist auch für die menschliche Ernährung von Vorteil, da die Samen vieler Arten essbar sind¹.

Es ist möglich, das Eisen aus den Blättern von Pflanzen zu extrahieren, zum Beispiel aus den Blättern der Curry-Pflanze (Murraya koenigii, Rutaceae). Eisen, das aus den Pflanzenblättern gewonnen wird, bezeichnet man als Eisen pflanzlichen Ursprungs oder pflanzliches Eisen.

Das im Gesundheitsbereich eingesetzte Eisen hat sieben von der EFSA (Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit) anerkannte Vorteile²:

• Eisen trägt zur Bildung von roten Blutkörperchen und Hämoglobin bei.
• Eisen hilft, Erschöpfung und Müdigkeit zu verringern.
• Eisen trägt zur gesunden Funktion des Immunsystems bei.
• Eisen unterstützt die kognitiven Fähigkeiten.
• Eisen unterstützt den Energiestoffwechsel.
• Eisen trägt zum Sauerstofftransport im Körper bei.
• Eisen unterstützt den Prozess der Zellteilung.

1. Unverzichtbar für die Bildung roter Blutkörperchen

Eisen ist an der Bildung von roten Blutkörperchen und Hämoglobin im Blut beteiligt. Das bedeutet, dass die „Herstellung“ roter Blutkörperchen in unserem Organismus direkt mit Eisen verbunden ist. Deshalb liegt die in Europa empfohlene Tagesdosis bei 14 mg.

Ungefähr 60 % des Eisens im Körper steht im Zusammenhang mit Hämoglobin, einem Protein, das sich in roten Blutkörperchen befindet³ und für den Sauerstofftransport verantwortlich ist.

Wenn die roten Blutkörperchen absterben, wird das Hämoglobin eliminiert. Das Eisen, das in diesen Blutkörperchen vorhanden ist, wird ins Knochenmark gelenkt, wo sich neue rote Blutkörperchen bilden. Der Prozess zur Herstellung von roten Blutkörperchen wird Erythropoese genannt. Täglich werden 200 Milliarden rote Blutkörperchen produziert, die mehr als 2 × 1015 Eisenatome pro Sekunde benötigen, um eine adäquate Erythropoese zu gewährleisten⁴.

2. Hilft, Erschöpfung und Müdigkeit zu verringern

Es ist allgemein bekannt, dass bei länger anhaltender Müdigkeit zusätzliches Eisen helfen kann, um den Energiemangel zu bekämpfen. 

Eisen ist an mehreren wichtigen Stoffwechselprozessen im menschlichen Körper beteiligt. Zahlreiche wissenschaftliche Studien befürworten daher bei Müdigkeit die zusätzliche Einnahme von Eisen, das in oraler Form gut verträglich ist⁵.

Auch wenn ein Eisenmangel oft nicht immer zu Müdigkeit oder Konzentrationsschwierigkeiten führt, ist es ein wesentliches Element, das bei unzureichender Konzentration zur Blutarmut führen kann. 

Was ist Blutarmut (Anämie)?⁶

Die Anämie ist eine Störung, bei der die Konzentration der roten Blutkörperchen und des Hämoglobins unter dem Normwert liegt und unzureichend ist, um den physiologischen Bedarf eines Menschen zu decken⁷. Ungefähr ein Drittel der Weltbevölkerung leidet an einer Anämie⁷.

Eisenmangelanämie

Die häufigste Form der Anämie ist die Eisenmangelanämie, die aufgrund eines Eisenmangels im Blut entsteht. Dieser Mangel stört die Produktion der roten Blutkörperchen, die Sauerstoff in das Körpergewebe transportieren müssen.

Wann entsteht eine Eisenmangelanämie?

Die Eisenmangelanämie kann in den folgenden Situationen auftreten⁶: 

• Der Körper verliert mehr rote Blutkörperchen und Eisen, als er neu bilden kann. Ein weiterer Faktor, den es bei einer möglichen Anämie zu berücksichtigen gilt, ist ein Blutverlust, zum Beispiel bei einer langen oder starken Menstruation oder einer Magen-Darm-Blutung. Die Blutung kann zu einem Eisenmangel führen
• Der Körper nimmt nicht genügend Eisen auf. Die Eisenaufnahme des Körpers kann zum Beispiel bei Krankheiten wie Zöliakie oder Morbus Crohn oder bei übermäßiger Einnahme von Antibiotika, die Tetrazyklin enthalten, gestört sein. 
• Der Organismus nimmt genügend Eisen auf, aber es werden zu wenige eisenhaltige Lebensmittel verzehrt. Die Anämie kann aufgrund eines Eisenmangels in der Ernährung entstehen, zum Beispiel bei einer veganen oder vegetarischen Ernährung oder bei einer Ernährung, die zu wenige eisenhaltige Lebensmittel enthält.
• In unterschiedlichen Lebensphasen können Menschen mehr Eisen als "normal" benötigen, zum Beispiel während der Schwangerschaft.

Eisen kann von unserem Körper über eine eisenhaltige Ernährung oder über Nahrungsergänzungsmittel mit tierischen oder pflanzlichen Eisenextrakten neu gebildet werden.

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Perniziöse Anämie 

Die perniziöse Anämie ist eine Verringerung der roten Blutkörperchen, die auftritt, wenn der Darm nicht ausreichend Vitamin B12 aufnehmen kann⁸. 

Zu den Symptomen der perniziösen Anämie zählen Müdigkeit, Blässe, Parästhesie, Inkontinenz, Psychose und allgemeines Schwächegefühl. Die Diagnose ist wegen der beschränkten Verfügbarkeit von Diagnosemethoden schwierig⁹. 

Wann entsteht eine perniziöse Anämie?

Die häufigsten Ursachen einer perniziösen Anämie sind⁸: 

• Schwächung der Magenschleimhaut (atrophische Gastritis).

• Eine Autoimmunstörung, bei der das Immunsystem des Körpers das Protein des intrinsischen Faktors oder die Zellen in der Magenschleimhaut, die es produzieren, angreift.

Die Behandlung der perniziösen Anämie zielt auf die Wiederherstellung therapeutischer Vitamin B12-Konzentrationen über intramuskuläre Injektionen oder orale Nahrungsergänzungsmittel ab.

3. Unterstützt das Immunsystem

Eisen und das Immunsystem unseres Körpers sind eng miteinander verbunden. Deshalb hat die EFSA festgelegt, dass Eisen zur gesunden Funktion des Immunsystems beiträgt².  So sind die Zellen des Immunsystems in der Lage, Angriffe von Bakterien über die Kontrolle des Eisenhaushalts zu bekämpfen¹³. Aus diesem Grund kann ein Eisenmangel im Organismus die Fähigkeit der Zellen, auf einen bakteriellen Angriff zu reagieren, negativ beeinträchtigen.

4. Hält unser Gehirn aktiv

Eisen ist ein wichtiges Mineral für unseren Organismus, weil es an der Myelinisierung der Nervenzellen und an der Synthese von Neurotransmittern beteiligt ist¹⁰. Das bedeutet, dass es entscheidend die kognitive Funktion beeinflusst, also unter anderem die Fähigkeit, zu lernen, Informationen zu speichern, zu organisieren, zu planen und Probleme zu lösen, sich zu konzentrieren, aufmerksam zu sein und zu bleiben, Sprache zu verstehen und anzuwenden, die Umgebung richtig wiederzuerkennen (und wahrzunehmen) und Rechenaufgaben durchzuführen.

Damit unser Gehirn seine Funktionen normal ausführen kann, braucht es neben anderen Vitaminen und Mineralstoffen auch Eisen. Denn ein unausgewogener Haushalt an diesen Nährstoffen aufgrund einer falschen Ernährung ist einer der Faktoren, der zur Verschlechterung der kognitiven Leistung führt¹⁰. 

Auch kann festgestellt werden, dass die kognitive Fähigkeit von Menschen über die Ernährung beeinflusst werden kann, zum Beispiel mit Lebensmitteln, die Eisen enthalten. Neben der Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln ist eine ausgewogene Ernährung immer notwendig, um eine optimale Hirnfunktion zu erhalten und keine kognitiven Leistungseinschränkungen zu entwickeln¹⁰.

5. Trägt zum Energiestoffwechsel bei 

Eisen hilft unserem Energiestoffwechsel dabei, optimal zu funktionieren². Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Eisenkonzentration in unserem Körper mit physiologischen, biochemischen und neurologischen Entwicklungen verbunden ist. In einer Studie wurden die biologischen Prozesse untersucht, die den Veränderungen im Immunsystem, in den Nervensystemen und im Energiestoffwechsel zugrunde liegen können und an denen Eisen beteiligt ist¹¹.

6. Unterstützt den Sauerstofftransport

Dieses Mineral ist für den Energiehaushalt auch so wichtig, weil es den gesunden Sauerstofftransport in unserem Körper unterstützt². Bei niedriger Eisenkonzentration können die geistige und körperliche Leistung beeinträchtigt sein. Eine wissenschaftliche Studie¹² hat den Zusammenhang zwischen der Eisenkonzentration und der geistigen und körperlichen Leistung untersucht. An der Studie haben Frauen im Alter von 18 bis 45 Jahren teilgenommen, von denen die einen an einem Eisenmangel litten und die anderen eine normale Eisenkonzentration aufwiesen. Alle mussten sich körperlichen Tests unterziehen.

Die Frauen mit Eisenmangel hatten einen deutlich geringeren VO2-Wert (maximale Sauerstoffkonzentration, die der Körper in einer bestimmten Zeit aufnehmen, transportieren und verbrauchen kann) in der Ventilationsschwelle erzielt. Bei diesem Test werden die Atemveränderung in Verbindung mit erhöhter körperlicher Anstrengung gemessen. Die Frauen mit starkem Eisenmangel verbrachten deutlich mehr Zeit im Sitzen und weniger Zeit mit leichter körperlicher Aktivität.

7. Eisen unterstützt den Prozess der Zellteilung

Die Zellteilung besteht aus der Verdopplung der Zellen und ihrer anschließenden Halbierung. Durch diese Reproduktion entsteht Wachstum bei Lebewesen. 

Mit den technologischen Fortschritten und der Erstellung von vollständigen transkriptomischen, proteomischen und metabolischen Profilen hat man neue Erkenntnisse darüber gewonnen, wie die Immunzellen Eisen regulieren und von diesem reguliert werden¹⁴. 

Untersuchungen zeigen die Bedeutung von Eisen für die Zellteilung und weisen ihm eine entscheidende Rolle für den Mitoseprozess zu, der einen hohen Energiebedarf hat¹⁵.

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Quellenangaben

1. Connorton JM, Balk J, Rodríguez-Celma J. Iron homeostasis in plants - a brief overview. Metallomics. 2017 Jul 19;9(7):813-823. doi: 10.1039/c7mt00136c. PMID: 28686269; PMCID: PMC5708359.
2. COMMISSION REGULATION (EU) No 432/2012 of 16 May 2012 establishing a list of permitted health claims made on foods, other than those referring to the reduction of disease risk and to children’s development and health. 
3. Beaumont C, Karim Z. Actualité du métabolisme du fer [Iron metabolism: State of the art]. Rev Med Interne. 2013 Jan;34(1):17-25. French. doi: 10.1016/j.revmed.2012.04.006. Epub 2012 May 15. PMID: 22595534.
4. Muckenthaler MU, Rivella S, Hentze MW, Galy B. A Red Carpet for Iron Metabolism. Cell. 2017 Jan 26;168(3):344-361. doi: 10.1016/j.cell.2016.12.034. PMID: 28129536; PMCID: PMC5706455.
5. Wurzinger B, König P. Eisenmangel, Müdigkeit und Restless-Legs-Syndrom [Iron deficiency, Fatigue and Restless-Legs-Syndrome]. Wien Med Wochenschr. 2016 Oct;166(13-14):447-452. German. doi: 10.1007/s10354-016-0497-3. Epub 2016 Aug 30. PMID: 27577248.
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8. U.S. National Library of Medicine.  
9. Rodríguez NM, Shackelford K. Anemia perniciosa. [Actualizado el 21 de noviembre de 2020]. En: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2020 Enero.
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