Der Nährstoff Eisen

Die Funktion von Eisen im Körper

Eisen ist nicht nur Teil unserer Erde, sondern auch unseres Körpers. Eisen gehört zu den vier häufigsten Elementen unserer Erde. In unserem Körper kommen zwar nur wenige Milligramm vor, diese sind aber an einer Vielzahl von wichtigen Abläufen beteiligt.

Eisen hat die Fähigkeit Elektronen aufzunehmen oder abzugeben, was es so wertvoll für viele metabolische und biochemische Prozesse macht. Es geht mit verschiedenen Proteinen Verbindungen ein und wird dadurch Teil vieler Funktionen in unserem Körper.

EisenverbindungFunktion im Körper
HämoglobinRoter Blutfarbstoff; für den Transport von Sauerstoff zuständig
MyoglobinMuskelprotein; zuständig für den Sauerstofftransport im Muskel. Speichert den Sauerstoff bis zur Muskelbeanspruchung.
EnzymeBeteiligt an zahlreichen Stoffwechselreaktionen. Wichtiger Co-Faktor vieler Enzyme. Z. B. Katalase, Peroxidase, Cytochrom-abhängige Dehydrogenasen
TransferrinTransport von Eisen
Ferritin, HämosiderinFerritin ist das Depot-Eisen, dass einen Vorrat an Eisen bereitstellt. Hämosiderin ist eher als Ablagerungen zu verstehen, da diese nicht wasserlöslich sind.

Wo ist das Eisen im Körper zu finden?

Zwischen 3 – 5g Eisen sind im Durchschnitt im menschlichen Körper zu finden. Das Meiste davon zirkuliert in Form von Hämoglobin in unserem Körper. Frauen haben weniger Eisen als Männer im Körper.

EisenverbindungKonzentration im männlichen Körper pro kg in mgKonzentration im weiblichen Körper pro kg in mg
Hämoglobin3128
Myoglobin54
Enzyme11
Transferrin0,10,08
Ferrtitin, Hämosiderin135
Gesamt:50 mg pro kg38 mg pro kg

Warum braucht man immer wieder Eisen?

Da das Eisen in unserem Körper immer wieder zirkuliert, stellt sich natürlich die Frage, warum brauchen wir immer wieder Eisen? Unser Körper scheidet täglich 1-3 mg Eisen durch Schweiß, Urin, Schleim aus sowie über die Haut beim Absterben von Epithelzellen. Auch kleinste Blutungen lassen das Eisen schwinden. Bereits 0,5 mg Eisen pro Milliliter verlieren wir durch den Verlust von Blut.

Während der Menstruation wird jegen Monat aufs Neue Eisen ausgeschieden. Dieses Eisen geht dem Körper durch die Blutung verloren und muss über die Nahrung wieder ausgenommen werden.

Unser Körper wechselt fortlaufend Zellen aus. Hämoglobin hat beispielsweise eine Lebenszeit von 120 Tagen. Glücklicherweise werden die meisten Zellen recycelt. Das bedeutet, wenn Zellen oder das Hämoglobin ihre Endzeit erreicht haben werden diese von Fresszellen in Milz und Leber zersetzt. Das dadurch wieder freiwerdende Eisen wird für zukünftige Zellen wiederverwendet. Durch dieses Eisenrecycling müssen wir ca. 25 mg weniger Eisen pro Tag durch unsere Nahrung zuführen!

Was passiert beim Eisenmangel?

In diesem Artikel geht es nicht um die Symptome bei Eisenmangel, sondern darum was „hinter der Bühne“ passiert. Wie bereits erwähnt hat Eisen zahlreichen Funktionen im Körper. Es ist daher ein lebenswichtiges Spurenelement.

Sauerstofftransport und Depot

Hämoglobin und Myoglobin dienen dem Transport von Sauerstoff. Durch einen Mangel an Eisen können diese Blutfarbstoffe nicht ausreichend produziert werden. Der Transport von Sauerstoff wird verschlechtert. Durch zu wenig Myoglobin ist der Sauerstoffpuffer der Muskulatur verringert.

Energiestoffwechsel

Die Mitochondrien sind das Zentrum des Energiestoffwechsels. Maßgeblich beteiligt ist das Adenosintriphosphat (ATP). Dieses ist jedoch stark von der Atmungskette abhängig, dessen Enzyme Cytochrom-C-Reduktase oder Cytochrom-C-Oxidase abhängig vom Eisen sind. Der Eisenmangel kann daher Einfluss auf den Energiestoffwechsel haben.

Biotransformation: Entgiftung des Körpers

Die Biotransformation ist ein Stoffwechselvorgang, bei dem nicht ausscheidbare Stoffe in ausscheidbare Stoffe umgewandelt werden. Nur auf diese Weise werden unlösliche Schadstoffe und Arzneimittel vom Körper ausgeschieden.

Zentrum der Biotransformation sind die Cytochrome P450 (CYP). Dies sind Häm-Proteine mit enzymatischer Aktivität, in dessen Kern ein Eisen(III)-Ion zu finden ist. Doch nicht nur bei der Entgiftung finden diese Proteine Verwendung. Auch bei der Synthese von Steroidhormonen, Prostaglandinen, Retinoiden und von Vitamin D3 sind diese beteiligt.

Carnitinsynthese

Die Carnitinsynthese wird zur Bildung von L-Carnitin benötigt. L-Carnitin ist das Transportmolekül für Fettsäuren und trägt damit zur Energiegewinnung und Nährstoffversorgung bei. Langkettige Fettsäuren können nur durch L-Carnitin in die Mitochondrien transportiert werden. Aus diesem Grund wird L-Carnitin auch gerne als Fettburner bezeichnet. Die Carnitinsynthese benötigt folgende Nährstoffe, um L-Carnitin zu bilden:

  • Lysin
  • Methionin
  • Ascorbinsäure (Vitamin C)
  • Niacin (Vitamin B3)
  • Pyridoxin (Vitamin B6)
  • Eisen

Wie in der Auflistung zu sehen, wird für die Carnitinsynthese Eisen benötigt. Folglich kann nicht genügend L-Carnitin synthetisiert werden, wenn nicht ausreichend Eisen zur Verfügung steht.

Kollagensynthese

Ein weiteres Enzym mit Eisenkern ist die Procollagenprolin-Dioxygenase und Lysylhydroxylasen. Diese sind essentiell für die Biosynthese von dem Faserprotein Kollagen. Durch die Hydroxylierung, eine Art der Stoffumwandlung, werden so Verbindungen zwischen Kollagen stabilisiert. Da Kollagen ein wichtiger Bestandteil des Bindegewebes (Knochen, Zähne, Knorpel, Sehnen, Bänder) und der Haut ist, kann auch hier ein Eisendefizit Einfluss nehmen.

Immunsystem

Bei Infektionen reduziert unser Körper der Eisen im Blut. Dadurch werden wir weniger anfällig für Infektionen. Gleiches passiert beispielsweise auch bei der Menstruation oder Verletzungen. Mit dem Blutverlust reduziert der Körper das Eisen im Blut automatisch. Da wir durch die Blutung anfällig für Infektionen sind, reduziert der Körper dieses Risiko mit Absinken des Eisenspiegels.

Weitere Funktionsbereiche

  • Schlüsselenzymen im Citratzyklus
  • Aktivierung von Sauerstoff (Oxidasen und Oxygenasen)
  • Katecholamin-Stoffwechsel: Herstellung von Gehirn-Botenstoffen
  • Atmungskette (Cytochrome)

Sind das alle Funktionen von Eisen?

Wir haben hier nur einige bekannte Funktionen von Eisen angeschnitten. Es ist zudem wahrscheinlich, dass Eisen noch weitere Funktionen in unserem Körper besitzt. Auch kann es sein, dass nicht alle davon bekannt sind! So hat beispielsweise die Protein-Datenbank UniProt über 3.800 Einträge bezüglich des Homo sapiens und Eisen. All diese Einträge beschäftigen sich mit den Einflüssen von Eisen in unserem Körper.

Viele der hier genannten Funktionsabläufe geben bereits Aufschluss über mögliche Ursachen der Symptome eines Eisenmangels.

Gefällt Dir dieser Artikel?

Unterstütze uns mit Deinem Share in sozialen Netzwerken.
Wir danken Dir für Deine Teilnahme!

  • Icon von Facebook
  • Icon von Twitter
Fragen oder Anmerkungen?

Wir freuen uns über jede Anmerkung oder Frage zu unserem Artikel.
Schreibe jetzt einen neuen Kommentar.