Kalzium- und Mineralhaushalt des Körpers, Knochensystem

Untersuchung des Eisenstatus
 
 
© H. Hinghofer-Szalkay

Anämie: ἀν = ohne, αἷμα = Blut
Ferritin: ferrum = Eisen, portare = tragen, bringen

Hyposiderinämie: σίδηρος = Eisen, αἷμα = Blut
Transferrin: trans = hinüber, ferrum = Eisen




Wie groß die Eisenreserven im Körper sind, ist eine wichtige klinische Frage; Eisenmangel kann Ursache einer Anämie sein. Ob Eisen substituiert werden soll, ist keine triviale Frage, denn ein Übermaß ist toxisch, und der Körper verfügt über keine Mechanismen zur Ausscheidung überschüssigen Eisens.

Der Eisenspiegel im Blutplasma ist kein verlässlicher Indikator, auch nicht das rote Blutbild, da die Erythropoese erst bei weitgehender Entleerung der Eisenspeicher abzunehmen beginnt. Vielmehr korreliert der Ferritinspiegel gut mit der Speichergröße. Werte unter 15 ng/ml zeigen einen Eisenmangel an; nimmt der Eisenspeicher um 10 mg zu, steigt der Ferritinspiegel um 1 ng/l. (Diese Korrelation kann allerdings durch pathologische Vorgänge gestört sein.)

Transferrin - das Transportmolekül im Plasma - ist zu 30% ausgelastet, 70% der totalen Eisenbindungskapazität sind normalerweise noch verfügbar. Auf Eisenmangel (Hyposiderinämie = reduzierter Eisenpool im Plasma) reagiert die Leber mit zunehmender Transferrinproduktion, sodass die Auslastung der Transportkapazität am Transferrin absinkt.


Serumeisen, rotes Blutbild Serum-Ferritin Serum-Transferrin, Eisenbindungskapazität
 

 >Abbildung: Eisenkinetik im Körper
Nach einer Vorlage in cdc.gov

Um 1-2 mg Eisen täglich zu resorbieren, muss im Schnitt etwa die zehnfache Menge mit der Nahrung zugeführt werden (Resorptionseffizienz ≈10%; bei pflanzlichen Quellen weniger, bei tierischen mehr)

Um den Eisenstatus zu beurteilen, orientiert man sich an verschiedenen Indikatoren: Eisenspiegel im Blutserum, Transportproteine, rotes Blutbild, Ferritinspiegel.

Eisenmangel
führt zu einer Verringerung des Hämoglobin-Pools (≈150 Gramm Hämoglobin pro Liter Blut, oder ≈350 Gramm pro Liter Erythrozyten) und senkt dadurch die Sauerstoff-Transportkapazität (1,34 ml/g Hb) des Blutes ( s. dort).

Typischerweise ist
die Hämatopoese bei guter Eisenversorgung nicht beeinträchtigt, die Werte des roten Blutbilds (Erythrozyten um 5 Mllionen / mm3...) unauffällig; Anämie ist meist durch Eisenmangel bedingt.

  Eisen (Serum / Plasma)
Männer 7-30 µM/l (39-168 µg/dl), Frauen 6-26 µM/l (34-145 µg/dl), Kinder 4-28 µM/l (22-156 µg/dl)
Gesteigert während der Schwangerschaft

Eisen im Lebergewebe: 0,1-0,5 mg/g

Ausscheidung mit dem Harm: <1,8 µM/d (<100 µg/d)


  

<Abbildung: Übersicht: Eisentransport, Hämoglobinabbau
Nach einer Vorlage bei videos.medxforum.com

Nach der Hämoglobinsynthese im roten Knochenmark kreisen Erythrozyten für ≈3 Monate im kardiovaskulären System. Danach werden die Erys abgebaut - aus Globin werden Aminosäuren, aus Häm Eisenionen und Biliverdin. Das Eisen wird wiederverwertet und gelangt zurück zum Knochenmark

Die Konzentration an Ferritin im Blutplasma ist ein Maß für die Eisenspeicher im Körper (mehrere pathophysiologischen Zustände verfälschen allerdings diese Korrelation):

  Ferritin (Serum, Plasma)
Frauen (>16a) 15-150 µg/l, Männer (>16a) 30-400 µg/l
Kinder: bis 30 Tage 150-450, bis 90 Tage 80-500, bis 16 Jahre 20-200 µg/l
Menstruelle, graviditätsbedingte und traumatische Blutverluste reduzieren die Eisenspeicher im Körper
Halbwertszeit ≈10 Minuten

Ferritinwerte unter 15 µg/l (ng/ml) deuten auf Eisenmangel hin.
 1 µg/l Serumferritin entspricht 10 mg Speichereisen (gilt bis 200 µg/l).




Transferrin
ist für den Eisentransport zuständig; es ist ein ß-Globulin, das mit 80 kD der glomerulären Filtration in der Niere entgeht (kein renaler Verlust).

  Transferrin (Serum)
2,0-3,6 g/l
Fe-Sättigung: 30% (16-50)

Jedes Transferrinmolekül hat Platz für zwei Fe3+-Ionen. Es ist normalerweise zu ≈30% mit Eisen gesättigt (Sättigungswert), d.h. es sind normalerweise immer genügend Valenzen für zusätzlich anfallendes Eisen vorhanden (freies Eisen ist toxisch!). Man spricht von totaler Eisenbindungskapazität (TEBK), womit die Gesamtzahl an Valenzen an vorhandenem Transferrin gemeint ist, und latenter Eisenbindungskapazität, d.h. noch freien Bindungsstellen an eisenfreiem Transferrin (also nomalerweise ≈70% der TEBK).
 
 


 
Infektionen senken den Eisenspiegel: Makrophagen im Gewebe nehmen (hepcidingesteuert) Eisen (und Kupfer) auf, was den Mikroorganismen im Extrazellulärraum Spurenelemente entzieht. Hyposiderinämie fördert die unspezifische Abwehr (umgekehrt nimmt der Immunschutz bei gesteigertem Eisenspiegel - z.B. nach Bluttransfusion - ab).
Bei Eisenmangel steigert die Leber die Transferrinproduktion, wodurch der Prozentsatz an eisenbeladenem Transferrin abnimmt.
Sättigungswerte unter 16% deuten auf unzulängliche Eisenmenge im Plasmapool (Hyposiderinämie ) hin und läßt verringerte Blutbildung erwarten (Eisenmangelanämie!).



Eine Reise durch die Physiologie


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