Der Eisenstoffwechsel ist normal

Die normale tägliche menschliche Ernährung enthält etwa 10–20 mg Eisen (90 % in freiem Zustand, 10 % in Kombination mit Häm), von denen 1–1,5 mg resorbiert werden. Die Menge des resorbierten Eisens hängt von den körpereigenen Reserven ab: Je höher der Bedarf, desto mehr Eisen wird resorbiert. Die Resorption erfolgt in den oberen Abschnitten des Dünndarms und ist ein aktiver Prozess, bei dem Eisen auch gegen den Konzentrationsgradienten übertragen werden kann. Die Übertragungsmechanismen sind jedoch unbekannt. Proteine, die als Eisenträger fungieren können, wurden identifiziert, ihre genaue Rolle ist jedoch noch nicht geklärt.

In Schleimhautzellen befindet sich Eisen im Zytosol. Ein Teil davon wird gebunden und als Ferritin gespeichert, das dann entweder verbraucht wird oder durch Zellabstoßung verloren geht. Ein Teil des für den Stoffwechsel in anderen Geweben bestimmten Eisens wird über die basolaterale Membran der Zelle transportiert (der Mechanismus ist noch nicht verstanden) und bindet an Transferrin, das wichtigste Eisentransportprotein im Blut.

Transferrin (Molekulargewicht 77.000 Da) ist ein Glykoprotein, das hauptsächlich in der Leber synthetisiert wird. Es kann 2 Moleküle Eisen binden. Die gesamte Eisenbindungskapazität des Serums durch Transferrin beträgt 250–370 μg%. Normalerweise ist Transferrin zu etwa einem Drittel mit Eisen gesättigt. Die physiologische Eisenaufnahme durch Retikulozyten und Hepatozyten hängt von Transferrinrezeptoren auf der Zelloberfläche ab, die eine Affinität hauptsächlich zu eisengebundenem Transferrin haben. Der Eisenrezeptorkomplex gelangt in die Zelle, wo das Eisen freigesetzt wird. Bei Sättigung der Zelle mit Eisen werden die zellulären Transferrinrezeptoren gehemmt. Bei vollständiger Sättigung des Transferrins, wie sie beispielsweise bei schwerer Hämochromatose auftritt, zirkuliert Eisen in nicht an Transferrin gebundenen Formen, in Form von Verbindungen mit niedermolekularen Chelatoren. In dieser Form gelangt Eisen leicht in die Zellen, unabhängig von ihrem Sättigungsgrad.

In Zellen lagert sich Eisen in Form von Ferritin (Molekulargewicht 480.000 Da) ab – einem Komplex des Proteins Apoferritin (Untereinheiten H und L) mit Eisen, der unter dem Elektronenmikroskop wie frei im Zytoplasma lokalisierte Partikel mit einem Durchmesser von 50 Å aussieht. Ein Ferritinmolekül kann bis zu 4.500 Eisenatome enthalten. Bei hohen Eisenkonzentrationen wird die Apoferritinsynthese verstärkt.

Cluster von zerbrochenen Ferritinmolekülen bilden Hämosiderin, das durch Ferrocyanid blau gefärbt wird. Etwa ein Drittel der Eisenspeicher des Körpers liegen in Form von Hämosiderin vor, und die Menge steigt bei Erkrankungen, die mit einer übermäßigen Eisenansammlung einhergehen.

Lipofuszin, auch Verschleißpigment genannt, reichert sich aufgrund einer Eisenüberladung an. Es hat eine gelbbraune Farbe und enthält kein Eisen.

Wenn der Bedarf an Hämoglobinsynthese steigt, wird in Form von Ferritin oder Hämosiderin abgelagertes Eisen mobilisiert.

Normalerweise enthält der Körper etwa 4 g Eisen, davon 3 g in Hämoglobin, Myoglobin, Katalase und anderen Atmungspigmenten oder Enzymen. Die Eisenreserven betragen 0,5 g, davon 0,3 g in der Leber, aber sie sind bei einer routinemäßigen histologischen Untersuchung mit Eisenfärbung unter Verwendung herkömmlicher Methoden nicht sichtbar. Die Leber ist der Hauptspeicherort für im Darm absorbiertes Eisen. Wenn sie vollständig gesättigt ist, lagert sich Eisen in anderen parenchymatösen Organen ab, einschließlich der Azinuszellen der Bauchspeicheldrüse und der Zellen der vorderen Hirnanhangdrüse. Das retikuloendotheliale System spielt bei der Eisenansammlung eine begrenzte Rolle und wird nur bei intravenöser Verabreichung zum Ort der vorherrschenden Eisenablagerung. Eisen aus zerstörten roten Blutkörperchen reichert sich in der Milz an.

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