Eisen und die Schilddrüse: physiologische Rolle, Diagnostik des Eisenstatus und zugelassene Health Claims

Eisen ist ein essenzielles Spurenelement und im menschlichen Organismus Bestandteil zahlreicher Häm- und Nicht-Häm-Proteine, unter anderem des Hämoglobins, des Myoglobins, der Cytochrome der mitochondrialen Atmungskette und einer Reihe von Häm-Enzymen.¹ Im Zusammenhang mit der Schilddrüse wird Eisen in der Literatur über die Häm-Struktur der Thyreoperoxidase und über Beobachtungen zum Eisenstatus bei Bevölkerungen mit endemischem Jodmangel diskutiert.²,³ Eine eigenständige, schilddrüsenbezogene Wirkangabe für Eisen ist auf EU-Ebene nicht zugelassen.

Dieser Artikel ordnet die biochemische Rolle von Eisen in der Schilddrüsen-Achse sachlich ein, listet die in der Europäischen Union zugelassenen Health Claims für Eisen im Wortlaut auf, referiert die Studienlage zu Eisenstatus und Schilddrüsen- parametern, beschreibt die laborchemische Erfassung des Eisen- status einschließlich der Limitationen des Ferritin-Wertes und fasst die Referenz- und Sicherheitswerte zusammen. Er gibt keine Verzehrempfehlung und ersetzt keine ärztliche Beurteilung im Einzelfall.

1. Biochemische Rolle von Eisen

1.1 Häm- und Nicht-Häm-Proteine

Eisen liegt im Körper in zwei Hauptformen vor. Häm-Eisen ist in einem Porphyrinring koordiniert und Bestandteil von Hämoglobin, Myoglobin, den Cytochromen der mitochondrialen Atmungskette, verschiedener Peroxidasen und Katalasen sowie der Cytochrome P450 der Leber. Nicht-Häm-Eisen findet sich in Eisen-Schwefel- Clustern zahlreicher Enzyme, im Speichermolekül Ferritin und im Transportprotein Transferrin.¹

1.2 Thyreoperoxidase als Häm-Enzym

Die Thyreoperoxidase (TPO) ist das Schlüsselenzym der Schild- drüsenhormon-Synthese. Sie katalysiert an der apikalen Membran der Thyreozyten die Oxidation von Iodid zu reaktivem Iod, dessen Bindung an Tyrosyl-Reste des Thyreoglobulins und die Kopplung der iodierten Tyrosyl-Reste zu T3 und T4. Strukturell ist die TPO ein Häm-Enzym; das aktive Zentrum trägt eine Häm-b-Gruppe, deren zentrales Eisen-Ion an der Redox-Chemie der Iodoxidation beteiligt ist.²,³

Aus dieser Struktur folgt eine grundsätzliche Beteiligung von Eisen an der Hormonsynthese. Eine eigenständige schilddrüsen- bezogene Wirkangabe für Eisen lässt sich daraus auf EU-Ebene nicht ableiten (siehe Abschnitt 3); die in der Literatur beschriebenen Effekte einer Eisen-Mangel-Anämie auf TPO-Aktivität und Hormonsynthese stammen überwiegend aus Tiermodellen und aus Populationen mit gleichzeitig bestehendem Jodmangel.²

1.3 Eisen, Energiestoffwechsel und Sauerstofftransport

In der mitochondrialen Atmungskette sind die Cytochrome b, c, c1 und aa3 sowie die Eisen-Schwefel-Cluster der Komplexe I, II und III an der Übertragung von Elektronen beteiligt; sie sind die zelluläre Grundlage der ATP-Synthese durch oxidative Phosphory- lierung.¹ Im Blut transportiert Hämoglobin den Sauerstoff von der Lunge in die peripheren Gewebe; Myoglobin speichert Sauerstoff im Muskel. Diese allgemein-physiologischen Funktionen sind in den zugelassenen Health Claims abgebildet (Abschnitt 3).

2. Studienlage zu Eisenstatus und Schilddrüse

Die zur Beziehung zwischen Eisenstatus und Schilddrüsenparametern publizierte Literatur ist heterogen und wurde überwiegend an Bevölkerungen mit endemischem Jodmangel, an Kindern, an schwangeren Frauen oder an Patientinnen mit subklinischer Hypothyreose durchgeführt. Eine direkte Übertragung auf gesunde Erwachsene in jodgesicherten Industriestaaten ist nicht ohne Weiteres zulässig.

2.1 Übersichtsarbeiten zu kombiniertem Jod- und Eisenmangel

Zimmermann und Köhrle (2002) fassten in einer Übersichtsarbeit die Befunde zur gegenseitigen Beeinflussung von Jod- und Eisen- stoffwechsel zusammen. In Tiermodellen senkt eine Eisen-Mangel- Anämie die TPO-Aktivität in der Schilddrüse und vermindert die Konzentration der Schilddrüsenhormone; in Feldstudien an Bevölkerungen mit gleichzeitigem Jod- und Eisenmangel war die Wirksamkeit einer Jod-Supplementation oder einer Jod-Salz- Versorgung bei eisendefizienten Kindern geringer ausgeprägt als bei eisensuffizienten Vergleichsgruppen.² Die Übertragbarkeit dieser Beobachtungen auf eine isolierte Eisen-Mangel-Situation ohne Jodmangel in Mitteleuropa ist begrenzt.

2.2 Beobachtungsstudien bei Kindern

Khatiwada und Kollegen (2016) beschrieben in einer Quer- schnittsstudie an 227 nepalesischen Schulkindern eine Assoziation zwischen Eisenstatus und Schilddrüsenparametern: Kinder mit Eisen-Mangel-Anämie wiesen niedrigere freie T4- und höhere TSH-Werte auf als die eisensuffizienten Vergleichsgruppen.⁴ Es handelt sich um eine Querschnittserhebung in einer Population mit historischem Jodmangel; ein kausaler Zusammenhang ist daraus nicht ableitbar.

2.3 Studien an Erwachsenen mit subklinischer Hypothyreose

Ravanbod und Kollegen (2013) untersuchten in einer randomisierten Studie an 60 erwachsenen Frauen mit gleichzeitig bestehender subklinischer Hypothyreose und Eisen-Mangel-Anämie drei Behandlungsarme: Eisensalz allein, Levothyroxin allein oder die Kombination beider Substanzen.⁵ Im Beobachtungszeitraum sanken die TSH-Werte in allen drei Armen; die kombinierte Therapie war in der Senkung der Symptom-Skala den Monotherapien überlegen. Die Stichprobe ist klein, die Studie wurde an einer spezifischen Patientinnen-Gruppe durchgeführt; eine Verallgemeinerung auf gesunde Erwachsene oder auf eine isolierte Eisen-Substitution ohne Anämie ist nicht zulässig.

2.4 Schilddrüsenfunktion und Anämie — gepoolte Daten

Wopereis und Kollegen (2018) berichteten in einer gepoolten Analyse individueller Teilnehmerdaten aus 16 Kohorten eine geringfügig erhöhte Anämie-Prävalenz bei Personen mit erhöhtem TSH und eine geringfügig erniedrigte Hämoglobin-Konzentration bei manifester Hypothyreose, jeweils mit kleinen Effektgrößen und Heterogenität zwischen den eingeschlossenen Kohorten.⁶ Die Arbeit beschreibt eine epidemiologische Assoziation; sie liefert keinen Wirknachweis im Sinne einer gesundheitsbezogenen Aussage.

In der Gesamtschau ist die Studienlage zu Eisen und Schilddrüse heterogen. Sie wird in der Übersichtsliteratur überwiegend im Kontext kombinierter Mikronährstoff-Defizite, endemischen Jod- mangels oder bestehender Erkrankungen referiert.

3. Eisen und der HCVO-Rahmen

In der Europäischen Union dürfen für Lebensmittel und Nahrungs- ergänzungsmittel ausschließlich die im EU-Register gelisteten gesundheitsbezogenen Aussagen verwendet werden; die Rechts- grundlage ist Verordnung (EG) Nr. 1924/2006 (Health Claims Verordnung, VO (EG) Nr. 1924/2006, HCVO) in Verbindung mit VO (EU) Nr. 432/2012 und ihren Änderungsverordnungen.⁷ Für Eisen sind die folgenden Aussagen zugelassen:

• „Eisen trägt zu einer normalen Bildung roter Blutkörperchen und von Hämoglobin bei" (ID 374, 2889).
• „Eisen trägt zu einem normalen Sauerstofftransport im Körper bei" (ID 255).
• „Eisen trägt zu einem normalen Energiestoffwechsel bei" (ID 251, 1589).
• „Eisen trägt zu einer normalen kognitiven Funktion bei" (ID 253).
• „Eisen trägt zu einer normalen Funktion des Immunsystems bei" (ID 252, 259).
• „Eisen trägt zur Verringerung von Müdigkeit und Ermüdung bei" (ID 255, 374).
• „Eisen hat eine Funktion bei der Zellteilung" (ID 250).

Eine eigenständige schilddrüsenbezogene Wirkangabe für Eisen ist auf EU-Ebene nicht zugelassen. Aussagen wie „Eisen unterstützt die Schilddrüse", „Eisen ist wichtig für die Schilddrüsen- hormonproduktion" oder „Eisen hilft bei Hashimoto-Thyreoiditis" sind im Anwendungsbereich der HCVO ausgeschlossen; eine krankheitsbezogene Aussage zu einem Lebensmittel ist nach Art. 7 Abs. 3 LMIV ohnehin unzulässig.

4. Diagnostik des Eisenstatus

4.1 Parameter

Die laborchemische Beurteilung des Eisenstatus stützt sich auf mehrere Parameter, die unterschiedliche Aspekte der Eisen- versorgung abbilden.⁸,⁹

• Hämoglobin zeigt das Ausmaß der Sauerstofftransport- Kapazität. Eine Anämie liegt nach WHO-Definition bei einem Hämoglobin unterhalb der geschlechts- und altersspezifischen Schwellenwerte vor; eine Eisen-Mangel-Anämie ist die häufigste, aber nicht die einzige Anämie-Form.
• Serum-Eisen unterliegt erheblichen Schwankungen über den Tag, in Abhängigkeit von der Nahrungsaufnahme und im Rahmen von Entzündungsreaktionen; es ist als Einzelparameter begrenzt aussagekräftig.
• Transferrin und Transferrin-Sättigung beschreiben die Transportkapazität und die aktuelle Beladung des Transport- proteins.
• Ferritin ist der wichtigste Marker für den Eisenspeicher und korreliert in unauffälligen Konstellationen mit dem Gesamtkörper-Eisen.
• Löslicher Transferrin-Rezeptor und Hepcidin sind ergänzende Parameter, insbesondere zur Unterscheidung zwischen Eisen-Mangel-Anämie und Anämie der chronischen Erkrankung.

4.2 Ferritin als Akute-Phase-Reaktant

Ferritin ist gleichzeitig ein Akute-Phase-Protein. Bei Entzündungsreaktionen, Infektionen, chronisch-entzündlichen Erkrankungen, malignen Erkrankungen, Leberparenchym-Schädigung und nach körperlicher Belastung kann der Ferritin-Wert ohne Veränderung der tatsächlichen Eisenspeicher steigen. Eine isolierte Beurteilung eines Ferritin-Wertes ohne ergänzende Parameter — insbesondere C-reaktives Protein, Transferrin- Sättigung und Hämoglobin — ist daher fehleranfällig.⁸,⁹ Die Weltgesundheitsorganisation hat 2020 Empfehlungen zur laborchemischen Bewertung des Eisenstatus aktualisiert und unterscheidet dabei zwischen Schwellenwerten für Mangel und für Erschöpfung der Eisenspeicher.¹⁰

Die in populärwissenschaftlicher Literatur und in Patientenforen verbreiteten „Optimalbereiche" für Ferritin (beispielsweise 70 bis 100 µg/L als Zielbereich bei Schilddrüsenerkrankungen) sind aus den verfügbaren EFSA-, WHO- oder BSH-Empfehlungen nicht in dieser Eindeutigkeit abzuleiten. Die Indikation für eine laborchemische Bestimmung, die Wahl der Parameter und deren Interpretation gehören in die ärztliche Beurteilung im Einzelfall.

5. Referenzwerte für die Eisenzufuhr

5.1 EFSA und D-A-CH

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat 2015 Population Reference Intakes (PRI) für Eisen abgeleitet, bezogen auf eine Serum-Ferritin-Konzentration von 30 µg/L als Grenzwert ausreichender Eisenspeicher:¹¹

• Erwachsene Männer und postmenopausale Frauen: 11 mg pro Tag.
• Prämenopausale Frauen: 16 mg pro Tag.
• Schwangere: 16 mg pro Tag; Stillende: 16 mg pro Tag.

Die D-A-CH-Referenzwerte (DGE, ÖGE, SGE, Stand 2024) geben für erwachsene Männer 11 mg pro Tag und für prämenopausale Frauen 15 mg pro Tag als empfohlene Zufuhr an.¹²

5.2 Sicherheitsbewertung

Die EFSA hat 2024 die Sicherheitsbewertung supplementären Eisens überarbeitet.¹³ Aus methodischen Gründen wurde kein numerischer Tolerable Upper Intake Level abgeleitet; stattdessen nannte die EFSA als sichere Aufnahmemenge für Erwachsene (einschließlich Schwangerer und Stillender) ein safe level von 40 mg pro Tag aus angereicherten Lebensmitteln und Nahrungs- ergänzungsmitteln zusammen. Für Kinder zwischen einem und drei Jahren wurde ein safe level von 10 mg pro Tag, für 4- bis 11-monatige Säuglinge von 5 mg pro Tag und für Jugendliche zwischen 15 und 17 Jahren von 35 mg pro Tag genannt. Diese Werte gelten nicht für Personen, die Eisen unter ärztlicher Aufsicht zur Behandlung einer Eisen-Mangel-Anämie erhalten.

Kritische Endpunkte einer chronisch erhöhten Eisenzufuhr sind die Leberparenchym-Schädigung im Rahmen einer Eisenüberladung und akute gastrointestinale Effekte hochdosierter oraler Eisenpräparate (Übelkeit, Schmerzen, Obstipation, Diarrhoe). Eine erbliche Hämochromatose (homozygote HFE-Mutation, primäre hereditäre Eisenüberladung) ist eine medizinische Diagnose mit eigener therapeutischer Logik (Aderlasstherapie); Eisen- Supplementation ist in dieser Konstellation kontraindiziert.⁹

6. Eisen in Lebensmitteln

Wesentliche Eisenquellen sind Innereien, rotes Fleisch und Geflügel als Häm-Eisen-Quellen sowie Vollkornprodukte, Hülsenfrüchte, Nüsse und grünes Blattgemüse als Nicht-Häm-Eisen- Quellen. Häm-Eisen wird mit einer fraktionalen Resorption von typischerweise 15 bis 35 % aufgenommen, Nicht-Häm-Eisen mit einer wesentlich variableren Resorption von 2 bis 20 %, abhängig von Eisenspeicher, Phytat-, Polyphenol- und Ascorbinsäure-Gehalt der Mahlzeit.¹,⁸ Konkrete Gehaltswerte schwanken stark; Bezugsquellen für Lebensmittel-Tabellen sind die Schweizer Nährwertdatenbank, der Bundeslebensmittelschlüssel (BLS) für Deutschland und die FoodData Central des US Department of Agriculture.

7. Wechselwirkungen

7.1 Eisen und Levothyroxin

Die Resorption von Levothyroxin kann durch zeitnah eingenommene mineralhaltige Präparate, darunter Eisenpräparate, beeinflusst werden. Die jeweiligen Fachinformationen einzelner Levothyroxin- Präparate enthalten Hinweise zu Mindestabständen bei der Einnahme. Diese Empfehlungen gehören in die ärztliche oder apothekerliche Beratung im Einzelfall und sind nicht Gegenstand eines allgemeinen Wissensartikels.

7.2 Eisen und Ascorbinsäure

Ascorbinsäure kann die Resorption von Nicht-Häm-Eisen aus pflanzlichen Lebensmitteln erhöhen, indem sie Eisen in seiner zweiwertigen Form stabilisiert und die Bindung an Phytat relativiert.¹ Dieser ernährungsphysiologische Zusammenhang ist allgemein-physiologischer Natur und nicht Gegenstand einer zugelassenen gesundheitsbezogenen Aussage zu Vitamin C.

7.3 Andere Mineralstoffe

Eisen, Zink und Kalzium können bei zeitgleicher Aufnahme um Resorptionswege konkurrieren; in der Studienliteratur wird deshalb eine zeitliche Trennung diskutiert. Die quantitative Bedeutung dieser Konkurrenz in alltäglichen Ernährungs- situationen ist begrenzt; klinisch relevant wird die Frage vor allem bei höher dosierten Supplementen.¹

8. Symptomüberlappung

Mehrere Symptome eines manifesten Eisenmangels (Müdigkeit, Konzentrationsstörungen, Haarausfall, Kälteempfindlichkeit, Belastungsdyspnoe, Blässe) überschneiden sich mit Symptomen einer unzureichend kompensierten Hypothyreose. Die Abgrenzung erfolgt nicht über symptomgeleitete Selbstdiagnose, sondern über die ärztliche Anamnese, körperliche Untersuchung und gezielte laborchemische Abklärung. Welche Parameter im Einzelfall sinnvoll bestimmt werden, hängt von der Grunderkrankung, der Begleitmedikation und dem klinischen Bild ab.

9. Zusammenfassung

Eisen ist als Bestandteil von Hämoglobin, Myoglobin, der mitochondrialen Atmungskette und einer Reihe von Häm-Enzymen für zahlreiche physiologische Funktionen unverzichtbar. In der Schilddrüsen-Achse ist Eisen über die Häm-Struktur der Thyreoperoxidase strukturell relevant; eine eigenständige, schilddrüsenbezogene gesundheitsbezogene Aussage für Eisen ist auf EU-Ebene gleichwohl nicht zugelassen. Die in der Literatur beschriebenen Beziehungen zwischen Eisenstatus und Schilddrüsen- parametern stammen überwiegend aus Tiermodellen und aus Bevölkerungen mit kombiniertem Jod- und Eisenmangel; die Übertragbarkeit auf gesunde Erwachsene in jodgesicherten Industriestaaten ist begrenzt.

Die zugelassenen Eisen-Claims (VO (EU) Nr. 432/2012) betreffen die Bildung roter Blutkörperchen und von Hämoglobin, den Sauerstofftransport, den Energiestoffwechsel, die kognitive Funktion, die Funktion des Immunsystems, die Verringerung von Müdigkeit und Ermüdung sowie eine Funktion bei der Zellteilung. Die EFSA hat 2015 Population Reference Intakes von 11 mg pro Tag (Männer, postmenopausale Frauen) und 16 mg pro Tag (prämenopausale Frauen, Schwangere, Stillende) abgeleitet und 2024 ein safe level für die kombinierte Zufuhr aus angereicherten Lebensmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln von 40 mg pro Tag bei Erwachsenen genannt. Ferritin ist der wichtigste Speicherparameter, gleichzeitig aber ein Akute- Phase-Protein; seine Interpretation erfordert ergänzende Parameter und ärztliche Beurteilung. Die Indikation, Bestimmung und Bewertung einzelner Eisen-Parameter bleiben Gegenstand der ärztlichen Beurteilung im Einzelfall.

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Dieser Artikel dient der allgemeinen wissenschaftlichen Information und ersetzt keine ärztliche Beratung oder Diagnose. Bei Beschwerden, bestehenden Erkrankungen, Schwangerschaft, Stillzeit oder paralleler Medikamenteneinnahme ist eine ärztliche Abklärung erforderlich. Nahrungsergänzungsmittel können Neben- und Wechselwirkungen haben.

Quellenverzeichnis

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