Der Zusammenhang zwischen Eisenüberladung und Alzheimer

📝Die Geschichte im Überblick

• Eisen ist für die Gehirnfunktion unerlässlich, da es Sauerstoff transportiert und Neurotransmitter erzeugt. Eine Anhäufung von überschüssigem Eisen im Gehirn kann jedoch die normalen zellulären Abläufe stören.
• Studien belegen, dass höhere Eisenspiegel im Gehirn von Menschen mit Alzheimer mit der Schwere des kognitiven Verfalls zusammenhängen und nahelegen, dass die Eisenansammlung unmittelbar an der Krankheitsprogression beteiligt ist.
• Wissenschaftler haben herausgefunden, dass fehlfunktionierendes Amyloid-Vorläuferprotein sowie Tau-Proteine bei der Alzheimer-Krankheit zur Anreicherung von Eisen beitragen und dadurch eine schädliche Rückkopplungsschleife entsteht,  die neuronale Schäden beschleunigt.
• Mithilfe moderner Bildgebung identifizierten Forschende ein Ungleichgewicht zugunsten von Fe3+ (ferrisches Eisen) im Vergleich zu Fe2+ (ferroses Eisen) in von Alzheimer betroffenen Gehirnen, insbesondere in der Nähe von Amyloid-Plaques.
• Regelmäßige Blutspenden und die Überwachung der Ferritinwerte (idealerweise 20 bis 40 ng/mL) helfen bei der Regulation des Eisenhaushalts, während eine ausreichende Kupferzufuhr für einen korrekten Eisenstoffwechsel wichtig ist.

🩺Von Dr. Mercola

Eisen ist entscheidend für deine Energieniveaus – es hilft dabei, Sauerstoff durch deinen Körper zu transportieren. Aber wusstest du, dass Eisen auch eine komplexe und etwas überraschende Rolle in deinem Gehirn spielt? Wie bei so vielen anderen Faktoren in der Gesundheit ist auch hier das Gleichgewicht entscheidend. Zu wenig Eisen lässt dich müde und schlapp fühlen, aber zu viel Eisen, vor allem in deinem Gehirn, ist auch nicht gut.

Mit zunehmendem Alter neigt Eisen dazu, sich allmählich im Gehirn anzusammeln. Studien haben gezeigt, dass der „Gehirnrost“, wie einige Wissenschaftler ihn nennen, mit erheblichen gesundheitlichen Beeinträchtigungen des Gehirns verknüpft ist, die im Alter immer häufiger auftreten. So wurde unter anderem ein starker Zusammenhang zwischen Eisenansammlungen im Gehirn und Alzheimer-Krankheit nachgewiesen, die Gedächtnisverlust und kognitive Probleme hervorruft.

Eisen ist ein Verbündeter deines Gehirns – aber auch ein Feind

Zu den wesentlichen Aufgaben von Eisen gehört unter anderem der Transport von Sauerstoff von der Lunge zum Gehirn.

• Nicht nur ein Sauerstofftransporter — Eisen ist auch an der Bildung wichtiger chemischer Botenstoffe beteiligt, sogenannter Neurotransmitter, die es deinen Milliarden Gehirnzellen ermöglichen, miteinander zu kommunizieren und die komplexen Netzwerke zu bilden, die deinen Gedanken und Handlungen zugrunde liegen. Eisen funktioniert in deinem Gehirn wie eine Kombination aus Lieferservice und hochentwickeltem Kommunikationsnetzwerk.

• Dein Gehirn benötigt Eisen um zu funktionieren — Das Gehirn ist ein organisches Kraftpaket, das kontinuierlich arbeitet und hohe Anforderungen an Energie und Ressourcen stellt. Für eine optimale Funktion benötigt es eine stetige und zuverlässige Eisenversorgung. Wie der Rest des Körpers bezieht auch das Gehirn Eisen aus der Nahrung, zum Beispiel aus rotem Fleisch und grünen Blattgemüsen.

Dieses Eisen aus deiner Nahrung wird über dein Blut vorsichtig in dein Gehirn transportiert, passiert dabei die spezielle Blut-Hirn-Schranke und wird anschließend in verschiedenen Prozessen deiner Gehirnzellen verwendet.

• Dein Körper verfügt über natürliche Systeme zur Regulierung der Eisenwerte — Diese Systeme können jedoch im Laufe der Zeit weniger effizient werden. Im Alter sinkt die Fähigkeit deines Gehirns, Eisen zu regulieren. Statt effizient genutzt und recycelt zu werden, kann sich überschüssiges Eisen in bestimmten Bereichen des Gehirns ansammeln, da der Körper keine natürliche Möglichkeit hat, es zu eliminieren, außer durch Blutverlust.

Zu viel Eisen, also eine „Eisenüberladung“, ist ein bedeutendes Problem für die Gesundheit des Gehirns. Stell dir vor, wie deine empfindlichen Gehirnzellen langsam durch Eisenpartikel „verstopft“ oder überlastet werden. Diese Überladung beeinträchtigt aktiv die Funktion deiner Gehirnzellen, stört ihre Kommunikation und kann sie mit der Zeit sogar schädigen.

Wie Eisen mit der Alzheimer-Krankheit zusammenhängt

Die Alzheimer-Krankheit, eine fortschreitende neurodegenerative Erkrankung, ist die am weitesten verbreitete Ursache für Demenz. Sie ist durch einen allmählichen Verlust von Gedächtnis, Denkvermögen und kognitiven Fähigkeiten gekennzeichnet.

• Eisenansammlungen verursachen Neurodegeneration — Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass die Gehirne von Alzheimer-Patienten höhere Eisenwerte aufweisen als die Gehirne gesunder gleichaltriger Personen. Tatsächlich legten einige Studien einen direkten Zusammenhang nahe: Je mehr Eisen sich im Hirngewebe ansammelt, desto schwerwiegender ist der kognitive Abbau bei Alzheimer-Patienten.

• Der Zusammenhang zwischen fehlgefalteten Proteinen und Eisen — Zur genaueren Erforschung dieses Eisenaspekts untersuchten Wissenschaftler spezifische Gehirnproteine, die bereits mit Alzheimer in Verbindung gebracht werden, insbesondere Amyloid-Vorläuferprotein (APP) und Tau-Protein.

Du kannst dir APP- und Tau-Proteine wie Mitarbeiter in deinen Gehirnzellen vorstellen, die essenzielle Funktionen übernehmen, um dein Gehirn gesund zu halten. In Alzheimer führen diese essenziellen Proteine dazu, dass sich Tanglen und Plaques bilden, welche die Gehirnfunktion beeinträchtigen.

In einer Studie, veröffentlicht in Frontiers in Aging Neuroscience, stellten Forschende fest, dass diese fehlfunktionierenden APP- und Tau-Proteine auch eng damit verbunden sind, wie das Gehirn Eisen verwaltet und verarbeitet. Es scheint, dass die Ansammlung abnormaler APP- und Tau-Proteine aktiv zur unerwünschten Eisenansammlung im Gehirn beiträgt.

• Die Ansammlung von Eisen verschlimmert die Neurodegeneration — Zusätzlich verschlimmert das erhöhte Eisen, dass der neuronale Verlust weiter fortschreitet und ein negativer Rückkopplungsprozess entsteht. Es ist wie ein Schneeballeffekt am Abhang – jedes Problem verschärft das andere und treibt deine Krankheit schneller und stärker voran.

Verstehen, wie Eisen deine Gehirnzellen schädigt

Wie genau schadet diese Eisenüberladung, dieser „Gehirnrost“, deinen empfindlichen Gehirnzellen? Wissenschaftler richten ihr Augenmerk zunehmend auf einen spezifischen zellulären Prozess namens Ferroptose, um diesen Mechanismus besser zu verstehen.

• Der Mechanismus der Ferroptose — Es handelt sich um eine Art zellulären „Rostprozess“, der spezifisch durch die Anwesenheit und Reaktivität von Eisen ausgelöst wird. Ähnlich wie Metall rostet, wenn Eisen mit Sauerstoff in Kontakt kommt, läuft auch in den Gehirnzellen ein vergleichbarer Prozess ab, sobald zu viel Eisen vorhanden ist.

• Gehirnzellen sind anfällig für Rost — Gehirnzellen, besonders spezialisierte Zellen wie Neuronen, sind extrem aktive, energieintensive Zellen. Neuronen weisen zudem von Natur aus einen hohen Fettgehalt auf. Mehrfach ungesättigte Fette (PUF), wie Docosahexaensäure (DHA) und Arachidonsäure (AA), sind wesentliche Bestandteile der neuronalen Membranen und spielen eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung der Membranfluidität, der synaptischen Plastizität und der neuronalen Signalübertragung.

Allerdings sind diese Fettsäuren besonders empfindlich gegenüber der Schädigung durch den zellulären „Rostprozess“ der Ferroptose.

• Neuronales Rosten beeinträchtigt die Gehirnfunktion — Der zerstörerische Prozess der Ferroptose führt dazu, dass Neuronen beschädigt werden und schließlich absterben. Sterben viele Neuronen ab, wie es bei Alzheimer und anderen neurodegenerativen Krankheiten der Fall ist, entstehen zahlreiche belastende Symptome, darunter Gedächtnisstörungen, nachlassende geistige Leistungsfähigkeit und Schwierigkeiten bei Bewegung und Koordination.

Wichtig ist zu verstehen, dass der Zusammenhang zwischen Eisen, Ferroptose und Gehirnzellschäden über Alzheimer hinausgeht. Eisenfehlregulation und Ferroptose spielen auch eine bedeutende Rolle bei der Entstehung und dem Fortschreiten anderer schwerwiegender Gehirnerkrankungen, die Menschen im Alter betreffen, darunter Parkinson und Huntington.

Fortgeschrittene Bildgebung zeigt Eisenungleichgewicht bei Alzheimer

Eine in Science Advances erschienene Untersuchung zeigt, wie Eisen im von Alzheimer betroffenen Gehirn agiert. Wissenschaftler haben innovative Werkzeuge entwickelt, die es ihnen ermöglichen, unterschiedliche Formen von Eisen innerhalb lebender Zellen buchstäblich "zu sehen" und, bemerkenswerterweise, sogar im Gehirngewebe.

• Eisen in Zellen in Echtzeit erkennen — Die Technologie verwendet spezielle Sensoren, gefertigt aus DNA, die selektiv aufleuchten und die Anwesenheit von zwei Schlüssel-Formen von Eisen anzeigen: Fe2+ (ferrisches Eisen) und Fe3+ (ferrones Eisen).

Es ist, als hättest du winzige Scheinwerfer, die zwischen zwei nur leicht unterschiedlichen Eisenarten unterscheiden können und ihre genauen Positionen im komplexen Aufbau des Gehirns zeigen. Mithilfe dieser hochentwickelten Eisensensoren machten Forscher einige bemerkenswerte Entdeckungen in Mausmodellen der Alzheimer-Krankheit. Sie stellten fest, und bestätigten damit frühere Forschungen, dass die Gesamt-Eisenspiegel im Gehirn von Alzheimer-Patienten tatsächlich höher sind als in gesunden Gehirnen.

• Eine stärker oxidierte Eisenform ist vorhanden — Die Forschenden gingen noch einen Schritt weiter und zeigten, dass ein signifikanter Ungleichgewicht der vorhandenen Eisenarten besteht. Konkret beobachteten sie, dass Fe3+, die stärker oxidierte Eisenform, wesentlich stärker akkumuliert als Fe2+, vor allem in Gehirnregionen, in denen Amyloid-Plaques typischerweise vorkommen.

Diese Unterscheidung ist relevant, da Fe3+ eine stärkere Verbindung zu oxidativem Stress und dem zuvor erwähnten schädlichen „Rostungs“-Prozess aufweist.

• Eisenungleichgewicht bei Alzheimer-Patienten — Interessanterweise beobachteten die Forscher, als sie Ferroptose, den eisengetriebenen Zelltodprozess, untersuchten, den entgegengesetzten Trend — das Verhältnis von Fe3+ zu Fe2+ nahm tatsächlich ab. Dieser Gegensatz verdeutlicht, dass in verschiedenen Gehirnprozessen unterschiedliche Eisen-Redoxdynamiken eine Rolle spielen und dass bei Alzheimer das Ungleichgewicht zugunsten einer Anreicherung der reaktiveren, oxidationsfördernden Fe3+-Form von Eisen verschoben ist.

Die Ergebnisse der Bildgebung bestätigen das Konzept des „Gehirnrost“ visuell und machen deutlich, wie sich die Eisenverteilung im Gehirn von Alzheimer-Patienten verändert. Sie weisen zudem auf die Bedeutung des Eisen-Redox-Ungleichgewichts hin, nicht nur auf den Gesamteisengehalt, für den Krankheitsverlauf. Abschließend schlagen sie vor, dass das gezielte Ansprechen spezifischer Eisenformen, insbesondere die Reduktion der schädlichen Fe3+-Anreicherung, eine effektivere therapeutische Strategie sein könnte, als einfach zu versuchen, sämtliches Eisen aus dem Gehirn zu entfernen.

Eisenüberladung führt zu gesundheitlichen Risiken im gesamten Körper

Nicht nur das Gehirn leidet unter einem Eisenüberschuss; zu viel Eisen birgt auch andere ernsthafte Gesundheitsrisiken.

• Erhöhtes Krebsrisiko — Forschungen zeigen eine signifikante Korrelation zwischen erhöhtem Ferritin — dem Transportmolekül von Eisen — und Krebs. Ein Überschuss an Eisen wird auch mit Typ-2-Diabetes und Arthrose in Verbindung gebracht.

• Beeinträchtigung der Knochengesundheit — Erhöhte Eisenwerte wirken sich nachteilig auf die Mikroarchitektur der Knochen aus, schwächen die Knochenstärke und erhöhen die Anfälligkeit für Frakturen.

• Beeinträchtigung der mitochondrialen Funktion — Eisen schädigt die Zellen hauptsächlich, indem es eine Reaktion in der inneren Membran der Mitochondrien katalysiert. Wenn Eisen mit Wasserstoffperoxid reagiert, entstehen Hydroxylradikale.

Diese gehören zu den schädlichsten bekannten freien Radikalen und verursachen eine schwere  Mitochondrienfunktionsstörung, die wiederum im Zentrum der meisten chronischen degenerativen Erkrankungen steht. Die Hydroxylradikale erzeugen oxidativen Stress, der auch deine Zellmembranen, Stammzellen, Proteine und DNA schädigen kann.

Regelmäßige Kontrolle der Eisenwerte

Achte auf deine Eisenwerte, denn das Bewusstsein dafür ist der erste Schritt zu optimalen Levels. Ein einfacher Bluttest, bekannt als Serum-Ferritin-Test, liefert wertvolle Informationen über den Eisenstatus. Die regelmäßige Durchführen dieses Tests in als präventive Gesundheitsuntersuchung ist ein kluger Schritt für ein proaktives Gesundheitsmanagement. Niedrige Ferritinwerte deuten auf einen Eisenmangel hin, während erhöhte Werte auf einen Eisenüberschuss hinweisen.

• Optimale Eisenwerte — Ferritinwerte sollten 100 ng/mL nicht überschreiten; optimal sind 20 bis 40 ng/mL. Ein Ferritinwert unter 20 ng/mL zeigt Eisenmangel an; liegt er über 100 ng/mL, kann dies auf Entzündungen, einen erhöhten Eisenwert oder beides hindeuten. Ein Gamma-Glutamyl-Transpeptidase-(GGT)-Test ist ein weiterer Screeningmarker für überschüssiges freies Eisen und ein guter Indikator für das Risiko eines plötzlichen Herztods, für Insulinresistenz und kardiometabolische Erkrankungen.

• Faktoren, die zur Eisenansammlung beitragen — Genetische Prädispositionen, etwa die hereditäre Hämochromatose, tragen dazu bei, doch die Mehrheit der erwachsenen Männer und menopausalen Frauen hat ein erhöhtes Risiko für Eisenansammlungen, da ihnen der regelmäßige Blutverlust als natürlicher Mechanismus zur Reduzierung von überschüssigem Eisen fehlt.

• Schlechte Gewohnheiten und zusätzliche Faktoren verstärken Eisenüberschuss — Der Konsum von eisenangereicherten Fertigprodukten, die Nutzung von Eisenpräparaten oder das Kochen in Gusseisen erhöhen die Aufnahme von Eisen. Trinkwasser aus Brunnen, das viel Eisen enthält, stellt eine zusätzliche Eisenquelle dar und macht die Verwendung von Wasserfiltern wie Eisenfällern oder Umkehrosmoseanlagen besonders wichtig. Auch regelmäßiger Alkoholkonsum trägt dazu bei, da er die Eisenaufnahme aus der Nahrung verbessert.

Eine einfache Strategie zur Senkung der Eisenwerte

Die Behandlung von Eisenüberladung ist relativ unkompliziert. Regelmäßige Blutspenden, zwei- bis viermal jährlich, sind eine sehr effektive Methode zur Senkung der Eisenwerte. Auch regelmäßige, monatliche kleine Blutentnahmen sind eine wirksame Alternative.

• Sicherheitshinweise beim Blutspenden — Personen mit kongestiver Herzinsuffizienz oder schwerer chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) sollten vor einer Blutspende ihren Arzt konsultieren. Für die meisten anderen ist Blutspenden jedoch im Allgemeinen sicher und empfehlenswert. Ist eine Blutspende aufgrund von Vorgaben des Blutspendezentrums nicht durchführbar, kann dein Arzt eine therapeutische Aderlassbehandlung verschreiben.

• Kupfer und Eisen im Gleichgewicht halten — Die Reduktion von Eisen ist nur ein Aspekt des Eisenhaushalts. Wichtig ist auch, das Zusammenspiel von Eisen und Kupfer zu verstehen. Eisenüberladung in Kombination mit Kupfermangel stellt ein besonders riskantes Szenario dar. Kupfermangel ist weit verbreitet, und viele Menschen benötigen eine erhöhte  Kupferaufnahme, um einen ordnungsgemäßen Eisenstoffwechsel zu unterstützen.

• Eine Kupferergänzung in Betracht ziehen — Wenn dein Kupferspiegel niedrig ist, kann die tägliche Einnahme von 3 bis 4 mg Kupferbisglycinat für dich vorteilhaft sein. Alternativ können kupferreiche Lebensmittel wie Bienenpollen, Leber von grasgefüttertem Rind und Acerolakirschen in die Ernährung aufgenommen werden. Retinol, enthalten in Rinderleber und anderen Organfleischsorten, erhöht die Bioverfügbarkeit von Kupfer und spielt eine bedeutende Rolle bei der Eisenregulation.

Eine ausreichende Kalziumzufuhr reduziert zudem auf natürliche Weise das Risiko einer Eisenüberladung. Achte darauf, Kalzium aus natürlichen Lebensmitteln wie rohen, grasgefütterten Milchprodukten und Eierschalen zu bekommen, statt aus Supplementen. Wenn die Kalziumwerte niedrig sind, setzt der Körper vermehrt Parathormon (PTH) frei, was die Eisenspeicherung erhöht. Die Unterbrechung dieses Zyklus durch ausreichende Kalziumzufuhr trägt zum Schutz von Knochen und allgemeiner Gesundheit bei.

Häufig gestellte Fragen (FAQs) zu Eisenüberladung und Gehirngesundheit

F: Warum ist Eisen wichtig für die Gesundheit des Gehirns?

A: Eisen ist für das Gehirn von zentraler Bedeutung, da es Sauerstoff transportiert, die Bildung von Neurotransmittern ermöglicht und die Aktivität von Gehirnzellen fördert. Ein ausgeglichener Eisenwert ist wichtig für die geistige Gesundheit und die Energie.

F: Wie wirkt sich ein Eisenüberladung negativ auf das Gehirn aus?

A: Mit zunehmendem Alter lagert sich Eisen im Gehirn ab, wodurch oxidativer Stress entsteht und Neuronen beschädigt werden. Diese Ansammlung, oft als „Gehirnrost“ bezeichnet, wird mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer in Verbindung gebracht.

F: Welcher Zusammenhang besteht zwischen Eisen und Alzheimer?

A: Studien belegen, dass ein überschüssiger Eisenanteil zur Bildung von Amyloid-Plaques und Tau-Verwicklungen beiträgt, welche die Gehirnfunktion stören. Ein Ungleichgewicht im Eisenhaushalt beschleunigt ebenfalls den Verlust von Neuronen durch einen schädlichen Prozess namens Ferroptose.

F: Wie kann man seinen Eisenspiegel testen und regulieren?

A: Ein Serum-Ferritin-Test misst den Eisenspiegel, wobei der optimale Bereich bei 20 bis 40 ng/mL liegt. Um überschüssiges Eisen zu reduzieren, können Sie Blut spenden, eisenreiche verarbeitete Lebensmittel einschränken und die Eisenaufnahme mit Nährstoffen wie Kupfer ausgleichen.

F: Stellt ein Eisenüberladung auch außerhalb des Gehirns Gesundheitsrisiken dar?

A: Ja, ein Überschuss an Eisen wird mit Krebs, Diabetes, Osteoporose und mitochondrialer Dysfunktion in Verbindung gebracht. Es erhöht auch den oxidativen Stress, der Zellen im ganzen Körper schädigt.