Posttransfusionssiderose                                                                                                             

 Am meisten Eisen wird Patienten durch Bluttransfusionen zugeführt, mit jeder Einheit transfundierten 

Erythrozytenkonzentrates etwa 200 mg Eisen zugeführt. Die durchschnittliche tägliche Eisenzufuhr eines 

regelmäßig transfundierten Thalassämiepatienten beträgt damit etwa 0,4-0,6 mg/kg. Da überschüssiges 

Eisen aktiv nicht ausgeschieden werden kann, kommt es z.B. bei  einem 12-jährigen Patienten mit ß- 

Thalassämia major unter regelmäßiger Transfusionstherapie kommt es zur Akkumulation von mehr als 55

g Eisen in Geweben, die normalerweise insgesamt nur ca. 2 g Eisen enthalten (15). Unter den 

Bedingungen einer regulär geführten Transfusionstherapie ist mit einer Organschädigung ab einer 

zugeführten Menge von 500 g Erythrozyten/kg – das entspricht etwa 500 mg Eisen/kg – zu rechnen (16). 

Vor der Ära der Transfusionstherapie betrug die Lebenserwartung von Kindern mit schweren 

Hämoglobinopathien oft nur wenige Jahre. Unter einer chronischen Transfusionstherapie ergibt sich 

allerdings mit der sich entwickelnden progressiven Eisenüberladung ein neues lebensbedrohliches 

Problem. Ohne eine entsprechende Therapie mit Eisenchelatoren  kommt es z.B. bei ß-Thalassämie 

major zu endokrinen Folgeschäden, Leberfibrose und -zirrhose und die meisten Patienten versterben in 

der zweiten Lebensdekade an einer Herzinsuffizienz infolge der kardialen Hämosiderose (17).                                                                               

Nutritiv bedingte Eisenüberladung?                                                                                        

Der auch in aktuellen Publikationen häufig zitierte Begriff des „Mukosa-Block“ wurde ursprünglich vor 65 

Jahren formuliert, um die Herunterregulation der intestinalen Eisenabsorption als Reaktion auf eine 

vorangegangener Eisengabe bei Versuchstieren zu beschreiben (18). Ob es diesen Effekt beim 

Menschen überhaupt gibt, ist allerdings eher fraglich. So   funktioniert eine orale Therapie mit täglichen 

Eisen-Dosis bekanntermaßen gut und der „Mukosa-Block“ schützt auch keineswegs  vor einer akuten 

Intoxikation durch sehr hohe Eisendosen.  So kann eine  Einnahme von 180–300 mg Fe/kg 

Körpergewicht tödlich sein. Eine Dosis von 10-20 mg Fe/kg gilt als nicht-akut-toxisch beim Menschen. 

Zutreffender ist es, von einer „Mukosa_Block-Intelligenz“ zu sprechen, die die Eisenabsorption nach dem 

Bedarf an Eisen im Körper reguliert. Mit der Regulation der Hepcidinsynthese kennen wir heute einen 

Mechanismus,  der für diese Intelligenz verantwortlich ist. In einer aktuellen Arbeit fanden z.B. Roe et al. 

retrospektiv in Serum-Proben aus einer Eisenabsorptionsstudie mit 54Fe und 57Fe markierten 

Testmahlzeiten,  dass interindividuelle Schwankungen in der Eisenabsorption zumindest teilweise mit 

den Plasmahepcidin-Spiegeln erklärt werden können (19). 

 In der Literatur wird heute diskutiert, wie effizient diese „Mukosa-Block-Intelligenz“ beim Menschen 

wirklich funktioniert, und ob eine hohe Eisenzufuhr auf Dauer nicht unweigerlich zu einer exzessiven 

Eisenspeicherung führen muss (20,21).  Als Beispiel wird oft die historisch interessante Bantu-Siderose 

angeführt, die durch das tägliche Trinken von großem Mengen traditionell in Eisentöpfen gebrauten Biers 

in Nordafrika hervorgerufen wurde. Man hat die zugeführten Mengen an Eisen auf 50-100 mg/Tag 

kalkuliert, was häufig  zu Leberzirrhose, Diabetes und Herzinfarkten führen kann. Durch Verwendung von 

Edelstahl- oder Kunststoffgefäße konnte dieses Problem leicht gelöst werden. Einschränkend muss 

angeführt werden, dass Alkohol einen direkten Einfluss auf Eisenabsorption haben kann. Neuere Studien

legen auch eine genetische Ursache der Afrikanischen Siderose nahe, obwohl ein definierter Gendefekt 

bisher nicht gefunden werden konnte (22). Aus den Erfahrungen mit der Bantu-Siderose kann man mit 

einem Sicherheitsfaktor von 2 das obere Limit für eine Nahrungseisenzufuhr mit 25-50 mg/Tag festlegen.

Im Rahmen von z.B. Eisenfortifizierungsprogrammen zur Eisenmangelprophylaxe wird deshalb immer 

wieder vor adversen Effekten gewarnt (23). Besonders gefährdet erscheinen Genträger für die C282Y- 

Mutation zu sein (Häufigkeit in der Normalbevölkerung ca. 10 %), da diese etwas vermehrt Eisen aus 

einer normalen Diät aufnehmen können. In Studien mit markierten Testmahlzeiten hat man diesen Effekt 

allerdings bisher nicht eindeutig nachweisen können. Auch sprechen epidemiologische Erkenntnisse aus

vielen Studien über Hämochromatosepatienten eher dagegen, denn Genträger entwickeln im Laufe des 

Lebens nur in ganz wenigen Ausnahmefällen deutlich erhöhte biochemische Parameter einer 

Eisenüberladung und zeigen so gut wie nie klinische Symptome einer Hämochromatose (24).

In diesem Zusammenhang muss auch die „Eisen-Hypothese“ erwähnt werden, die breiten Raum in der 

Literatur und in Diskussionen im Internet einnimmt und nach der erhöhte Eisenspeicher als Risikofaktor 

für verschiedene Krankheiten (koronare Herzkrankheit, Diabetes, neurodegenerative Erkrankungen) 

angesehen werden. In vielen Studien werden dabei erhöhte Serum-Ferritin-Werte als Surrogat-Marker für 

ein eiseniduziertes Risiko für Zell- und Organschäden am Patienten angeführt (20,21).   Das wichtigste 

Argument gegen diese „Ferritin-basierte Eisen-Hypothese“ ist, dass Serum-Ferritin als akut-phase- 

Protein bei vielen Krankheiten sekundär erhöht vorliegt und deshalb nicht zuverlässig erhöhte 

Eisenspeicher anzeigen kann. Ob diese Patienten wirklich leicht erhöhte Eisenspeicher haben und ob 

hier Eisen als Co-Faktor eine Rolle spielt, konnte bisher weder schlüssig nachgewiesen noch eindeutig 

ausgeschlossen werden. Unzählige Versuchen an Zellkulturen und in Tierversuchen unter 

Eisenüberladung weisen nach, wie Eisen in Zellen akkumulieren und zu vermehrten Schäden durch 

oxidativem Stress führen kann. Klar ist aber auch, dass wir antioxidative Abwehrstrategien haben, die 

durch Eisenüberladung sogar stimuliert werden können und vermehr zur Verfügung stehen können.

Zusammenfassend ist damit die eigentlich relevante Frage: Mit wie viel  Eisen können unsere 

antioxidativen Mechanismen auf Dauer umgehen?  Klinische Erfahrungen bei Patienten mit teilweise 

jahrzehntelang schwerer Eisenüberladung (Hämochromatose, ß-Thalassämie) zeigen keine statistische 

Häufung von z.B. Herzinfarkten oder Krebserkrankungen (6,9,10).  Bei einzelnen Patienten kann die es 

aber zu einer gefährlichen Dekompensation in bestimmten Organen kommen (unbeherrschbarer 

Diabetes, Herzversagen bei ß-Thalassämie;   primäres hepatozelluläres Carcinom bei Patienten mit 

vorhandener Leberzirrhose). Bricht man diese Erfahrungen auf das Risiko in der Normalbevölkerung 

herunter, dann kann die Wirkung von leicht erhöhten Eisenspeicher eigentlich nur sehr gering sein.

 

Eisenüberladung durch orale Eisentherapie? 

Bei therapeutischen Dosen einer oralen Eisentherapie (50-100 mg Fe/Einzeldosis) werden 5-20 % 

absorbiert. 80-95 % verbleiben längere Zeit im Darmlumen und können dort  Auslöser vielerlei 

Reaktionen werden. Abhängig von Einzel- und Tagesdosis (> 50-100 mg/Tag), äußert sich dies bei 

Patienten in den   typischen Eisennebenwirkungen wie Übelkeit, Krämpfe, Schmerzen, Durchfall, 

Verstopfung.  Eine zweite Art von Nebenwirkung, vom Patienten meist nicht direkt bemerkt, in 

vermehrtem oxidativen Stress in entzündlichen Darmgewebe bei M-. Crohn und Colitis Ulcerosa (25). Ein 

Zusammenhang zwischen einer Eisensupplementation und dem Risiko für Darmkrebs ist unklar und sehr

umstritten.

Eine dritte Art von chronischer adverser Reaktion bei einer langandauernden Eisensupplementation ist 

die Ausbildung einer sekundären Eisenüberladung: Ingesamt scheint dies nicht häufig vorzukommen, es 

gibt dazu nur Einzelfallberichte (26). Bis 1996 war nicht klar, ob es sich dabei um Fälle einer 

unentdeckten hereditären Hämochromatose handeln könnte. Barton et al. beschrieben 2006 vier Fälle, 

bei den explizit auch auf genetische Veränderung (HAMP, HFE, TfR2, FPN1, HJV, ALAS2) untersucht 

wurde (27). In allen Fällen wurde wegen unklarer oder angeblicher Anämie über viele Jahre (7-61 Jahre!) 

täglich Eisen oral zugeführt (60-220 mg Fe/Tag). Ein Fall mit ß-Thalassämia minor und homozygoter 

C282Y-Mutation (Selbstmedikation mit 60 mg Fe/Tag über 7 Jahre) entwickelte dabei eine schwere 

Eisenüberladung, Diabetes, Leberzirrhose und  Herzrhythmusstörungen, und musste später  mit 160 

Aderlässen behandelt werden. Die anderen Fälle hatten deutlich mehr Eisen (547-4898 g)  über längere 

Zeit (15-61 Jahre) eingenommen, zeigten auch hohe Ferritinwerte (ca. 2000 µg/l), bildeten aber keine 

hämochromatose-typische klinische Symptomatik aus. Der Grad der Eisenüberladung, erkennbar an der 

Zahl der notwendigen Aderlässe,  korrelierte nicht mit der Dauer und Menge der Eiseneinnahme.

 Diese Fälle zeigen, dass eine nichtindizierte orale Eisentherapie zu einer Eisenüberladung führen kann, 

die im Einzelfall auch eiseninduzierte Organschäden auslösen kann. Nur Patienten mit einem 

dokumentierten Eisenmangel sollte daher kontrolliert und über eine begrenzte Zeit Eisen einnehmen.

    

Eisenüberladung durch parenterale Eisentherapie?                                                                

Bei der Behandlung von Eisenmangel-Patienten findet z.Zt. eine Renaissance der  parenteralen 

Eisentherapie statt. Es handelt sich dabei um kolloidale Fe(III)- Kohlenhydrat- Nanopartikel, die 

vorzugsweise i.v. appliziert werden. Da bei i.v.-Injektion von hochmolekularen Eisenverbindungen die 

„Mukosa-Block-Intelligenz“ naturgemäß außer Kraft gesetzt ist, kann es bei wiederholter Anwendung, wie 

z.B. bei Patienten mit renaler Anämie unter Epo-Therapie heute durchaus üblich ist,  zu einer 

Eisenüberladung kommen.

Makrophagen sind an der Plasmaclearance der i.v. applizierten hochmolekularen Substanzen wesentlich 

beteiligt, wobei der Metabolismus der jeweiligen Verbindung sehr von der Größe und der Hülle der 

kolloidalen Nanopartikel abhängig ist.  Dabei wird offenbar nicht die ganze Substanz  restlos 

metabolisiert und der Erythropoese zur Verfügung gestellt, sondern ein Teil wird z.B. in langlebigen 

Zellen in Leber und Knochenmark gespeichert Diese „residuelle Endothelsiderose“ (Hausmann) bleibt 

auch in Gegenwart einer Eisenmangelanämie bestehen, was zeigt, dass es sich hierbei um schwer 

mobilisierbares Eisen handelt (28). Es ist schon lange bekannt, dass man bei einer histologischen 

Begutachtung von Knochenmarkspunktaten denjenigen Patienten leicht identifizieren kann, der in der 

Vorgeschichte jemals eine Injektion mit bestimmten Eisenverbindungen erhalten hat. Es wurde deshalb 

früher von der leichtfertigen Anwendung einer parenteralen Eisentherapie immer wieder gewarnt (29, 30). 

Diese Erkenntnis einer Eisenspeicherung nach i.v. Eisengabe wird gerade wieder neu entdeckt (31). 

Diese gleiche Problematik ergibt sich heute auch durch die Anwendung von eisenbasierten Nanopartikeln

in der MRI-Kontrastgebung (z.B. „molekulares Imaging“). Von zugelassenen Präparaten wie Endorem® 

oder Resovist® ist diesbezüglich auch sehr wenig bekannt, obwohl teilweise hohe Dosen injiziert werden.

 

Literatur 

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17.       Aessopos A, Farmakis D, Hatziliami A, Fragodimitri C, Karabatsos F, Joussef J, Mitilineou E, Diamanti-Kandaraki

E, Meletis J, Karagiorga M. Cardiac status in well-treated patients with thalassemia major. Eur J Haematol 2004; 73: 359-

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21.       Weinberg ED. The role of iron in cancer. Eur J Cancer Prev 1996; 5:19-36

22.       Gordeuk VR, Mukiibi J, Hasstedt SJ, Samowitz W, Edwards CQ, West G, Ndambire S, Emmanual J, Nkanza N,

Chapanduka Z, Randall M, Boone P, Romano P, Martell RW, Yamashita T, Effler P, Brittenham G. Iron overload in Afrika.

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23.       Schümann K, Ettleb T, Szegnera B, Elsenhans B, Solomons NW. On risks and benefits of iron supplementation

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27.       Barton JC, Lee PL, West C, Bottomley SS.Iron overload and prolonged ingestion of iron supplements: clinical

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