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Rubrik: Science Life
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Publiziert: 15.03.2002 06:00

Eisenisotopen-Zusammensetzung des Blutes variiert zwischen Geschlechtern
"Schwerblütige" Frauen

Der Anteil an schweren Eisenisotopen ist im Blut von Frauen durchschnittlich höher als bei Männern. Zudem zeigt eine aktuelle Studie der ETH-Zürich zusammen mit der Universität Bern, dass das Blut der Menschen verhältnismässig viele leichte Eisenisotope enthält. Die Resultate deuten darauf hin, dass diese Befunde durch eine bevorzugte Aufnahme leichter Eisenisotope im Dünndarm zustande kommen.

Von Christoph Meier

Frauen haben es schwerer - zumindest im Blut. Das Verhältnis von schweren zu leichten Eisenisotopen, also von Eisenatomen mit unterschiedlicher Masse, ist im Blut der Frauen grösser als bei Männern. Das zeigt eine im Wissenschaftmagazin "Sience" vom 15. März vorgestellte Studie (1). Thomas Walczyk vom Labor für Humanernährung der ETH fand zudem in Zusammenarbeit mit Friedhelm Blanckenburg am Labor für Isotopengeologie der Uni Bern, dass die leichten Eisen-Isotope im Menschenblut grundsätzlich überwiegen, wenn man ihre Zusammensetzung mit Proben von nichtbiologischem Ursprung vergleicht.

Leichtes Haar

Doch wie kommt der Mensch und insbesondere der Mann zum leichten Eisen? Durch viel "leichtes" Eisen im Essen? Nun, Hühnchen, Rind und andere Tiere haben zwar verhältnismässig viel leichte Eisenisotope und Pflanzen schwerere, doch auch bei exzessivem Fleischgenuss wären die verspeisten Mengen viel zu klein, um den hohen Anteil an "leichtem" Blut bei den Menschen zu erklären. Auch die Hypothese, dass die schweren Eisenisotope in anderen Organen als dem Blut deponiert werden, konnte widerlegt werden. Denn die Haare enthalten viele leichte Eisenisotope, die Muskeln zeigen ein dem Blut vergleichbares Bild, und der grössere Anteil von schwereren Eisenisotopen in der Leber reicht für die zu erklärenden Differenzen nicht aus. Betrachtet man die menschlichen Ausscheidungen, so weisen auch diese nicht vermehrt schwere Eisenisotope auf.


Die Bedeutung des Eisens

Eisen ist für den Menschen essenziell, das heisst, es muss über die Nahrung zugeführt werden. Im Körper wird es für den Sauerstofftransport und dessen Speicherung benötigt. Bei mangelnder Eisenzufuhr kann der Körper die Eisenabsorption aus der Nahrung anpassen. Wie gut aber dieser Mechanismus im Individuum funktioniert, lässt sich gegenwärtig nur unzureichend bestimmen. Damit sind der Untersuchung der genetischen Veranlagung zur schlechten Eisenabsorption und damit der Blutarmut durch Eisenmangel methodische Grenzen gesetzt.




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Die Eisen-Isotopenzusammensetzung des Blutes von Frauen und Männern ist verschieden (Bild: rote Blutkörperchen).

Vorlieben des Dünndarms

Nachdem diese Möglichkeiten von den Forschenden widerlegt waren, deutete alles darauf hin, dass leichte Isotope bevorzugt im Dünndarm aufgenommen werden. Dies entspräche auch der Theorie der Isotopenfraktionierung - der Aufteilung in schwere und leichte Isotope - in biologischen Systemen. Die geschlechtsspezifische Differenz beim Anteil der verschiedenen Eisenisotope bestätigt diese Hypothese. Berücksichtigt man, dass Frauen aufgrund der Menstruation mehr Eisen aufnehmen müssen, würde man naiverweise erwarten, dass sie eigentlich mehr leichtere Isotopen aufweisen.

Scheinbares Paradoxon

Wie erwähnt, ist jedoch das Gegenteil der Fall. Dieses scheinbare Paradoxon löst sich aber auf, wenn man weiss, dass die Eisenisotopen-Fraktionierung umso geringer ist, je mehr Eisen vom Dünndarm in den Körper gelangt. Insofern ist bei einer grossen Eisenaufnahme der Isotopeneffekt geringer.

Die Bedeutung der Studie geht über den Befund des "leichten" Menschenblutes hinaus. Denn die Methode, die Unterschiede im Promille-Bereich bei der Isotopenzusammensetzung detektieren kann, könnte gemäss den beiden Forschern erlauben, schlechte von guten Absorbierern zu unterscheiden. Für die Medizin und die Ernährungswissenschaft ist das interessant, da von der Blutarmut durch Eisenmangel weltweit doch 600-700 Millionen Menschen betroffen sind und diese Mangelerscheinung grundsätzlich auch durch ein gestörtes Absorptionsverhalten bedingt sein kann.


Fussnoten:
(1) Science 295,"Natural Iron Isotope Variations in Human Blood", 2002



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