Ferritin besteht aus einem Kern von Eisenoxid-Hydroxid-Phosphat-Komplex ([FeO(OH)]8[FeO(H2PO4)]), der von

einer Hohlkugel aus 24 Untereinheiten (H- und L-Apoferritin) umhüllt wird (5). Ein Ferritinmolekül kann bis zu 4500

Eisenatome speichern (MW bis zu 900.000 Dalton). Der Eisentransport erfolgt über definierte Kanäle der

Proteinhülle. Isoferritine unterscheiden sich in der Zusammensetzung ihres Hüllproteins. Basische (mehr L-

Untereinheiten) kommen in  Leber, Milz und Knochenmark vor. Saure H-Typ-Ferritine sind eisenärmer und kommen 

vorwiegend im Herz, in der Plazenta aber auch in Tumorzellen vor. Antikörper in den handelsüblichen Ferritinassays

erfassen beide Formen. Der Ursprung von Plasmaferritin ist nicht ganz klar. Die Eisenspeicher befinden sich

Knochenmark, Muskulatur und Leber im Makrophagen/Monozytensytem und in Hepatozyten,  Makrophagen und

Ferritin korreliert mit diesen Speichern, sodass man davon ausgeht, dass diese Zellen physiologischerweise

glykosyliertes Ferritin ins Plasma sekretieren (6). 

Nachdem Ferritin als intrazelluläres Protein seit Jahrzehnten bekannt war, galt bis in die 70-iger Jahre, dass Ferritin 

nur unter pathologischen Bedingungen im Serum nachweisbar sei (7).  1972 wurde erstmals ein empfindlicher 

Radioimmunoassay entwickelt, mit dem Ferritin im Serum nachzuweisen war (8). Es wurde in der Folgezeit schnell 

deutlich, dass dem Serum-Ferritin eine große diagnostische Bedeutung zukommt (9, 10).   Obwohl die 

physiologische Funktion von Ferritin im Plasma unklar ist, so liefert die Ferritinbestimmung eine semiquantitative 

Aussage über den Füllungsgrad von Eisenspeichern sowohl bei Eisenmangel als auch bei Eisenüberladung. Serum-

Ferritin zeigt keine Tag-zu-Tag-Variation und es gibt wohl keine falsch erniedrigten Werte, d.h. ein niedriger Serum- 

Ferritinwert beweist einen Eisenmangel.  Die Ferritinbestimmung gilt als sehr zuverlässig, große Labore führen 

regelmäßig Ringversuche durch, die sich an internationalen  Standards orientieren. 

Problematisch sind allerdings falsch erhöhte Ferritinwerte, die nicht mit den Eisenspeichern korrelieren. Ferritin ist 

auch Teil des Akut-Phase-Systems, das empfindlich auf Gewebsverletzungen zum Beispiel bei Infekten, Tumoren, 

reagiert. Insbesondere Leberschäden setzen häufig Ferritin aus Leberzellen frei, die in der Menge deutlich das 

normale Plasmaferritin übertreffen und dann eine Eisenüberladung vortäuschen. Der Eisengehalt von Ferritin im 

Plasma kann bestimmt werden. Entgegen anfänglichen Erwartungen ist dieser aufwendiger zu bestimmende 

Parameter der einfachen Ferritinbestimmung nicht überlegen (11). 

Serum-Eisen, Transferrin, Transferrin-Eisen-Sättigung   

Im Blut wird Eisen an Transferrin gebunden transportiert. Transferrin ist im Normalfall nur zu ca. 1/3 mit Eisen 

gesättigt, wobei zwei Atome Eisen sehr fest (Kd= 10-23 M) an einem Molekül Transferrin binden (12). Seit der 

Einführung der Serumeisen-Untersuchung 1937 sind zahlreiche Angaben über Normalwerte bei Männern und 

Frauen erschienen (13). Die Bestimmung sollte immer morgens nüchtern erfolgen, eine gewisse Tag-zu-Tag 

Variation ist vorhanden, sodass die Aussagekraft in Richtung Eisenmangel problematisch ist. Das Serum-Eisen ist 

empfindlich gegen Eisenüberladung und spielt deshalb beim Screening auf hered. Hämochromatose eine einfache 

und wichtige Rolle.  Bei Infekten ist das Serum-Eisen häufig erniedrigt, was als Abwehrmehrmechanismus gegen 

bakterielle Infektionen gesehen wird, da Bakterien auf die Eisenversorgung  aus dem Plasma angewiesen sind. 

Früher wurde zusätzlich häufig die Totale Eisenbindungskapazität gemessen, indem eine definierte Menge Eisen zu 

Serum-Proben zugesetzt wurde und der nicht von Transferrin abgesättigte Anteil zurückgemessen wurde (14). Diese 

Bestimmung ist heute weitgehend durch die direkte  Bestimmung von Transferrin verdrängt worden. Transferrin ist 

erhöht im schweren Eisenmangel und erniedrigt bei Eisenüberladung, beide Veränderungen dokumentieren den 

Versuch der Gegenregulation des Körpers, um mehr bzw. weniger Eisen in Zellen aufzunehmen.  Serum-Transferrin 

hat einen Kohlenhydratanteil, der über Sialinsäurereste an Transferrin gebunden ist. „Karbodeficientes“ Transferrin 

ist eines der besten diagnostischen Parameter für regelmäßigen starken Alkoholmissbrauch. Die Konzentration von 

mono- und die disialo-Isoformen (üblicherweise 1%) steigen bei Alkoholismus zu Lasten der tetra oder hexa- 

Isoformen stark an (auf 10 %) (15).   

Die Transferrin-Sättigung wird anhand des gemessenen Transferrin-Werts und des freien Eisens im Serum 

errechnet. Die Transferrin-Sättigung ist ein sehr empfindliches Maß für die Menge an Eisen, die für die Erythropoese 

und den zellulären Bedarf verfügbar ist. Bei chronisch entzündlichen Erkrankungen ist die Transferrin-Sättigung 

meist im unteren Normbereich oder leicht reduziert.     

Löslicher Transferrin-Rezeptor   

Der lösliche Transferrin-Rezeptor ist ein Teilstück des normalen Oberflachenrezeptors und kann durch Proteolyse 

als lösliche Form ins Blut freigesetzt werden. Dieser als „Shedding“ bezeichnete, offenbar physiologische Prozess, 

ist für viele Proteine unterschiedlichster Struktur und Eigenschaften beschrieben, dazu gehören Rezeptoren, 

Liganden, Zelladhäsionsmoleküle und Ektoenzyme (16). Die Zahl der TfR auf der Zelloberfläche reflektiert den 

Eisenbedarf der betreffenden Zellen. Ein Eisenmangel führt zu einer Induktion der Transferrinrezeptorsynthese. Es 

gibt eine Reihe von Studien, die die Messung des löslichen Transferrinrezeptors bei Patienten mit Eisenmangel und 

Eisenüberladung als neuen quantitativen Eisenparameter favorisieren (17). Insbesondere bei Infekten soll die 

Bestimmung weniger falsch veränderte Werte zeigen als das Serum-Ferritin. Der sogenannte Ferritinindex 

(sTfR/logSerum-Ferritin) wird als gutes Maß für das Ganzkörpereisen angesehen (18)   

Zinkprotoporphyrin   

Ein Mangel von verfügbarem Eisen für die Erythropoese führt zu einem Einbau von Zink in den Protoporphyrin- 

Komplex und damit zu einer Bildung von Zinkprotoporphyrin (ZPP) anstatt von Hämoglobin, was an der starken 

Fluoreszenz von ZPP einfach uns kostengünstig  bestimmt werden kann (19).   

Es konnte gezeigt werden, dass die Zinkprotoporphyrin-Werte eng mit dem Anteil hypochromer Erythrozyten bei 

Patienten mit Eisenmangelanämie korrelieren (20). ZPP ist ein Meßparameter, der als Endpunktskontrolle der 

Erythropoese angesehen werden kann, auch bei eisendefizitärer Erythropoese mit normwertigen oder nur gering 

verminderten Eisenspeichern und Transportproteinen zeigen sich deutlich erhöhte Werte. Einschränkend gilt aber, 

dass die ZPP-Messung bei Schwangeren, Kindern, Thalassämie-minor Patienten und bei renaler Anämie kein 

empfindlicher Test auf Eisenmangel ist (20, 21).   

Hämoglobin in Retikulozyten, Anteil hypochromer Erythrozyten   

Mit modernen Duchflußzytometern (z.B. Technikon H1-3) kann man die Retikulozyten oder Erythrozyten hinsichtlich 

Größe und ihrem individuellen Hämoglobin-Gehalt erfassen (22). Da Retikulozyten nur ein bis zwei Tage zirkulieren, 

reagiert der Anteil des Hämoglobins im Retikulozyten (CHr) zeitnah auf eine Einschränkung der Eisenversorgung, 

während die üblichen Blutbildparameter (MCH, MCV) erst nach Wochen bis Monaten eine Veränderung anzeigen. 

Bereits früh wurde auch erkannt, dass der Anteil der hypochromen Erythrozyten (%Hypo) ein sehr sensitiver Marker 

für eine eisendefizitäre Erythropoese unter fortgesetzter Erythropoetin-Therapie ist. Die abnormal kleinen und 

hämoglobinarmen maturen Erythrozyten  reagieren im Vergleich zu CHr aber deutlich später (23).   

Von Thomas und Thomas stammt eine Auswertung von CRP, CHr und Ferritinindex  (24,25). Gegenüber einer 

alleinigen Ferritinbestimmung zeigt das 4-Felder-Diagramm nach Meinung der Autoren Vorteile in der Abklärung und 

Verlaufsbeurteilung komplexer Eisenstoffwechselstörungen, insbesondere von funktionellem Eisenmangel bei 

Patienten mit renaler Anämie (Abb. 3). Zudem können für einzelne Patienten therapeutische Empfehlungen 

ausgesprochen und der Erfolg kontrolliert werden. 

    

    

Abb. 3.         4-Felder-Diagramm nach Thomas und Thomas ( 25) von 154 Patienten mit Anämie ohne akute-Phase- 

Reaktion (CRP<5).  1, ausreichende Eisenspeicher; 2, verminderte Speichereisenreserve bei noch nicht 

vorhandenem funktionellen Eisenmangel; 3,  Mikrozytäre, hypochrome Erythropoese aufgrund eines klassischen 

Eisenmangels; 4, Funktioneller Eisenmangel bei normaler oder vermehrter Speichereisenreserve. 

 Diese „High-End“-Diagnostik von Eisenparametern bei Patienten ist aufwendig, kompliziert und kostenträchtig. Die 

Ergebnisse und Aussagen sind etwas verwirrend und es ist für den normalen Patienten mit einfachem Eisenmangel

schwer zu erkennen, wo der diagnostische Vorteil liegt. Für Patienten mit komplexen Krankheiten und Therapien 

(z.B. parenterale Eisentherapie begleitend zur Behandlung rHuEPO) und evtl. sekundär veränderten Serum- 

Ferritinwerten  könnte diese Art der Diagnostik aber nützlich sein.       

Hepcidin/BMP6   

So wie bei Diabetes mellitus das Hormon Insulin gemessen werden kann und dadurch wichtige Informationen über 

die Insulinsynthese und Insulinresistenz erhalten werden, so kann man bei Eisenmangel theoretisch das 

Eisenhormon Hepcidin im Urin oder Serum bestimmen. Experimentell gibt es dazu bei Patienten mit 

unterschiedlichen Erkrankungen, inkl.  Eisenmangelanämie und Anämie bei chronischer Erkrankung,  bereits 

zahlreiche Befunde (26, 27). Ein großes Problem ist die reproduzierbare Analyse von Hepcidin, für das es bisher 

keinen allgemein verfügbaren, weltweit akzeptierten immunologischen Test gibt (28). Grund ist Schwierigkeit, 

optimale Antikörper gegen dieses kleine (25 AS) und hochkonservierte Peptid herzustellen. Bisher scheinen 

Methoden am zuverlässigsten zu sein, die Hepcidin säulenchromatographisch reinigen und dann mittels 

Massenspektroskopie bestimmen (29).  Wegen dieser technischen Probleme gibt es von Patienten mit 

verschiedenen Krankheiten nur wenige Daten, teilweise nur Einzelbefunde. Es ist aber absehbar, dass die 

Hepcidinbestimmung zukünftig diagnostisch wertvoll sein könnte.  Mögliche Anwendungsfelder könnten sein: das 

Erkennen einer Eisenmangelkomponente bei Patienten mit Anämie bei chronischer Erkrankung, Screening und 

Verlaufkontrolle von hereditärer Hämochromatose, Abschätzung der Eisenüberladung und der erythrpoetischen 

Aktivität von „iron-loading anemias, Therapiekontrolle der EPO-Medikation bei renaler Anämie.   

BMP6 ist aktuell gerade als wichtiger Aktivator der HJV/BMP-Kaskade erkannt worden. Möglich erscheint, dass 

dieser Parameter einfacher und zuverlässiger zu messen sein wird, und dabei ähnliche interessante Aussagen wie 

die Hepcidinbestimmung liefern könnte.   

Referenzmethoden  

Als Referenzmethoden für die Untersuchung des individuellen Eisenstatus gelten unverändert die histologische 

Beurteilung von Knochenmarksausstrichen nach Berliner Blau-Färbung und die Messung der intestinalen 59Fe- 

Absorption nach oraler Gabe von analytischen (10 µMol) oder therapeutischen  (100 mg) Eisendosen (30-32). Die 

Knochenmarkbiopsie ist naturgemäß invasiv und schmerzhaft, die Verwendung von radioaktivem Eisen beinhaltet 

eine (kleine) Strahlenbelastung für den Patienten und setzt das Vorhandensein von Spezialgeräten voraus. Beide 

Referenzmethoden werden deshalb nur noch begrenzt eingesetzt,  sie liefern aber im Einzelfall immer noch 

wertvolle Informationen.      

    

Eisen im Knochenmarksausstrich   

Die licht- und elektronmikroskopische Beurteilung von nicht-Häm-Eisen im Knochenmarkzellen ermöglicht die 

Beurteilung von Störungen des Eisenstoffwechsels.  Physiologischerweise findet sich Speichereisen in 

Knochenmarkmakrophagen in Form von freien Ferritinmolekülen im Cytoplasma (Berliner-Blau-Reaktion: diffuses 

Eisen (normal 1+ bis 4+) oder in Form von aggregiertem Ferritin oder Hämosiderin in Siderosomen (scholliges 

Eisen, normal + bis 3+) (30, 31).  Im Zuge der Erschöpfung der Eisenreserven wird immer weniger diffuses oder 

scholliges Eisen nachweisbar, ein substantieller Eisenmangel ist also am fehlenden Speichereisen zu erkennen. 

Diese Technik ist spezifisch auf Eisenmangel, Störungen durch Infekt etc. wirken sich nicht störend aus, die 

Abgrenzung zwischen Eisenmangelanämie und einer ebenfalls hypochromen, mikrozytären Anämie bei  

Thalassämie ist  möglich.

Untersuchung mit 59Fe   

Unter Verwendung eines empfindlichen Großraumradioaktivitätsdetektors mit 4 pgr-Meßgeometrie kann die 

intestinale Absorption von 59Fe aus einer diagnostischen Dosis von 10 µMol (=0.56 mg) 59Fe2+ gemessen werden 

(30). Absorbiertes Eisen hat eine sehr lange biologische Halbwertszeit (Frauen, 1575 Tage; Männer 2229 Tage), 

sodass die Ganzkörperretention nach 10-14 Tagen ein gutes Maß für Eisen-Absorption dargestellt. Die 59Fe- 

Absorption und die 59Fe-Erythozyteninkorporation nach > 10 Tagen  lassen eine Malabsorption bzw. eine 

Malutilisation von Eisen bei bestimmten Krankheiten erkennen (Eisenmalabsorption bei Zottenatrophie, 

Eisenmalutilisation bei Entzündung/Infekt). Mit der absorbierten 59Fe-Dosis, die sich bei Patienten mit 

Eisenmangelanämie nach > 10 Tagen vollständig im Hämoglobin zirkulierender  Erythrozyten befindet,  kann man 

sehr präzise Blutverluste quantifizieren und auf dieser Weise z.B. Hypermenorrhoen von gastrointestinalen 

Blutverlusten unterscheiden.      

        

Abb. 1. Struktur des Ferritins. H und L-

Untereinheiten formen eine Hülle, in der bis

4500 Eisenatome gespeichert werden

können. Der Im- bzw. Export von Eisen läuft

über zwei verschiedene Kanäle.  

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Diagnostik bei Eisenmangel 

Es stehen verschiedene diagnostische Parameter zur 

Verfügung, um bei einem gegebenen Patienten einen 

Eisenmangel zu erkennen und den Schweregrad zu 

erfassen. 

Das Eisenspeicherprotein Ferritin spielt eine 

Schüsselrolle im zellulären Eisenstoffwechsel. Seine 

Fähigkeit Eisen zu sequestrieren ist wichtig, um das 

essentielle Eisen bei Bedarf aus der Reserve 

bereitzustellen, und um das überschüssige, toxische 

Eisen zu binden und damit zu entgiften.   

.                                                                                         

Eisenmangel

Anlösen von Eisennägeln mit Fruchtsäure (zu wenig wirksam)
Einteilung Risikogruppen Symptome Diagnostik Therapie orale Therapie i.v.-Therapie weiter zurück
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