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Description
Flashcards by Mitra Shadloo, updated more than 1 year ago
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Created by Mitra Shadloo
almost 8 years ago
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| Question | Answer |
| Was sind Spurenelemente? | Fast immer Metall-Ionen, kommen in äußerst geringen Mengen im Körper vor & i. d. R. Funktion als Cofaktor von Enzymen. Essentiell: Eisen, Fluor, Iod, Kupfer, Selen, Zink u. a. |
| Wann ist ein Spurenelement essentiell? | • In allen gesunden Geweben aller Lebewesen da • Entzug erzeugt reproduzierbar die gleichen physiolog. Abnormalitäten • Diese biochemischen Veränderungen können verhindert/geheilt werden, wenn der Mangelzustand verhindert/behoben wird. |
| Was für eine Funktion hat Eisen? | Kann in verschiedenen Oxidationsstufen vorliegen (Fe 2+, Fe 3+) und stellt somit ein Redoxsystem dar. Es kommt in vielen Enzymen, die einen Elektronenübergang katalysieren, als Cofaktor vor. Seine wichtigste Aufgabe hat es als Fe 2+ im Hb & Myoglobin als O2-Transporter. |
| Was sind vier weitere wichtige Beispiele von Enzymen die Eisen benötigen, um zu funktionieren? | • Peroxidasen: Entfernung von O2-Radikalen • Katalasen: Umwandlung von H2O2 in H2O (Antioxidation!) • Cytochrome: Elektronentransport in der Atmungskette • Monooxygenasen: Biotransformation in der Leber – Cytochrom P450 |
| In welchen zwei Formen kann Eisen aufgenommen werde? | Eisen kann als hämgebundenes Eisen (Häm-Eisen, v.a. in Fisch, Fleisch, Geflügel und Innereien) oder als nicht hämgebundenes Eisen (Nicht-Häm-Eisen) aufgenommen werden |
| Wie viel Eisen nehmen wir aus der Nahrung auf? | Nur 10% des Eisens aus der Nahrung wird resorbiert. Die Resorptionsquote von Fe2+ liegt bei 7-15%, von 3-wertigem Eisen bei nur 0,5-2%; Hämgebundenes Eisen wird über den Hämrezeptor zu >30% aufgenommen. |
| Was passiert mit dem aufgenommenen Eisen? Wo wird es gespeichert? | Es wird von der Mukosazelle an das Transferrin im Blut übergeben. Die Zellen, die Eisen aufnehmen müssen, besitzen den Transferrinrezeptor (TfR). Eisen, das nicht benötigt wird, wird in Leber, Knochenmark und Milz gespeichert. |
| Was passiert, wenn der Eisenbedarf des Körpers gedeckt ist? | Ist der Eisenbedarf des Körpers gedeckt, wird das überschüssige Eisen in den Mukosazellen an Ferritin gebunden & im Zytosol gespeichert ("Mukosablock") Wird dieses Eisen nicht benötigt, geht es nach 2–3 Tagen bei Desquamation der Darmepithelzellen verloren. |
| Wie wird Eisen ausgeschieden? | Körper kann keine großen Mengen an Eisen ausscheiden! Pro Tag ca. 1 - 2 mg. Ein großer Teil davon geht mit der Desquamation des Darm- und Hautepithels verloren, eine geringere Menge verlässt den Körper mit Urin, Galle und Schweiß. |
| Was ist die Hämochromatose? | Angeborene Krankheit. Durch Mutation im HFE-Gen ist der Mukosablock gestört und der Körper nimmt während des ganzen Lebens kontinuierlich zu viel Eisen auf. Das überschüssige Eisen wird in Leber, Pankreas, Herzmuskel, Haut & Gelenken abgelagert. |
| Was sind die Folgen der überschüssigen Eisenablagerungen? (4) Wie therapiert man die Patienten? | Es kommt zu Leberzirrhose, Diabetes mellitus, Kardiomyopathie und Gelenkbeschwerden. Behandelt werden diese Patienten durch Aderlässe. |
| Was ist die Folge von Einsenmangel? | Eine mikrozytäre, hypochrome Anämie. Aufgrund niedriger Eisenreserven verringert sich die Hämoglobinsynthese und die Größe und der Hämoglobingehalt des Erythrozyten nehmen ab. |
| Warum kommt es zu Eisenmangel? | • mangelnde Nahrungszufuhr • Resorptionsstörungen • Darmblutungen bei Darmkrebs, -entzündungen, Hämorrhoiden, Menstruation • Erhöhtem Bedarf während der Schwangerschaft, Stillzeit, Wachstumsperioden |
| Was für eine Funktion hat Iod? | Ist ein essenzieller Bestandteil der Schilddrüsenhormone. Es gibt zwei biologisch aktive Schilddrüsenhormone: Tetraiodothyronin (T4; Thyroxin, aus 2 Tyrosin & 4 Iod) und Triiodothyronin (T3, aus 2 Tyrosin, 3 Iod) |
| Wann sind Schilddrüsenhormone (SDH) wirksam und wann nicht? Was ist der wichtige Unterschied von T3 zu T4? | Nur in freier Form biologisch wirksam, aber der größte Teil ist proteingebunden • fT3 hat 5x stärkere biologische Wirkung als fT4, extrathyreoidal wird T4 daher zu T3 umgewandelt, 80 % des T3 entsteht aus in der Peripherie monodejodiertem T4, nur 20% direkt aus der Schilddrüse. |
| Was macht der Körper, wenn er genug wirksame Schilddrüsenhormone hat? In welchen Nahrungsmitteln findet man viel Iod? | Zur Bedarfsregulation an SDH ist der Körper in der Lage, T4 anstelle zum wirksamen T3 zum unwirksamen rT3 zu konvertieren. Gute Iodquellen sind Meeresfrüchte und Seefische |
| Was ist die kongenitale Hypothyreose? Was sind die Symptome und Folgen ohne Behandlung? Wie werden die Folgen verhindert? | Meist durch thyreoidale Dys/Aplasie. Symptome: Gedeihstörungen, Apathie, geistige Retardierung - so früh wie möglich behandeln! Sonst: Kretinismus = irreversible, schwere geistige Retardierung. Kontrolle des TSH-Werts gesetzlich für 3. Lebenstag festgelegt. |
| Was ist die primäre Hypothyreose? | Erworbene im Erwachsenenalter, ist meistens auf eine autoimmune (Hashimoto-Thyreoiditis) oder iatrogene Genese zurückzuführen. |
| Was sind Symptome der Hypothyreose? | Allgemeine Verringerung des Grundumsatzes: Antriebsarmut, Verlangsamung, Kälteintoleranz, Gewichtszunahme, Obstipation, Bradykardie, brüchiges Haar, sekundäre Amenorrhö |
| Was hat Zink für eine Bedeutung? In welchen Nahrungsmittel ist viel Zink? | Zink ist nach Eisen das zweithäufigste Spurenelement im Körper. Tierische Nah- rungsmittel (Fleisch, Fisch, Milch) enthalten mehr Zink als pflanzliche (Roggen- & Weizenkeime, Haferflocken) & ihre Bioverfügbarkeit ist viel größer als die des Zinks aus pflanzlicher Nahrung. |
| Welche Funktionen hat Zink? | • Bestandteil von Enzymen & Cofaktor von ca. 200 Enzymen • unterstützt die Immunabwehr • Wichtig für Insulin-Speicherung im Pankreas • Bestandteil der sog. Zinkfingerproteine (Transkriptionsfaktoren bzw. nukleäre Rezeptoren), z. B. Steroidrezeptoren |
| Wer hat häufig Zink-Mangel? Was ist die Folge von Zink-Mangel bei Kindern < 5 Jahren? | Vegetarier (Phytate: Aus Pflanzen, bindet Zink u. a. Elemente unlöslich im Darm), Schwangere, Alkoholiker, Senioren. Zn-Mangel bei Kindern < 5 Jahren erhöht das Risiko für Durchfall, Malaria und Pneumonie |
| Was sind Symptome des Zink-Mangels? | • Hautentzündungen • schlecht heilende Wunden • brüchige Haare und Nägel • vor allem häufige Infekte und Erkrankungen |
| Was für Funktionen hat Selen? | Selen kommt als Selenocystein in der Glutathion-Peroxidase (Antioxidativ), der Thioredoxin-Reduktase (Synthese Desoxynukleotiden, Antioxidativ) und der Deiodase vor (wandelt T4 in T3 um) |
| Wo gibt es v. a. Selenmangel und warum? Was sind Folgeerkrankungen des Selenmangels? | Selenmangel bei Selen-armen Böden (in best. Regionen in China und Russland) Folgen: Kashin-Beck (Knorpelschaden, Gelenkdeformation, Zwergwuchs) und Keshan disease (juvenile Cardiomyophatie) |
| Was für eine Bedeutung hat Kupfer? In welchen Lebensmitteln findet sich viel Kupfer? | Kupfer kommt in allen Geweben des menschlichen Körpers vor. Die höchste Konzentration findet sich in der Leber. Kupferreiche Lebensmittel sind Innereien (besonders Leber), Fisch, Schalentiere, Nüsse, Kakao und einige grüne Gemüsesorten |
| Was für Funktionen hat Kupfer? | Ist starkes Oxidationsmittel & kommt deshalb in vielen Oxidoreduktasen als Cofaktor vor: • Cytochrom-c-Oxidase: Komplex IV der Atmungskette, • Caeruloplasmin: Kupferspeicher, Transport von Eisen aus Zellen, wo es sich gesammelt hat, Oxidation Fe2+ => Fe3+ |
| Was ist Morbus Wilson? | autosomal-rezessiv vererbter Defekt in einem Kupfertransportprotein: Cu-Speicherung in Leber, Auge (Kayser-Fleischer-Ring durch Cu-Einlagerung in die Hornhaut), Hirn. Schwierige Diagnose, relativ gut zu behandeln. |
| Was sind die Folgen? Wie wird es therapiert? | Es kommt zu Leberfunktionsstörungen (im Endstadium Zirrhose), Koordinationsstörungen und Demenz. Therapie: kupferarme Kost und Versuch die Kupferausscheidung medikamentös zu erhöhen (z. B. mit Chelatbildnern) |
| Was ist die Menkes-Krankheit? | X-chromosomal-rezessiv, intrazelluläre Kupferverteilungsstörung: Kupfer in Darm, Niere & Bindegewebe abgelagert, aber nicht in Leber: ungenügender Einbau in Cu2+-abhängige Enzyme. Nervendegeneration, Entwicklungs- stillstand & früher Tod in Kindheit! |
| Was für eine Bedeutung hat Flour? | „unsicheres“ Spurenelement. Kann vor Zahnkaries schützen & Zahnschmelz härten. Durch den Einbau von Fluorid anstatt von Hydroxid-Ionen in den Hydroxylapatit der Zähne entsteht Fluorapatit, ist schwerer in Wasser löslich und so stabiler gegen Speichel. |
| Wo wird Eisen im Magen-Darm-Trakt aufgenommen? In was für einer Form kommt es v. a. im Darm an? Was ist das Problem dabei? | Durch die Mukosa im Duodenum & und oberen Jejunum. Der Mensch kann Eisen nur in zweiwertiger Form (Fe2+) aufnehmen. Das mit der Nahrung aufgenommene Eisen ist zum großen Teil dreiwertig (Fe3+). |
| Wie kann Fe3+ trotzdem aufgenommen werden? | Wird an apikalen Enterozytenmembran von membranständiger Ferrireduktase zu Fe2+ reduziert. Anschließend erfolgt der aktive Transport in die Zelle durch das Transportprotein DMT1 ("divalent metal ion transporter-1") dessen Expression an den Eisenstatus des Körpers gekoppelt ist! |
| Was passiert mit den Fe2+ im Enterozyten? | Es wird sofort mit Apoferritin zu seiner "Lagerform" Ferritin komplexiert. Weitertransport erfolgt am basalen Zellpol. Dort wird es vom Membran-protein Ferroportin (FP) in den Extrazellulärraum sezerniert. |
| Was passiert nach der Sekretion in den extrazellulär Raum? | Fe2+ wird von Hephaestin und Coeruloplasmin wieder zu Fe3+ oxidiert und dann an Transferrin gebunden & gelangt ins Blut. |
| Eisenaufnahme: | |
| Welche Faktoren können die Aufnahme von Häm-Eisen beeinflussen? | Ist nicht wesentlich beeinflussbar, vor allem wichtig: keine Hemmung! Hemmung durch: Phytinsäure (z.B. in Getreide, Nudeln, Nüsse, Kakao, Soja) & phenolische Verbindungen (Tannate in Tee, Kaffee, Kakao, Gewürzen, Rotweine) => komplexieren vor allem Fe3+! |
| Welche Faktoren können die Aufnahme von Nicht-Häm-Eisen beeinflussen? | • Vit. C reduziert Fe3+ in Eisen-KH-Komplexen und macht freies Eisen bei pH 7.5 löslicher • „Fleischeffekt“: Mechanismus unklar, ggf. bestimmte AS-Komplexe. Pflanzliche Proteine (Soja) wirken nicht! |
| Wie wird die Eisenaufnahme reguliert? | Durch Peptid Hepcidin reguliert, welches an Ferroportin im Darm bindet und dem Abbau zuführt. Eisenspiegel ↓: Bremst Leber ihre Hepcidinproduktion: Freisetzung von Eisen aus Zellen->Blut ↑ Eisenspiegel ↑: Steigert die Leber ihre Hepcidinproduktion -> Freisetzung ↓ = „Mukosablock“ |
| Regulation durch Hepcidin: | |
| Wie wird die Hepcidinsynthese in den Hepatozyten gesteuert? Bei Eisenmangel: | HFE (Hereditäre Hämatochromatose Protein) kann an TfR1 und TfR2 auf der Oberfläche von Hepatozyten binden & Hepcidin-Synthese stimulieren. Wenn kein Transferrin bindet HFE an TfR1 & kein Hepcidin wird gebildet & Eisenaufnahme ist ungehindert. |
| Bei Eisenüberschuss: | Wenn viel Transferrin da ist, bin dieses an TfR1, da er zu dem eine höhere Affinität hat als zum TfR2. HFE wird aus Komplex mit TfR1 rausgeschmissen & bindet an TfR2, dieser Komplex transloziert in den Zellkern und stimuliert Hepcidinsynthese. Eisenaufnahme nimmt ab. |
| Model der Hepcidinsynthese in Hepatozyten: | |
| Welche Mengen zirkulieren im Blut? Wie hoch ist der Bedarf an Eisen pro Tag? Wie viel Eisen wird durch die Nahrung aufgenommen? Welche Mengen zirkulieren im Blut? | 1) Fe Bedarf: 1-2 mg/Tag 2) Nahrungs-Fe: 6 mg/1000 kcal: Absorption aus einer Mischkost nur 10 % (1,2 g/2000 kcal). 3) Im Blut ca. 2,7 g Eisen |
| Warum ist Eisen toxisch? | Da beim Freiwerden von Fe2+, dieses mit H2O2 hochreaktive Hydroxylradikale (-OH) bilden kann (Fenton-Reaktion). |
| Was findet man auf den mRNA's von Ferritin und Transferrin-Rezeptor? | Die mRNAs der leichten und schweren Kette von Ferritin und des Transferrin-R besitzen in ihren nicht-codierenden Bereichen (untranslated region, UTR) typische Sekundarstrukturen, sog. iron-responsive elements (IRE). |
| Wie reagiert der Zelle auf Mangel von Eisen? | Bei Eisenmangel bindet an diese IRE ein IRE-bindendes Protein (IRP1/2). Bei Ferritin, wird Translation gestoppt, keine Bildung mehr, Eisen nicht gespeichert & kann verteilt werden. Bei TfR, wird mRNA stabilisiert & Translation ↑, ↑ TfR wird gebildet & Zellen mit Eisen versorgt. |
| Woher kommt das IRP1? | IRP1 entsteht aus der cytosolischen Aconitase, die im Zytosol aller Zellen vorkommt & eine wichtige Rolle im Citratzyklus spielt. Bei Eisenmangel verliert es Eisen und damit seine Aconitaseaktivitat und erlangt IRP Eigenschaften. |
| Wann besteht ein erhöhter Bedarf an Eisen? Wann besteht ein erhöhter Verlust an Eisen? | A) • Wachstum • Menstruation • Schwangerschaft • Sportler B) • Blutspender • Hypermenorrhoe • GI-Blutverlust |
| Wann besteht Eisenmangel in Industrieländern? | In Industrieländern: Leichter Eisenmangel in Risikogruppen = Zusammentreffen von geringer Nahrungseisenzufuhr und hohem Bedarf, z. B. ca. 30 % der jungen Frauen haben Eisenmangel. |
| Warum besteht Eisenmangel in Entwicklungsländern? | Geringe Nahrungszufuhr: Problem in Entwicklungsländern => lokale, einseitige Ernährung mit Mangel an Vit. A , Jod & Eisen => ca. 30 % der Weltbevölkerung haben Eisenmangelanämie |
| Was ist die Folge von schwerem Eisenmangel bei Babys? | Ein schwerer Eisenmangel in der Zeit von 6. bis 24. Monat (häufig in Entwicklungsländern) führt zu schlechterer • kognitiver, • motorischer • sozial-emotionieller und • neurophysiologische Entwicklung, die nicht reversibel ist. |
| Was sind Symptome bei Eisenmangel (bereits ohne Anämie)? | Beeinträchtigte Kognitive Funktionen (Konzentration, Gedächtnis, Aufmerksamkeit), Schäden an Haar und Nägeln; Haarausfall; „Restless Legs“; Müdigkeit („Fatigue“); Schlafstörungen; Beeinträchtigung Immunsystem |
| Eisendiagnostik - Minimal, aber gut: | Hb (12-15 g/dl): Zeigt die wichtigste Funktion an. Im Eisenmangel erniedrigt (ohne genügend Eisen kann kein Blut mehr gebildet werden). Wenn MCV, MCH erniedrigt => chronische Eisenmangel-anämie mit hypochromer, mikrozytärer Anämie (Hb, MCV, MCH ↓) |
| Minimal, aber gut II: | Serum-Ferritin (35-165 μg/l): Zeigt den Eisenspeicher an; Wert < 12 μg/l heißt vollkommen erschöpfte Eisenspeicher. Es gibt keine falsch zu niedrigen Werte! |
| a) Häufig bestimmt, aber begrenzte Aussage im Eisenmangel: b) Modern in Studien, aber für 95 % der Patienten meist entbehrlich: | a) Serum-Eisen, Transferrin, Transferrin-Eisen-Sättigung b) Löslicher Transferrinrezeptor, Retikulozytenhämoglobin und Hepcidin |
| Abklärungweg Eisenmangel mit und ohne Anämie: | |
| Was können Ursachen von Eisenmangelanämie bei Menschen sein, die nicht in den plausiblen Risikogruppen sind? | Blutungsquellenlokalisation im Darm, z.B. bei Colitis Ulcerosa/Morbus Crohn häufig Blutung aus dem Darm => Eisenmangelanämie |
| Hereditäre Hämochromatose I | HEF-Mutation, häufigste Form in Nordeuropa, USA, Australien. Autosomal rezessiv, parenchymale Eisenspeicherung (Leber, Gelenke, endokrine Organe). Variabler, häufig milder Phänotyp, spricht gut auf Aderlass an. |
| Hereditäre Hämochromatose II | Andere Mutation, seltene Formen, juveline Hämochromatose, autosomal rezessiv, früh einsetzende Eisenüberladung: häufig schwere Organschäden (Leber, endokrine Organe), spricht gut auf Aderlässe an. |
| Hereditäre Hämochromatose III | TfR2-Mutation, häufiger in Südeuropa, autosomal rezessiv, parenchymale Eisenspeicherung, variabler häufig milder Phänotyp (Leber, Gelenke, endokrine Organe), spricht gut auf Aderlässe an. |
| Hereditäre Hämochromatose IV | IRE-C1/Ferroportin-Mutation. autosomal-dominant, retikuloendotheliale Eisenspeicherung, geringe Organbeteiligung, spricht schlecht auf Aderlass an. |
| Symptome bei Hämochromatose | |
| Wie sieht die Therapie der Hämochromatose aus? | 1. Initiale Aderlassserie (10-100 alle 7 d) Ende: Erreichen leichter Fe-Mangelanämie 2. Erhaltungstherapie: 1-8/Jahr Wöchentlicher Aderlass über 12 Monate bei Pat. mit schwerer Überladung. Langsamer ↓ Leber-Eisen & Ferriitin. Hb & Serum-Eisen bleibt lange konstant. |
| Was ist das IRIDA-Syndrom? | Eisenrefraktäre Eisenmangelanämie (Iron-refractory iron deficiency anemia) seltene, autosomal-rezessive Erkrankung des Eisenstoffwechsels mit hypochromer mikrozytärer Mangelanämie, die auf orale Aufnahme nicht & auf parenterale Eisenbehandlung nur partiell anspricht. |
| Was ist die Ursache des IRIDA-Syndroms? | Mutationen des TMPRSS6-Gens. Es kodiert für eine Transmembran-Serinprotease, die eine wesentliche Rolle bei der Herunterregulierung von Hepcidin spielt, dem zentralen Regulator der Eisen-Homöostase. |
| Was für Symptome haben IRIDA-Patienten? | Die meisten weisen keine auffälligen klinischen Symptome auf, abgesehen von Blässe, und sie zeigen normales Wachstum und normale Entwicklung. Die Anämie ist in der Regel leicht und in der Kindheit stärker ausgeprägt. |
| Was für Symptome haben Patienten mit schwerer Anämie bei IRIDA-Syndrom? | In den Fällen, in denen eine schwere Anämie vorliegt, können die Patienten Schwäche, Müdigkeit, Schwindelgefühle und belastungsinduzierte Dyspnoe aufweisen. |
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