Kind Kevin 200Für die Hirnentwicklung spielt Eisen eine ganz bedeutende Rolle. Eine unzureichende Eisenversorgung ist in der Phase der vorgeburtlichen Entwicklung bis Ende des zweiten Lebensjahres besonders kritisch einzustufen.

Ein Eisenmangel in der Schwangerschaft führt oft zu irreversiblen kognitiven Entwicklungsstörungen des Kindes. Wenn Eisen fehlt, ist die Myelinisierung von Neuronen verschiedener Hirnareale gestört. Ein Eisenmangel hat einen Einfluss auf den Energiestoffwechsel, die Myelinisierung und die Signalübertragung im Hippocampus. Der Hippocampus gehört zu den besonders schnell wachsenden und viel Energie verbrauchenden Teilen des Gehirns. Es konnte nachgewiesen werden, dass bei Müttern mit schlechter Eisenversorgung die Hippocampusentwicklung des Kindes beeinträchtigt sein kann. Dies ergaben Untersuchungen zur Fähigkeit, zwischen der Stimme der Mutter und der einer anderen weiblichen Person unterscheiden zu können.

Ein Eisenmangel in der Schwangerschaft kann die Expression von Genen, die für die Hippocampusentwicklung von Bedeutung sind, verändern. Wie bereits erwähnt, spielt Eisen bei der Myelinisierung der sich entwickelnden Nervenbahnen im Gehirn eine zentrale Rolle. Wenn die Myelinisierung wegen eines Eisenmangels beeinträchtigt ist, können sich verschiedene Teile des Gehirns nicht adäquat entwickeln. Für das rasche Wachstum des Hippocampus nach der Geburt ist viel Energie und damit auch eine gute Eisenversorgung notwendig. Die Eisenversorgung ist die Grundlage dafür, dass das wachsende Gehirn die verfügbare Energie überhaupt optimal nutzen kann. Die Strukturen, die im Hippocampus die Grundlage der Lern- und Gedächtnisprozesse bilden, reifen zwischen dem dritten und achzehnten Lebensmonat.

Eisen ist nicht nur für die Myelinisierung und Neurogenese erforderlich, sondern wird auch für die Synthese der Neurotransmitter Noradrenalin, Serotonin und Dopamin gebraucht. Neben seiner Bedeutung als Cofaktor für Enzyme des Energiestoffwechsels ist Eisen direkt mit dem Sauerstofftransport verbunden und reguliert in der Zelle u.a. den sauerstoffabhängigen Faktor HIF-1-alpha (hypoxia-inducible factor-1 alpha). Dieser Faktor steuert im Zellkern die Bildung verschiedener Proteine, die für die Neurogenese und für mehrere Stoffwechselreaktionen erforderlich sind. Der Faktor HIF-1-alpha wird dann verstärkt gebildet, wenn die Zellen zu wenig Sauerstoff erhalten. Bei einem Eisenmangel wird HIF-1-alpha nicht abgebaut, und es kommt zu Störungen des Stoffwechsels und der Neurogenese im Hippocampus, was zu einer Einschränkung der Gedächtnisleistung führt.

Im Hippocampus findet lebenslang eine Nervenneubildung statt. Aus diesem Grund ist das Gehirn auch lebenslang auf eine gute Versorgung mit Eisen und anderen Nährstoffen angewiesen.

Referenz:
Hans Konrad Biesalski: Mikronährstoffe als Motor der Evolution; Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2015

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