Starke Abwehr

Das körpereigene Immunsystem zu stabilisieren und dadurch Infektionen vorzubeugen, ist vor allem bei immunschwachen Menschen und in der kalten Jahreszeit wichtig. Der folgende Beitrag fasst die Bedeutung der Biofaktoren Zink, Eisen und Vitamin C für gesunde Abwehrkräfte zusammen.

Das körpereigene Abwehrsystem umfasst einfache Schutzbarrieren wie die Haut und die Schleimhäute, aber auch deutlich komplexere Systeme aus Fresszellen, Antikörpern, Zytokinen und freien Radikalen. Wir unterscheiden:

1. Immunorgane Haut, Schleimhäute und lymphatisches System
2. Zelluläres Abwehrsystem
3. Humorales Abwehrsystem

Immunorgane Haut, Schleimhäute & lymphatisches System

Haut und Schleimhäute sind die ersten mechanischen Barrieren, die das unkontrollierte Eindringen von Erregern und Antigenen verhindern. Dabei werden Haut und Schleimhäute durch bakterienhemmende Enzyme in Speichel und Urin, durch Schleim und Flimmerhärchen in den Atemwegen, durch die Magensäure sowie das Mikrobiom unterstützt. Auch das lymphatische System zählt zu den Organen der Immunabwehr. Hierbei gilt es, die primären lymphatischen Organe mit Knochenmark und Thymusdrüse von den sekundären lymphatischen Organen Milz, Lymphknoten und MALT, dem Mukosa-assoziierten lymphatischen Gewebe, zu unterscheiden.

Das zelluläre Abwehrsystem

Zum zellulären Immunsystem gehören spezialisierte Immunzellen wie:

• Granulozyten
• Makrophagen
• dendritische Zellen
• natürliche Killerzellen
• B-Lymphozyten und T-Lymphozyten mit T-Helferzellen
• regulatorische und zytotoxische T-Zellen

Die zelluläre Immunantwort wird durch die T-Zellen ausgelöst, die von einem passenden Antigen aktiviert werden. Zytotoxische T-Zellen – die sogenannten Killerzellen – erkennen und bekämpfen infizierte Körperzellen, während T-Helferzellen nach Erkennung eines Antigens eine entsprechende Immunantwort einleiten. Die anderen Zellformen wirken unterstützend.

Das humorale Abwehrsystem

Die humorale Abwehr dient vor allem der direkten Eliminierung von Antigenen wie Bakterien und anderen Erregern. Beim humoralen Abwehrsystem handelt es sich um den Teil des Immunsystems, der nicht auf Immunzellen, sondern auf Plasmaproteinen basiert. Dazu zählen:

• Antikörper
• Zytokine wie Interleukine, Interferone und Tumornekrosefaktoren
• Proteine der Akute-Phase-Reaktion
• das Komplementsystem mit über 40 Proteinen im Blut

Unterschied nach Spezifität

Die Immunreaktion wird auch nach der Spezifität – spezifische und unspezifische Immunreaktion – unterteilt. Für die spezifische Immunantwort sind die Immunglobuline verantwortlich, während das Komplementsystem, die Zytokine und die Proteine der Akute-Phase-Reaktion für die unspezifische Immunantwort zuständig sind.

Gründe für eine Immunschwäche

Chronische Erkrankungen wie COPD oder HIV, Autoimmunerkrankungen und Blutkrebs, Entzündungen im Körper durch Infektionen, Verletzungen und Operationen oder eine Behandlung mit Immunsuppressiva können eine Immunschwäche nach sich ziehen. Zivilisationskrankheiten wie Gefäßerkrankungen, Hypertonie, Adipositas und Diabetes zählen ebenfalls zu den Risikofaktoren für ein anfälliges Immunsystem. Nicht zuletzt können eine ungesunde Lebensweise mit erhöhtem Konsum von Genussgiften sowie Schlaf- und Bewegungsmangel, aber auch übermäßiger Stress und ein höheres Lebensalter die Abwehrkräfte schwächen.

Einfluss von Ernährung und Biofaktorenstatus

Häufige und vor allem einseitige Diäten, der weitgehende Verzicht auf frische Lebensmittel, Nahrungsmittelunverträglichkeiten, aber auch eine vegetarische oder vegane Ernährung ohne ausreichendes Wissen können langfristig in eine Malnutrition münden. Gerade bei älteren und chronisch kranken Menschen gibt es mehrere Risikofaktoren für eine Mangelernährung:

• Geschmacksstörungen
• Kaustörungen
• Schluckstörungen
• Appetitlosigkeit
• psychisch-kognitive Defizite
• Arzneimittelwechselwirkungen

Eine solche Mangelernährung betrifft nicht nur die Versorgung mit Kohlenhydraten, Proteinen und Fetten, es kann auch zu einem Mangel an essenziellen Biofaktoren wie Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen kommen. Und aufgrund der vielfältigen Aufgaben für ein funktionierendes Immunsystem kann ein Mangel ausgewählter Biofaktoren wie Zink, Eisen und Vitamin C eine Immunschwäche fördern.

Zink und das Immunsystem

Alle Teile des körpereigenen Abwehrsystems, allem voran die humorale und zelluläre Immunität, benötigen Zink. Im Zinkmangel werden T-Zell-Differenzierungsprozesse beeinflusst; es kann zu einer Dysbalance zwischen Typ-1- und Typ-2-T-Helferzellen kommen, was die humorale und die zelluläre Abwehr schwächt. Andere Teile der zellulären Immunabwehr wie Makrophagen, neutrophile Granulozyten und Monozyten, sowie T- und B-Lymphozyten und natürliche Killerzellen (NK) sind ebenfalls auf eine gute Zinkversorgung angewiesen. Es konnte beispielsweise dokumentiert werden, dass sowohl Tumorpatienten als auch gesunde Probanden mit einem Zinkmangel eine verminderte NK-Zell-Aktivität aufweisen. Zudem wirkt der Biofaktor auf das Komplementsystem; im Zinkmangel werden verstärkt proinflammatorische Zytokine und weniger naive B-Lymphozyten gebildet, was die spezifische humorale Immunantwort durch Antikörper schwächt.

Nachgewiesene Effekte

• Im Zinkmangel erhöht sich das Infektionsrisiko.
• Der Ausgleich eines Zinkmangels durch Supplemente kann zu einer Normalisierung der immunologischen Parameter führen.
  Zinkgaben können Entstehung und Schwere von Erkältungen und anderen Infektionen positiv beeinflussen bzw. die Erkrankungsdauer signifikant verkürzen.

Die eingesetzten Tagesdosen lagen mit 45 mg Zink und höher deutlich über den Zufuhrempfehlungen der D-A-CH-Fachgesellschaften für Zink (7 bis 16 mg), da die pharmakologischen Effekte ausgenutzt wurden. Da die Supplementation allerdings nur über einen begrenzten Zeitraum erfolgte, sind Nebenwirkungen in der Regel nicht zu erwarten. Erst, wenn längerfristig 50 mg Zink täglich zugeführt werden, sind Anämien, Störungen im Eisen- oder Kupferhaushalt, des Immunsystems oder des Fettstoffwechsels möglich.

Eisen und das Immunsystem

Eine wichtige Abwehrstrategie des angeborenen Immunsystems ist es, den Zugang zu Eisen aus Blut oder Zellen für pathogene Keime zu limitieren. Gleichzeitig benötigen aber die Zellen des Immunsystems ausreichende Mengen Eisen für ihre Ausreifung und Funktion. Daher ist bei jeder Infektion ein Gleichgewicht zwischen Begrenzung und Angebot von Eisen wichtig. Zur Ausreifung und zur optimalen Funktion der angeborenen, aber auch der adaptiven Immunantwort ist eine ausreichende Eisenversorgung des Körpers notwendig. Studien zeigen, dass ein Eisenmangel mit einem Gewebeschwund verschiedener Organe des Immunsystems und Veränderungen der Immunantwort verbunden sein kann:

• Der Respiratory Burst der neutrophilen Granulozyten und Makrophagen braucht Eisen.
• T-Zellen benötigen für ihre Proliferation und Funktion viel Energie, die mithilfe eisenhaltiger Verbindungen gewonnen wird.

Bakterien brauchen für eine schnelle Reproduktion Zugang zu den Eisenreserven des Wirts, wie Transferrin im Blut, Hämoglobin in den Erythrozyten oder Ferritin in den Makrophagen. Andererseits hat die angeborene Immunabwehr Wege gefunden, den Bakterien den Zugang zu Eisen zu erschweren. Dieser Prozess erfolgt durch Hepcidin, indem dieses Hormon die Zufuhr von Nahrungseisen aus dem Darm und die Eisenfreisetzung aus dem Abbau alter Erythrozyten reduziert. Bei Infektionen wird mithilfe von Entzündungsmediatoren die Hepcidin-Synthese angeregt, was zu einem Absinken des Serumeisens führt und den Bakterien den Zugang zu Eisen aus dem Blut erschwert. Aus dieser gestörten Eisenhomöostase wiederum kann sich eine entzündliche Anämie bzw. eine Anämie chronischer Krankheiten (ACD) entwickeln.

Bedeutung für Praxis

Studien konnten zeigen:

• Eisenmangel beeinträchtigt die angeborene und erworbene Immunität, wodurch sich das Infektionsrisiko erhöht.
• Unzureichende alimentäre Eisenversorgung kann die Wirkung von Impfungen schwächen.
• Viren benötigen für ihre Replikation eisenabhängige Enzymaktivitäten der Wirtszelle.
• HIV-1- und Hepatitis-C-Infektionen sind bei Eisenüberladung mit einer schlechten Prognose verbunden.

„Ein ausbalancierter Eisen-Stoffwechsel ist eine wesentliche Voraussetzung für die Gesundheit“, betont das Deutsche Krebsforschungszentrum. „Dass Eisenmangel zu Blutarmut führt, gehört fast schon zum Allgemeinwissen: Das Metall ist wichtiger Bestandteil des Blutfarbstoffs Hämoglobin, der in den roten Blutkörperchen für den Sauerstoff-Transport verantwortlich ist“, so die offizielle Stelle. „Gleichermaßen fatal ist ein Überschuss an Eisen, der zur Entstehung schädlicher Sauerstoff-Radikale führen kann“, warnt das Zentrum. Für die tägliche Praxis heißt das: Eine Eisensupplementation sollte stets unter therapeutischer Kontrolle erfolgen, und auch nur dann, wenn ein Eisenmangel diagnostiziert wurde.

„Nährstoff mit hohem Risiko“

Einige epidemiologische Studien bestätigen einen Zusammenhang zwischen erhöhter Eisenzufuhr und einem erhöhten Risiko für Krebs, Herzerkrankungen und Diabetes. Vom Bundesinstitut für Risikobewertung wurde Eisen in die Gruppe der „Nährstoffe mit hohem Risiko“ eingestuft; ein Upper Safe Level (UL) wurde nicht festgelegt. Im Einzelnen heißt es: „Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) konnte auf der Basis der verfügbaren Daten keine Dosis-Wirkungsbeziehung für die im Zusammenhang mit hohen Eisenaufnahmen oder -speichern diskutierten Krankheitsrisiken (kardiovaskuläre Krankheiten, Krebs und Diabetes mellitus Typ 2) und insgesamt keinen UL für Eisen ableiten.“ Daher ist auf eine sorgfältige Labordiagnostik bei Verdacht auf einen Eisenmangel zu achten, um die negativen Auswirkungen eines potenziellen Eisenüberschusses zu vermeiden.

Die Diagnose

Die beste Methode ist eine kombinierte Labordiagnostik, da die alleinige Messung des Serum-Eisens einem zirkadianen Rhythmus unterliegt, sowie nahrungsabhängig und empfindlich gegenüber Hämolyse ist. Dabei empfehlen sich diese Parameter:

• Hämoglobin-Wert
  Auch wenn die alleinige Bestimmung des Hämoglobin-Wertes bereits auf eine Anämie hinweist, sagt der Wert noch nichts über den Zustand der körpereigenen Eisenspeicher aus. Aus diesem Grund empfiehlt sich die zusätzliche Messung des Serum-Ferritins als Parameter für das Depot-Eisen.
• Serum-Ferritin
  Ein Serum-Ferritin-Spiegel unter 30 ng/ml deutet auf eine Erschöpfung der Eisenreserven für die Hämoglobin-Synthese und erste Eisenmangelsymptome hin. Bei Infektionen oder Entzündungen kann das Serum-Ferritin normal oder erhöht sein, obwohl die Eisenspeicher geleert sind.
• C-reaktives Protein
  Eine zusätzliche Bestimmung des CRP-Wertes ist sinnvoll. Wenn das CRP erhöht ist, gibt die Transferrinsättigung (TSAT) einen Hinweis auf die tatsächliche Eisenverfügbarkeit.
• Transferrinsättigung
  Der TSAT-Wert zeigt an, wie viel Eisen transportiert wird. Als Referenzbereich werden 20 bis 45 Prozent angegeben; bei einem TSAT-Grenzwert unter 20 Prozent steht dem Körper zu wenig Eisen für den Stoffwechsel zur Verfügung.

Vitamin C und das Immunsytem

Der Biofaktor Vitamin C ist sowohl für die angeborene als auch für die adaptive Immunität wichtig. Daher sind ausreichende Vitamin-C-Plasmaspiegel erforderlich, um Infektionen zu verhindern und zu bekämpfen. Weitere Vorteile von Vitamin C:

• reichert sich in Makrophagen und neutrophilen Granulozyten an und kann die Chemotaxis und Phagozytose von Fremdstoffen verstärken
• wird für die Proliferation und Differenzierung von B- und T-Lymphozyten benötigt und kann die Antikörperspiegel erhöhen
• moduliert Entzündungsreaktionen, indem es die Zytokinproduktion reguliert und den Histaminspiegel senkt
• wirkt antioxidativ gegen reaktive Sauerstoffverbindungen und oxidativen Stress

Studienlage

Bereits die genannten physiologischen Zusammenhänge machen deutlich, dass ein Vitamin-C-Mangel zu einer Immunschwäche, verminderten Resistenz gegen Erreger und einer höheren Infektanfälligkeit führen kann. Zudem kommt es zu einem Circulus vitiosus: Bei Infektionen verbraucht der Körper große Mengen Vitamin C, sodass ohne Mehrzufuhr durch Lebensmittel oder Supplemente ein Mangel entstehen kann. Innerhalb der ersten Stunden einer Infektion sinkt der Vitamin-C-Gehalt in den Immunzellen stark ab. Beispielsweise konnte gezeigt werden, dass die Ascorbinsäure-Konzentration in den Leukozyten während einer Erkältung zurückging und erst nach fünf Tagen wieder auf ihr normales Niveau zurückkehrte.

Die richtige Dosis

Der Nutzen des Biofaktors bei Erkältungskrankheiten und anderen Infekten konnte durch wissenschaftliche Untersuchungen untermauert werden – auch, wenn die Studienlage insgesamt noch inkongruent ist. Vitamin-C-Supplemente können systemischen und Atemwegsinfektionen sowohl vorbeugen, als auch sie behandeln. In einer randomisiert-kontrollierten Studie beispielsweise konnte eine Vitamin-C-Supplementierung mit 1.000 mg/Tag bei männlichen Probanden mit einem marginalen Vitamin-C-Status zu einer verbesserten körperlichen Aktivität, einem um 45 Prozent verringerten Erkältungsrisiko und einer um 59 Prozent verkürzten Erkältungsdauer führen. Die eingesetzten oralen Tagesdosen bewegen sich in den Studien zwischen 200 und 1.000 mg Vitamin C und damit im pharmakologischen Bereich. Zum Vergleich: Die D-A-CH-Zufuhrempfehlung für Vitamin C zum Ausgleich eines Mangels liegt zwischen 90 und maximal 110 mg pro Tag. Sehr hohe Einzeldosen sind allerdings zu vermeiden: Die Bioverfügbarkeit liegt bei Einzeldosen von unter 200 mg bei fast 100 Prozent, sinkt aber auf 75 bis 50 Prozent bei Einzeldosen von 500 bis 1.250 mg.

Vorteil von Infusionen

Der Einsatz von Vitamin-C-Infusionen ist eine sinnvolle Alternative, um hohe Vitamin-C-Dosen möglichst direkt und schnell zu substituieren und deutlich höhereWirkspiegel im Blut zu erzielen. Bei oraler Verabreichung von Vitamin C hängt dieAbsorption im Darm hauptsächlich vom aktiven Transport ab. Wie oben erwähnt,ergaben pharmakokinetische Studien, dass der Anteil des absorbierten Vitamin C mitsteigender Vitamin-C-Dosis abnimmt und eine Sättigung erreicht. Die intravenöseVerabreichung hingegen umgeht diese sättigbaren Absorptionsmechanismen,wodurch höhere Vitamin-C-Plasmakonzentrationen erreicht werden können als nachoraler Verabreichung. Werden beispielsweise alle vier Stunden 3 g Vitamin C oralverabreicht, führt dies zu einem Serumspiegel von 0,22 mmol/l. Wird dieselbe Dosisin gleicher Frequenz infundiert, beträgt der Serumspiegel 13 mmol/l.

Fazit

Gerade immunschwache Personen sollten auf eine optimale Versorgung mit den Biofaktoren Zink, Eisen und Vitamin C achten. So kann einerseits einem erhöhten Infektionsrisiko vorgebeugt und andererseits Infektionserkrankungen behandelt werden. Bei Eisen gilt es, gezielt einen nachgewiesenen Mangel auszugleichen und gleichzeitig einen Eisenüberschuss zu vermeiden. Bei Zink und Vitamin C hingegen sollten höhere Tagesdosen als von den D-A-CH-Fachgesellschaften empfohlen, eingesetzt werden, um die pharmakologischen Effekte der beiden Biofaktoren zu nutzen.

Quelle: shape UP Fitness 1/24
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