Chronische Inflammation (Entzündungen): Einfluss auf Bioverfügbarkeit und Stoffwechsel von Mikronährstoffen

Chronische Inflammation (über längere Zeit bestehende Entzündung) ist durch eine anhaltende Aktivierung immunologischer und metabolischer Signalwege gekennzeichnet. Sie tritt unter anderem bei chronisch-entzündlichen Erkrankungen (z. B. rheumatoide Arthritis, Morbus Crohn, Colitis ulcerosa, Psoriasis/Schuppenflechte), Autoimmunerkrankungen (z. B. Hashimoto-Thyreoiditis, Multiple Sklerose, systemischer Lupus erythematodes), chronischen Infektionen, malignen (bösartigen) Erkrankungen (z. B. Krebserkrankungen) sowie chronischen Organerkrankungen auf.

Für den Mikronährstoffhaushalt ist eine chronische Inflammation von besonderer Bedeutung. Im Gegensatz zu primär gastrointestinalen Einflussfaktoren steht dabei weniger eine unmittelbare Beeinträchtigung der intestinalen Resorption (Aufnahme von Nährstoffen aus dem Darm ins Blut) im Vordergrund. Entscheidend sind vielmehr entzündungsbedingte Veränderungen der postabsorptiven Verteilung (Verteilung im Körper nach der Aufnahme aus dem Darm) und des Transports sowie mikronährstoffspezifische Veränderungen des Stoffwechsels. Gleichzeitig verändert die Akut-Phase-Reaktion (systemische Stoffwechselreaktion auf eine Entzündung) zahlreiche Laborparameter und erschwert dadurch die Beurteilung des Mikronährstoffstatus [1, LL1].

Entzündungsbedingte Umverteilung von Mikronährstoffen (Vitalstoffen)

Eine systemische Entzündungsreaktion kann die Konzentrationen zahlreicher Mikronährstoffe im Plasma oder Serum deutlich verändern. Zu den wesentlichen Mechanismen gehören Veränderungen von Akut-Phase- und Transportproteinen sowie eine Umverteilung von Mikronährstoffen aus dem zirkulierenden Kompartiment in andere Körperkompartimente [1, LL1].

Besonders ausgeprägt ist der entzündungsassoziierte Abfall der zirkulierenden Konzentrationen von Eisen, Selen und Zink sowie von Thiamin (Vitamin B1), Folsäure, Vitamin B12 und den Vitaminen A, C und D. Kupfer verhält sich aufgrund des entzündungsbedingten Anstiegs seines Transportproteins Ceruloplasmin dagegen typischerweise entgegengesetzt und kann im Plasma ansteigen [1].

Eine niedrige Plasma- oder Serumkonzentration während einer aktiven Entzündungsreaktion ist deshalb nicht automatisch mit einer Verminderung der Gesamtkörperbestände oder einem manifesten Mikronährstoffmangel gleichzusetzen. Umgekehrt können entzündungsbedingt erhöhte Biomarker einen bestehenden Mangel verschleiern [1, LL1].

Akut-Phase- und Transportproteine

Die Akut-Phase-Reaktion verändert die Synthese verschiedener Plasmaproteine. Positive Akut-Phase-Proteine werden bei Entzündungen vermehrt, negative Akut-Phase-Proteine vermindert gebildet.

Albumin ist ein negatives Akut-Phase-Protein und gleichzeitig ein Transportprotein für zahlreiche Mikronährstoffe. Seine Konzentration kann bei systemischer Entzündung abnehmen. Dadurch können auch die gemessenen Konzentrationen proteingebundener Mikronährstoffe beeinflusst werden [LL1].

Die European Society for Clinical Nutrition and Metabolism (ESPEN; Europäische Gesellschaft für klinische Ernährung und Stoffwechsel) empfiehlt deshalb, das C-reaktive Protein (CRP; Entzündungsmarker) gleichzeitig mit jeder Mikronährstoffanalyse zu bestimmen. Auch die Bestimmung von Albumin ist für die Interpretation verschiedener Mikronährstoffkonzentrationen sinnvoll [LL1].

Nach ESPEN wird der Einfluss einer Entzündungsreaktion auf zirkulierende Mikronährstoffkonzentrationen typischerweise bei einem CRP > 20 mg/l relevant. Dieser Wert stellt jedoch keinen universellen diagnostischen Grenzwert für jeden einzelnen Mikronährstoff dar; Ausmaß und Richtung des Effekts sind mikronährstoff- und krankheitsspezifisch [1, 2, LL1]. Die ursprünglich für Vitamin D angegebene Schwelle von > 2 mg/l wurde in einem Corrigendum (offizielle Berichtigung) auf > 20 mg/l korrigiert [2].

Eisenstoffwechsel: Hepcidin als zentraler Entzündungsmediator

Besonders ausgeprägt und klinisch relevant ist der Einfluss chronischer Inflammation auf den Eisenstoffwechsel.

Proinflammatorische Zytokine (entzündungsfördernde Botenstoffe), insbesondere Interleukin-6 (IL-6), stimulieren in der Leber die Bildung von Hepcidin (zentralem Regulationshormon des Eisenstoffwechsels). Hepcidin bindet an Ferroportin (zelluläres Eisenexportprotein) und führt zu dessen Internalisierung und Abbau. Dadurch wird die Freisetzung von Eisen aus Makrophagen (Fresszellen des Immunsystems) und hepatischen Eisenspeichern vermindert. Gleichzeitig wird der Export von Eisen aus Enterozyten (Darmepithelzellen) in die Zirkulation reduziert [3].

Damit kann ein systemisches Entzündungssignal zugleich die intestinale Eisenverfügbarkeit (Verfügbarkeit von Eisen für die Aufnahme aus dem Darm in den Körper) vermindern. Die Folge ist eine entzündungsbedingte Hypoferämie (erniedrigte Eisenkonzentration im Blut) mit verminderter Eisenverfügbarkeit für die Erythropoese (Bildung roter Blutkörperchen). Bei länger bestehender Entzündung kann sich eine eisenlimitierte Erythropoese bis hin zur Anämie (Blutarmut) der chronischen Entzündung entwickeln [3].

Gleichzeitig ist Ferritin ein positives Akut-Phase-Protein. Seine Konzentration kann bei chronischer Inflammation normal oder erhöht sein, obwohl funktionell nicht ausreichend Eisen für die Erythropoese zur Verfügung steht. Ferritin darf deshalb bei entzündlichen Erkrankungen nicht isoliert interpretiert werden [3, 4].

Für die Beurteilung des Eisenstatus sind insbesondere Ferritin und Transferrinsättigung (Anteil des mit Eisen beladenen Transportproteins Transferrin) gemeinsam zu berücksichtigen. Bei chronisch-entzündlichen Erkrankungen verbessert diese Kombination die Erkennung eines Eisenmangels gegenüber der alleinigen Verwendung von Ferritin [4].

Auswirkungen auf ausgewählte Mikronährstoffe

Mikronährstoff	Einfluss chronischer Inflammation	Konsequenz für die Statusbeurteilung
Eisen	Hepcidin vermindert die Eisenfreisetzung aus Speichern und Makrophagen sowie den Eisenexport aus Enterozyten. Ferritin kann als positives Akut-Phase-Protein ansteigen.	Ferritin nicht isoliert bewerten; Transferrinsättigung und Entzündungsaktivität mitberücksichtigen [3, 4].
Zink	Plasma-Zink nimmt bei systemischer Inflammation durch Umverteilung und Veränderungen der Proteinbindung typischerweise ab.	Niedriges Plasma-Zink beweist bei erhöhter Entzündungsaktivität keinen Zinkmangel; CRP und Albumin mitberücksichtigen [1, LL1].
Selen	Plasma-Selen kann mit zunehmender Entzündungsaktivität deutlich abfallen.	Plasma-Selen zusammen mit CRP und klinischem Kontext beurteilen. Selenoprotein P und Glutathionperoxidase können bei speziellen Fragestellungen zusätzliche Informationen liefern [1, LL1].
Kupfer	Plasma-Kupfer steigt bei Entzündungen häufig an, da Ceruloplasmin ein positives Akut-Phase-Protein ist.	Bei erhöhtem CRP kann bereits ein nur normaler Plasma-Kupferwert auf eine Kupferdepletion bzw. einen Kupfermangel hinweisen. Ceruloplasmin kann die Beurteilung ergänzen [LL1].
Vitamin A	Serum-Retinol kann abfallen, da das Retinol-bindende Protein ein negatives Akut-Phase-Protein ist.	Erniedrigtes Serum-Retinol bei aktiver Entzündung nicht isoliert als Vitamin-A-Mangel interpretieren; CRP und gegebenenfalls Retinol-bindendes Protein berücksichtigen [1, LL1].
Thiamin (Vitamin B1), Folsäure und Vitamin B12	Die zirkulierenden Konzentrationen können bei systemischer Inflammation abnehmen.	Niedrige Blutkonzentrationen müssen im Zusammenhang mit der Entzündungsaktivität und weiteren klinischen Befunden interpretiert werden [1].
Vitamin C	Die Plasma-Vitamin-C-Konzentration kann bei systemischer Entzündung deutlich abnehmen.	Niedrige Plasmakonzentrationen können zumindest teilweise entzündungsbedingt sein und sollten im klinischen Kontext beurteilt werden [1].
Vitamin D	Auch die Konzentration von 25-Hydroxyvitamin D kann durch systemische Inflammation beeinflusst werden.	Ein niedriger 25-Hydroxyvitamin-D-Wert bei bestehender Entzündung erlaubt allein keine Aussage über die Ursache; weitere Determinanten des Vitamin-D-Status müssen berücksichtigt werden [1, 2].

Die Veränderungen unterscheiden sich hinsichtlich Mechanismus und Ausmaß deutlich zwischen den einzelnen Mikronährstoffen. Eine pauschale Interpretation niedriger Blutkonzentrationen als „entzündungsbedingter Mikronährstoffmangel“ ist daher nicht gerechtfertigt [1, LL1].

Chronische Inflammation, oxidativer Stress und tatsächlicher Mikronährstoffmangel

Chronische Inflammation ist häufig mit oxidativem Stress (Überwiegen reaktiver Sauerstoffverbindungen gegenüber antioxidativen Schutzmechanismen) verbunden. Verschiedene Mikronährstoffe sind unmittelbar oder als Bestandteile mikronährstoffabhängiger Enzymsysteme an antioxidativen Schutzmechanismen beteiligt. Dazu gehören insbesondere Selen und Zink sowie die Vitamine C und E [LL1].

Aus chronischer Inflammation allein lässt sich jedoch weder ein generell erhöhter Mikronährstoffbedarf noch eine pauschale Indikation für eine hochdosierte Supplementierung ableiten.

Bei chronisch-entzündlichen Erkrankungen können zusätzlich zur eigentlichen Entzündungsreaktion krankheitsspezifische Faktoren einen tatsächlichen Mikronährstoffmangel begünstigen. Dazu gehören beispielsweise eine verminderte Nahrungsaufnahme, Malabsorption (unzureichende Aufnahme von Nährstoffen aus dem Darm), erhöhte gastrointestinale (über den Magen-Darm-Trakt) oder renale (über die Nieren) Verluste sowie therapeutisch bedingte Veränderungen des Mikronährstoffhaushalts. Diese Faktoren müssen von der reinen entzündungsbedingten Umverteilung unterschieden werden.

Bedeutung für die Mikronährstoffdiagnostik

Die zentrale diagnostische Herausforderung besteht darin, eine entzündungsbedingte Veränderung der zirkulierenden Mikronährstoffkonzentration von einer tatsächlichen Depletion (Verminderung der Körperbestände) bzw. einem manifesten Mangel zu unterscheiden.

ESPEN empfiehlt, CRP gleichzeitig mit jeder Mikronährstoffanalyse zu bestimmen. Bei verschiedenen Mikronährstoffen ist zusätzlich Albumin für die Interpretation relevant [LL1].

Eine universell gültige mathematische Korrektur, mit der sämtliche Mikronährstoffkonzentrationen anhand des CRP auf einen entzündungsfreien Zustand zurückgerechnet werden könnten, existiert nicht.

Das Biomarkers Reflecting Inflammation and Nutritional Determinants of Anemia (BRINDA)-Projekt entwickelte regressionsbasierte Verfahren zur entzündungsbezogenen Adjustierung ausgewählter Mikronährstoff-Biomarker. Die Verfahren sind biomarker- und populationsspezifisch und wurden insbesondere für populationsbezogene epidemiologische Analysen entwickelt. Sie stellen deshalb kein universelles Korrekturverfahren für die individuelle klinische Mikronährstoffdiagnostik dar [5].

Klinische Konsequenzen

Entzündungsaktivität berücksichtigen: Mikronährstoffkonzentrationen sollten bei chronisch-entzündlichen Erkrankungen nicht ohne Kenntnis der aktuellen Entzündungsaktivität interpretiert werden.
CRP gleichzeitig bestimmen: Entsprechend der ESPEN-Empfehlung sollte bei Mikronährstoffanalysen gleichzeitig CRP bestimmt werden [LL1].
Albumin berücksichtigen: Bei Mikronährstoffen mit relevanter Proteinbindung kann die zusätzliche Bestimmung von Albumin die Interpretation verbessern [LL1].
Einzelwerte nicht überinterpretieren: Ein erniedrigter Plasma- oder Serumwert allein beweist bei aktiver Entzündung häufig keinen tatsächlichen Mangel.
Mikronährstoffspezifisch diagnostizieren: Richtung und Ausmaß des Entzündungseinflusses unterscheiden sich erheblich zwischen den einzelnen Mikronährstoffen.
Eisen differenziert beurteilen: Ferritin kann entzündungsbedingt erhöht sein; Ferritin, Transferrinsättigung und Entzündungsaktivität sollten gemeinsam bewertet werden [3, 4].
Funktionelle Marker ergänzen: Soweit verfügbar und für den jeweiligen Mikronährstoff validiert, können funktionelle Marker die diagnostische Beurteilung ergänzen.
Verlauf berücksichtigen: Bei unklaren Befunden kann eine erneute Bestimmung nach Rückgang oder Stabilisierung der Entzündungsaktivität zusätzliche diagnostische Informationen liefern.
Supplementierung individualisieren: Ein entzündungsbedingt veränderter Plasma- oder Serumwert allein stellt keine ausreichende Grundlage für eine hochdosierte Mikronährstoffsupplementierung dar.

Fazit

Chronische Inflammation beeinflusst den Mikronährstoffhaushalt vor allem durch systemische Umverteilung, Veränderungen von Akut-Phase- und Transportproteinen sowie mikronährstoffspezifische Veränderungen des Stoffwechsels. Das am besten charakterisierte Beispiel ist der Eisenstoffwechsel: Über die Interleukin-6-Hepcidin-Ferroportin-Achse wird Eisen in Speichern und Makrophagen zurückgehalten und gleichzeitig der Eisenexport aus Enterozyten vermindert. Dadurch kann die funktionelle Eisenverfügbarkeit trotz vorhandener Eisenspeicher deutlich eingeschränkt sein.

Auch die zirkulierenden Konzentrationen von Zink, Selen, Thiamin, Folsäure und Vitamin B12 sowie der Vitamine A, C und D können während einer Entzündungsreaktion abnehmen. Kupfer und Ferritin können dagegen entzündungsbedingt ansteigen.

Chronische Inflammation beeinflusst damit nicht nur die funktionelle Verfügbarkeit einzelner Mikronährstoffe, sondern in erheblichem Maße auch deren labordiagnostische Statusbeurteilung. Ein auffälliger Blutwert muss deshalb gemeinsam mit der Entzündungsaktivität, dem klinischen Befund, der Ernährungsanamnese und mikronährstoffspezifischen diagnostischen Parametern interpretiert werden.

Literatur

Berger MM, Talwar D, Shenkin A: Pitfalls in the interpretation of blood tests used to assess and monitor micronutrient nutrition status. Nutr Clin Pract. 2023;38(1):56-69. doi: 10.1002/ncp.10924.
Corrigendum to “Pitfalls in the interpretation of blood tests used to assess and monitor micronutrient nutrition status”. Nutr Clin Pract. 2023;38(3):707. doi: 10.1002/ncp.10985.
Marques O, Weiss G, Muckenthaler MU: The role of iron in chronic inflammatory diseases: from mechanisms to treatment options in anemia of inflammation. Blood. 2022;140(19):2011-2023. doi: 10.1182/blood.2021013472.
Cacoub P, Choukroun G, Cohen-Solal A et al.: Towards a Common Definition for the Diagnosis of Iron Deficiency in Chronic Inflammatory Diseases. Nutrients. 2022;14(5):1039. doi: 10.3390/nu14051039.
Luo H, Geng J, Zeiler M et al.: A Practical Guide to Adjust Micronutrient Biomarkers for Inflammation Using the BRINDA Method. J Nutr. 2023;153(4):1265-1272. doi: 10.1016/j.tjnut.2023.02.016.

Leitlinien

ESPEN-Leitlinie: Berger MM, Shenkin A, Dizdar OS et al.: ESPEN practical short micronutrient guideline. Clin Nutr. 2024;43(3):825-857. doi: 10.1016/j.clnu.2024.01.030. Langfassung.
ESPEN-Leitlinie – Corrigendum: Berger MM, Shenkin A, Dizdar OS et al.: Corrigendum to “ESPEN practical short micronutrient guideline” [Clin Nutr 43 (2024) 825-857]. Clin Nutr. 2025;50:75. doi: 10.1016/j.clnu.2025.04.020.