Antagonisten: das Spiel der Gegenkräfte im Organismus

Eine Pumpe in jeder Zelle, die Natrium-Kalium-ATPase, hält Natrium überwiegend außerhalb und Kalium überwiegend innerhalb der Zellen. Auch die Nieren regeln beide gemeinsam: Wird mehr Natrium ausgeschieden oder zurückgehalten, verändert sich die Kaliumausscheidung mit. In Studien hängt das Verhältnis von Natrium zu Kalium im 24-Stunden-Urin enger mit dem Blutdruck zusammen als jeder der beiden Werte allein. Weil Kalium fast vollständig in den Zellen liegt, zeigt der Blutwert vor allem die Regulation, nicht die Zufuhr.

1. Palmer BF. Regulation of Potassium Homeostasis. Clin J Am Soc Nephrol. 2015;10(6):1050–1060. doi.org/10.2215/CJN.08580813
2. Ndanuko RN et al. Association between the Urinary Sodium to Potassium Ratio and Blood Pressure in Adults. Adv Nutr. 2021;12(5):1751–1767. doi.org/10.1093/advances/nmab036

Hohe Zinkmengen regen in den Darmzellen die Bildung von Metallothionein an, einem Eiweiß, das Kupfer bindet und dessen Aufnahme vermindert. Deshalb orientiert sich die Höchstmenge für Zink, die die EFSA nennt (25 mg pro Tag), am Kupferstatus. Bei Entzündungen verschieben sich beide Werte im Blut gegenläufig: Kupfer steigt, Zink fällt, ohne dass sich der Vorrat im Körper verändert haben muss. Für die Einordnung betrachten wir beide Werte gemeinsam und berücksichtigen Entzündungsmarker.

1. Linus Pauling Institute, Micronutrient Information Center: Zinc. lpi.oregonstate.edu/mic/minerals/zinc
2. Duncan A et al. The risk of copper deficiency in patients prescribed zinc supplements. J Clin Pathol. 2015;68(9):723–725. doi.org/10.1136/jclinpath-2014-202837

Calcium löst zum Beispiel die Muskelkontraktion aus, Magnesium dämpft den Calciumeinstrom in die Zelle. Außerdem braucht die Nebenschilddrüse Magnesium, um den Calciumhaushalt zu regeln. Weil nur rund ein Prozent des Magnesiums im Blutserum liegt, kann der Serumwert unauffällig sein, obwohl die Speicher in den Zellen niedriger sind. Ein „ideales“ Verhältnis von Calcium zu Magnesium im Blut ist nicht festgelegt; die oft genannte Spanne bezieht sich auf die Ernährung und ist eine Hypothese.

1. Costello RB, Nielsen F. Interpreting magnesium status to enhance clinical care: key indicators. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2017;20(6):504–511. doi.org/10.1097/MCO.0000000000000410
2. Costello RB et al. Perspective: Characterization of Dietary Supplements Containing Calcium and Magnesium and Their Respective Ratio. Adv Nutr. 2021;12(2):291–297. doi.org/10.1093/advances/nmaa160

Magnesium und Kalium sind keine Gegenspieler, sondern Partner: Magnesium in den Nierenzellen bremst einen Kanal (ROMK), über den Kalium ausgeschieden wird. Fehlt Magnesium, kann die Niere mehr Kalium verlieren. Deshalb werden beide Werte in der Labormedizin häufig gemeinsam betrachtet.

1. Huang CL, Kuo E. Mechanism of hypokalemia in magnesium deficiency. J Am Soc Nephrol. 2007;18(10):2649–2652. doi.org/10.1681/ASN.2007070792

Calcium und Phosphat bilden gemeinsam das Mineral des Knochens und werden durch drei Hormone im Gleichgewicht gehalten: Parathormon, aktives Vitamin D und FGF23. Steigt das Phosphat, reagiert der Körper unter anderem mit vermehrter Ausscheidung über die Nieren. Leitlinien empfehlen heute, beide Werte gemeinsam, aber jeweils einzeln zu bewerten; das früher verwendete Calcium-Phosphat-Produkt gilt als wenig aussagekräftig.

1. KDIGO 2017 Clinical Practice Guideline Update for CKD-MBD. Kidney Int Suppl. 2017;7(1):1–59. doi.org/10.1016/j.kisu.2017.04.001
2. Peacock M. Phosphate Metabolism in Health and Disease. Calcif Tissue Int. 2021;108(1):3–15. doi.org/10.1007/s00223-020-00686-3

Eisen und Kupfer zeigen, dass Gegenspieler auch aufeinander angewiesen sind: Kupferhaltige Enzyme wie Ceruloplasmin sorgen dafür, dass Eisen aus den Speichern freigesetzt und im Blut transportiert werden kann. Gleichzeitig können sehr hohe Eisenmengen den Kupferhaushalt beeinflussen. Bei Auffälligkeiten im Eisenstoffwechsel kann es daher sinnvoll sein, auch Kupfer und Ceruloplasmin zu betrachten.

1. Collins JF, Prohaska JR, Knutson MD. Metabolic crossroads of iron and copper. Nutr Rev. 2010;68(3):133–147. doi.org/10.1111/j.1753-4887.2010.00271.x

Eisen und Zink nutzen im Darm teilweise ähnliche Aufnahmewege. In Studien zeigte sich eine gegenseitige Beeinflussung vor allem dann, wenn beide gleichzeitig in höherer Dosis ohne Mahlzeit eingenommen wurden; über die normale Ernährung ist der Effekt gering. Bei der Laborauswertung betrachten wir Eisenstatus (zum Beispiel Ferritin, Transferrinsättigung) und Zink deshalb im Zusammenhang.

1. Fischer Walker C et al. Interactive effects of iron and zinc on biochemical and functional outcomes in supplementation trials. Am J Clin Nutr. 2005;82(1):5–12. doi.org/10.1093/ajcn.82.1.5
2. Kondaiah P et al. Iron and Zinc Homeostasis and Interactions. Nutrients. 2019;11(8):1885. doi.org/10.3390/nu11081885

Calcium vermindert in Studien die Aufnahme von Eisen aus derselben Mahlzeit; schon Mengen wie in einem Glas Milch zeigten einen messbaren Effekt. In Langzeitstudien veränderte sich der Eisenstatus durch mehr Calcium allerdings kaum, weil der Körper sich anpasst. Für die Einordnung von Eisenwerten kann der zeitliche Abstand zwischen calciumreichen Lebensmitteln oder Präparaten und eisenhaltigen Mahlzeiten trotzdem eine Rolle spielen.

1. Hallberg L et al. Calcium: effect of different amounts on nonheme- and heme-iron absorption in humans. Am J Clin Nutr. 1991;53(1):112–119. doi.org/10.1093/ajcn/53.1.112
2. Lönnerdal B. Calcium and iron absorption – mechanisms and public health relevance. Int J Vitam Nutr Res. 2010;80(4–5):293–299. doi.org/10.1024/0300-9831/a000036

Mangan und Eisen werden im Darm über dieselben Transportwege aufgenommen. Ist der Eisenspeicher niedrig, stellt der Körper mehr dieser Transporter bereit und nimmt dabei auch mehr Mangan auf. Ein Manganwert im Blut lässt sich deshalb am besten zusammen mit dem Eisenstatus, vor allem dem Ferritin, einordnen.

1. Finley JW. Manganese absorption and retention by young women is associated with serum ferritin concentration. Am J Clin Nutr. 1999;70(1):37–43. doi.org/10.1093/ajcn/70.1.37

Selen ist Baustein wichtiger Schutzenzyme. Quecksilber bindet Selen außergewöhnlich fest und kann es diesen Enzymen so entziehen. In der Forschung wird deshalb diskutiert, das Verhältnis von Quecksilber zu Selen, etwa in Fisch, zu betrachten statt nur den Quecksilbergehalt. Welche Bedeutung dieses Verhältnis für den einzelnen Menschen hat, ist wissenschaftlich noch nicht abschließend geklärt.

1. Ralston NV, Raymond LJ. Dietary selenium’s protective effects against methylmercury toxicity. Toxicology. 2010;278(1):112–123. doi.org/10.1016/j.tox.2010.06.004
2. Tinggi U, Perkins AV. Selenium Status: Its Interactions with Dietary Mercury Exposure and Implications in Human Health. Nutrients. 2022;14(24):5308. doi.org/10.3390/nu14245308

Das Schwermetall Cadmium ähnelt Zink chemisch so sehr, dass es dessen Transportwege und Bindungsstellen im Körper nutzen kann. In der Forschung, vor allem in Tierversuchen, beeinflusste der Zinkstatus Aufnahme und Speicherung von Cadmium. Eine Cadmiumbelastung wird im Labor im Blut oder Urin gemessen; Hauptquelle ist in der Regel Tabakrauch.

1. Brzóska MM, Moniuszko-Jakoniuk J. Interactions between cadmium and zinc in the organism. Food Chem Toxicol. 2001;39(10):967–980. doi.org/10.1016/s0278-6915(01)00048-5

Molybdän kann Kupfer chemisch binden. Bei Weidetieren führt viel Molybdän im Futter zu Kupfermangel, und eine Molybdänverbindung wird in der Medizin gezielt zur Kupferbindung eingesetzt. Beim Menschen zeigte sich in kontrollierten Studien auch bei deutlich erhöhter Zufuhr aus der Nahrung kein messbarer Einfluss auf den Kupferstatus. Wir führen dieses Paar deshalb vor allem der Vollständigkeit halber auf.

1. Turnlund JR et al. Molybdenum absorption, excretion, and retention studied with stable isotopes in young men at five intakes of dietary molybdenum. Am J Clin Nutr. 1995;62(4):790–796. doi.org/10.1093/ajcn/62.4.790

Vitamin D sorgt dafür, dass Calcium aus der Nahrung aufgenommen wird, und regt die Bildung bestimmter Eiweiße an, die Calcium binden. Diese Eiweiße, etwa Osteocalcin im Knochen und Matrix-Gla-Protein in der Gefäßwand, werden erst mit Hilfe von Vitamin K funktionsfähig. Wie bedeutsam dieses Zusammenspiel für den einzelnen Menschen ist, wird derzeit noch erforscht.

1. van Ballegooijen AJ et al. The Synergistic Interplay between Vitamins D and K for Bone and Cardiovascular Health: A Narrative Review. Int J Endocrinol. 2017;2017:7454376. doi.org/10.1155/2017/7454376

Folat und Vitamin B12 arbeiten bei der Blutbildung eng zusammen. Eine hohe Folsäurezufuhr kann die typischen Blutbildveränderungen eines Vitamin-B12-Mangels überdecken, während der Mangel an anderer Stelle, etwa am Nervensystem, bestehen bleibt. Für eine aussagekräftige Einordnung werden B12-Marker wie Holotranscobalamin oder Methylmalonsäure deshalb unabhängig vom Blutbild bestimmt.

1. Mills JL, Molloy AM, Reynolds EH. Do the benefits of folic acid fortification outweigh the risk of masking vitamin B12 deficiency? BMJ. 2018;360:k724. doi.org/10.1136/bmj.k724