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Verwied-Jorky, Sabine (2007): Studie zur Eisen- und Jodversorgung bei Erlanger Schulanfängern im Rahmen des Family-Intervention-Trial(FIT)-Erlangen. Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine
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Abstract

Eine ausreichende Versorgung mit wichtigen Nährstoffen, besonders im Kindesalter, ist von großer Bedeutung für die Gesundheit und die Leistungsfähigkeit. Bei Kindern und anderen Bevölkerungsgruppen bestehen immer noch Nährstoffdefizite, vor allem bei den essentiellen Spurenelementen Eisen und Jod. Eine ungenügende Zufuhr kann zu körperlichen und intellektuellen Schädigungen und Einschränkungen der betroffenen Personen führen. Somit kommt einer adäquaten Eisen- und Jodaufnahme über die Nahrung eine wichtige Bedeutung zu. Die folgende Untersuchung hat zum Ziel in einer Querschnittsuntersuchung die Versorgungslage mit den Mikronährstoffen Eisen und Jod bei 6-7jährigen Schulanfängern in Raum Erlangen zu dokumentieren. Neben der Erfassung der alimentären Jodzufuhr, wird anhand von laborchemischen Parametern überprüft, ob die verbesserte Gesetzgebung für die Verwendung von Jodsalz bei der Herstellung und Verarbeitung von Lebensmitteln sowie jodierten Futter-Mineralstoffmischungen und dadurch stetig zunehmenden Gehalt an Jod in der Nahrung sowie nationale Aufklärungsmaßnahmen zur Schließung der Bedarfslücke und Deckung des Jodbedarfes auch in dieser Region führen. Ein weiterer Schwerpunkt stellt auch die Qualität der Eisenversorgung sowie die Auswirkungen familiärer Gewohnheiten im Hinblick auf den Verzehr von Jodsalz und mit Jodsalz hergestellten Brot und Backwaren dar. Bislang liegen nicht genügend Daten für die Beurteilung der Bedeutung der sTfR als Indikator für einen Eisenmangel bei Kindern vor. Deshalb wird diagnostische Bedeutung der Rezeptoren zur Ermittlung der Prävalenz möglicher Eisendefizite in einer gesunden Population von Schulanfängern im Vergleich zu konventionellen Eisenparametern untersucht. Altersspezifische Referenzwerte werden sowohl für sTfR als auch für den Quotienten sTfR:Ferritin erstellt. Im Schuljahr 1997/98 wurden an 16 Erlanger Grundschulen 427 Schulanfänger im Alter von 6 und 7 Jahren sowie ein Teil deren Familienangehörige rekrutiert. Anthropometrische Daten zu Körpergröße und Körpergewicht sowie zur Körperzusammen-setzung wurden im nüchternen Zustand von 408 Schülern ermittelt. Zur Erfassung der täglichen Energie- und Nährstoffzufuhr wurde von 168 Schulanfängern bzw. durch deren Eltern ein auswertbares 3-Tage-Wiegeprotokoll (Sonntag bis Dienstag) angefertigt sowie der Fragebogen zu den Ernährungsgewohnheiten von 278 Familien beantwortet. Zur Validierung des Ernährungserhebunginstruments wurde von 28 Kindern eine Duplikatsammlung durchgeführt. Für die Analyse der Konzentrationen verschiedener biochemischer Serum-parameter der Eisen- und Jodversorgung wurde auf freiwilliger Basis bei 181 Kindern venöses Blut im nüchternen Zustand entnommen. 207 Kinder gaben eine Spontanurinprobe im nüchternen Zustand zur Bestimmung der Jodidausscheidung ab. Die Bestimmung der Eisen- und Jodstoffwechselparameter erfolgte nach standardisierten Analysenmethoden. Die löslichen Transferrinrezeptoren (sTfR) wurden mittles partikel-verstärktem Immuno-nephelometrischem Assay „N Latex sTfR“ automatisch analysiert. Nach dem Body Mass Index sind 7 % der Erlanger Schulanfänger als übergewichtig und ca. 4,2 % als stark übergewichtig einzustufen. Die mittlere Energiezufuhr der Erlanger 6-7jährigen liegt im Mittel bei den Jungen um – 6,3 %, bei den Mädchen um – 3,9 % unterhalb der Richtwerte für die Nährstoffzufuhr der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DACH 2000). Während die Versorgung mit Vitamin C und B12 durchschnittlich die Empfehlungen der DACH überschreitet, liegen Jod, Folat-Äquivalent und Calcium (vor allem bei den Mädchen) deutlich unterhalb der Empfehlungen. Dies resultiert aus einer durchschnittlich zu niedrigen Zufuhr an Milch und Milchprodukten sowie durch eine zu geringe Zufuhr an Gemüse und Obst. Die Serumkonzentrationen für Folat und Vitamin B12 liegen noch im Bereich der Norm. Die Zufuhr von Eisen trifft im Mittel mit 9,4 mg den täglichen Bedarf. Die kalkulierte mittlere Resorption von Eisen aus tierischen und pflanzlichen Lebensmitteln beträgt im Durchschnitt 0,84 mg. Davon sind ca. 21 % Hämeisen und 79 % Nicht-Hämeisen. Die wichtigsten Quellen für resorbierbares Eisen stellen mit ca. 20 % Brot und Backwaren dar, gefolgt Teigwaren und Eier (13 %), Fleisch und Wurstwaren (11 %) sowie Gerichten, die überwiegend aus tierischen Menükomponenten (11 %) bestehen. Auch Gemüse (8 %) und Gerichte mit überwiegend pflanzlichen Menükomponenten (8 %) tragen zur Eisenversorgung bei. Ein Anteil von 51 % der Jungen und Mädchen liegt dennoch unterhalb der Eisen-Richtwerte der DACH. Zwischen Jungen und Mädchen bestehen keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der mittleren Eisenzufuhr sowie hinsichtlich der Höhe der Zufuhr von Lebensmittelgruppen, die für die Eisenversorgung relevant sind. Die alimentäre Versorgung mit Jod stellt sich bei den Schulanfängern im Gegensatz zur Eisenaufnahme im Mittel als mangelhaft dar, denn die mittlere Zufuhr liegt in etwa 50 % unterhalb der Sollzufuhr. 96 % der Familien verwenden zwar jodiertes Speisesalz, dagegen kaufen nur knapp 32 % der Familien regelmäßig Brot und Backwaren, die mit jodiertem Speisesalz hergestellt wurden. Die wichtigste Quelle für die Jodzufuhr stellen mit 31 % Milch und Milchprodukte dar, gefolgt von Teigwaren und Eiern sowie Getränke mit 12 %. Brot und Backwaren tragen dagegen nur zu mit 6 % und Fisch nur mit 3 % zur täglichen Jodversorgung bei. Geschlechtsspezifische Differenzen bestehen hinsichtlich der mittleren Serum-Ferritin-Konzentrationen sowie der anderen biochemischen Marker des Eisenstoffwechsels nicht. Die mittleren Konzentrationen aller Parameter liegen innerhalb physiologischer Grenzwerte. Von 174 Schulanfänger haben 23,6 % (25 Mädchen, 16 Jungen) der eine Serum-Ferritinkonzentration  20 ng/ml und somit eine marginale Eisenversorgung. Ein Anteil von 2,9 % (4 Mädchen, 1 Junge) der Kinder hat einen latenten Eisenmangel mit Serum-Ferritinkonzentrationen  12 ng/ml. 1,7 % der Schulanfänger (1 Mädchen, 2 Jungen) haben einen Hb-Wert < 11,5 g/dl. Ein Anhaltspunkt für das Vorliegen einer manifesten Eisenmangelanämie liegt nicht vor. Neben dem Serum-Ferritin wurden zur Beurteilung hinsichtlich eines prävalenten Eisenmangels sowie zur eindeutigeren Differenzierung zwischen einem möglichen Eisenmangel und sich entwickelnder Eisenmangel-Erythropoese zusätzlich die löslichen Transferrinrezeptoren (TfR) sowie der Transferrinrezeptor:Ferritin-Quotient (sTfR:Ferritin) bestimmt. Die ermittelten Referenzbereiche liegen für das Kollektiv von Schulanfängern bei den löslichen TfR zwischen 0,93 bis 1,98 mg/l (MW ± SD: 1,46 ± 0,27) und für log sTfR:Ferritin zwischen 1,25 – 2,15 (MW ± SD: 1,70 ± 0,23). Nach den löslichen TfR befinden sich 5,9 % (n=10) der Schulanfänger oberhalb des oberen Referenzwertes, wobei hier von einem Eisenmangel auszugehen wäre. Es kann aber nur ein Kind mit einer Serum-Ferritin-Konzentration von 12 ng/ml mit einem latenten Eisenmangel identifiziert werden. Vier weitere Kinder mit einer Serum-Ferritin-Konzentration von  12 ng/ml werden dagegen falsch negativ klassifiziert. Im Gegensatz dazu werden durch sTfR:Ferritin 3,4 % (n = 6) der Schulanfänger mit latentem Eisenmangel identifiziert. Ein Kind liegt hier mit einer Serum-Ferritin-Konzentration von 13 ng/ml zwar im Grenzbereich, wird aber auch unter Berücksichtigung der Eisen-Transferrin-Sättigung (< 10 %) richtig positiv klassifiziert. Ein signifikant positiven Zusammenhang zeigt sich mit r = 0,21 (p < 0,05) für das untersuchte Gesamtkollektiv (n = 115) nur zwischen der Zufuhr aller getreidehaltigen Lebensmittel (wie Brot und Backwaren, Nährmittel) und dem Serum-Ferritin. Eine Korrelation zwischen der Eisenzufuhr aus tierischen Nahrungsmitteln zu den untersuchten biochemischen Markern besteht nicht. Ebenfalls kein Zusammenhang wird zwischen der Eisenzufuhr und dem SE, dem SF, der TS, den sTfR sowie dem Hb beobachtet. Eine Beziehung zum ermittelten resorbierbaren Anteil von Hämeisen aus tierischen Lebensmitteln zu den hämatologischen Parametern ist nicht zu erkennen. Die mittleren Konzentrationen aller analysierten Parameter für den Jodstoffwechsel liegen Normbereich. Die durchschnittlich ermittelte Jodidausscheidung liegt in Grad 0 der WHO-Einteilung. Hinsichtlich der Jodausscheidung pro g Kreatinin sind nach den Kriterien der Weltgesundheitsorganisation (WHO) (Jodausscheidung < 100 µg/g Kreatinin/d) knapp 43 % der 6-7jährigen in die Jodmangelschweregrade I bis III einzustufen. Knapp 25 % der Kinder scheinen eine ausreichende Versorgung > 150 µg Jod pro g Kreatinin zu haben. Nach der Jodkonzentration weisen 2,9 % der FIT-Schulanfänger einen schweren Jodmangel ( 20 µg/l), 9,2 % einen mäßigen ( 50 µg/l) und 31,9 % der Kinder einen milden Jodmangel ( 100 µg/l) auf. 56 % der Schulanfänger scheinen ausreichend versorgt zu sein. Anhand der Hormone fT4 und TSH lässt sich nur bei einem Jungen eine Hypothyreose nachweisen, eine latente Unterfunktion besteht bei 3,3 % (2 Mädchen, 4 Jungen) der 6-7jährigen Kinder. Geschlechts-pezifische Unterschiede hinsichtlich der mittleren Jodzufuhr und Jodausscheidung sowie der Hormonkonzentrationen bestehen, außer beim TSH (p < 0,05), nicht. Im Gesamtkollektiv besteht mit r = 0,31 (p < 0,001) nur ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Verzehr von Milch und Milchprodukten und der Jod-Kreatinin-Quotienten sowie mit r = 0,19 (p < 0,05) zur Jodidkonzentration. In keiner der nach der WHO definierten Jodmangelgruppen besteht ein Zusammenhang zwischen der Jodurinkonzentration und dem TSH oder dem fT4 oder auch der Jodausscheidung pro g Kreatinin und den Serum-Parametern. Die Ergebnisse der FIT-Studie lassen bei Schulanfängern eine suboptimale Nährstoff-versorgung für Eisen erkennen, während die Versorgung mit Jod weiterhin als unzureichend angesehen werden kann. Eine Verbesserung der alimentären Eisenzufuhr durch die Aufnahme eisenreicher Lebensmittel sowie durch geeignete Lebensmittelkombinationen zur Steigerung der Eisenresorption sollte erzielt werden. Weiterhin sollten verstärkte Bemühungen seitens der verbraucheraufklärenden Institutionen auch dahingehend erfolgen, den täglichen Konsum von mit Jodsalz hergestellten Lebensmitteln oder anderen jodhaltigen Grundnahrungsmitteln noch weiter zu erhöhen. Die Analyse der löslichen TfR scheint bei gesunden Kindern nur wenig zusätzliche Informationen zu den konventionellen biochemischen Parametern des Eisenstoffwechsels, vor allem dem Serum-Ferritin, zu liefern. STfR:Ferritin ist dagegen ein sensitiverer Indikator für Probanden mit bestehendem Eisenmangel und teilweiser beginnender Eisenmangel-Erythropoese. Die Identifikation von Grenzfällen zwischem prä- und latentem Eisenmangel scheint durch TfR:Ferritin eher gewährleistet als durch die Bestimmung von Serum-Ferritin allein. Mögliche Vorteile der Bestimmung von löslichen TfR und der Ermittlung des TfR:Ferritin zur Beurteilung der breiten Spanne des Eisenstatus für eine gesunde Schülerpopulation, aber auch für Kinder dieser Altersgruppe generell, bleibt anhand verschiedener Studienkonzepte zu überprüfen. Weiterhin sollten unbedingt altersspezifische international gültige Referenzwerte für sTfR zur besseren Beurteilung der Prävalenz von Eisenmangel und Eisenmangelanämie erstellt werden. Es wird als unbedingt erforderlich angesehen, primärpräventive Maßnahmen vom Kindesalter an zu fördern, um das Risiko einer Mangelversorgung sowie der möglichen Folgen für Gesundheit, Wohlbefinden und Leistungsfähigkeit zu reduzieren. Eine intensivierte Aufklärungs- und Öffentlichkeitsarbeit sowie ggf. gezielte Untersuchungen im Einzelfall oder auch Vorsorgeuntersuchungen könnten zur Verbesserung der Nährstoffsituation in der Bevölkerung beitragen.