Ursachen einer unzureichenden Mikronährstoffversorgung

Eine unzureichende Mikronährstoffversorgung entsteht, wenn die für physiologische Funktionen verfügbare Menge eines Vitamins, Mineralstoffs oder Spurenelements den individuellen Bedarf über einen relevanten Zeitraum nicht deckt. Ursächlich können eine zu geringe Zufuhr, eine eingeschränkte Freisetzung oder intestinale Resorption, erhöhte Verluste, eine beeinträchtigte metabolische Verwertung sowie arzneimittelbedingte oder iatrogene Einflüsse sein. In der klinischen Praxis wirken häufig mehrere dieser Mechanismen gleichzeitig [1, 2, LL1].

Eine ausreichende oder überhöhte Energiezufuhr schließt eine unzureichende Mikronährstoffversorgung nicht aus. Eine energiereiche, jedoch mikronährstoffarme Ernährung kann ebenso zu Versorgungsdefiziten führen wie eine quantitativ zu geringe Nahrungsaufnahme [1, 2].

Der vorliegende Artikel behandelt ausschließlich die Ursachen einer unzureichenden Mikronährstoffversorgung. Veränderungen durch Lagerung und Speisenzubereitung, physiologisch oder pathologisch bedingte Mehrbedarfe, Referenzwerte, Labordiagnostik, Dosierungen und therapeutische Supplementierungsstrategien werden in den zugehörigen eigenständigen Artikeln dargestellt.

Unzureichende quantitative Nahrungsaufnahme

Eine längerfristig verminderte Energie- und Nahrungsaufnahme reduziert in der Regel auch die absolute Zufuhr essenzieller Mikronährstoffe. Besonders gefährdet sind Personen mit unbeabsichtigtem Gewichtsverlust, ausgeprägter Appetitminderung, chronischer Übelkeit, rezidivierendem Erbrechen, Kau- oder Schluckstörungen sowie funktionellen oder kognitiven Einschränkungen [1, 2, LL4].

Bei älteren Menschen treten häufig mehrere Risikofaktoren gleichzeitig auf. Dazu gehören eine geringere Gesamtenergieaufnahme, vermindertes Hungerempfinden, Zahnprobleme, Dysphagie, eingeschränkte Mobilität, Multimorbidität, Polypharmazie und Pflegeabhängigkeit. In systematischen Untersuchungen selbstständig lebender älterer Menschen fanden sich insbesondere potenziell unzureichende Aufnahmen von Vitamin D, Thiamin, Riboflavin, Calcium, Magnesium und Selen [10, LL4].

Akute und chronische Erkrankungen können durch Appetitverlust, Fatigue, Schmerzen, depressive Symptome oder belastende Therapiemaßnahmen die Nahrungsaufnahme vermindern. Soziale Isolation, fehlende Unterstützung bei Einkauf und Speisenzubereitung sowie ein eingeschränkter Zugang zu abwechslungsreichen Lebensmitteln können die Problematik verstärken [1, 2, LL4].

Geringe Mikronährstoffdichte und einseitige Lebensmittelauswahl

Eine Ernährung kann den Energiebedarf decken oder überschreiten und dennoch eine geringe Mikronährstoffdichte aufweisen. Dies betrifft insbesondere Ernährungsmuster mit einem hohen Anteil energiereicher, stark verarbeiteter Lebensmittel und einem geringen Anteil an Gemüse, Obst, Hülsenfrüchten, Vollkornprodukten, Nüssen, Samen sowie geeigneten tierischen oder angereicherten Lebensmitteln [1, 2].

Adipositas und Mikronährstoffdefizite schließen sich daher nicht gegenseitig aus. Neben einer ungünstigen Lebensmittelauswahl können eine chronisch niedriggradige Entzündung, restriktive Gewichtsreduktionsdiäten, vorbestehende Speicherdefizite und bariatrische Eingriffe zur unzureichenden Versorgung beitragen [1, 2, 6].

Weitere Ursachen sind eine monotone Lebensmittelauswahl, der regelmäßige Ersatz vollwertiger Mahlzeiten durch nährstoffarme Produkte sowie der langfristige Ausschluss vollständiger Lebensmittelgruppen ohne gleichwertigen Ersatz [1, 2].

Restriktive Ernährungsformen und Eliminationsdiäten

Medizinisch notwendige oder selbst gewählte Eliminationsdiäten können eine unzureichende Mikronährstoffversorgung begünstigen, wenn ausgeschlossene Lebensmittel nicht durch geeignete Alternativen, angereicherte Produkte oder gezielte Supplemente ersetzt werden. Das Risiko nimmt mit der Zahl ausgeschlossener Lebensmittelgruppen, der Dauer der Restriktion, einer niedrigen Gesamtenergieaufnahme und dem gleichzeitigen Vorliegen gastrointestinaler Erkrankungen zu [1, 2].

Vegane Ernährung: Eine ausgewogene und fachgerecht geplante vegane Ernährung kann bei gesunden Erwachsenen bedarfsdeckend gestaltet werden. Vitamin B12 muss jedoch dauerhaft und zuverlässig supplementiert werden. Abhängig von der Lebensmittelauswahl, der Verwendung angereicherter Produkte, der Jodsalzverwendung und der Sonnenlichtexposition können insbesondere Jod, Vitamin D, Riboflavin, Calcium, Eisen, Zink und Selen kritisch sein [3, 4].

Glutenfreie Ernährung: Bei Zöliakie ist die lebenslange glutenfreie Ernährung kausal erforderlich. Eine unzureichende Versorgung kann sowohl aus der krankheitsbedingten Malabsorption als auch aus der Zusammensetzung glutenfreier Ersatzprodukte und einer eingeschränkten Lebensmittelauswahl resultieren. Eine aktuelle systematische Übersichtsarbeit und Metaanalyse zeigt erhöhte Risiken insbesondere für Defizite an Eisen, Folat, Vitamin B12, Vitamin D, Calcium, Magnesium und Zink [5].

Weitere Eliminationsdiäten: Milchfreie, fleischfreie, allergologisch begründete oder mehrfach kombinierte Ausschlussdiäten können je nach Ausgestaltung insbesondere die Zufuhr von Calcium, Jod, Vitamin B12, Eisen, Zink und Vitamin D vermindern. Besonders relevant ist dies bei gleichzeitig geringer Gesamtenergieaufnahme oder bereits verminderten Körperspeichern [1, 2].

Maldigestion und Malabsorption

Eine unzureichende Versorgung kann trotz angemessener oraler Zufuhr entstehen, wenn Mikronährstoffe nicht ausreichend aus der Nahrung freigesetzt, verdaut oder intestinal aufgenommen werden. Das zu erwartende Defizitmuster hängt wesentlich vom betroffenen Organ, von der anatomischen Lokalisation und vom Ausmaß der Funktionsstörung ab [1, LL1].

Atrophische Gastritis, Hypochlorhydrie und Gastrektomie: Eine verminderte Magensäureproduktion kann die Freisetzung und Aufnahme von Nahrungs-Vitamin-B12 und Nicht-Hämeisen beeinträchtigen. Eine verminderte Intrinsic-Factor-Produktion oder der Verlust funktioneller Magenschleimhaut erhöht zusätzlich das Risiko eines Vitamin-B12-Mangels [LL1].
Zöliakie: Die entzündlich bedingte Schädigung der Dünndarmschleimhaut kann insbesondere die Versorgung mit Eisen, Folat, Vitamin B12, Vitamin D, Calcium, Magnesium und Zink beeinträchtigen [5].
Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen (CED): Verminderte Nahrungsaufnahme, Schleimhautentzündung, Diarrhö, intestinale Blutverluste, Arzneimittelwirkungen und vorausgegangene Darmresektionen können kumulativ zu Mikronährstoffdefiziten führen [LL2].
Erkrankungen oder Resektionen des terminalen Ileums: Sie können die Aufnahme von Vitamin B12 und Gallensäuren vermindern. Eine ausgeprägte Gallensäuremalabsorption kann zusätzlich die Resorption fettlöslicher Vitamine beeinträchtigen [LL2, LL3].
Exokrine Pankreasinsuffizienz: Eine unzureichende Fettverdauung kann die Aufnahme der fettlöslichen Vitamine A, D, E und K vermindern [LL1].
Cholestatische Erkrankungen: Eine verminderte Verfügbarkeit von Gallensäuren im Darmlumen beeinträchtigt die Mizellenbildung und kann dadurch die Resorption fettlöslicher Vitamine reduzieren [LL1].
Kurzdarmsyndrom und chronisches Darmversagen: Das Defizitmuster wird durch Länge und Funktion des verbliebenen Darms, die Resektion spezifischer Darmabschnitte, ein erhaltenes Kolon, die Transitzeit, die Stomafördermenge und die parenterale Versorgung bestimmt [LL3].

Operativ bedingte Veränderungen des Gastrointestinaltrakts

Operationen am Gastrointestinaltrakt können die Nahrungsaufnahme, Magensäureproduktion, Durchmischung des Speisebreis, Verdauung und resorptive Oberfläche vermindern. Das Defizitrisiko hängt von Art und Umfang des Eingriffs sowie von der postoperativen Ernährung und Supplementierungsadhärenz ab [LL3, LL5].

Nach bariatrischen Eingriffen können bereits präoperativ bestehende Defizite durch reduzierte Nahrungsmengen, Nahrungsmittelunverträglichkeiten, Erbrechen, verminderte Säuresekretion und die Umgehung resorptiv relevanter Darmabschnitte verstärkt werden [6, LL5].

Besonders nach Roux-en-Y-Magenbypass, biliopankreatischer Diversion und anderen malabsorptiven Verfahren bestehen erhöhte Risiken für Defizite an Eisen, Vitamin B12, Folat, Thiamin, Calcium, Vitamin D sowie den Vitaminen A, E und K. Auch nach primär restriktiven Verfahren können eine geringe Nahrungsaufnahme, häufiges Erbrechen oder eine unzureichende Supplementierung klinisch relevante Defizite verursachen [6, LL5].

Eine dauerhaft strukturierte Supplementierung und labormedizinische Verlaufskontrolle sind nach bariatrischen Eingriffen daher integrale Bestandteile der medizinischen Nachsorge [LL5].

Erhöhte gastrointestinale Verluste

Chronische Diarrhö, rezidivierendes Erbrechen, intestinale Fisteln, Drainagen und Stomata können zu relevanten Verlusten von Elektrolyten, Vitaminen und Spurenelementen führen. Das Ausmaß wird durch Lokalisation, Fördermenge, Dauer der Verluste und die verbleibende Resorptionskapazität bestimmt [LL3].

Bei einem High-Output-Stoma sind insbesondere Flüssigkeits-, Natrium- und Magnesiumverluste klinisch bedeutsam. Bei längerem Verlauf können zusätzlich Defizite an Zink, Selen und wasserlöslichen Vitaminen auftreten, wenn die Substitution nicht an die individuellen Verluste angepasst wird [LL3].

Chronische gastrointestinale oder uterine Blutungen führen zu einem kontinuierlichen Eisenverlust und gehören zu den wesentlichen Ursachen einer negativen Eisenbilanz. Ein Ausgleich allein durch die Ernährung ist bei fortbestehender relevanter Blutung häufig nicht möglich [LL1].

Renale und extrakorporale Verluste

Tubuläre Funktionsstörungen und bestimmte Arzneimittel können die renale Ausscheidung von Magnesium und weiteren Elektrolyten erhöhen. Bei der Beurteilung sind die Nierenfunktion, die Begleitmedikation und gleichzeitig bestehende gastrointestinale Verluste zu berücksichtigen [LL1].

Bei Hämodialyse und kontinuierlichen Nierenersatzverfahren können wasserlösliche Vitamine und bestimmte Spurenelemente über das Dialysat verloren gehen. Gleichzeitig können eine eingeschränkte Nahrungsaufnahme, diätetische Restriktionen, Entzündung und wiederholte Blutverluste zur Unterversorgung beitragen. Eine Supplementierung muss deshalb verfahrens-, risiko- und laborwertbezogen erfolgen [LL1].

Arzneimittelbedingte Beeinträchtigung der Mikronährstoffversorgung

Arzneimittel können die Mikronährstoffversorgung durch Appetitminderung, veränderte Magensäuresekretion, Komplexbildung im Darmlumen, Hemmung intestinaler Transportmechanismen, Beeinflussung des Metabolismus oder gesteigerte renale und gastrointestinale Verluste beeinträchtigen. Das klinische Risiko hängt von Wirkstoff, Dosis, Therapiedauer, Ausgangsstatus, Begleiterkrankungen und Polypharmazie ab [1, LL1].

Metformin: Eine längerfristige Metformintherapie ist mit einem erhöhten Risiko für einen Vitamin-B12-Mangel verbunden. Das Risiko nimmt insbesondere bei höherer kumulativer Dosis, längerer Behandlungsdauer, höherem Lebensalter und zusätzlichen gastrointestinalen Risikofaktoren zu [7].

Protonenpumpeninhibitoren: Die Langzeitanwendung ist in Beobachtungsstudien und deren Metaanalyse mit einem erhöhten Risiko für Hypomagnesiämie assoziiert. Klinisch relevant ist dies insbesondere bei hoher Dosierung, langer Therapiedauer, gleichzeitiger Diuretikatherapie oder weiteren Ursachen eines Magnesiummangels [8].

Fettresorptionshemmende Arzneimittel: Orlistat, Gallensäurebinder und andere die Fettresorption beeinflussende Substanzen können die Aufnahme der fettlöslichen Vitamine A, D, E und K vermindern [LL1].

Antimetabolite und weitere Arzneimittel: Methotrexat, Trimethoprim, Sulfasalazin und bestimmte Antiepileptika können den Folatstoffwechsel beeinflussen. Enzyminduzierende Antiepileptika können zusätzlich den Vitamin-D-Stoffwechsel verändern. Bei entsprechender Indikation ist eine gezielte und auf den Wirkmechanismus sowie geeignete Laborparameter abgestimmte Supplementierung Bestandteil eines sicheren Therapiekonzepts [LL1].

Diuretika: Abhängig vom Wirkmechanismus können Diuretika die renale Ausscheidung von Magnesium, Kalium, Calcium oder Thiamin beeinflussen. Eine Supplementierung sollte risikoadaptiert und auf Grundlage der klinischen Situation sowie geeigneter Laborparameter erfolgen [LL1].

Chronische Erkrankungen und systemische Entzündung

Chronische Erkrankungen können die Mikronährstoffversorgung auf mehreren Ebenen beeinträchtigen. Eine verminderte Nahrungsaufnahme kann mit Malabsorption, gesteigerten Verlusten, Organfunktionsstörungen, verändertem Zellumsatz und arzneimittelbedingten Einflüssen zusammentreffen [1, 2].

Relevante Konstellationen finden sich unter anderem bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen, chronischen Leber- und Nierenerkrankungen, Herzinsuffizienz, chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung, malignen Erkrankungen, chronischen Infektionen und schlecht heilenden Wunden [1, 2, LL1].

Systemische Entzündung kann die Verteilung von Mikronährstoffen zwischen Plasma und Gewebe sowie die Konzentration von Transportproteinen verändern. Niedrige Serum- oder Plasmakonzentrationen einzelner Mikronährstoffe dürfen bei erhöhter Entzündungsaktivität daher nicht ohne Berücksichtigung des klinischen Kontextes als sicherer Beleg einer absoluten Depletion der Körperspeicher interpretiert werden [1, LL1].

Ein durch Erkrankung oder Entzündung erhöhter individueller Bedarf ist von einer primär unzureichenden Versorgung abzugrenzen und wird im Artikel „Individueller Mikronährstoff-Mehrbedarf“ behandelt.

Chronisch hoher Alkoholkonsum

Chronisch hoher Alkoholkonsum kann die Mikronährstoffversorgung durch Verdrängung nährstoffreicher Lebensmittel, verminderte intestinale Resorption, Erbrechen und Diarrhö, erhöhte renale Verluste sowie eine beeinträchtigte hepatische Speicherung und Verwertung verschlechtern [9].

Besonders relevant sind Defizite an Thiamin, Folat, Vitamin B6, Vitamin B12, Vitamin A, Vitamin D, Magnesium, Zink und Selen. Bei Alkoholabhängigkeit können Fehlernährung, Lebererkrankung, exokrine Pankreasinsuffizienz und soziale Faktoren kumulativ wirken [9].

Bei klinischem Risiko für einen Thiaminmangel ist eine frühzeitige Thiaminsubstitution eine essenzielle präventive und therapeutische Maßnahme. Bei begründetem Verdacht auf einen ausgeprägten Mangel darf die Behandlung nicht bis zum Vorliegen sämtlicher Laborergebnisse verzögert werden [LL1].

Iatrogene und organisatorische Ursachen

Eine Unterversorgung kann durch eine nicht vollständig bedarfsdeckende enterale oder parenterale Ernährung entstehen. Mögliche Ursachen sind eine zu geringe verabreichte Gesamtmenge, wiederholte Therapieunterbrechungen, unvollständig supplementierte parenterale Lösungen oder eine fehlende Anpassung an erhöhte intestinale, renale oder kutane Verluste [LL1, LL3].

Weitere iatrogene Ursachen sind fehlende Verlaufskontrollen nach bariatrischen oder intestinalen Eingriffen, unzureichende Adhärenz gegenüber verordneten Supplementen und eine ausschließlich orale Substitution bei ausgeprägter Malabsorption, obwohl der gewählte Applikationsweg keine zuverlässige Versorgung ermöglicht [LL3, LL5].

Indikationsgerechte Mikronährstoffsupplemente sind in diesen Situationen keine fakultative Ergänzung, sondern ein wesentlicher Bestandteil einer vollständigen medizinischen Ernährungstherapie [LL1, LL3, LL5].

Soziale und versorgungsbezogene Einflussfaktoren

Ernährungsarmut, eingeschränkter Zugang zu frischen oder angereicherten Lebensmitteln, soziale Isolation, fehlende Kochmöglichkeiten und eine eingeschränkte Fähigkeit zum selbstständigen Einkauf können die Lebensmittelauswahl und damit die Mikronährstoffzufuhr erheblich beeinflussen [1, 2, LL4].

Besonders gefährdet sind allein lebende ältere Menschen, pflegebedürftige Personen, Menschen mit schweren psychischen oder kognitiven Erkrankungen sowie Personen, die dauerhaft auf institutionelle oder fremdorganisierte Verpflegung angewiesen sind [LL4].

Typische multifaktorielle Risikokonstellationen

älterer Mensch mit geringer Nahrungsaufnahme, Multimorbidität, Polypharmazie und eingeschränkter Mobilität
Patient mit chronisch-entzündlicher Darmerkrankung, restriktiver Ernährung, Diarrhö, Blutverlusten und vorausgegangener Darmresektion
Patient nach bariatrischer Operation mit präoperativen Defiziten, geringer Nahrungsaufnahme und unzureichender Supplementierungsadhärenz
vegan lebende Person ohne zuverlässige Vitamin-B12-Supplementierung und ohne bedarfsgerechte Jodversorgung
Patient mit Alkoholabhängigkeit, geringer Nahrungsaufnahme, Lebererkrankung und exokriner Pankreasinsuffizienz
Patient mit Kurzdarmsyndrom, High-Output-Stoma und nicht ausreichend angepasster oraler oder parenteraler Substitution
Patient mit chronischer Erkrankung, systemischer Entzündung, Arzneimittelinteraktionen und zusätzlichen gastrointestinalen oder renalen Verlusten

Fazit

Eine unzureichende Mikronährstoffversorgung ist häufig multifaktoriell. Die wesentlichen Ursachen sind eine quantitativ zu geringe oder mikronährstoffarme Nahrungszufuhr, restriktive Ernährungsformen, Maldigestion und Malabsorption, erhöhte gastrointestinale oder renale Verluste, operative Veränderungen des Gastrointestinaltrakts, Arzneimittelwirkungen, chronische Erkrankungen sowie iatrogene, soziale und organisatorische Faktoren.

Für eine kausale Prävention und Therapie muss der zugrunde liegende Mechanismus identifiziert werden. Eine Optimierung der Ernährung, die Behandlung der Grunderkrankung, die Reduktion vermeidbarer Verluste und eine gezielte Mikronährstoffsupplementierung ergänzen sich. Ist eine ausreichende Versorgung durch Lebensmittel allein nicht zuverlässig erreichbar oder ist die Resorption eingeschränkt, stellt die indikationsgerechte Supplementierung eine sinnvolle und häufig notwendige medizinische Maßnahme dar [1, 2, LL1].

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