Vergiftungen durch Eisen

Zusammenfassung

  • Definition:Aufnahme von Eisen in toxischer oder Symptome hervorrufender Dosis. Zu schweren Vergiftungen kommt es meist nach einer Einnahme von mehr als 40 mg Eisen/kg Körpergewicht.
  • Häufigkeit:Die meisten Vergiftungen sind akzidentell und haben geringfügige Folgen. Am häufigsten sind kleine Kinder betroffen.
  • Symptome:Schwere Vergiftungen verlaufen häufig mehrphasisch: gastrointestinale Phase, Latenzphase, Schock und metabolische Azidose, Leberschädigung, Darmverschluss.
  • Befunde:Breites Spektrum möglich über Dehydrierung und Hypotonie bis hin zu Krämpfen, Koma und Schock.
  • Diagnostik:Laboruntersuchung (Serum-Eisen, Blutzucker, Leukozyten).
  • Therapie:Ggf. Magenspülung, intravenöse Flüssigkeitsgabe, ggf. Deferoxamin, ggf. Deferasirox.

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Allgemeine Informationen

  • Der Abschnitt basiert, sofern nicht anders gekennzeichnet, auf diesen Referenzen.1-3

Definition

  • Einnahme von Eisen in toxischer oder Symptome verursachender Dosis1
  • Eine Vergiftung kann in hohen Dosen tödlich verlaufen.

Häufigkeit

  • Einnahme exzessiver Dosen per os bei Erwachsenen gelegentlich in suizidaler Absicht, bei Kindern in der Regel akzidentell.4
  • Hohe Dunkelziffer, daher keine validen Daten
  • Am häufigsten bei Kindern unter 5 Jahren infolge unzureichend geschützter Aufbewahrung

Ätiologie und Pathogenese

  • Freies, nicht gebundenes Eisen ist zytotoxisch und schädigt lokal die Darmschleimhaut.
  • 10 % des eingenommenen Eisens (Fe2+) wird aktiv in Form von Ionen im Dünndarm absorbiert.
    • Nach Absorption wird das Eisen als Fe3+ im Speicherprotein Ferritin in der Schleimhaut gespeichert.
    • Von dort aus wird das Eisen weiter in Leber, Milz und Knochenmark transportiert zur weiteren Speicherung in Ferritin oder zum Einbau in Häm-Moleküle.
  • Den Transport des Eisens übernimmt das Transportprotein Transferrin.
    • Wenn die Eisenbindungskapazität des Blutes überschritten wird (Serum-Eisen > 500 μg/dl [> 90 µmol/l]), können freie Ionen Gewebeschäden verursachen, u. a. in Leber und Herz.
  • Bei Überdosen wird die maximale Konzentration im Serum in der Regel innerhalb von 4–6 Stunden erreicht. Nach der Einnahme von Depot- oder Sustained-Release-Präparaten innerhalb von 8 Stunden.

Toxische Dosis

  • Bei Kindern sind je nach Alter, Größe und Gewicht Dosen ab ca. 1 g Eisen(II)sulfat per os lokal ätzend und systemisch toxisch.4
  • Als letale Dosis werden für Kinder ca. 2 g, für Erwachsene 10–50 g per os, als letale Serum-Konzentration > 1.000 (> 179 µmol/l) µg/dl 2–4 h nach Einnahme angegeben.4
  • Bei Patient*innen, die weniger als 20 mg/kg KG freies Eisen einnehmen, treten meist keine Symptome auf.
  • Eine Einnahme von 20–60 mg/kg KG kann Symptome einer schweren Intoxikation hervorrufen, doch ist das nicht zwingend der Fall.1
  • Die Einnahme von > 60 mg/kg KG kann zu einer schweren Intoxikation führen.

Toxizität

  • Freies ungebundenes Eisen ist toxisch für vitales Gewebe und wirkt lokal ätzend auf die Darmschleimhaut.
  • Die toxischen Wirkmechanismen umfassen:
    • Nekrose der Schleimhautzellen
    • gestörte Kapillarpermeabilität
    • Veränderungen der Lipidmembran der Mitochondrien
    • Hemmung enzymatischer Prozesse des Citrat-Zyklus
    • Umschaltung der oxidativen Phosphorylierung
    • unmittelbare Vasodilatation
    • Hemmung der Serumproteasen (Thrombin).
  • Lokale Toxizität zeigt sich meist durch Bauchschmerzen, Erbrechen, Durchfall und gastrointestinale Blutungen.
  • Eine systemische Toxizität tritt als Folge von Herzkreislauf- und Leberschäden auf.1

Prädisponierende Faktoren

  • Unvorsichtige Aufbewahrung von Eisentabletten
  • Suizidalität
  • Sehschwäche

ICPC-2

  • A84 Vergiftung durch medizinische Substanz

ICD-10

  • T45.- Vergiftung durch primär systemisch und auf das Blut wirkende Mittel, anderenorts nicht klassifiziert
    • T45.4 Eisen und dessen Verbindungen

Diagnostik

  • Der Abschnitt basiert, sofern nicht anders gekennzeichnet, auf diesen Referenzen.1-3

Diagnostische Kriterien

  • Informationen aus der Anamnese bezüglich der Einnahme von toxischen Mengen an Eisen
    • Symptomatische Patient*innen sollten unabhängig von der eingenommenen Menge behandelt werden.
  • Serum-Eisen > 500 µg/dl (> 90 µmol/l) weist auf eine schwere Vergiftung hin, dabei sind jedoch auch die Einnahmezeit und -menge zu beachten.

Differenzialdiagnosen

  • Vergiftungen mit anderen Substanzen (Aspirin, Theophyllin, organische Phosphate, Organophosphate, Nikotin, nichtsteroidale Antirheumatika, Pilze, Colchizin)
  • Delir
  • Infektionen

Anamnese

  • 30–120 min nach der Einnahme treten häufig Bauchschmerzen, Übelkeit, Erbrechen und Durchfall auf.
  • Das Fehlen gastrointestinaler Symptome im Verlauf der ersten 6 Stunden nach der Einnahme schließt eine schwere Vergiftung praktisch aus (jedoch Vorsicht bei Depotpräparaten!).
  • Gastrointestinale Phase (30 min bis 6 h nach der Einnahme)
    • Bauchschmerzen, Erbrechen, Durchfall, Bluterbrechen, Teerstuhl, Abgeschlagenheit, Schock und metabolische Azidose
    • Das Erbrechen stellt den empfindlichsten Indikator für eine schwere Vergiftung in dieser Phase dar.1
    • Bei den meisten Patient*innen mit einer leichten bis mittleren Eisenvergiftung werden die nächsten Phasen nicht erreicht, und die Symptome bilden sich oft innerhalb von 4–6 Stunden zurück.
  • Latenzphase (10–14 h nach der Einnahme)
    • Eine scheinbare Erholung tritt ein.
    • Diese Phase dauert nur kurz an oder kann bei Menschen mit einer schweren Vergiftung völlig fehlen.
    • Ob die Betroffenen sich in dieser Phase befinden oder es sich um eine milde Vergiftung handelt, die gerade abklingt, ist schwierig zu beurteilen.
  • Schock und metabolische Azidose (12–48 h nach der Einnahme)
    • meist mit Koagulopathie vergesellschaftet
  • Hepatotoxizität/Lebernekrose (12–48 h nach der Einnahme)
  • Darmverschluss (2–5 Wochen nach der Einnahme)
    • verursacht durch Narbenbildung im Magen-Darm-Trakt, insbesondere im Antrum und Pylorus des Magens

Wichtige Fragen

  • Wie viele Tabletten wurden genommen? Welches Präparat? Enterotabletten?
    • Soll die Menge des eingenommenen Eisens berechnet werden, sollte der Eisengehalt der Tabletten berücksichtigt werden (Eisensulfat 20 %, Eisenfumarat 33 %).
    • Angaben darüber, wie viele Tabletten ein Kind geschluckt hat, sind oft unzuverlässig.
  • Wann fand die Einnahme statt? Einnahme auf einmal oder über längere Zeit?
  • Zusätzlich Alkohol/Drogen/andere Tabletten eingenommen?
  • Hat Patient*in erbrochen?
  • Wurden weitere Maßnahmen veranlasst?

Klinische Untersuchung

  • Auskultation von Herz, Lungen und Abdomen
  • Tastuntersuchung des Abdomens
  • Mögliche Symptome erfragen:
    • Erbrechen
    • Durchfall, evtl. grauschwarz/mit Blut versetzt
    • Krämpfe
    • Hypotonie
    • Tachykardie/Bradykardie
    • Koma.

Phase 1 (1–6 h nach Einnahme)4

  • Bauchschmerzen, Erbrechen und Durchfall
  • Hämorrhagische Gastroenteritis
  • Schwäche, Kollaps (Vasodilatation), metabolische Azidose und Schock mit Todesfolge

Phase 2 (10–14 h nach Einnahme)4

  • Kurze Erholungsphase mit scheinbarer Besserung
  • Nicht alle Betroffenen durchlaufen dieses Stadium.

Phase 3 (12–48 h nach Einnahme)4

  • Kann bei schweren Vergiftungen auch früher einsetzen.
    • Fieber, Krämpfe, Lähmungen, Koma
    • Leukozytose, metabolische Azidose, Gerinnungsstörungen
    • EKG: T-Inversion
    • toxische Hepatitis mit Leberzellnekrose (GPT-Anstieg)
    • Nierenschädigung (Tubulusnekrose)
  • Tödlicher Ausgang innerhalb von 1–3 Tagen möglich

Phase 4 (2–5 Wochen nach Einnahme)4

  • Strikturen im Magen-Darm-Trakt aufgrund von narbigen Verwachsungen nach Verätzung
  • Leberzirrhose
  • ZNS-Schädigung

Ergänzende Untersuchungen im Krankenhaus

  • Eine stationäre Einweisung ist in der Regel sinnvoll zur Sicherstellung einer ausreichenden Diagnostik.
  • Bestimmung von:
    • Serum-Eisen zur Bestätigung der Eisenaufnahme und Feststellung des Schweregrades
    • TIBC ist nicht geeignet für das Monitoring von Patient*innen mit Eisenvergiftung.2
  • Bestimmung des Schweregrads, Messung des Serum-Eisens 2–4 Stunden nach der Einnahme4
    • 350 µg/dl (63 µmol/l): leichte Vergiftung
    • ab 500 µg/dl (90 µmol/l): schwere Vergiftung
    • 1.000 µg/dl (180 µmol/l): schwerste Vergiftung
    • > 1.000 µg/dl (> 180 µmol/l): potenziell letal
  • Wenn keine schnelle Bestimmung des Serum-Eisens möglich ist, können die folgenden Befunde eine schwere Vergiftung anzeigen:
    • Leukozytose (> 15 x 109)
    • Hyperglykämie (> 150 mg/dl [> 8,3 mmol/l])
    • Durchfall/Erbrechen
    • Darstellung von Tablettenresten in Abdomenübersicht-Röntgenaufnahme
  • Weitere Blutuntersuchungen

Erweiterte Diagnostik

  • Röntgenuntersuchung (Abdomenübersicht)
    • Tabletten sind im Röntgen darstellbar, aufgelöste Tabletten nicht.
    • Depottabletten sind wahrscheinlich längere Zeit nach der Einnahme nachweisbar.

Indikationen zur Überweisung

  • Ein stationärer Krankenhausaufenthalt ist bei Verdacht oder bei Symptomen einer Überdosierung angezeigt.

Therapie

  • Der Abschnitt basiert, sofern nicht anders gekennzeichnet, auf diesen Referenzen.1-3

Therapieziel

  • Komplikationen verhindern.

Allgemeines zur Therapie

  • Giftnotruf/Ginftinformationszentrum kontaktieren.
  • Provozieren von Erbrechen wird nicht als Routinemaßnahme angesehen.5
  • Die Gabe von Milch kann nach Einnahme von Eisenpräparaten sinnvoll sein5, da sich Eisen-Protein-Komplexe bilden, jedoch ist diese Bindung nicht von Dauer und kann daher auch eine Steigerung der Bioverfügbarkeit des Eisens induzieren.4
  • Magenspülung
    • Wenn weniger als 2 h seit der Tabletteneinnahme vergangen und die Schutzreflexe erhalten sind.
    • Kohlegabe ist nicht sinnvoll, weil sie kein Eisen bindet.
    • Patient*innen mit nur sehr leichten Symptomen nach der Einnahme benötigen lediglich eine symptomatische Behandlung.
  • Intravenöse Flüssigkeitszufuhr
    • Ist großzügig bei gastrointestinalen Symptomen zu verabreichen.
    • Bei Schock ist eine aggressive Substitution von Flüssigkeit und evtl. Blutprodukten empfohlen.
  • Deferoxamin oder Deferasirox (s. u.)5
  • Patient*innen mit einer schweren Vergiftung sollten schnell behandelt und stationär überwacht werden.
  • Sind die Patient*innen nach mehreren Stunden Beobachtung klinisch unauffällig und ist auch der Serum-Eisen-Wert weiterhin niedrig, kann die Entlassung erfolgen.

Empfehlungen für Patient*innen

  • Die Einnahme von medizinischer Kohle ist nicht sinnvoll.
  • Schnelle Beförderung zum Krankenhaus (Rettungsdienst)

Medikamentöse Therapie

Deferoxamin

  • Metallbindende Verbindung (Chelator)
    • Bindet dreiwertiges Eisen mit hoher Affinität und bildet die wasserlösliche Verbindung Ferrioxamin, das über den Urin ausgeschieden wird.6
    • 1 g bindet ca. 85 mg Eisen.4
    • Um das im Hämoglobin und Cytochrom gebundene Eisen konkurriert Deferoxamin nicht.6
    • Der Urin ist nach Einnahme häufig rot gefärbt.
  • Indikation
  • Gabe so früh wie möglich, da sich das Eisen während des ersten Tages nach Einnahme in steigendem Maße im Gewebe verteilt.
  • Kann enteral nicht resorbiert werden, die orale Gabe vermindert jedoch die enterale Eisenaufnahme.6
  • Eine intramuskuläre Gabe ist möglich, im Notfall ist jedoch die i. v. Gabe vorzuziehen.
  • Intravenöse Gabe bei der Entwicklung starker gastrointestinaler Beschwerden, Schock oder Koma1
  • Dosierung
    • kontinuierlich 15 mg/kg/h i. v. in 5-prozentiger Glukoselösung4
    • In Abhängigkeit vom Schweregrad2 max. 35 mg/kg KG/h, doch erhöht sich dadurch das Risiko für Hypotonie, Erytheme und Urtikaria.
    • Die maximale Tagesdosis wird mit 80 mg/kgKG angegeben.4
  • Nebenwirkungen
    • bei schneller Infusion Tachykardie und Blutdruckabfall4
    • Hypotonie und Entwicklung eines akuten Atemnotsyndroms (ARDS)1
    • bei längerer Anwendung Katarakt, Kollapsneigung, Nephro- und Neurotoxizität4
  • Kontraindikation: Niereninsuffizienz4

Deferasirox

  • Wie Deferoxamin ein Komplexbildner, der die Ausscheidung von Eisen steigert.
  • Gute orale Verträglichkeit und Bioverfügbarkeit7
  • In Deutschland besteht jedoch keine Zulassung zur Behandlung der akuten Eisenvergiftung.

Weitere Therapien

  • Aspiration und Magenspülung1
  • Anterograde Darmspülung (jedoch umstritten)2

Symptomatische Behandlung

  • Intravenöse Flüssigkeitszufuhr bei allen Patient*innen mit signifikanten Symptomen

Prävention

  • Arzneimittel – auch nicht verschreibungspflichtige – außerhalb der Reichweite von Kindern aufbewahren.

Monitoring

  • Überwachung der Atmung und Sauerstoffsättigung
  • Eine intravenöse Flüssigkeitstherapie ist entscheidend, da ein hypovolämischer Schock die häufigste Todesursache in frühen Stadien der Vergiftung darstellt.
  • Überwachung im Hinblick auf Leber- und Nierenschäden, Gerinnungsstörungen, Perforation des Gastrointestinaltrakts und Sepsis

Verlauf, Komplikationen und Prognose

  • Der Abschnitt basiert, sofern nicht anders gekennzeichnet, auf diesen Referenzen.1-3

Verlauf

  • Häufig lassen sich 4 Phasen beobachten (s. o.).
  • Die Verläufe unterscheiden sich je nach Intoxikationsgrad.
  • Befinden sich Patient*innen 72 Stunden nach Intoxikation in einem stabilen Zustand, so ist die Prognose in der Regel sehr gut.

Komplikationen

Prognose

  • Meistens gut mit vollständiger Erholung
  • Selten schwere Vergiftungen

Quellen

Literatur

  1. Liebelt EL, Burns MM, Wiley JF. Acute iron poisoning. Wolters Kluwer 2021; UpToDate, last updated 2022. www.uptodate.com
  2. Madiwale T, Liebelt E. Iron: not a benign therapeutic drug. Curr Opin Pediatr 2006; 18: 174. journals.lww.com
  3. Ho-Wang Y, Becker w. Iron Toxicity. National Library of Medicine. Last Update: June 27, 2022. www.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Benecke J, Benecke M, Eckert K-G, Erber B, Golly IC, Kreppel H, Liebl B, Mückter H, Reichl F-X, Szinicz L, Zilker T. Taschenatlas der Toxikologie Substanzen, Wirkungen, Umwelt. Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York: Franz-Xaver Reichl, 2002.
  5. Müller D, Desel H. Common causes of poisoning— etiology, diagnosis and treatment.. Dtsch Arztebl Int 2013; 110(41): 690-700. doi:10.3238/arztebl.2013.0690 www.aerzteblatt.de
  6. Lüllmann H, Mohr K, Wehling M. Pharmakologie und Toxikologie Arzneimittelwirkungen verstehen – Medikamente gezielt einsetzen. Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York: Heinz Lüllmann, 2003.
  7. Griffith EA, Fallgatter KC, Tantama SS, Tanen DA, Matteucci MJ. Effect of Deferasirox on Iron Absorption in a Randomized, Placebo-Controlled, Crossover Study in a Human Model of Acute Supratherapeutic Iron Ingestion. Ann Emerg Med. 2011; 58: 69-73. doi:10.1016/j.annemergmed.2010.11.020 www.druglib.com

Autor*innen

  • Moritz Paar, Dr. med., Facharzt für Allgemeinmedizin, Münster/W
  • Die ursprüngliche Version dieses Artikels basiert auf einem entsprechenden Artikel im norwegischen hausärztlichen Online-Handbuch Norsk Elektronisk Legehåndbok (NEL, https://legehandboka.no/).

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