Chrom – Nebenwirkungen

Dreiwertige Chromverbindungen – Cr+3

Eine orale Verabreichung von dreiwertigen Chrom führt zu keinen nachteiligen Wirkungen [4].Studien mit 1.000 µg (Mikrogramm) Chrom⁺³ pro Tag, zumeist als Picolinat, über mehrere Monate haben die Sicherheit dieses Mikronährstoffes (Vitalstoff) demonstriert – es zeigten sich keine nachteiligen Nebenwirkungen [5, 6]. Es gibt allerdings isolierte Berichte über Nierenversagen und Leberversagen nach der Verwendung von Chrompicolinat – so, wie es in den USA Verwendung findet. Hierbei wurden Dosen zwischen 600 und 2.400 µg/d über mehrere Wochen von den Betroffenen eingenommen [3]. Die Relevanz dieser Berichte ist noch nicht abschließend geklärt – es wird jedoch empfohlen, dass Personen mit Vorerkrankungen der Nieren oder der Leber ihren Chromverbrauch einschränken sollten [3]. 

Eine akute Vergiftung mit dreiwertigem Chrom führt zu Erbrechen, Diarrhoe (Durchfall), Blutungen bis hin zum Herzversagen. In einer Einzelfallbeschreibung führte die Aufnahme von 48 g (48.000 mg) dreiwertigen Chroms (als Chromsulfat) zum Tode durch innere Blutungen und Herz- und Nierenversagen [7].

Sechswertige Chromverbindungen – Cr+6

Cr⁺⁶ ist ein starkes Oxidationsmittel und in der Natur nur selten anzutreffen  [3, 4]. Chrom-6-Verbindungen sind zudem sehr unstabil und können spontan reduziert werden. Aus diesem Grund enthalten Lebensmittel kein Chrom im sechswertigen Zustand [3]. Da eine hohe Energie erforderlich ist, um dreiwertiges in sechswertiges Chrom zu oxidieren, können sechswertige Chromverbindungen in biologischen Systemen praktisch nicht entstehen [3]. Inhalierte Cr⁺⁶-Partikel (< 5 µg) können zu 53-85 % in der Lunge durch Endozytose resorbiert werden [1, 2, 5]. Endozytose bezeichnet einen Vorgang, bei dem zellfremdes Material – zum Beispiel ein Flüssigkeitstropfen, bestimmte darin gelöste Substanzen, Makromoleküle oder größere Nahrungsteilchen – in die Zelle durch Einstülpen aufgenommen wird. Im Anschluss des Einstülpungsvorgangs kommt es durch Abschnüren von Teilen der Zellmembran ins Zellinnere zur Entstehung von Vesikeln. Chrompartikel können insbesondere von Arbeitern in der Edelstahl- oder Lederherstellung sowie aus Zement- und Düngemittelfabriken inhaliert werden. Eine vermehrte Cr⁺⁶-Inhalation am Arbeitsplatz reizt die Atemwege sowie Nasenschleimhäute und kann zu Geschwüren am Nasenseptum – durchgehende Scheidewand der Nase, die die beiden Nasenhaupthöhlen trennt –  führen [1, 2]. Zudem klagen Betroffene über Konjunktivitis (Bindehautentzündung), Bronchitis, Asthma bronchiale und verschiedene Pneumokoniosen (Staublunge) [2]. 

Eine orale Intoxikation mit sechswertigem Chrom kann zu folgenden Beschwerden führen [1, 2, 5]: 

• Gastritis (Magenschleimhautentzündung)
• Magen- und Darmulzera – Magen- und Darmgeschwüre
• Diarrhoe (Durchfall), Darmblutungen und blutiges Erbrechen
• Nierenschäden, wie eine tubuläre Nierennekrose – pathologischer (krankhafter) Untergang einzelner oder mehrerer Zellen des Nierengewebes
• Leukozytopenie – Mangel an Leukozyten (weiße Blutkörperchen) im Blut, der mit einer erhöhten Infektionsgefahr einhergeht
• Leberschäden, Hämolyse bei akuter Niereninsuffizienz (Nierenschwäche) – Zerstörung der Erythrozyten (rote Blutkörperchen)
• Krämpfe, Kreislaufkollaps
• Myokardschäden (Herzmuskelschädigungen)
  

Hautkontakt mit Cr⁺⁶ kann Allergien oder Ekzeme und schwer heilende Haut- und Schleimhautulzera – Haut- und Schleimhautgeschwüre – zur Folge haben [1, 5]. Untersuchungen ergaben, dass sich sechswertiges Chrom im Gegensatz zu dreiwertigem Chrom  schädigend auf die DNA auswirkt und ein Karzinogen für den Menschen darstellt [1, 2]. Es wird vermutet, dass Cr⁺⁶ im Inneren der Zelle zu Cr⁺³ reduziert wird, wobei aktiver Sauerstoff als schädigende Substanz entsteht [1].

Eine langjährige Cr⁺⁶-Inhalation kann insbesondere zu Lungentumoren führen [1, 5].

Die oben angegebene sichere tägliche Höchstmenge gilt ausdrücklich nicht für die dreiwertige Chromverbindung Chrompicolinat.

Sechswertiges Chrom ist anthropogener Natur (auf den Menschen zurückzuführen) und kommt weder in der Natur, noch in Lebensmitteln oder Nahrungsergänzungen vor.

Des Weiteren wurde folgendes Fachbuch für die Verfassung dieses Artikels herangezogen [8].

Literatur

1. Biesalski HK (2024). Vitamine, Spurenelemente und Minerale. Indikationen, Diagnostik, Therapie. (3. Auflage). Thieme Verlag
2. Biesalski HK, Bischoff SC, Pirlich M & Weimann A (Hrsg.) (2017). Ernährungsmedizin. Nach dem Curriculum Ernährungsmedizin der Bundesärztekammer (5. Aufl.). Thieme Verlag
3. Bundesinstitut für Risikobewertung: Domke A, Großklaus R, Niemann B, Przyrembel H, Richter K, Schmidt E, Weißenborn A, Wörner B, Ziegenhagen R (Hrsg.) Verwendung von Mineralstoffen in Lebensmitteln – Toxikologische und ernährungsphysiologische Aspekte, Teil 2, BfR-Hausdruckerei Dahlem, 2004
4. Elmadfa, Leitzmann: Ernährung des Menschen. 279-281, Verlag Eugen Ulmer Stuttgart; 2004; 4., korrigierte und aktualisierte Auflage 
5. Pasman WJ, Westerterp-Plantenga MS, Saris WHM: The effectiveness of long-term supplementation of carbohydrate, chromium, fibre, and caffeine on weight maintenance. Int J Obes Relat Metab Disord. 1997 Dec;21(12):1143-51.
6. Schmidt E, Schmidt N: Leitfaden Mikronährstoffe. 262-265, Urban & Fischer Verlag; München, Februar 2004
7. Report of the Expert Group on Vitamins and Minerals: Safe Upper Levels for Vitamins and Minerals. Food Standards Agency Publications 2003
8. Hahn A, Ströhle A & Wolters M (2023). Ernährung. Physiologische Grundlagen, Prävention, Therapie (4. Auflage). Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft