Das Verdauungssystem verwandelt Nahrung durch koordinierte mechanische und chemische Prozesse in absorbierbare Moleküle. Der Dünndarm – speziell Duodenum und Jejunum – ist der primäre Ort der Nährstoffaufnahme und nutzt spezialisierte Transporter für jede Makro- und Mikronährstoffklasse.
Standortspezifische Aufnahme-Mechanismen
Kohlenhydrate
- Verdauung: Speichelamylase (Mund) → pankreatische Amylase (Duodenum) → Bürstenzrandenzyme (Sukrase-Isomaltase, Maltase-Glucoamylase, Laktase) liefern Monosaccharide.
- Aufnahme (Duodenum/Jejunum): Glucose/Galactose via SGLT1 (Na⁺-gekoppelter aktiver Transport). Fruktose via GLUT5 (fazilitierte Diffusion). Alle verlassen den Enterozyten via GLUT2 in das Pfortenblut.
Proteine
- Verdauung: Pepsin (Magen) → pankreatische Proteasen (Trypsin, Chymotrypsin, Carboxypeptidasen) + Bürstenzrandenpeptidasen → Aminosäuren, Di-/Tripeptide.
- Aufnahme (Duodenum/Jejunum): Aminosäuren über mehrere spezifische Transporter (Na⁺-abhängig). Di-/Tripeptide via PEPT1 (H⁺-gekoppelt) → intrazellulär hydrolysiert. Hohe Kapazität, niedrige Sättigung.
Lipide (Fette)
- Verdauung: Linguale/gastrische Lipase (gering) → Galle-Emulgation (kritisch) → pankreatische Lipase → 2-Monoglyceride + freie Fettsäuren + Cholesterin.
- Mizellbildung: Gallsalze bilden gemischte Mizellen, die Lipide für den Schleimhautzugang solublisieren.
- Aufnahme (Jejunum/Ileum): Passive Diffusion über die apikale Membran → Re-Esterifizierung im ER → Chylomikonzusammenbau (ApoB-48) → Exozytose in Laktäen (Lymphatik) → Thoraxductus → systemischer Kreislauf.
Vitamine
- Fettlöslich (A, D, E, K): Co-absorbiert mit diätetischen Lipiden via Mizellen. Erfordern Galle & pankreatische Lipase. Chylomikon-Transport.
- Wasserlöslich (B-Komplex, C): Spezifische Transporter im Dünndarm. Vitamin B12: Erfordert Intrinsic Factor (IF) von den Parietalzellen → Cubam-Rezeptor (Cubilin/Amnionless) im terminalen Ileum. Kritische Unterscheidung.
Mineralstoffe
- Eisen: Duodenum. Häm-Eisen (Häm-Transporterprotein 1) vs. Nicht-Häm-Eisen (DMT1 + Ferrireduktase). Verbessert durch Vitamin C, gehemmt durch Calcium, Phytate, Tannine.
- Calcium: Duodenum/Jejunum. Aktiv (TRPV6, Calbindin-D9k, vitamin-D-abhängig) + passiv parazellulär.
- Magnesium, Zink, Selen, Kupfer: Im gesamten Dünndarm; spezifische Transporter (TRPM6/7, ZIP/ZnT-Familien).
Wasser
- ~80 % im Dünndarm (osmotischer Gradient aus Solut-Aufnahme); ~20 % im Kolon. Aquaporine erleichtern den transzellulären Fluss.
Modifikatoren der Aufnahmeeffizienz
- Darmgesundheit: Mikrobiom-Komposition, Entzündung (IBD, Zöliakie), chirurgische Resektion (Kurzdarmsyndrom).
- Medikamente: PPIs (↓B12, Mg, Fe, Ca), Metformin (↓B12), Antibiotika (Mikrobiom-Störung).
- Alter: ↓Säure, ↓Transporter, ↓Oberfläche.
- Stress, Alkohol, Nährstoff-Nährstoff-Interaktionen (Ca-Fe, Zn-Cu).
Das Verständnis dieser Mechanismen informiert klinische Ernährung, Supplementierungsstrategien und das Management von Malabsorptionssyndromen.
