Arsen: der Weg im Körper

Diese Seite zeigt den biochemischen Weg der Substanz Arsen: wie sie in den Körper gelangt, welche Stationen sie durchläuft und welche Schritte sie berührt. Jede Aussage hat eine Quelle. Die Seite beschreibt allgemeines Lehrbuchwissen und sagt nichts über einen einzelnen Menschen.

Kurz erklärt

Arsen ist ein Halbmetall, das in Böden, Grundwasser und Lebensmitteln vorkommt. Im Körper wird anorganisches Arsen über das Enzym AS3MT methyliert; dreiwertige Formen binden an Schwefelgruppen von Eiweißen.

Der Weg Schritt für Schritt

1. Arsen in der Umwelt → Arsenat und Arsenit Anorganisches Arsen liegt als Arsenat (fünfwertig) oder als Arsenit (dreiwertig) vor. Arsenat gleicht im Bau dem Phosphat, Arsenit bindet an Schwefelgruppen. Quelle 1, 4
2. Arsenat und Arsenit → In die Darmzelle Transporter Arsenat gelangt über Transportwege für Phosphat in die Zelle, Arsenit über Aquaglyceroporine — Kanäle, die auch Glycerin durchlassen — und über Zucker-Transporter. Quelle 2
3. In die Darmzelle → Arsen im Blut Aus der Darmwand gelangt Arsen ins Blut und von dort in die Leber und in andere Gewebe. Quelle 1, 2
4. Arsen im Blut → Haut, Haare, Nägel · Keratin Keratin, das Eiweiß von Haut, Haaren und Nägeln, enthält viele Schwefelgruppen. Dreiwertiges Arsen bindet daran und bleibt dort über längere Zeit gebunden. Quelle 1, 4
5. Arsenit in der Zelle → MMA(V) AS3MT · SAM Das Enzym AS3MT überträgt eine Methylgruppe von SAM auf Arsenit; dabei entsteht Monomethylarsonsäure. Quelle 3
6. MMA(V) → MMA(III) · Glutathion Glutathion und verwandte Schwefelverbindungen reduzieren MMA(V) zur dreiwertigen Form MMA(III), die AS3MT ein zweites Mal methylieren kann. Quelle 3, 1
7. MMA(III) → DMA(V) AS3MT · SAM Eine zweite Methylgruppe von SAM führt zur Dimethylarsinsäure. Sie ist die Form, die im Urin überwiegt. Quelle 3, 1
8. DMA(V) → Ausscheidung im Urin Methylierte Formen verlassen die Zelle über Transportproteine und werden über die Niere ausgeschieden; ein Teil gelangt mit der Gallenflüssigkeit in den Darm. Quelle 2
9. Arsenit in der Zelle → Bindung an Thiole Dreiwertiges Arsen bindet mit hoher Vorliebe an Schwefelgruppen (Thiole) von Eiweißen und an Glutathion; benachbarte Thiole bindet es besonders fest. Quelle 4
10. Bindung an Thiole → Liponsäure Die Liponsäure im Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex trägt zwei benachbarte Schwefelgruppen — genau die Anordnung, an die dreiwertiges Arsen bindet. Quelle 5
11. Pyruvat → Acetyl-CoA PDH-Komplex · Liponsäure Der Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex baut Pyruvat zu Acetyl-CoA um. Ist die Liponsäure durch dreiwertiges Arsen besetzt, läuft dieser Umbau langsamer. Quelle 5

Cofaktoren dieses Weges

• SAM (S-Adenosylmethionin) — Methylgruppen-Spender der AS3MT, die Arsenit zweimal methyliert Quelle 3
• Glutathion — Reduziert MMA(V) zu MMA(III) und bindet dreiwertiges Arsen über seine Schwefelgruppe Quelle 1, 3Im ORY-Katalog als Laborwert: Glutathion (GSH)
• Folsäure — Liefert im Ein-Kohlenstoff-Stoffwechsel Methylgruppen für die Bildung von SAM Quelle 6Im ORY-Katalog als Laborwert: Folsäure
• Vitamin B12 — Cofaktor der Methionin-Synthase, die Methionin für die Bildung von SAM zurückgewinnt Quelle 6Im ORY-Katalog als Laborwert: Vitamin B12
• Methionin — Aminosäure, aus der mit ATP der Methylgruppen-Spender SAM entsteht Quelle 6Im ORY-Katalog als Laborwert: Methionin
• Liponsäure — Trägt im Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex zwei benachbarte Schwefelgruppen Quelle 5
• Selen — Bildet mit dreiwertigem Arsen und Glutathion eine gemeinsame Verbindung, die über die Galle geht Quelle 7Im ORY-Katalog als Laborwert: Selen

Quellen

1. Watanabe T, Hirano S. Metabolism of arsenic and its toxicological relevance. Arch Toxicol 2013 · PubMed 22811022
2. Roggenbeck BA, Banerjee M, Leslie EM. Cellular arsenic transport pathways in mammals. J Environ Sci (China) 2016 · PubMed 28007179
3. Thomas DJ, Li J et al. Arsenic (+3 oxidation state) methyltransferase and the methylation of arsenicals. Exp Biol Med (Maywood) 2007 · PubMed 17202581
4. Shen S, Li XF et al. Arsenic binding to proteins. Chem Rev 2013 · PubMed 23808632
5. Bergquist ER, Fischer RJ et al. Inhibition by methylated organo-arsenicals of the respiratory 2-oxo-acid dehydrogenases. J Organomet Chem 2009 · PubMed 20161290
6. Abuawad A, Bozack AK et al. Nutrition, one-carbon metabolism and arsenic methylation. Toxicology 2021 · PubMed 33905762
7. Ponomarenko O, La Porte PF et al. Selenium-mediated arsenic excretion in mammals: a synchrotron-based study of whole-body distribution and tissue-specific chemistry. Metallomics 2017 · PubMed 29058732

Verwandte Wege

• Quecksilber — Glutathion (GSH), Methionin

Stand 2026-09-18. Entwurf, von Claude nach Schema v2 geschrieben; Quellen in PubMed geprüft; fachliche Freigabe offen
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