Nahrungsergänzung

Vitamin D (Calciferole, Vitamin-D-Hormon)

Nach seiner Entdeckung in den 1920er-Jahren hatte man Vitamin D3 nur im Hinblick auf seine Funktion im Calcium- und Knochenstoffwechsel betrachtet. Viele Forschungsergebnisse der vergangenen Jahre haben allerdings gezeigt, dass Vitamin D3 auch einen wichtigen Einfluss auf das Immunsystem (Tab. 1) sowie auf die Zelldifferenzierung und das Zellwachstum ausübt.

Die stoffwechselaktive Verbindung 1,25-(OH)2-Vitamin D3 (Calcitriol) ist ein Steroidhormon, das seine physiologischen Effekte überwiegend über die Wechselwirkung mit Vitamin-D-Rezeptoren ausübt. Ein unzureichender Vitamin-D-Status (25-OH-Vitamin D3 = Calcidiol im Serum < 70 nmol/l) spielt wahrscheinlich eine wichtige Rolle in der Pathogenese zahlreicher chronischer Erkrankungen wie Autoimmunerkrankungen, Diabetes mellitus Typ 1 und 2, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebserkrankungen.

Aktuell

Eine guter Vitamin-D3-Status (Calcidiol im Serum 80–200 nmol/l) scheint das Risiko für die Entwicklung altersassoziierter Erkrankungen und Störungen des Immunsystems vorzubeugen, indem er den Alterungsprozess der Leukozyten verlangsamt. Vitamin D3 ist ein potenter Inhibitor der proinflammatorischen Immunantwort und vermindert die Zellteilungsrate der Leukozyten, wie an der Länge der Telomere in den Leukozyten zu erkennen ist. Telomere bilden die Enden unserer Chromosomen und sind essenziell für deren Stabilität. Mit jeder Zellteilung werden sie etwas kürzer. Unterschreitet die Telomerlänge ein kritisches Minimum, kann sich die Zelle nicht mehr weiter teilen. Es tritt dann der programmierte Zelltod oder ein permanenter Wachstumsstopp ein. Telomere sind sozusagen eine in die Zelle eingebaute "Lebenszeituhr", die jede Zellteilung mitzählt. In einer kürzlich publizierten, in England mit 2160 Frauen zwischen 18 und 79 Jahren durchgeführten Studie wurden die Vitamin-D3-Serumspiegel gemessen und anschließend mit der Länge der Telomere in den Leukozyten verglichen [1]. Nach der Anpassung der Ergebnisse an das jeweilige Alter der Frau und Korrektur störender Faktoren zeigte sich, dass Frauen mit höherem Vitamin-D3-Serumspiegel längere Telomere haben. Der Abstand bei der Telomerlänge zwischen dem oberen und unteren Tertil (Unterteilung der Datenverteilung in drei gleich große Teile) der Vitamin-D3-Serumspiegel betrug 107 Basenpaare. Das entspricht einer Lebenszeit von fünf Jahren. Der Abstand wurde mit steigenden Werten für das C-reaktive Protein – einen Parameter für systemische Entzündungen – noch größer.Der Leiter der Studie, Brent Richards, kommentierte diese Ergebnisse wie folgt: "Damit ist möglicherweise zum ersten Mal nachgewiesen worden, dass Menschen mit höheren Vitamin-D-Werten langsamer altern […] und warum Vitamin D bei mit der Alterung zusammenhängenden Krankheiten (z. B. Krebs) einen schützenden Effekt hat."Tipp Kennen Sie Ihren Vitamin-D3-Status? Wenn nein, so lassen Sie ihn doch einmal labordiagnostisch (Calcidiol im Serum; gute Normalwerte: 80–160 nmol/l) erfassen! Sie werden erstaunt sein, wie schlecht Sie gerade in den Wintermonaten mit Vitamin D3 versorgt sind!

Kompakt* Vitamin D (Calciferole, Vitamin-D-Hormon)

Vitamin D (Calciferole), ist der Oberbegriff für eine Gruppe von Seco-Steroiden mit Vitamin-D-Aktivität. Man unterscheidet zwischen dem synthetischen Ergocalciferol (Vitamin D2) und dem in tierischen Lebensmitteln vorkommenden Colecalciferol (Vitamin D3). Von besonderer Bedeutung sind Vitamin D3 (Calciferol), 25-OH-Vitamin D3 (Calcidiol) und 1,25-(OH)2-Vitamin D3 (Calcitriol: wichtigste metabolisch aktive Form). Calcitriol (Steroidhormon) fungiert als Ligand nukleärer Rezeptoren (VDR), die mit Retinol-X-Rezeptoren (RXR) Dimere (VDR/RXR) bilden und die Genexpression in zahlreichen Geweben steuern (z. B. Darm, Knochen). Knochenstoffwechsel: Aufrechterhaltung der Calciumhomöostase (Ca-Absorption im Darm, Ca-Reabsorption in Nierentubuli) und Phosphathomöostase mit Parathormon und Calcitonin, Mineralisation, Suppression der Nebenschilddrüsenfunktion. Immunmodulation (s. Tab. 1). Haut: Vitamin D hemmt Wachstum und fördert Ausreifung menschlicher Keratinozyten, wirkt antiproliferativ (→ Psoriasis). Herz-/Skelettmuskulatur: Stärkung der Muskelfunktion, neuromuskuläre Koordination, Verstärkung der ventrikulären Kontraktilität. Endokrine Regulation: Transkription hormonsensitiver Gene, negative endokrine Regulation des Renin-Angiotensin-Systems (→ Blutdruck↓). Pankreas: Aufrechterhaltung der Insulinsekretion der β-Zellen des Pankreas (Vitamin-D-Mangel vermindert Insulinsekretion). Antikanzerogene Eigenschaften: Förderung der Zellreifung und -differenzierung, Induktion der Apoptose, Down-Regulation der Telomerase. 1 I.E. Vitamin D3 = 0,025 µg Vitamin D3, 1 µg Vitamin D3 = 40 I. E.Empfohlene Zufuhr (laut D-A-CH): Kinder, Jugendliche, Erwachsene, Schwangere und Stillende je 5 µg (200 I. E.), ab dem 65. Lebensjahr und älter 10 µg (400 I. E.) Vitamin D/d. Säuglinge ab dem Ende der 1. Lebenswoche bis zum Ende des 1. Lebensjahres 10–12,5 µg (400–500 I. E.) Vitamin D/d (Deutsche Gesellschaft für Kinderheilkunde). Kommentar Aufgrund der unzureichenden Vitamin-D-Versorgung in Regionen mit geringer Sonneneinstrahlung wird von einigen Ernährungswissenschaftlern für gesunde Erwachsene mittlerweile eine Supplementierung von 20–50 µg (800–2000 I. E.) Vitamin D3/d gefordert, um unter präventivmedizinischen Aspekten (z.B. Osteoporose-Prophylaxe) adäquate Calcidiolserumspiegel (= 25-OH-Vitamin D3) von 80 bis 100 nmol/l zu erreichen (siehe Grafiken). Die kanadische Osteoporose Gesellschaft empfiehlt Erwachsenen zur Osteoporose-Prophylaxe täglich 20 µg Vitamin D/d (= 800 I. E./d).Vitamin-D-Status: 25-OH-Vitamin-D3 (Calcidiol) im Serum: a) defizitär: < 70 nmol/l; b) gute Versorgung: 80–100 nmol/l; c) Osteoporosetherapie (Wirkspiegel): 100–200 nmol/l. Umrechnung: 2,5 ng/ml = 1 nmol/lEin Grenzwert von 50 nmol/l sollte zu keiner Jahreszeit unterschritten werden. In den Wintermonaten werden die notwendigen Wellenlängen (280–310 nm) für die Vitamin D-Synthese in der Haut durch die Schräge Sonneneinstrahlung in der Atmosphäre herausgefiltert, so dass die Bioverfügbarkeit von Oktober bis März sehr gering ist. Eine Hyperkalzämie durch Vitamin-D-Intoxikation ist begleitet von Calcidiol-Serumspiegeln > 220 nmol/l.Interaktionen mit Arzneimitteln/Nährstoffen: Beeinträchtigung der Resorption/Utilisation: Antazida (z. B. Mg-hydroxid-haltige Antazida), Colchicin, Colestyramin, Colestipol (Bindung von Gallensäuren), Corticoide, Laxanzien, Neomycin, Orlistat, Paraffinöl (bindet fettlösliche Vitamine), Zytostatika, Alkohol; Beschleunigung des Vitamin-D-Abbaus durch Enzyminduktion (CYP): Antiepileptika (Carbamazepin, Phenytoin, Phenobarbital, Primidon, Valproinsäure), Isoniazid, Protease-Inhibitoren, Rifampicin, Calciummangel, Alkohol.Mangel/erhöhter Bedarf: Erhöhter Bedarf: Alter, Säuglinge, Kleinkinder, Schwangerschaft/Stillzeit, dunkle Hautfarbe, Körperverhüllung, Übergewicht; Erkrankungen: Arthrose, Herzinsuffizienz, Hypoparathyreoidismus, schwere Lebererkrankungen, Myopathien, Multiple Sklerose, fortgeschrittene Niereninsuffizienz (verringerte Aktivität der 1α-Hydroxylase), Osteopathien, Psoriasis, Rachitis, Rheuma, Typ-2-Diabetes, Tuberkulose; Ernährung/Lebensstil: Geringe Vitamin-D-Aufnahme (fetter Seefisch), Calciummangel, rein vegetarische Kost, geringe Sonnenlichtexposition, Luftverunreinigungen; Genetische Defekte: Mutationen der 1α-Hydroxylase, des Vitamin-D-Rezeptors; Malabsorption: CED (z.B. Morbus Crohn), Kurzdarmsyndrom, Leber-, Gallenblasenerkrankung, Mukoviszidose, exokrine Pankreasinsuffizienz; Alter: Abnahme der Nierenfunktion, geringe Sonnenlichtexposition, reduzierte Eigensynthese der Haut, Heimbewohner; Winter (Regionen diesseits des 40. Breitengrades): Wellenlängen (280–310 nm) werden durch schräge Sonnenlichteinstrahlung in Atmosphäre herausgefiltert.Mangelsymptome: Allgemein: erhöhte Infektanfälligkeit, depressive Verstimmungen, Müdigkeit, Schwäche, Schlafstörungen; Blut: Abfall der Calcidiol-Spiegel, Anstieg der alkalischen Phosphatase; Herz: Herzmuskelschwäche, Stauungsinsuffizienz; Knochen: Erhöhte Knochenresorption (erhöhte Pyridinium-Crosslinks Exkretion), Skelettdeformierungen (Rachitis, Osteomalazie), erhöhtes Frakturrisiko, Wachstums-, Entwicklungsstörungen (Kinder); Parathormon: Sekundärer Hyperparathyreoidismus (PTH-Anstieg); Muskulatur: Muskelschwäche, erhöhte Sturzrate im Alter, Myopathien, Spasmophilie, Tetanie; Erhöhtes Risiko für: Typ-1-Diabetes, Darm-, Mamma-, Prostatakarzinom, Non-Hodgkin-Lymphom, Herzinsuffizienz, Hypertonie (Stimulierung der Reninexpression), Influenza, Multiple Sklerose. Bei Tagesdosen > 2000 I. E. Vitamin D3/d oder langfristiger Anwendung sollte der Serumcalciumspiegel mindestens alle 3–6 Monate kontrolliert werden. Eine Vitamin-D-induzierte Hyperkalzämie ist durch Calcidiol-Serumspiegel von über 220 nmol/l begleitet. Die Halbwertszeit von Calcidiol beträgt etwa 1–2 Monate.Einnahme: Zu oder nach den Mahlzeiten; Voraussetzung für die optimale Wirksamkeit von Calcitriol ist eine ausreichende Calciumzufuhr. Bei Niereninsuffizienz sollte 1-α-OH-Vitamin D3 eingesetzt werden.Gegenanzeigen: absolut: Hyperkalzämie (Ca-Serumspiegel > 2,7 mmol/l); relativ: Nierensteinanamnese, Sarkoidose, Immobilisation.Nebenwirkungen: Hypervitaminose D: Eine Hypervitaminose D ist generell gekennzeichnet durch einen Anstieg der Calcidiol-Serumspiegel auf Werte von 400 bis 1250 nmol/l (160–500 ng/ml), wobei jedoch auch geringere Anstiege mit einer toxischen Wirkung verbunden sein können. Im Anfangsstadium verläuft die Intoxikation häufig symptomfrei. Danach können – in Abhängigkeit von der Dosis und Behandlungsdauer – als Folge der schweren und andauernden Hyperkalzämie und Hyperkalziurie akute Herzrhythmusstörungen, Schwäche, Müdigkeit, Kopfschmerzen sowie Übelkeit, Erbrechen und Bewusstseinsstörungen auftreten. Frühe renale Symptome einer Hyperkalzämie sind Polyurie und Polydipsie aufgrund verminderter Konzentrierungsfähigkeit der Nieren. Hyperkalzämie: Eine Hyperkalzämie durch Vitamin-D-Intoxikation ist begleitet von Calcidiol-Serumspiegeln über 220 nmol/l. Das Risiko einer Hyperkalzämie steigt ab einer regelmäßigen täglichen Zufuhr von etwa 100 µg (4000 I. E.) Vitamin D3. Hinweis: Für gesunde Erwachsene ist dauerhaft eine Zufuhr von bis zu 2000 I. E. (50 µg) Vitamin D/d unbedenklich.

Literatur

[1] Yokoyama, M., et al.: Effects of eicosapentaenoic acid in major coronary events in hypercholesterolaemic patients (JELIS): a randomized open-label, blinded endpoint analysis. Lancet 2007:369 (9567);1090-1098. [2] Vieth, R. Vitamin D supplementation, 25-hydroxy-vitamin D3 concentrations and safety. Am J Clin Nutr 1999:69; 842-856. Verfasser: Apotheker Uwe Gröber, Esseninfo@vitalstoffmedizin.de

Für Prävention und
Therapie
Vitamine, Mineralstoffe und andere Mikronährstoffe spielen eine große Rolle bei der Prävention und Therapie ernährungsassoziierter Krankheiten. Eine chronische Unterversorgung an essenziellen Mikronährstoffen kann komplexe metabolische Störungen auslösen, auf deren Boden sich im Lauf der Jahre handfeste Zivilisationserkrankungen entwickeln. In dieser Serie werden die wesentlichen, aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnisse über Mikronährstoffe kurz und übersichtlich zusammengefasst. Nutzen Sie das Wissen bei der Beratung in der Apotheke!

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