VITAMIN D: BEDARF GRÖSSER ALS GEDACHT

 

fettlösliche Vitamin DDie Bedeutung von Vitamin D ist wesentlich größer als bisher angenommen. Es wird sogar von einer Vitamin-D-Mangel-Pandemie gesprochen.1 Nach neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen ist Vitamin D für die Regulierung der Expression von hunderten Genen (Schätzungen reichen von 200 bis 1.000) verantwortlich. Darüber hinaus wurden Vitamin-D-Rezeptoren (VDR) in vielen verschiedenen Gewebe- und Zellarten im menschlichen Organismus, z.B. im Herzmuskel, Gehirn, endokrinen Drüsen und B- und T-Lymphozyten, identifiziert.2,3,4

Der bekannte Vitamin-D-Spezialist, Prof. Dr. med. Hollick, Arzt und Biochemiker am Boston University Medical Center und der Entdecker des hormonell aktiven Metaboliten von Vitamin D, schrieb: „Heute gibt es Hinweise, um Sonneneinstrahlung und Vitamin D mit jeder Facette der Medizin und Gesundheit zu verbinden. Ausreichende Mengen an Vitamin D können die Fruchtbarkeit verbessern, Schwangerschaft schützen, Entzündungen verringern, bei der Gewichtskontrolle helfen, vor Infektionskrankheiten wie der Grippe und Tuberkulose schützen, Schlaganfall und Demenz verhindern, das Immunsystem stärken, Erinnerungskraft steigern und Muskelkraft unterstützen.“5,6 Die Wirkung von Vitamin D auf das Wohlergehen des Menschen und der damit verbundene Bedarf ist daher viel größer als lange Zeit gedacht.

VIELSEITIGKEIT

Das fettlösliche Vitamin D ist für eine Vielzahl von gesundheitlichen Aspekten wesentlich. Im Artikel Großes Interesse für Vitamin D der Foundation OrthoKnowledge sind die Vorteile schon beschrieben. Punktuell hilft Vitamin D:

  • Dem Bewegungsapparat (Unterdrückung der Parathormonsekretion verringert den Verlust an Knochenmasse und führt zu weniger Knochenbrüchen).
  • Gegen Autoimmun-Krankheiten (Beeinflussung der entzündungsfördernden Zytokine und der Aktivität der regulatorischen T-Zellen ).
  • Gegen Herz- und Gefäßkrankheiten (Studien legen nahe, dass Vitamin-D-Mangel zur Entstehung von Herz- und Gefäßkrankheiten beiträgt).
  • Dem Immunsystem gegen Infektionskrankheiten (Vitamin D hat eine starke immunomodulatorische Wirkung).
  • Gegen das Metabolische Syndrom und Diabetes (Vitamin D reguliert die Insulinsekretion und Insulinwirkung).
  • Gegen Psychische Erkrankungen (Ein Vitamin-D-Mangel vor der Geburt und in der frühen Kindheit könnte sowohl bei der Ausbildung von Autismus als auch von Schizophrenie im fortgeschrittenen Lebensalter eine Rolle spielen.
  • Gegen Krebs (Vitamin D induziert Apoptose von Krebszellen und verlangsamt ihre Proliferation).

QUELLEN, FORMEN UND MESSUNG

Dank der Arbeit des Deutschen Nobelpreisträgers für Chemie, Prof. Dr. Adolf Windaus kennen wir verschiedene Forme von Vitamin D. Für praktische Zwecke jedoch hat Vitamin D (Calciferol) zwei Formen: D2 (Ergocalciferol) und D3 (Cholecalciferol). Die Hauptquelle für Vitamin D2 sind Pflanzen, während D3 in Fleischprodukten gefunden wird. Neben einer entsprechenden Ernährung ist die Biosynthese von Vitamin D in der Haut unter dem Einfluss von ultravioletter Strahlung eine wichtige Quelle.

In der Haut fungiert 7-Dehydrocholesterol, das für die Cholesterin-Synthese notwendige Serum-Molekül,  als chemische Vorstufe von Vitamin D. Unter dem Einfluss des UV-B wird es in Vitamin D3 synthetisiert. Sowohl D2 als auch D3 werden als biologisch inaktiv angesehen. Es erfordert zwei nachfolgende enzymatische Hydroxilierungsreaktionen (indem eine Hydroxyl (OH) Gruppe hinzugefügt wird), um beide Formen von Vitamin D in einen biologisch aktiven Metabolit zu transformieren. In dem folgenden Schaubild finden Sie einen Überblick über die Synthese zur biologischen Aktivierung.

Vitamin D Signalweg

Weil 25OHD (calcidiol oder calcifediol) die frei zirkulierende Form ist, wird zur Bewertung der Vitamin- D-Versorgung die 25OHD-Konzentration im Serum als beste Kenngröße angesehen (bzgl. Versorgung über Ernährung, Nahrungsergänzungen und kutane Synthese). So schrieb Dr. med. Joachim Mutter: „Dies hängt damit zusammen, dass [1,25(OH)2D]  selbst bei generellem Vitamin-D-Mangel erhöht sein kann, da in diesem Fall der Parathormonspiegel hochregelt und die Bildung von [1,25(OH)2D] aus 25OHD verstärkt wird.“10

VITAMIN-D-ERGÄNZUNG ERFORDERLICH

Da Vitamin D naturgemäß in nur einer begrenzten Anzahl von Lebensmitteln (wie fettem Fisch, Leber, Fleisch, Eier und Milchprodukten) vorkommt, sind die meisten Menschen für Ihre Vitamin-D- Versorgung von der Einwirkung der UV-B Photonen auf die Haut abhängig.11 Eine Vitamin-D-Ergänzung ist allerdings erforderlich, weil die dadurch synthetisierte Menge nicht ausreichend erscheint. Die Unterschiede in der Sonneneinstrahlung allein sind enorm. Faktoren wie Jahreszeit, Breitegrad, Tageszeit, Alterung, Sonnenschutzmittel, Kleidung und Hautfarbe (Melanin-Pigmentierung) spielen eine wichtige Rolle in der kutanen Vitamin-D-Produktion. 12  

In unseren nördlichen Regionen kann der Mensch durch den Winkel, in dem die Sonne in die Atmosphäre einstrahlt, von Oktober bis April fast kein Vitamin D produzieren (durch den längeren Weg werden UV-B-Photonen durch die Ozonschicht weitgehend absorbiert), während es im Sommer nur von 10.00 bis 15.00 Uhr stattfinden kann.6 Darüber hinaus bedeckt man auch im Sommer den Körper mit Kleidung, verbleibt während der sonnenintensiven Stunden oft in  Innenräumen, so dass die Photonen nicht mit der Haut interagieren können (auch Glas schwächt die UV-B Strahlung). Die Folge ist, dass die Produktion des „Sonnenvitamins“ beschränkt wird. Eine Nahrungsergänzung ist unverzichtbar. Dieser Bedarf ist bei einem erhöhten Vitamin-D-Mangel-Risiko noch größer,  z.B. bei Kindern unter 4 Jahren, schwangeren und stillenden Frauen, Verschleierten, Frauen über 50, Männern über 70 und Menschen mit dunkler Haut.

RISIKOGRUPPEN & -FAKTOREN FÜR VITAMIN-D-MANGEL

2010 wurde bei 41,6% der weißen amerikanischen Bevölkerung ein Vitamin-D-Mangel beobachtet, während die Rate bei schwarzen Menschen 82,1% betrug.14  Über die Deutsche Situation sagt die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) auf Ihrer Website: „Die Zufuhr über die Ernährung mit den üblichen Lebensmitteln reicht nicht aus, um den Schätzwert für eine angemessene Zufuhr bei fehlender endogener Synthese zu erreichen, der die gewünschte Versorgung (25-Hydroxyvitamin-D-Serumkonzentration) in Höhe von mindestens 50 nmol/l sicherstellt. Die Differenz muss über die endogene Synthese und/oder über die Einnahme eines Vitamin-D-Präparats gedeckt werden.“15

VITAMIN-D-MANGEL: EINE HÄUFIG VERSÄUMTE DIAGNOSE

Immer mehr Wissenschaftler betonen die Bedeutung und die vorgenannte Vielseitigkeit von Vitamin D und die Folge eines  Vitamin-D-Mangels. So erhöht ein Mangel das Risiko für  viele verbreitete und ernste Krankheiten, wie bspw. einige gemeinsame Krebserkrankungen, Typ-1-Diabetes, Herz-Kreislauf- Erkrankungen und Osteoporose.16

Außerdem wirkt sich ein unzureichender Vitamin-D-Status auf die Kosten im Gesundheitswesen aus. Wenn er korrigiert wird, kann dies zu erheblichen Einsparungen führen. Eine Schätzung für die Senkung der direkten und indirekten wirtschaftlichen Belastung von Krankheiten in Europa wurde für das Jahr 2007 ermittelt.  Ein täglicher Verzehr von 2.000 bis 3.000 Internationale Einheiten (IE) Vitamin D pro Tag könnte den mittleren Serum 25(OH)D-Spiegel  auf 100 nmol/L (40 ng/ml) erhöhen und zu einer Einsparung von 187 Milliarden Euro pro Jahr führen.17

Allmählich schafft es eine Flut eindeutiger Forschungen nationale und europäische Behörden davon zu überzeugen, dass ein Vitamin-D-Mangel in allen Altersgruppen eine häufig versäumte Diagnose ist. Dadurch werden sowohl die empfohlene Tagesdosis, als auch die höchstzulässige Dosis steigen.7

MANGEL ODER INSUFFIZIENZ

Ein Vitamin-D-Mangel wird definiert als ein Serum 25-Hydroxyvitamin D-Gehalt von weniger als 20 ng pro ml (50 nmol pro L) und Insuffizienz als ein Serum 25-Hydroxyvitamin-D-Spiegel von 20 bis 30 ng pro ml (50 bis 75 nmol per L) definiert.18 Allerdings gibt es Wissenschaftler, die einen viel höheren Spiegel empfehlen. Dies basiert auf der Tatsache, dass 40-50 ng/ml (100-125 nmol /L) der Gehalt an Vitamin D ist, den ein Mensch haben würde, wenn er ein ganzes Jahr lang nackt der Sonne am Äquator ausgesetzt wäre: die heutige Situation der indigenen Jäger. Bei diesen Mengen wirkt Vitamin D gut, um das Niveau des Parathormons und Kalzium im Körper zu kontrollieren. Es sind auch die Mengen, worauf die  Forschung einen Zusammenhang mit reduziertem Risiko einiger Krebsarten, einer besseren Gesundheit des Herzens und Kreislauf sowie einem starken Immunsystem, um Infektionen zu bekämpfen, findet. Für stillende Mütter sind diese Informationen wichtig, denn sie wollen in ihrer Muttermilch eine ausreichende Menge an Vitamin D haben, um ihre Säuglinge zu ernähren.19

STUDIEN ÜBER HOCHDOSIERTES VITAMIN D

Der Körper benötigt bei vielen Fällen eine viel höhere Dosis als bisher angenommen. Bruce W. Hollis, Professor für Pädiatrie, Biochemie und Molekularbiologie an der Medizinischen Universität von South Carolina sowie der Direktor für Pädiatrische Ernährungswissenschaften, schrieb: „Die aktuellen Empfehlungen für  Erwachsene bezüglich Vitamin D, 200-600 IE/ d, sind sehr unzureichend, wenn man bedenkt, dass eine 10-15 minütige, ganzkörperliche Exposition an der Spitzensommersonne bis zu 20.000 IE Vitamin D3 erzeugen und in den Kreislauf freisetzen wird.“20

Diese Aufstellung wurde von weiterer wissenschaftlicher  Forschung unterstützt. Laut einer japanischen Studie unterstützt eine hohe Dosis Vitamin D3  die Grippe-Prävention bei Schulkindern (6-15 Jahre). Eine Einnahme von 2 x 600 IE Vitamin D3 pro Tag reduziert das Risiko für Influenza um 42% (zum Vergleich: Medikation mit dem Virus Inhibitor Oseltamivir (Tamiflu®) für 10 Tage nach der Infektion verringerte das Risiko einer symptomatischen Infektionen mit nur 8 bis 10%, während Oseltamivir nicht ohne Risiko ist).21

Kanadische Forscher fanden heraus, dass höhere Serumspiegel von Calcidiol zusammenhängen mit wesentlich geringerer Inzidenz von Dickdarm-, Brust-, Eierstock-, Nieren-, Bauchspeicheldrüsen-, aggressiven Prostata- und anderen Arten von Krebs. Tatsächlich heßt es in der Studie: „Auf Basis von Beobachtungsstudien kombiniert mit einer randomisierten Studie würde Anhebung des minimalen ganzjährigen Serum 25(OH)D-Spiegel auf 40 bis 60 ng/ml (100-150 nmol/L) jedes Jahr etwa 58.000 neue Fälle von Brustkrebs und 49.000 neue Fälle von Darmkrebs und drei Viertel Todesfälle durch diese Krankheiten in den Vereinigten Staaten und Kanada vorbeugen. Es gibt keine unangemessene Risiken aus Einnahme von 2.000 IE pro Tag von Vitamin D3 oder aus einem Bevölkerungsserum 25(OH)D-Spiegel von 40 bis 60 ng/ml.“. Die Wissenschaftler plädierten für eine wesentlich erhöhte Einnahme von Vitamin D, die bei einer Vielzahl von gesundheitlichen Problemen nützen würden.22

Besonders Kinder reagieren sehr gut auf Vitamin D. Eine finnische Geburtskohortenstudie verfolgte etwa 10.000 Kinder seit 31 Jahren. Sie stellte fest, dass wenn den Kindern während ihres ersten Lebensjahres täglich 2.000 IE Vitamin D3 gegeben wurden, das Risiko von Typ-1-Diabetes um etwa 80% reduziert wurde.23

Professor Robert Heaney der Creighton Universität in Omaha, Nebraska erklärte, dass um einen ausreichenden Vitamin-D-Status zu erreichen, eine tägliche orale Einnahme von 2.200 IE oder mehr zusätzlich zu den vorherrschenden Hauteingängen vorausgesetzt wäre. Jedoch bei Gesamtaufnahmemengen in der Größenordnung von 2.000 IE/Tag hat ein Erwachsener sehr wenig Vitamin-D-Reserven. Die zulässige Höchstdosis (Tolerable Upper Intake Level), derzeit in Amerika bei 2.000 IE/Tag festgelegt (in Europa hat die EFSA sich jetzt für 3.000 IE/Tag entschieden), ist zu niedrig,  um eine Optimierung des Vitamin-D-Status in der allgemeinen Bevölkerung zu ermöglichen. Tatsächlich berechnete er, dass  ein Erwachsener mit normalem Gewicht eine Gesamteinnahme von 5.000 IE/Tag benötigt, um einen Vitamin-D-Spiegel von 40 ng/ml zu erhalten.24,25 Weil es keine „durchschnittliche“ Person gibt, empfahl er als Leitlinie 70-80 IE/kg/Tag, was auf etwa 5.000 IE für eine 65 kg schwere Frau und 6.000 IE für einen 80 kg schweren Mann hinausläuft.26 In einer anderen Studie wurde geschätzt, dass der Körper täglich 3.000-5.000 IE Vitamin D benötigt. Vorstehend wurde erläutert, dass im Grunde jedes Gewebe und jede Zelle im Körper einen VDR hat und daher eine Voraussetzung für Vitamin D aufweist.27

Verzehrempfehlung
STATISTISCHE FEHLER IN DER RDA (RECOMMENDED DAILY ALLOWANCE)

Eine aktuelle amerikanische retrospektive Kohortenstudie fand eine klare Assoziation in Patienten mit einer Stressfraktur und gemessenem Vitamin-D-Spiegel, weil  44 (83,02%) der 53 Patienten einen Serum-25-Hydroxy-Vitamin-D-Spiegel von <40 ng/mL hatten. Ein Ermüdungsbruch ist ein kleiner Riss in einem Knochen oder schwere Prellung innerhalb eines Knochens. Viele Stressfrakturen sind Überlastungsschäden. Sie entstehen, wenn wiederholende Kräfte zu mikroskopischer Schädigung des Knochens führen. Die repetitive Kraft, die eine Stressfraktur bewirkt, ist nicht groß genug, um eine akute Fraktur zu verursachen — sowie einen gebrochenen Knöchel verursacht durch einen Sturz. Sie kommen häufig bei Läufern und Athleten vor, die in Laufsportarten wie Fußball und Basketball aktiv sind.28  Menschen mit einem aktiven Lebensstil, wie Athleten, sind besonders einem höheren Risiko von Ermüdungsbrüchen ausgesetzt und können daher von einer hohen Vitamin-D-Aufnahme profitieren.29

Das Gremium der European Food Safety Authority für diätetische Produkte, Ernährung und Allergien (EFSA NDA-Panel) ist der Auffassung, dass eine Serum-25(OH)D-Konzentration von 50 nmol/L ein angemessener Zielwert für alle Bevölkerungsgruppen ist. Auch sei eine Ergänzung von 600 IE/Tag (15 mcg/Tag) ausreichend, um diesen Serumspiegel zu erreichen. Weiter wird behauptetet: „in Gegenwart von kutaner Vitamin-D-Synthese ist die Voraussetzung für Vitamin-D niedriger oder kann sogar Null sein,“ während auf höheren Breiten diese Synthese für den größten Teil des Jahres nicht ausreicht.30 Für Nordamerika erlässt das Institute of Medicine (IOM) Ernährungsempfehlungen auf Antrag der US- und kanadischen Regierungen. Für Personen von 1 bis 70 Jahren empfahl es auch eine RDA für Vitamin D von 600 IE pro Tag. Mehrere Wissenschaftler haben auf die statistischen Fehler bei der Schätzung der RDA hingewiesen und berechneten, dass  die RDA wesentlich höher eingestuft werden sollte.31,32

Die konservative DGE wollte in einer Stellungnahme über Vitamin D nicht weiter gehen, als festzustellen, dass „die überwiegende Zahl der Studien mit einer Supplementation von mehr als 700 IE (17,5 mcg) pro Tag signifikant positive Effekte zeigen.“ Ein Mitglied deren Arbeitsgruppe, Prof. Dr. Jörg Reichrath, ging ein wenig weiter und sprach sich für eine tägliche Zufuhr von mindestens 1.000 IE (25 mcg) für alle Erwachsenen aus.33

DOSIERUNG

Behörden wie der Gesundheitsrat der Niederlande (Gezondheidsraad) basieren deren Empfehlungen auf die Wirkung von Vitamin D auf Spieren und Knochen. Jedoch haben praktisch alle Gewebe im Körper Vitamin-D-Rezeptoren und werden deswegen vom Vitamin-D-Status beeinflusst.27 Deswegen empfehlen Wissenschaftler, die die allgemeinen Gesundheitsaspekte von Vitamin D berücksichtigen, eine viel höhere Dosis von 75 nmol/L. In dieser Höhe zeigen viele klinische Studien Nutzen wie z. B. weniger Stürze bei Älteren, besseren Zahnaufsatz, weniger kolorektalen Krebs, verbesserte Depressionen und verbessertes Wohlbefinden ohne Nachteile.34,35

Obwohl 75 nmol/L bereits gut ist, ist ein Wert von 100 nmol /L besser. Dieser Wert wird mit abnehmendem Krebsrisiko in Verbindung gebracht. Tatsächlich nehmen die Raten von Brust-, Dickdarm- und Enddarmkrebs schnell ab, wenn Vitamin D von sehr niedrigen Werten erhöht wird. Der Rückgang der Krebsrate verlangsamt dann bis der Vitamin-D-Spiegel etwa 40 ng/ml (100 nmol /L) erreicht. Im Vergleich zu niedrigen Vitamin-D-Werten (unter 20 ng/mL [50 nmol/L]) können hohe Konzentrationen (über 40 ng/mL [100 nmol/L]) das Risiko dieser Krebsarten um 15% bis 25% reduzieren. 36

Um einen Blutspiegel von 75-100 nmol /L (30-40 ng/mL) zu erreichen, ist die Einnahme von 3.000-4.000 IE (75-100 mcg)/Tag von Vitamin D im Allgemeinen erforderlich.37

Bei der Dosierung spielt das Körpergewicht ebenfalls eine Rolle. Eine kanadische Studie über die Bedeutung von Körpergewicht in der Supplementierung von Vitamin D empfahl die Vitamin-D-Supplementierung für fettleibige Personen 2- bis 3-mal höher (wenigstens 6.000-10.000 IU/d) und 1,5-mal höher bei übergewichtigen Probanden im Vergleich zu Probanden mit normalem Gewicht.38 Dieser Befund sollte man bei Betrachtung der Daten in der obigen Tabelle der Verzehrempfehlung berücksichtigen.

SICHERHEIT

Zu hohe Dosen von Vitamin D können zu Hyperkalzämie (zu hohe Serumlevel von Calcium) führen. Sofern es keine Überempfindlichkeit gegenüber Vitamin D gibt (wie durch granulomatöse Krankheiten, Sarkoidose, Tuberkulose und Lymphom), hat es sich als sehr unwahrscheinlich erwiesen, dass eine Universal-Aufnahme bis zu 40.000 IE Vitamin D pro Tag zu Vitamin-D-Toxizität führt.39 Dies wurde von Prof. Reinhold Vieth, Experte für klinische Ernährung, Pharmakologie und Sicherheit von Vitamin D, bestätigt. Er schrieb: „Veröffentlichte Fälle von Vitamin-D-Toxizität mit Hyperkalzämie, für die die 25(OH)D-Konzentration und Vitamin-D-Dosis bekannt sind, beinhalten alle die Aufnahme von mehr als 1.000 mcg (40.000 IE)/d.“40

KONTRAINDIKATIONEN

Eine hohe Dosis von Vitamin D bei hohem Blutspiegel von Calcium oder Phosphor, Hyperparathyreoidismus und Nierensteinen ist kontraindiziert. Seien Sie vorsichtig mit hohen Dosen von Vitamin D bei Sarkoidose; hier ist die Umwandlung Vitamin D in Calcitriol erhöht, wodurch das Risiko einer Hyperkalzämie erhöht.

CAVEAT

Es ist wichtig, um die Balance zwischen Vitaminen und Mineralstoffen zu beobachten. Diese Mikronährstoffe arbeiten immer in Verbindung miteinander. Das Verhältnis zwischen Vitaminen und Mineralstoffen ist gut untersucht und sollte etwa gleich bleiben, sonst erhöht sich der Bedarf an denjenigen Vitaminen, die man nicht oder in geringem Maße einnimmt. Ein unverhältnismäßiger Anstieg von einem Vitamin könnte zu einem künstlichen Mangel von anderen führen und daher künstliche Mangelkrankheiten verursachen. 41,42 Eine verlängerte hohe Dosierung von Vitamin D, ohne andere Vitamine (A, alle der B-Gruppe, C und E) und Mineralstoffe proportional zu erhöhen, kann zu einem Mangel dieser führen.

Für eine optimale Wirkung von Vitamine D sind die nächsten Kofaktoren wichtig:

  • Magnesium
  • Vitamin K
  • Zink
  • Bor
  • Vitamin A43

Man sollte keine Vitamin-D-Präparate mit hohem Kalzium- und Phosphorspiegel einnehmen.44 Aufgrund des Risikos einer Hyperkalzämie ist Vorsicht mit hohen Dosen von Vitamin D bei Herz- und Nierenerkrankungen geboten.

REFERENZEN

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