Vitamin D

Vitamin D ist für unsere Gesundheit unerlässlich und hat in unserem Körper einen sehr breiten Wirkungsbereich. Eine der wichtigsten Funktionen ist die Förderung der Aufnahme von Calcium und Phosphor aus der Nahrung. Vitamin D sorgt so für den Erhalt von starken Knochen und Zähnen, ist wichtig für eine normale Muskelfunktion und unterstützt das Immunsystem. Darüber hinaus spielt es eine Rolle bei der Zellteilung und unterstützt damit viele Prozesse im Körper. Unter dem Einfluss der UV-B-Strahlen des Sonnenlichts können wir Vitamin D sehr gut in unserer Haut bilden. Im Herbst und Winter ist die Sonne in Deutschland jedoch nicht stark genug, und ein großer Teil der deutschen Bevölkerung produziert nicht genug Vitamin D. Aber auch im Sommer treten heutzutage (subklinische) Mängel leicht auf, weil wir viel drinnen sitzen oder unseren Körper mit Kleidung und Sonnencremes schützen. Dann steigt der Bedarf an Vitamin D aus der Nahrung, wie z. B. aus öligem Fisch. Es ist jedoch praktisch unmöglich, genügend Vitamin D aus der Nahrung aufzunehmen, selbst wenn die Lebensmittel mit Vitamin D angereichert wurden. Zusätzliches Vitamin D wird für Risikogruppen wie Kinder im Wachstum, schwangere Frauen und ältere Menschen empfohlen und kann auch bei Knochen- und Muskelerkrankungen wie Rachitis, Osteomalazie, Osteoporose und Knochenbrüche, Myopathie, renaler Osteodystrophie, Zahnproblemen, Hypoparathyreose, (respiratorischen) Infektionen, COPD und COVID-19; entzündlichen Darmerkrankungen wie Colitis ulcerosa und Morbus Crohn; Autoimmunerkrankungen wie MS, rheumatoide Arthritis und Typ-1-Diabetes; Müdigkeit und Schlafstörungen; Herz-Kreislauf-Erkrankungen, einschließlich Bluthochdruck; metabolischen Syndromen und neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer, ADHS, Autismus und Schizophrenie eingesetzt werden. Ein ausreichend hoher Vitamin-D-Spiegel ist wichtig und erfordert eine höhere Vitamin-D-Zufuhr als bisher üblicherweise angenommen wurde.

Die meisten physiologischen Effekte von Vitamin D sind auf die aktivierte Form von Vitamin D zurückzuführen: Calcitriol (Holick, 2003). Der aktive Metabolit von Vitamin D reguliert direkt und indirekt etwa 100 bis 1250 Gene, indem er an einen Transkriptionsfaktor, den nukleären Vitamin-D-Rezeptor (VDR), bindet. Diese Bindung findet im Kern einer Zelle statt. Bei den meisten Zelltypen kann die Transkription jedoch erst erfolgen, nachdem dieser Komplex, das an den VDR gebundene Calcitriol, eine Verbindung (Dimer) mit dem Vitamin-A-Rezeptor (Retinoid-X-Rezeptor, RXR) gebildet hat. Der VDR/RXR-Komplex bindet dann an Vitamin-D-Reaktionselemente (VDREs) auf der DNA. Dies führt zu molekularen Interaktionen, die die Transkription spezifischer Gene modulieren (Bettoun, 2003; Sutton, 2003; Gröber, 2013).

Die Hauptfunktion von Vitamin D besteht darin, den Kalzium- und Phosphorhaushalt zu regulieren. Diese Mineralien spielen eine wichtige Rolle bei der Knochenmineralisierung, der Muskelkontraktion, der Nervenleitung und der optimalen Funktion aller Zellen im Körper. Das Vorhandensein von Vitamin-D-Rezeptoren in mehr als 30 verschiedenen Zell- und Gewebetypen (einschließlich Knochen- und Muskelgewebe, Gehirn, Knochenmark, Haut, Gefäßendothel, Nieren, Cardiomyozyten, Bauchspeicheldrüse, Verdauungssystem und Immunzellen) deutet auf einen viel breiteren Wirkungsbereich hin.

Wichtige Funktionen von Vitamin D im Körper beziehen sich auf:

Mineralstoffhaushalt

Vitamin D fördert die Calcium- und Phosphatresorption aus dem Gastrointestinaltrakt und die Resorption von Calcium durch die Nieren. Es sorgt dafür, dass der Calcium- und Phosphatgehalt im Blut in engen Grenzen gehalten wird und hat somit eine wichtige Funktion bei der Mineralisierung der Knochen. Bei Vorhandensein von Vitamin D steigt die Calciumabsorption auf ein Maximum von 30-40 Prozent und die Phosphorabsorption auf 80 Prozent. Wenn nicht genügend Vitamin D im Körper vorhanden ist, werden nur 10 bis 15 Prozent Calcium absorbiert und die Phosphorabsorption sinkt auf 60 Prozent (Holick, 2007). Bei ungenügender Calciumzufuhr mobilisiert Calcitriol in Kombination mit dem Parathormon (aus der Nebenschilddrüse) die Calciumeinlagerung aus dem Knochen (Institute of Medicine, 1997). Dies kann die Ursache für Osteoporose sein.

Zelldifferenzierung

Die Zelldifferenzierung ist der Prozess, durch den sich Zellen zunehmend in Form und Funktion unterscheiden, was zu einer Spezialisierung der Zellen für bestimmte Funktionen führt. Im Allgemeinen führt die Differenzierung von Zellen zu einem Rückgang der Proliferation, der Zellteilung. Obwohl die Zellproliferation für das Wachstum und die Wundheilung unerlässlich ist, kann die unkontrollierte Vermehrung von Zellen mit bestimmten Mutationen zu Krebs führen. Die aktive Form von Vitamin D hemmt die Proliferation und stimuliert die Differenzierung von Zellen durch Bindung an das VDR (Holick, 2004).

Immunsystem

Über das VDR moduliert Calcitriol das Immunsystem. Die meisten Zellen innerhalb des Immunsystems, einschließlich regulatorischer T-Zellen und Antigen-präsentierender Zellen, wie dendritische Zellen und Makrophagen, können das VDR exprimieren (Tsoukas, 1984). Darüber hinaus können Monozyten, Makrophagen und T-Zellen das Enzym exprimieren, das für die Aktivierung von Vitamin D verantwortlich ist. Dies geschieht lokal, so dass die Immunantwort ausgelöst werden kann. Studien zeigen, dass Calcitriol nämlich mehrere Auswirkungen auf die Funktion des Immunsystems hat. Calcitriol kann möglicherweise die angeborene Immunität verbessern (z. B. Produktion von pro-inflammatorischen Zytokinen) oder die Entwicklung der Autoimmunität hemmen (Stimulation regulatorischer T-Zellen). Umgekehrt kann ein Vitamin-D-Mangel die Integrität des Immunsystems beeinträchtigen und möglicherweise zu Immunreaktionen führen (Linus-Pauling-Institut, 2017).

Blutdruckregulierung

Das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS) spielt eine wichtige Rolle bei der Regulation des Blutdrucks. Renin ist ein Hormon, das den Blutdruck erhöhen kann. Untersuchungen an Mäusen zeigen, dass eine Hemmung der Calcitriol-Synthese zu einer Erhöhung der Renin-Expression führen kann; umgekehrt führte eine Calcitriol-Injektion zu einer Unterdrückung des Renins (Li, 2002). Da eine unangemessene Aktivierung des Renin-Angiotensin-Systems zur Entstehung von Bluthochdruck beitragen kann, kann das Erreichen eines adäquaten Vitamin-D-Status wichtig sein, um das Risiko von Bluthochdruck zu senken.

Vitamin D bezieht sich auf eine Gruppe von verschiedenen fettlöslichen Prohormonen, von denen Vitamin D2 (Ergocalciferol) und D3 (Cholecalciferol) die wichtigsten sind. Vitamin D3 ist die Form, die in der Haut unter dem Einfluss von Sonnenlicht gebildet wird und in Lebensmitteln tierischen Ursprungs vorkommt. Vitamin D2 ist von Natur aus in pflanzlichen Lebensmitteln und Schimmelpilzen (Pilze und Hefe, aber auch Käse) enthalten.

Vitamin D-Produktion unter dem Einfluss von (Sonnen-)Licht

Sonnenlicht ist bei weitem die wichtigste Quelle der Vitamin D-Produktion für den Menschen. Der Körper hat eine hohe Kapazität, Vitamin D in der Haut unter dem Einfluss der UV-B-Strahlung (ultraviolett) des Sonnenlichts zu produzieren. So wird geschätzt, dass Menschen, die in einem tropischen Klima leben und arbeiten, etwa 250 Mikrogramm (10.000 IU) pro Tag produzieren (Vieth, 1999).

Alles, was die Menge der in die Haut eindringenden UV-Strahlung beeinflusst, wirkt sich auch auf die Produktion von Vitamin D in der Haut und damit auf den Vitamin-D-Status aus. Faktoren, die die Vitamin D-Produktion in der Haut beeinflussen, sind:

Sonnenstärke

Um Vitamin D in der Haut zu produzieren, muss die Sonnenstärke mehr als drei betragen. Die Sonnenstärke ist ein Maß für die Menge an UV-Strahlung im Sonnenlicht, die die Erde erreicht (Engelsen, 2010). Die Sonnenstärke hängt u. a. von folgenden Faktoren ab:

Dem Breitengrad und dem Einfallswinkel der Sonnenstrahlung auf der Erde. In den Tropen (niedrige Breitengrade) produzieren die Menschen deutlich mehr Vitamin D wie in Europa. Im Sommer (Mai-September), wenn die Sonnenstrahlen fast direkt auf unser Land fallen, sind wir in der Lage, unter optimalen Bedingungen bereits nach wenigen Minuten Sonneneinstrahlung 25 Mikrogramm (1000 IE) Vitamin D zu produzieren. Im Winter (November-März), wenn die Sonnenstrahlen länger durch die Atmosphäre reisen müssen und ihre Stärke abnimmt, ist es nach Ansicht der Forscher nicht möglich, allein mit Sonnenlicht einen ausreichenden Vitamin-D-Status aufrechtzuerhalten (Muskiet, 2007; Webb, 2006).

Trübung in der Atmosphäre, wie Bewölkung, Feuchtigkeit, Staub, Smog und/oder Ozon, verringert die Menge der UV-B-Strahlung, die die Erde erreicht (Engelsen, 2010).

Wellenlänge der UV-B-Strahlung: Die Bildung von Vitamin D aus 7-Dehydrocholesterol findet in der Haut statt, wenn sie ultraviolettem Licht mit einer Wellenlänge von 290 bis 315 Nanometern ausgesetzt wird (Wacker, 2013).

Personenbezogene Faktoren

Hautpigmentierung: Die Pigmentierung (Melanin) in der Haut fungiert als natürlicher Schutz vor Sonnenbrand, schränkt aber auch die Synthese von Vitamin D3 ein. Die Produktion von Vitamin D kann durch Pigmentierung um bis zu 99 Prozent reduziert werden (Holick, 2006). Daher kann jemand mit dunkler Haut zehnmal so lange brauchen, um so viel Vitamin D zu produzieren wie jemand mit heller Haut.

Alter: Mit zunehmendem Alter wird die Haut dünner und die Fähigkeit, Vitamin D in der Haut zu produzieren, nimmt ab (Webb, 2006).

Lebensstilbezogene Faktoren

Lebensstil: Viele Menschen arbeiten und leben heute hauptsächlich in Innenräumen. Das Glas in Häusern und Autos reflektiert die UV-B-Strahlung. Sobald man nach draußen geht, bedeckt man oft seine Haut oder benutzt einen Sonnenschutz. Menschen, die sich nicht oft in der Sonne aufhalten, sind auch im Sommer einem Vitamin-D-Mangel ausgesetzt. Dies geht aus einer Studie hervor, die in Florida durchgeführt wurde. Etwa 40 Prozent der Teilnehmer hatten einen Vitamin-D-Mangel, trotz des sonnigen Klimas (in der Wintersaison) und des günstigen Breitengrades (Levis, 2005).

Hautbedeckung: Das Tragen von Kleidung, ob vollständig hautbedeckend oder nicht, kann in Kombination mit einem dunklen Hautton ebenfalls zu einer verminderten Vitamin D-Synthese beitragen.

Sonnencreme: Das Auftragen einer Sonnencreme mit einem Schutzfaktor von 15 kann die Vitamin-D-Produktion um 99 Prozent reduzieren (Holick, 2006).

Lichttherapie, Sonnenbank und Sonnenlampen: Auch die Einwirkung von künstlichem Licht kann den Vitamin-D-Status beeinflussen. Untersuchungen zeigen, dass Personen, die eine Sonnenbank benutzen, im Allgemeinen höhere Vitamin-D-Werte aufweisen (Tangpricha, 2004; Chandra, 2007).

Eine längere übermäßige Sonneneinstrahlung verursacht keine Vitamin-D-Toxizität. Dies ist auf den sogenannten Photodegradationsprozess zurückzuführen. Bei Vitamin-D-Sättigung werden andere Metaboliten synthetisiert und es wird nicht noch mehr Vitamin D mehr im Fettgewebe gespeichert (Webb, 1989, Abboud, 2017, Holick, 2002).

Es ist ratsam, verantwortungsvoll mit der Sonneneinstrahlung umzugehen und den lokalen Empfehlungen zur Vorbeugung von Hautkrebs zu folgen, z. B. des niederländischen Königin-Wilhelmina-Fonds zur Krebsbekämpfung oder der Deutschen Krebshilfe.

Nahrungsquellen für Vitamin D

Wenn Sonnenlicht fehlt oder vermieden wird, wird Vitamin D zu einem essenziellen Nährstoff. Dann wird es immer wichtiger, genug davon aus externen Quellen zu bekommen. Vitamin D kommt auch in unserer Nahrung vor.

Fetter Fisch (insbesondere Fischleberöl in Form von Lebertran) hat im Vergleich zu anderen Nahrungsmitteln einen relativ hohen Gehalt an Vitamin D. Roher Wildlachs enthält 25 Mikrogramm Vitamin D, während Zuchtlachs dagegen nur 10 Mikrogramm pro 100 Gramm enthält. Hering enthält etwa 15 Mikrogramm Vitamin D pro 100 Gramm (USDA). Die Menge an Vitamin D in Eiern variiert, übersteigt aber oft nicht 1,25 Mikrogramm pro Ei (Holick, 2004). Darüber hinaus geht Vitamin D bei der Zubereitung der Nahrung verloren. Beispielsweise enthalten 100 Gramm zubereiteter Zuchtlachs nur 4,6 Mikrogramm (Niederländisches Ernährungszentrum). In den Niederlanden wird Vitamin D auch Halbfettmargarine, Margarine und Frittierprodukten zugesetzt, aber nicht dem Öl (7,5-10 Mikrogramm pro 100 Gramm Endprodukt, MVO, 2019). Butter enthält von Natur aus Vitamin D, aber viel weniger als das, was Margarinen und Halbfettmargarinen zugesetzt wird. Vitamin D (1 bis 2,5 Mikrogramm/100 kcal) wird gemäß der aktuellen EU-Richtlinie auch künstlicher Säuglingsanfangsnahrung zugesetzt (Niederländisches Ernährungszentrum).

Die Nahrung ist jedoch kaum ausreichend. Eine Nahrungsergänzung mit Vitamin D3 kann eine Lösung bieten. 

Vitamin D3 (Cholecalciferol) wird allmählich in der Haut unter dem Einfluss von UV-Licht aus einem Metaboliten des Cholesterins (7-Dehydrocholesterin) synthetisiert. Vitamin D3 aus der Haut bindet dann an das sogenannte Vitamin-D-bindende Protein und gelangt so in den Blutkreislauf (Jones, 2008). Vitamin D2 (die pflanzliche Form) und Vitamin D3 (die tierische Form) aus der Nahrung werden im gesamten Dünndarm resorbiert. Nach der Absorption im Darm wird Vitamin D hauptsächlich durch Chylomikronen (Lipoproteine) über die Lymphe und das Blut zur Aktivierung in die Leber oder zur Einlagerung in Fett- und Muskelgewebe transportiert.

Nach der Aufnahme in den Körper benötigen sowohl Vitamin D2 als auch Vitamin D3 zwei Hydroxylierungsschritte, um biologisch aktiv zu sein. Beide Vitamine werden zuerst in der Leber an Position 25 hydroxyliert, wodurch 25-Hydroxyvitamin D (Calcidiol) entsteht. Calcidiol hat nur eine geringe biologische Aktivität, aber da Vitamin D in dieser Form am häufigsten im Blutkreislauf vorkommt, wird Calcidiol häufig als Indikator für den Vitamin-D-Status verwendet (Volmer, 2015; Willett, 2013). Vitamin D2 scheint bei der Erhöhung des Calcidiol-Serumspiegels wesentlich weniger wirksam zu sein als Vitamin D3 (Armas, 2004).

Das Calcidiol wird dann zu den Nieren transportiert, wo der nächste Hydroxylierungsschritt stattfindet und das aktive Hormon Calcitriol (1,25-Dihydroxyvitamin D) gebildet wird. Die Umwandlung von Calcidiol in Calcitriol findet auch in anderen Zellen und Organen als der Niere statt, wie in Haut, Nebenschilddrüse, Darm, Gehirn, Prostata, sowie den Zellen des Immunsystems und Knochenzellen (Bikle, 2014). Die Bildung von Calcitriol wird sowohl durch das Parathormon als auch durch den niedrigen Calcium- und Phosphorgehalt im Blut angeregt. Die Calcitriol-Produktion wird durch hohe Calcium-Konzentrationen, Calcitriol selbst und das Hormon FGF23 (Fibroblasten-Wachstumsfaktor 23) gehemmt (Bikle, 2014).

Vitamin D verlässt den Körper in Form von Metaboliten über die Galle mit dem Stuhl und ein kleiner Teil verlässt den Körper mit dem Urin. Die gesamte Körperhalbwertzeit von Vitamin D3 (und seinen Metaboliten) beträgt etwa 2 Monate („Farmacotherapeutisch kompas“/ Pharmakotherapeutischer Kompass). Wissenschaftler argumentieren, dass die Eliminationsrate bei Krankheiten wie Diabetes, HIV und Krebs erhöht ist (Cannell, 2008).

Evolutionär betrachtet

Aus evolutionärer Sicht wird angenommen, dass der Mensch aus dem Osten Afrikas stammt, wo tropisches Sonnenlicht im Überfluss vorhanden war und wir in einem Land-Wasser-Ökosystem mit Nährstoffen lebten, die reich an Vitamin D (aus fettem Fisch) waren. Wissenschaftliche Untersuchungen an Jägern und Sammlern rund um den Äquator kommen zu dem Schluss, dass sie einen Vitamin-D3-Spiegel im Blut von etwa 115 nmol/l hatten, wobei das Sonnenlicht die Hauptquelle darstellte (Luxwolda, 2013). Möglicherweise hat die Migration von Afrika (vor etwa 100.000 Jahren) an Orte in höheren Breitengraden mit geringerer UV-B-Strahlung zu einer Depigmentierung unserer Haut und der Möglichkeit der Freisetzung von Vitamin D aus dem Fettgewebe geführt. Aber mit dem Aufkommen vielfältiger Veränderungen des Lebensstils im Laufe der Jahrhunderte scheint der evolutionäre Optimalwert von 115 nmol/l schwer zu erreichen sein (Luxwolda, 2013).

Vitamin-D-Bedarf

Vitamin D ist für unsere Gesundheit unerlässlich, und die Bedeutung eines ausreichend hohen Spiegels ist groß. Der Bedarf an Vitamin D durch die Ernährung hängt stark von der Menge an UV-B-Strahlung ab, der eine Person ausgesetzt ist, denn Sonnenlicht ist bei Weitem die wichtigste Quelle.

Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) strebt für alle Gruppen einen Calcidiol-Spiegel von 50 nmol/l an und empfiehlt einen Tagesbedarf von 15 Mikrogramm (EFSA, 2016).

Die Meinungen über die empfohlenen Mengen gehen jedoch erheblich auseinander. Einige behaupten, dass diese empfohlenen Mengen sehr niedrig angesetzt sind (Muskiet, 2013). Die orthomolekularen Instanzen, einschließlich des Linus-Pauling-Instituts, empfehlen, einen Calcidiol-Spiegel von etwa 80 nmol/l anzustreben. Dies ist notwendig, um individuelle Unterschiede auszugleichen und einen angemessenen Vitamin-D-Status des Körpers zu gewährleisten (Linus-Pauling-Institut, 2017).

Vitamin-D-Mangel

Ein Vitamin-D-Mangel kann auftreten, wenn Produktion, Zufuhr oder Stoffwechsel unzureichend sind. Ein schwerwiegender Vitamin-D-Mangel kann sich in einer verminderten Knochenmineralisation manifestieren und letztlich zu Störungen führen, die die Knochen aufweichen, wie Rachitis (bei Kindern), Osteoporose (bei Erwachsenen), Osteomalazie und Myopathie. Aber auch subklinischer Vitamin-D-Mangel spielt eine Rolle. Hierbei handelt es sich um einen Mangel an Vitamin D, der sich nicht akut durch klinische Symptome äußert, aber wahrscheinlich bei verschiedenen chronischen Krankheiten eine Rolle spielt.

In der Praxis scheint es für viele Bevölkerungsgruppen schwierig zu sein, einen angemessenen Vitamin-D-Status aufrechtzuerhalten. Gruppen, die ein zusätzliches Risiko darstellen, sind Menschen, die selten ins Freie gehen oder körperbedeckende Kleidung tragen, Kinder, Schwangere, ältere Menschen (über 50 Jahre) und Menschen mit dunkler Hautfarbe (Holick, 2006). Ein subklinischer Vitamin-D-Mangel tritt in diesen Risikogruppen häufig auf.

Aus Studien geht hervor, dass sogar 36 % der gesunden Jugendlichen (18-29 Jahre) in Amerika einen zu niedrigen Vitamin-D-Status (bei einem Grenzwert von 50 nmol/l) haben (Holick, 2006). In Europa könnten die Prozentsätze sogar noch höher liegen. Schätzungsweise 28-100 % der gesunden und 70-100 % der hospitalisierten Erwachsenen haben dort einen zu niedrigen Vitamin-D-Status (Holick, 2006). Aktuelle Untersuchungen bestätigen diese Zahlen. Die Prävalenz hängt von der Anfälligkeit der Gruppe ab und kann je nach Land, Geschlecht, Alter, ethnischer Zugehörigkeit usw. variieren. (Cashman, 2016).

Die Zahlen des RIVM (Niederländisches Reichsinstitut für Gesundheit und Umwelt) zeigen, dass etwa 40 % der einheimischen niederländischen Bevölkerung einen mäßigen (<50 nmol/l) Vitamin-D-Status hat. Dies gilt auch für Frauen über 50 Jahre. Allerdings ist die Prävalenz von Vitamin-D-Mangel bei surinamischen Frauen über 50 Jahren doppelt so hoch (80 %) (RIVM, 2011). Auch der Prozentsatz schwangerer Frauen mit schwerem Vitamin-D-Mangel (<20 nmol/l) ist bei nicht-westlichen allochthonen Schwangeren im Vergleich zu autochthonen Schwangeren deutlich höher (Wielders, 2006). In den Niederlanden hat etwa jedes dritte Kind einen Vitamin D-Mangel (definiert als eine Serumkonzentration unter 50 nmol/L). Bei Kindern u. a. marokkanischer, surinamischer, türkischer und kapverdischer Abstammung ist diese Zahl noch höher (Voortman, 2015).

Wenn die eigene Produktion von Vitamin D und die Versorgung über die Nahrung nicht ausreicht, kann eine (vorübergehende) Supplementierung eine Lösung darstellen.

Formen von Vitamin D

Vitamin D3 (tierische Form) ist bei der Erhöhung des Vitamin-D-Status wirksamer als Vitamin D2 (pflanzliche Form) (Tripkovic, 2012). Darüber hinaus hat Vitamin D3 eine stärkere Bindungsaffinität mit dem Vitamin-D-Rezeptor und ist länger haltbar als Vitamin D2. Vitamin D3 ist daher im Falle einer Supplementierung oder Nahrungsanreicherung vorzuziehen. Obwohl Vitamin D2 immer noch in Nahrungsergänzungsmitteln verwendet und Lebensmitteln als Anreicherung zugesetzt wird, wird es heutzutage von Experten nicht als gleichwertig mit Vitamin D3 angesehen (Houghton, 2006; Armas, 2004).

Herkunft

Das zugesetzte Vitamin D3 wird heutzutage hauptsächlich aus Schafwollfett gewonnen. Das Vitamin kann auch vegan aus Flechten gewonnen werden.

Wollwachs: Für die Produktion von Vitamin D3 aus Schafwollfett wird das Schaf zuerst geschoren. Beim Kochen der Wolle schmilzt das Wollwachs und löst sich aus der Wolle. Als nächstes werden die cholesterinähnlichen Stoffe, die Vitamin D3 enthalten, vom Fett getrennt. Die Bestrahlung mit UV-Licht führt zur Umwandlung in Vitamin D3. Vitamin D3 aus Wollwachs ist für Menschen mit einem vegetarischen Lebensstil nicht geeignet.

Flechten: Das Vitamin D3 aus Flechten ist identisch mit dem Vitamin D3 aus Wollwachs und wird durch Extraktion des Vitamins aus den Flechten gewonnen. Anschließend wird es gereinigt und konzentriert. Diese Vitamin-D3-Quelle ist sowohl für Vegetarier als auch für Veganer geeignet.

Formen der Supplementierung

Eine Vitamin-D-Supplementierung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Es ist ratsam, vor der Anwendung einer Supplementierung herauszufinden, welche Darreichungsform am besten geeignet ist. Vitamin D wird Tabletten und pulvergefüllten Hartkapseln sowie Weichkapseln, Ölen und Emulsionen zugesetzt. Die letzten drei Darreichungsformen werden bevorzugt, weil Vitamin D in Fett besser absorbiert wird. Zum Beispiel wird Vitamin D in Öl (z. B. Olivenöl) sehr gut vom Körper aufgenommen.

Im Falle einer Supplementierung von Vitamin D3 wird der Nährstoff besser absorbiert, wenn Fett in der Mahlzeit vorhanden ist (Dawson-Hughes, 2015). Auch Alter, Adipositas und das Vorliegen bzw. die Durchführung einer Darmresektion beeinflussen die Aufnahme von Vitamin D aus der Nahrung (Maurya, 2017).

Eine Vitamin-D-Supplementierung erhöht möglicherweise den Bedarf an Vitamin K, insbesondere bei einer hohen Calciumaufnahme. Bei älteren Menschen mit niedrigem Vitamin-D-Spiegel führte eine Vitamin-D Supplementierung (30 µg täglich) über 6 Monate zu einer Reduktion von Vitamin K. Dies kann zu einem reduzierten Schutz vor Gefäßverkalkungen und kardiovaskulären Erkrankungen führen (van Ballegooijen, 2019).

Eine Vitamin-D-Supplementierung kann zur Vorbeugung oder Behandlung eines Vitamin-D-Mangels eingesetzt werden (Institute of Medicine 1997). Spezifische Anwendungen (Risikofaktoren und -gruppen und spezifische Indikationen) für eine Vitamin-D-Supplementierung werden nachstehend näher erläutert und wissenschaftlich begründet.

Risikofaktoren und -gruppen

Eine eingeschränkte Vitamin-D-Produktion (z. B. durch mangelnde Sonneneinstrahlung im Winter, wenig Aufenthalte im Freien, hohes Alter), Stoffwechselstörungen oder besondere Situationen (z. B. Schwangerschaft) können zu Mangelzuständen führen. Zusätzliches Vitamin D wird für Personen empfohlen, die nicht genügend Sonnenlicht auf ihre Haut bekommen, für Kinder, ältere Menschen, schwangere Frauen und Menschen mit dunkler Hautfarbe.

Schwangerschaft und Stillzeit

Eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D ist bei schwangeren Frauen sehr wichtig. Ein schwerer Vitamin-D-Mangel hat nicht nur nachteilige Auswirkungen auf die Mutter, sondern möglicherweise auch auf das Neugeborene. Eine systematische Übersichtsarbeit und Metaanalyse von Studien zum Vitamin-D-Status in dieser Population weltweit (über den Zeitraum von 1959 bis 2014) (Saraf, 2016) zeigte, dass ein Vitamin-D-Mangel (in der Studie definiert als <50 nmol/l) bei 54 % der Schwangeren und 75 % der Neugeborenen und ein schwerer Vitamin-D-Mangel (definiert als <25 nmol/l) bei 18 % der Schwangeren und 29 % der Neugeborenen vorlag. Ein Fötus kann kein Vitamin D synthetisieren und ist vollständig vom Vitamin D seiner Mutter abhängig. Ein Vitamin-D-Mangel bei der Mutter führt sehr wahrscheinlich auch zu einem Vitamin-D-Mangel beim Neugeborenen (Wielders, 2006).

Es gibt zunehmend Belege dafür, dass eine ausreichende Vitamin-D-Versorgung das Risiko von Präeklampsie, niedrigem Geburtsgewicht und Frühgeburten reduzieren und die Größe und den Kopfumfang des Neugeborenen erhöhen kann (Stoutjesdijk, 2019).

Schwangeren wird empfohlen, täglich 10 µg Vitamin D einzunehmen. Da die Knochenbildung beim Fötus bereits im ersten Trimester der Schwangerschaft stattfindet, ist es ratsam, mit der Supplementierung bereits vor der Schwangerschaft zu beginnen. Es bestehen jedoch Zweifel, ob diese Mengen ausreichend sind. Eine kürzlich durchgeführte randomisierte klinische Studie an schwangeren Frauen mit 4 verschiedenen Tagesdosen von Vitamin D3 (10, 35, 60 und 85 µg) während der20. Schwangerschaftswoche bis zur 4. Woche post partum zeigte, dass eine Dosis von 35 µg notwendig war, um ausreichende Mengen an Calcidiol (80-249 nmol/l) bei >97,5 % der Frauen in der 36. Schwangerschaftswoche zu erzielen, während >85 µg pro Tag benötigt wurden, um dies in der 4. Woche post partum zu erreichen. Die Calcidiol-Spiegel stiegen von Woche 20 bis Woche 36 dosisabhängig an, sanken jedoch von Woche 36 bis Woche 4 post partum (Stoutjesdijk 2019).

Muttermilch enthält sowohl Vitamin D2/D3 als auch den Metaboliten Calcidiol. Dies entspricht jedoch nur 10-20 % bzw. 1-2 % der Blutspiegel der Mutter. Wenn Mütter einen subklinischen Mangel haben (der in der westlichen Welt weit verbreitet ist), haben die Säuglinge ein erhöhtes Risiko für einen Vitamin-D-Mangel. Die Aufrechterhaltung eines ausreichenden Vitamin-D-Status bei der Mutter ist daher auch während der Stillzeit wichtig. Die oben beschriebene Studie (Stoutjesdijk, 2019) zeigte jedoch, dass die mütterliche Vitamin-D-Supplementierung (10-85 µg) in der Studie nicht die gewünschten Calcidiol-Spiegel (zur Erzielung der so genannten antirachitischen Aktivität [ARA] bei Neugeborenen) in der Muttermilch erreichte. In den Niederlanden wird empfohlen, gestillten Kindern (bis einschließlich 4 Jahre) zusätzliches Vitamin D (10 µg) zu verabreichen.

Ältere Menschen

Ein Vitamin-D-Mangel ist bei älteren Menschen weit verbreitet. Die ältere Haut wandelt Sonnenlicht weniger effizient in Vitamin D um und außerdem gehen ältere Menschen seltener ins Freie, so dass die Haut weniger Sonnenlicht absorbieren kann (Linus Pauling Institut, 2017). Ältere Menschen haben außerdem mit größerer Wahrscheinlichkeit eine verminderte Darmresorption, chronische Nierenerkrankungen oder einen reduzierten Metabolismus zu aktiven Formen von Vitamin D in den Nieren, was sich alles auf den Vitamin-D-Status auswirkt (Janssen, 2002; Coburn, 2003). Eine wissenschaftliche Studie an 20 Personen über 65 Jahren zeigte, dass die Vitamin-D-Rezeptoren in den Muskeln mit zunehmendem Alter abnehmen (Bischoff-Ferrari, 2004).

Begrenzte Stoffwechselkapazität

Ein reduzierter Stoffwechsel von Vitamin D kann zu Mangelzuständen führen. Beispielsweise kann sich nach einer bariatrischen Operation, wie einem Magenbypass, die aufgenommene Nahrung nicht mit Galle und Verdauungsenzymen vermischen, was zu einer Malabsorption von Vitamin D führt. Darüber hinaus ist die Gesamtaufnahme über die Nahrung nach einer Magenverkleinerung stark eingeschränkt, so dass auch der Verzehr von Lebensmitteln, die Vitamin D enthalten, abnehmen kann (Schafer, 2017). Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion können auch einen Vitamin-D-Mangel aufgrund einer verminderten Calcitriol-Synthese und eines erhöhten Verlusts von 25-Hydroxyvitamin D im Urin aufweisen (Doorenbos, 2009).

Auch Adipositas (BMI = 30 kg/m2) erhöht das Risiko eines Vitamin-D-Mangels (Arunabh, 2003). Wenn Vitamin D synthetisiert oder über die Haut aufgenommen wird, kann es nämlich im Körperfett gespeichert werden. Laut Forschern weisen adipöse Frauen im Serum niedrigere 25-Hydroxyvitamin-D-Konzentrationen auf als normalgewichtige Frauen (BMI <25 kg/m2) bei äquivalenten oralen Dosen (Gallagher, 2013). Eine andere Studie zeigte, dass bei ähnlicher UV-B-Einstrahlung der Anstieg des Vitamin-D-Serumspiegels bei adipösen Menschen um 57 Prozent geringer sein kann als bei schlanken Menschen. Der Gehalt an Vitamin-D-Vorstufen in der Haut war in beiden Gruppen gleich. Adipositas beeinträchtigte daher nicht die Fähigkeit der Haut, Vitamin D3 zu produzieren, aber wahrscheinlich die Freisetzung des Vitamins in den Blutkreislauf (Wortsman, 2000).

Indikationen

Obwohl seit langem bekannt ist, dass schwerwiegende Vitamin-D-Mängel erhebliche Folgen für die Knochengesundheit haben können (wie Rachitis, Osteomalazie, Osteoporose und Myopathie), legt die Forschung nahe, dass weniger offensichtliche Vitamin-D-Defizite ebenfalls häufig auftreten und das Risiko für Osteoporose und verschiedene andere Gesundheitsprobleme erhöhen (Linus Pauling Institut, 2017).

Rachitis

Ein Vitamin-D-Mangel hat schwerwiegende Folgen für die schnell wachsenden Knochen von Säuglingen und Kindern. Er kann zu einer Abnahme der Mineralisation der Knochen führen, wodurch eine Hemmung des Knochenwachstums und eine Missbildung der Knochen (Rachitis) auftreten kann.

Es wird empfohlen, Kindern bis zu 4 Jahren 10 µg Vitamin D pro Tag Vitamin D zu verabreichen, da Vitamin D das Risiko von Rachitis verringern kann.Obwohl die Anreicherung von Lebensmitteln mit Vitamin D zur Vorbeugung von Rachitis beiträgt, wird weltweit immer noch von dem Auftreten von Rachitis berichtet (Goldacre, 2014).

Osteomalazie

Osteomalazie ist die Erweichung des Knochengewebes bei Erwachsenen. Der Knochen ist schwach und schmerzhaft, weil die neu gebildete Knochenmatrix nicht mineralisiert wird. Bei einem Vitamin-D-Mangel wird kein oder zu wenig Calcium im Knochen aufgebaut (Linus Pauling Institut, 2017). Die Supplementierung mit Vitamin D3 ist wirksam bei der Behandlung von Osteomalazie.

Osteoporose und Knochenbrüche

 Ein Vitamin-D-Mangel ist ein wichtiger ätiologischer Faktor für Osteoporose (Kochenentkalkung). Bei einem Vitamin-D-Mangel kann die Calciumaufnahme nicht ausreichend gesteigert werden, um den Calciumbedarf des Körpers zu decken. Infolgedessen wird die Parathormonproduktion der Nebenschilddrüsen erhöht (sekundärer Hyperparathyreoidismus) und zur Aufrechterhaltung normaler Serumcalciumkonzentrationen Calcium aus dem Skelett mobilisiert. Auf diese Weise geht Knochengewebe verloren. Osteoporose ist eine multifaktorielle Erkrankung, die häufiger bei postmenopausalen Frauen auftritt, aber auch mit anderen Krankheiten (Entzündungs- und Stoffwechselerkrankungen) assoziiert sein kann. Es besteht eine Wechselwirkung zwischen dem Immunsystem, den Darmmikrobiota und der Knochenmineralisation durch Calcium und Vitamin D (Locantore, 2020). Die orale Einnahme von Vitamin D3 (täglich 10-25 µg) mit Calciumpräparaten (täglich 500-1200 mg) kann den postmenopausalen Knochenschwund reduzieren, Osteoporose vorbeugen und das Risiko von Frakturen bei älteren Menschen verringern (Papadimitropoulos, 2002; Die DIPART-Gruppe, 2010). Es besteht auch ein Zusammenhang zwischen einem Vitamin-D-Mangel und einem erhöhten Sturzrisiko bei älteren Menschen. Eine Metaanalyse von 5 randomisierten klinischen Studien zeigt, dass die Vitamin-D-Zufuhr das Risiko für Stürze bei einer älteren Population um 22 % reduziert (Bischoff-Ferrari, 2004). Es scheint, dass eine optimale Fraktur- und Sturzprävention bei Calcidiol-Konzentrationen von 100 nmol/l erreicht werden kann (Bischoff-Ferrari, 2006).

Vitamin D in Kombination mit Vitamin K zeigt eine vorteilhaftere Wirkung auf die Knochengesundheit als eine Supplementierung nur mit Vitamin D oder K (van Ballegooijen, 2017). Die synergistische Wirkung beider Vitamine führt zu einer optimalen Knochenmineraldichte und reduziert das Risiko von Knochenbrüchen (van Ballegooijen, 2017). Bei Patienten mit Arthrose des Kniegelenks zeigte sich auch eine verbesserte Gelenkfunktion nach einer Supplementierung sowohl mit Vitamin K als auch mit Vitamin D (>50 nmol/l) (Shea, 2018).

Die orale Einnahme von Vitamin D3 und seinen Metaboliten beugt auch einer durch Kortikosteroide verursachten Osteopenie und Osteoporose vor (Institute of Medicine, 1997).

Myopathie

Eine Vitamin-D-Supplementierung scheint bei Muskelschmerzen aufgrund eines Vitamin-D-Mangels zu helfen. Bei der Behandlung einer schweren proximalen Myopathie aufgrund eines schweren Vitamin-D-Mangels scheint eine orale Vitamin-D-Gabe zu helfen, wie in Fallberichten hervorgehoben wurde (Fluss, 2014).

Renale Osteodystrophie Renale Osteodystrophie ist der Sammelbegriff für die metabolischen Knochenanomalien, die bei chronischer Niereninsuffizienz auftreten. Die orale Einnahme von Calcitriol (der aktiven Form, die bei Nierenproblemen nicht gebildet werden kann) reguliert die Hypocalcämie und verhindert renale Osteodystrophie bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz, die sich einer Dialyse unterziehen (Malluche, 2002).

Zahnprobleme Vitamin D trägt zu starken Zähnen bei. Klinische Studien deuten darauf hin, dass Vitamin D3 das Kariesrisiko im Vergleich zum Placebo bei Säuglingen, Kindern und Jugendlichen um 49 % und Vitamin D2 das Kariesrisiko um 36 % senkt (Hujoel, 2013). Darüber hinaus scheint Vitamin D3 (17,5 µg) in Kombination mit Calciumcitratmalat das Risiko eines Zahnverlustes bei älteren Menschen über einen Zeitraum von 3 Jahren um etwa 52 % zu senken (Krall, 2001).

Hypoparathyreoidismus Bei Hypoparathyreoidismus arbeiten die Nebenschilddrüsen zu langsam. Infolgedessen produzieren sie zu wenig Hormone. Bei Menschen mit Hypoparathyreoidismus ist der Calciumgehalt im Blut niedrig und der Phosphatspiegel hoch. Die orale Einnahme von Dihydrotachysterol (ein synthetisches Vitamin D-Analogon) oder Calcitriol ist bei Menschen mit Hypoparathyreoidismus oder Pseudohypoparathyreose wirksam zur Erhöhung der Calciumkonzentration im Serum. Vitamin D2 erhöht bei Menschen mit Hypoparathyreoidismus oder Pseudohypoparathyreose die Calciumkonzentration im Serum (Marx, 2000).

Infektionen

Ein Vitamin-D-Mangel wird schon lange mit einem erhöhten Infektionsrisiko in Zusammenhang gebracht. Lebertran wurde bereits im frühen 19. Jahrhundert zur Behandlung der bakteriellen Tuberkulose verwendet. Vitamin D kann die Genexpression antimikrobieller Peptide erhöhen und so die Reaktion des angeborenen Immunsystems auf eine Infektion stimulieren (Guo, 2014). In einer placebokontrollierten randomisierten klinischen Studie mit 49 Sportlern erhöhte die Supplementierung mit Vitamin D (täglich 125 µg/5000 IU für 14 Wochen bei der Hälfte der Sportler) zusätzlich den Serum-Cathelicidin-Spiegel und die SlgA-Immunglobulinen, die beide wichtig bei der Bekämpfung von Infektionen sind (He, 2015).

In der Haut reguliert Vitamin D möglicherweise auch die antimikrobielle Aktivität. Eine Metaanalyse von 4 klinischen Studien beschreibt die positiven Auswirkungen einer Vitamin-D-Supplementierung bei Personen mit atopischer Dermatitis (Kim, 2016). In Amerika werden Vitamin-D-Analoga für die lokale Behandlung von Psoriasis empfohlen, sie können jedoch möglicherweise auch bei der Behandlung verschiedener anderer Hautkrankheiten wirksam sein (Wat, 2014).

Atemwegsinfektionen

Eine Metaanalyse von 25 randomisierten klinischen Studien zeigte eine positive Wirkung einer Vitamin-D-Supplementierung in Bezug auf akute Atemwegsinfektionen. Die Wirkung von Vitamin D war bei Personen, die zu Beginn einen Vitamin-D-Mangel aufwiesen und die täglich oder wöchentlich eine Vitamin-D-Supplementierung erhielten, am größten (Martineau, 2017).

Bei schwangeren Frauen wurden niedrige Serumcalcidiol-Spiegel mit Infektionen der Atemwege und pfeifenden Atemgeräuschen bei ihren Kindern in Verbindung gebracht. Diese Metaanalyse zeigt, dass eine pränatale Vitamin-D-Supplementierung das Risiko auf pfeifende Atemgeräusche bei Kindern um fast 20 % senken kann (Christensen, 2017).

Im Allgemeinen scheinen Menschen mit höheren Vitamin-D-Werten eine günstigere Lungenfunktion zu haben als Menschen mit niedrigeren Werten. Eine Theorie besagt, dass Vitamin D an der Erneuerung des Lungengewebes beteiligt sein könnte (Herr, 2011). Vitamin-D-Rezeptoren scheinen auch in verschiedenen Arten von Lungenzellen vorhanden zu sein und können Asthma verringern, indem sie unter anderem das Immunsystem in der Lunge verbessern, Entzündungen reduzieren und die Zellteilung verlangsamen (Iqbal, 2011).

Ein Vitamin-D-Mangel wird häufig bei Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) mit Lungenanfällen und eingeschränkter Lungenfunktion beobachtet. Eine aktuelle Meta-Analyse von 4 randomisierten klinischen Studien bei COPD-Patienten zeigt, dass eine Vitamin-D-Supplementierung die Anzahl der Anfälle bei Patienten mit einem Ausgangswert von Vitamin D <25nmol/l signifikant reduzierte (Jolliffe, 2020).

Coronavirus und COVID-19

Möglicherweise kann eine Vitamin-D-Supplementierung den Körper bei der Infektion mit dem SARS-CoV-2-Virus unterstützen und die Krankheit COVID-19 bekämpfen, die zu der schwerwiegenden Komplikation des akuten Lungenversagens (Acute Respiratory Distress Syndrome/ARDS) führen kann. Der Ausbruch der Krankheit im Winter (2019/20) und der Anstieg der Mortalitätsraten mit zunehmendem Alter und dem gleichzeitigen Auftreten chronischer Krankheiten stehen mit niedrigen Vitamin-D-Spiegeln in Zusammenhang (Grant, 2020). Eine kürzlich durchgeführte, retrospektive Analyse mit >190.000 Patienten in Amerika zeigt, dass sich der Prozentsatz positiver SARS-CoV-2-Tests umgekehrt proportional zum Vitamin-D-Status verhält (Kaufman, 2020). Bei Personen mit einem Vitamin-D-Mangel (< 20 ng/ml) wurden 12,5 % positiv auf SARS-CoV-2 getestet. Bei einem Vitamin-D-Spiegel von > 55 ng/ml sank dieser Prozentsatz auf 5,9 %. Dieser Zusammenhang war zudem über alle Breitengrade, Ethnien, Geschlechter und Altersgruppen hinweg konstant. Es ist bekannt, dass eine Supplementierung mit Vitamin-D eine schützende Wirkung bei akuten Infektionen der Atemwege hat; dies hat eine große Metaanalyse von 25 klinischen Studien gezeigt (Martineau, 2017). Eine randomisierte Studie hat kürzlich gezeigt, dass zusätzliches Vitamin D auch bei COVID-19 eine positive Wirkung haben kann (Castillo, 2020). Von den COVID-19-Patienten, die zusätzlich zu der Standardbehandlung mit Hydroxychloroquin und Azithromycin auch hohe Dosen Vitamin D erhielten (20.000 IE als Anfangsdosis und dann zweimal wöchentlich 10.000 IE), mussten deutlich weniger Patienten auf die Intensivstation aufgenommen werden, und niemand verstarb. Vitamin D konnte den Schweregrad der Krankheit verringern und ihren Verlauf positiv beeinflussen (Castillo, 2020). Es laufen weitere und größere Studien über die Auswirkungen einer Vitamin-D-Supplementierung bei dieser Zielgruppe.

Entzündliche Darmerkrankungen

Verschiedene umweltbedingte und genetische Faktoren tragen zur Entwicklung der gestörten Immunantwort auf die Darmflora bei, die Colitis ulcerosa (CU) und Morbus Crohn (MC) verursacht. Spezifische VDR-Polymorphismen können mit einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber der Entwicklung von CU und MC in Verbindung gebracht werden (Xue, 2013). Eine höhere Vitamin-D-Zufuhr und -Spiegel können laut einer Studie mit 72.719 Frauen mit einer verringerten Inzidenz von CU und MC verbunden sein (Ananthakrishnan, 2012). Eine multizentrische, doppelblinde, placebokontrollierte Studie zeigt, dass eine tägliche Supplementierung mit Vitamin D (30 µg) und Calcium (1200 mg) bei Morbus Crohn vorteilhaft sein kann, aber es sind weitere groß angelegte und langfristige Studien erforderlich, um dies zu bestätigen (Jørgensen, 2010).

Autoimmunerkrankungen

Autoimmunerkrankungen werden mit einem niedrigen Vitamin-D-Status in Zusammenhang gebracht. Bei Autoimmunerkrankungen kommt es zu einer Immunreaktion gegen das eigene Gewebe. Möglicherweise spielt Calcitriol, der aktive Metabolit von Vitamin D, eine Rolle bei der Modulation von Immunzellen zur Hemmung einer Autoimmunreaktion (Linus-Pauling-Institut, 2017).

Die starke Korrelation zwischen dem Breitengrad und der Inzidenz von Multipler Sklerose (MS) legt nahe, dass Vitamin D eine Rolle spielt (Linus-Pauling-Institut, 2017). Studien zeigen, dass eine langfristige Vitamin-D-Supplementierung (mindestens 400 IE/Tag in Form eines Multivitaminpräparats) das MS-Risiko bei Frauen um bis zu 40 % senken kann. Die Wirkung scheint dosisabhängig zu sein (Munger, 2004). Es wird angenommen, dass Vitamin D entzündungshemmende und entzündungsfördernde Zellen beeinflusst, die an der Entstehung von MS beteiligt sind (Muris, 2016; Sotirchos, 2016).

Ein Vitamin-D-Mangel kann auch bei der Ätiologie und/oder dem Fortschreiten der rheumatoiden Arthritis eine Rolle spielen. Die Hinweise stammen hauptsächlich aus Tierversuchen. Das Fehlen von Vitamin-D-Rezeptoren (VDR) in genetisch veränderten Mäusen wurde mit einem höheren Grad an Entzündungen und einer erhöhten Anfälligkeit für Autoimmunität in Verbindung gebracht (Bruce, 2009).

Beim Typ-1-Diabetes wurde ein Zusammenhang zwischen einer Vitamin-D-Supplementierung (50 µg pro Tag) in der frühen Kindheit und einem geringeren Risiko (80 %), später im Leben einen Typ-1-Diabetes zu entwickeln, gefunden (Hyppönen, 2001; Zipitis, 2008). Ob eine Supplementierung für die Prävention eines Typ-1-Diabetes vorteilhaft ist, muss weiter untersucht werden.

Müdigkeit

Eine Vitamin-D-Supplementierung hat sich als wirksam bei der Behandlung von Müdigkeit bei Personen mit einem Vitamin-D-Mangel (definiert als <50 nmol/l) erwiesen, die ansonsten gesund zu sein schienen. Die Ergebnisse einer randomisierten klinischen Studie zeigen, dass die Supplementierung mit einer einzigen hohen Dosis Vitamin D (2500 µg) die Ermüdungssymptome im Vergleich zu einem Placebo signifikant reduzierte (Nowak, 2016).

Schlafprobleme

In einer kürzlich durchgeführten Metaanalyse von 9 wissenschaftlichen Studien (6 Querschnittsstudien, 2 Fall-Kontroll-Studien und 1 Kohortenstudie) wird ein Zusammenhang zwischen Vitamin-D-Mangel und Schlafproblemen hergestellt (Gao, 2018). Ein Vitamin-D-Wert von <50 nmol/l erhöhte das Risiko einer schlechten Schlafqualität um fast 60 %.

Herz- und Gefäßerkrankungen

Die Vitamin-D-Insuffizienz (<75 nmol/l) war mit einer erhöhten Prävalenz und Inzidenz vieler kardiovaskulärer Erkrankungen, darunter Bluthochdruck, koronare Herzkrankheit, Herzinsuffizienz und Schlaganfall, assoziiert (Anderson, 2010). Ein suboptimaler Vitamin-D-Status wurde auch mit arterieller Gefäßsteifigkeit und vaskulärer endothelialer Dysfunktion in Verbindung gebracht, beides Determinanten für gelegentlichen Bluthochdruck und ein ungünstiges kardiovaskuläres Ergebnis (Al Mheid, 2011).

Der Vitamin-D-Rezeptor (VDR) ist im vaskulären Endothel, glatten Gefäßmuskelzellen und Cardiomyozyten weit verbreitet. Es ist deutlich, dass Vitamin D eine Rolle bei der Aufrechterhaltung des Blutdrucks durch das RAAS-System spielt, eine Funktion bei der Modulation der Blutgefäßwände hat und oxidative Schäden reduzieren kann (Lin, 2019). Eine systematische Überprüfung von 17 Studien (1996-2009) zeigte, dass bei Patienten, die Vitamin-D-Präparate (in mäßiger bis hoher Dosierung) einnahmen, weniger Herz-Kreislauf-Erkrankungen auftraten (Wang, 2010).

Eine Metaanalyse zeigt, dass eine Vitamin-D-Supplementierung (täglich 10-20 µg) das Risiko einer Herzinsuffizienz im Vergleich zur Nicht-Einnahme von Vitamin D bei älteren Menschen um mehr als 20 % reduziert (Ford, 2014).

Aus einer kürzlich durchgeführten In-vitro-Studie geht hervor, dass Vitamin D auch zur Reparatur von Herzschäden beitragen kann. Vitamin D verbessert signifikant das Verhältnis von Stickstoffmonoxid (NO) zu Peroxynitrit in einem In-vitro-Modell (Parameter, die als Indikator für die Endothelfunktion verwendet werden). Vitamin D konnte das antioxidative Stickstoffmonoxid erhöhen und das zytotoxische Peroxynitrit reduzieren. Dies könnte zu einer verbesserten Endothelfunktion beitragen und bei der Behandlung von Bluthochdruck und anderen Herz-Kreislauf-Erkrankungen von Nutzen sein (Khan, 2018).

Neben Vitamin D scheint auch Vitamin K für die Aufrechterhaltung der Elastizität der Blutgefäße, die Verhinderung von Gefäßverkalkungen und die Regulierung des Blutdrucks wichtig zu sein (van Ballegooijen, 2017). Ein kombinierter niedriger Vitamin-D- und K-Status wurde kürzlich in einer Studie mit >4500 Teilnehmern (Durchschnittsalter 52,6 Jahre), die 14 Jahre lang beobachtet wurden, mit einem erhöhten Risiko für den Gesamttod und möglicherweise mit einem erhöhten Risiko für den Tod durch kardiovaskuläre Erkrankungen in Verbindung gebracht (Van Ballegooijen, 2020). Ein solcher Effekt wurde auch in einer älteren Population (Durchschnittsalter 70 Jahre) gesehen, die 17 Jahre lang beobachtet wurde; ein kombinierter niedriger Vitamin-D- und Vitamin-K-Status war mit einem 64 % höheren Risiko für Tod und kardiovaskuläre Anomalien verbunden (Dal Canto, 2020).

Metabolisches Syndrom

Eine Querschnitts-Designstudie mit 13.642 Teilnehmern zeigte, dass die Prävalenz des metabolischen Syndroms und von Diabetes bei Probanden mit einem Serum-Calcidiol-Wert von =75 nmol/l im Vergleich zu Probanden mit einem Serumcalcidiolwert von <30 nmol/l (metabolisches Syndrom: 45,5 %; Diabetes: 11,6 %) signifikant niedriger war (metabolisches Syndrom: 21,6 %; Diabetes, 4,1 %) (p<0,0001) (Ganji, 2020). Ein Wert von 75 nmol/l bei Erwachsenen wird mit positiven Indikatoren für Stoffwechselerkrankungen assoziiert.

Es gibt also Hinweise darauf, dass Vitamin D bei der Insulinsekretion eine Rolle spielt. Eine klinische Interventionsstudie bei Patienten mit reduzierter Glukosetoleranz zeigt jedoch, dass die tägliche Einnahme von Vitamin D im Vergleich zu einem Placebo die Entwicklung eines Typ-2-Diabetes nicht hemmt (Pittas, 2019).

Neurodegenerative Erkrankungen Vitamin D spielt auch als Neurosteroid im wachsenden und erwachsenen Gehirn eine wichtige Rolle. So stimuliert und schützt es Nerven und kann die Neurotransmission und neurale Plastizität verändern (Groves, 2014). Beobachtungsstudien zeigen, dass Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer, Demenz, ADHS und kognitiven Störungen sehr niedrige Vitamin-D-Spiegel aufweisen (Balion, 2012; Kotsi, 2018). Untersuchungen an Menschen mit der Parkinson-Krankheit zeigen, dass sie bei höheren Vitamin-D-Spiegeln mildere Symptome aufweisen (Knekt, 2010).

Unzureichende Konzentrationen von Vitamin D zusammen mit Omega-3-Fettsäuren können zu niedrigen Serotoninwerten im Gehirn führen und somit neuropsychiatrischen Störungen wie Depression und Schizophrenie zugrunde liegen (Patrick, 2015). Selbst Neugeborene mit Vitamin-D-Mangel haben ein erhöhtes Risiko, später im Leben an Schizophrenie zu erkranken (verantwortlich für 8 % der Schizophreniefälle in Dänemark) (Eyles, 2018). Bestimmte Untergruppen können möglicherweise von einer Vitamin-D-Supplementierung profitieren (Spedding, 2014; Shaffer, 2014).

Bei Kindern mit Autismus war eine Vitamin-D-Supplementierung (täglich 2000 IU über 12 Monate) laut einer placebokontrollierten, randomisierten klinischen Studie mit verminderter Reizbarkeit und Hyperaktivität verbunden (Mazahery, 2019).

Vorsicht ist geboten bei der Empfehlung einer Vitamin-D-Supplementierung in Fällen von Hypercalcämie, Hypercalcurie, Nephrolithiasis, Nephrocalcinose, schwerer Niereninsuffizienz, Hyperparathyreoidismus, Pseudohypoparathyreoidismus, Hypervitaminose D (Pharmakotherapeutischer Kompass). Eine Absprache mit dem behandelnden Arzt ist ratsam.

Die Menge an Vitamin D kann in Mikrogramm Ergocalciferol (Vitamin D2) oder Mikrogramm Cholecalciferol (Vitamin D3) angegeben werden. Regelmäßig wird auch die Anzahl der Internationalen Einheiten (IU) angegeben, wobei 40 IU 1 Mikrogramm entsprechen.

Auf der Grundlage europäischer Richtlinien und Verordnungen sowie lokaler Gegebenheiten legt jedes Land seine eigenen Gesetze und Verordnungen im Hinblick auf Lebensmittel fest. Informieren Sie sich auf der Website Ihrer lokalen Lebensmittelbehörde hinsichtlich der Lebensmittelstandards in Ihrem Land.

Therapeutische Dosierungen

Therapeutische Dosierungen berücksichtigen Krankheiten und besondere Umstände Ein optimaler Vitamin-D-Spiegel liegt bei 80 nmol/l (30 ng/ml) (Muskiet, 2013). Um dieses Niveau (bei Erwachsenen) zu erreichen und beizubehalten, ist es wichtig, die Haut im Sommer direktem Sonnenlicht auszusetzen (unter Beachtung der lokalen Empfehlungen zur Vermeidung von Hautkrebs, wie z.B. des niederländischen Rats des Königin-Wilhelmina-Fonds zur Krebsbekämpfung) und eine Erhaltungsdosis zwischen 25-75 Mikrogramm (1000-3000 IU) pro Tag einzunehmen. Auf diese Weise kommen die Vitamin-D-Spiegel näher an die Jäger und Sammler heran, die wir evolutionär waren. Risikogruppen können am besten das ganze Jahr über 75 Mikrogramm pro Tag einnehmen, bis ein optimaler Zustand erreicht ist. Tägliche Dosen von 100 Mikrogramm sind sicher (die maximale sichere Dosis); die maximal zulässige Menge in Nahrungsergänzungsmitteln beträgt übrigens 75 Mikrogramm pro Tagesdosis.

Das Linus-Pauling-Institut, das von Linus Pauling gegründet wurde, der die orthomolekulare Medizin eingeführt hat, empfiehlt eine tägliche Zufuhr von 50 Mikrogramm Vitamin D für Erwachsene. Für Säuglinge, Kinder und Jugendliche empfiehlt das Linus-Pauling-Institut eine tägliche Einnahme von 10 bis 25 Mikrogramm (Linus-Pauling-Institut, 2017).

Bei bereits niedrigen Vitamin-D-Spiegeln sind laut einer Studie Dosen erforderlich, die über den empfohlenen Mengen liegen (Heaney, 2005). Bei Ausgangswerten im Serum von 20-40, 40-60 und 60-80 nmol/l sind 55, 45 bzw. 29 Mikrogramm Vitamin D-Supplementierung erforderlich, um einen Blutwert von mindestens 80 nmol/l zu erreichen. Es ist daher ratsam, vor der Supplementierung den Blutwert zu bestimmen.

Es ist möglich, toxische Mengen von Vitamin D aus Nahrungsergänzungsmitteln aufzunehmen, aber nur bei extrem hohen Dosen. Das Risiko einer Vitamin-D-Toxizität bei einer Hypercalcämie steigt bei Calcidiol-Serumwerten von 250 nmol/l oder mehr (Vieth, 1999; Heaney, 2005). Derartige Werte können nur bei einer sehr langfristigen Einnahme von mehr als 250 Mikrogramm (10.000 IU) Vitamin D pro Tag erreicht werden (Heaney, 2005). Eine in der fachwissenschaftlichen Zeitschrift „Clinical Nutrition“ veröffentlichte randomisierte, kontrollierte Studie zeigt, dass die monatliche Supplementierung von hochdosiertem Vitamin D3 (100.000 IE) über einen längeren Zeitraum keinen Einfluss auf die von den Teilnehmern berichteten Nebenwirkungen hat (Malihi, 2018). Sie kann daher als sicher angesehen werden.

Die sichere Höchstdosis für Vitamin D3 ist in der EU auf 100 Mikrogramm pro Tag festgelegt. Die maximal zulässige Menge in Nahrungsergänzungsmitteln beträgt 75 Mikrogramm pro Tagesdosis. Für Kinder im Alter von 1 bis 10 Jahren beträgt die sichere Höchstdosis 50 Mikrogramm pro Tag und für Kinder bis zu 1 Jahr liegt die Obergrenze bei 35 Mikrogramm (EFSA, 2016). Die obigen Grenzwerte gelten für den langfristigen Gebrauch. Manchmal ist es für bestimmte Risikogruppen (z. B. bei schwerem Vitamin-D-Mangel) notwendig, für kurze Zeiträume höhere Dosen einzunehmen.

Im Allgemeinen wird Vitamin D in verschiedenen Dosierungen gut vertragen. Bei längerer Einnahme sehr hoher Dosen von Vitamin D können jedoch folgende Nebenwirkungen auftreten: Hypercalcämie, Azotämie (zu viele Stickstoffverbindungen im Blut) und Anämie (Koutkia, 2001).

Von den folgenden Medikamenten (siehe Tabelle 1) ist bekannt, dass sie den Vitamin-D-Status beeinflussen (Pharmakotherapeutischer Kompass; Natural Medicines). Der Bedarf an Vitamin D kann sich dadurch ändern. Es ist daher ratsam, den Vitamin-D-Status von Anwendern zu bestimmen.

Tabelle. 1 Medikamente, die den Vitamin-D-Status beeinflussen können.

AntiepileptikaVerschlechterung des Nährstoffstatus

Antiretrovirale MedikamenteVerschlechterung des Nährstoffstatus

CarbamazepinVerschlechterung des Nährstoffstatus

ChlortalidonKann zu einem Überschuss führen

ChlorothiazidKann zu einem Überschuss führen

CimetidinVerschlechterung des Nährstoffstatus

ColestyraminVerschlechterung des Nährstoffstatus

ColestipolVerschlechterung des Nährstoffstatus

KortikosteroideVerschlechterung des Nährstoffstatus

PhenobarbitalVerschlechterung des Nährstoffstatus

PhenytoinVerschlechterung des Nährstoffstatus

HeparinVerschlechterung des Nährstoffstatus

HydrochlorothiazidKann zu einem Überschuss führen

IndapamidKann zu einem Überschuss führen

AbführmittelVerschlechterung des Nährstoffstatus

OrlistatVerschlechterung des Nährstoffstatus

PrimidonVerschlechterung des Nährstoffstatus

RifampicinVerschlechterung des Nährstoffstatus

ThiaziddiuretikaKann zu einem Überschuss führen

Eine Vitamin-D-Supplementierung kann auch mit Medikamenten interagieren (siehe Tabelle 2) und so die (Neben-)Wirkungen der Medikamente beeinflussen (Pharmakotherapeutischer Kompass; Natural Medicines).

Tabelle 2. Einfluss von Vitamin D auf (Neben-)Wirkungen von Medikamenten

Aluminiumhaltige PräparateGefahr einer aluminiumbedingten Toxizität

CalciumregulatorenGefahr einer Hypercalcämie

Vitamin-D-Analoga (wie Calcipotriol)Gefahr einer Hypercalcämie

DigoxinGefahr einer Hypercalcämie

DiltiazemGefahr einer Hypercalcämie

Atorvastatin Verringerung der Arzneimittelwirksamkeit

ThiaziddiuretikaGefahr einer Hypercalcämie

Verapamil Verringerung der Arzneimittelwirksamkeit

Calcium

Vitamin D ist essenziell für die effiziente Nutzung von Calcium durch den Körper. Vitamin D beeinflusst die Resorption aus dem Gastrointestinaltrakt und die Reabsorption von Calcium durch die Nieren. Wenn Vitamin D zusammen mit Calcium eingenommen wird, wird die aktive Resorption von Calcium im Dünndarm erhöht (Institut für Medizin, 1997).

Magnesium

Eine hohe Aufnahme von Magnesium kann das Risiko eines Vitamin-D-Mangels verringern. Magnesium reguliert die Aktivität kritischer Enzyme im Vitamin-D-Stoffwechsel. Magnesiummangel kann auch den Vitamin-D-Status negativ beeinflussen (Linus-Pauling-Institut, 2017). Magnesium ist an der Bildung von Calcitriol beteiligt. Ein Mangel des aktiven Metaboliten stört daher auch die Vitamin-D-abhängige aktive Calciumaufnahme. Wenn gleichzeitig eine relativ niedrige Calciumzufuhr vorliegt, kann dies zu einer magnesiumabhängigen Hypocalcämie führen.

Das Protein, das Calcium durch die Darmwand transportiert, kann auch Magnesium binden und transportieren. Dieses Protein wird durch Vitamin D stimuliert, wodurch auch die Magnesiumaufnahme erhöht werden kann (Hardwick, 1991). Bei Menschen mit niedrigen Vitamin-D- und Magnesiumspiegeln kann die Einnahme von Vitamin D den Magnesiumstatus verbessern (Fukumoto, 1987). Bei Menschen mit normalen Magnesiumwerten scheint dieser Effekt nicht signifikant zu sein, möglicherweise weil auch die Magnesiumausscheidung im Urin zunimmt (Hardwick, 1991).

Vitamin K

Vitamin D wirkt synergistisch mit Vitamin K bei der Unterstützung eines guten Knochenaufbaus und einer guten Funktion und Elastizität der Blutgefäße.0 Vitamin D3 und Vitamin K haben beide eine wichtige Funktion im Kalziumstoffwechsel. Vitamin D erhöht die Verfügbarkeit von Calcium und stimuliert die Synthese der Vitamin-K-abhängigen Proteine Osteocalcin und Matrix-Gla-Protein (MGP) (Kidd, 2010). Vitamin K aktiviert Osteocalcin und MGP, die wiederum Calcium zur Einlagerung in die Knochen binden und Weichgewebe vor Verkalkung schützen (Wasilewski, 2019). Beide tragen zu einer gesunden Gefäßwand bei und verstärken sich gegenseitig in ihrer antioxidativen Wirkung (Mozos, 2017). Die Aufrechterhaltung eines guten Vitamin D- und Vitamin K-Status bei der Prävention von Knochen- und chronischen Gefäßerkrankungen ist daher wichtig.

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