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Vitamin D

In den letzten Jahren hat das Interesse an Vitamin D stark zugenommen. Dabei wurden Vitamin D eine Vielzahl von Wirkungen zugeschrieben.

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Teilweise kann man als Verbraucher/in den Eindruck gewinnen, ein hoher Vitamin-D-Spiegel sei ein Allheilmittel und regelmäßige Spiegelbestimmungen und Vitamin-D-Supplementierung allein könnten ein langes und gesundes Leben garantieren. Wie so oft, steckt in den Aussagen ein wahrer Kern, aber leider ist auch nicht alles, was in der Laienpresse über Vitamin D zu lesen ist, für bare Münze zu nehmen. Aus diesem Grund geben wir an dieser Stelle einen Überblick über den aktuellen Stand der Forschung zu Vitamin D und stellen aktuelle Empfehlungen und Leitlinien zu diesem Themenkreis vor.

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Vitamin D ist gar kein Vitamin!

Strenggenommen handelt es sich bei Vitamin D gar nicht um ein Vitamin. Vitamine sind per Definition Stoffe, die der menschliche Körper nicht selbst produzieren kann und die deshalb aus externen Quellen zugeführt werden müssen. Für Vitamin D gibt es allerdings die Möglichkeit einer endogenen Produktion. Und zwar wird in der Haut unter dem Einfluss von UVB-Strahlung 7-Dehydrocholesterol zu Cholecalciferol (Vitamin D3) umgewandelt. Dies setzt allerdings eine gewisse UVB-Strahlungsintensität voraus, die in Mitteleuropa lediglich in der Zeit von März bis September und auch nur in den Mittagsstunden gegeben ist. In den Wintermonaten ist eine endogene Vitamin-D-Produktion praktisch nicht möglich. Auch die Anwendung von Sonnencremes (bereits ab Lichtschutzfaktor 8), die Bedeckung der Haut mit Kleidung und das überwiegende Aufhalten in geschlossenen Räumen führen zu einer stark verminderten Vitamin-D-Produktion in der Haut. [1]

Neben der endogenen Produktion von Vitamin D spielt die Aufnahme mit der Nahrung eine untergeordnete Rolle. Es gibt nur wenige Lebensmittel, die einen nennenswerten Vitamin-D-Anteil besitzen. Dazu gehören Fische mit einem hohen Fettanteil (z.B. Makrele, Aal, Lachs), Innereien, Eier, Milchprodukte oder Speisepilze wie Champignon (siehe Tabelle 1). Eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D mit der Nahrung als ausschließliche Quelle ist schwierig bis unmöglich.

 

Lebensmittel Gehalt/100 g
Matjeshering 1.080 IE
Lachs 640 IE
Avocado 137 IE
Hühnerei 116 IE
Champignons 76 IE
Rinderleber 68 IE

Tabelle 1: Vitamin-D-Gehalt ausgewählter Lebensmittel

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Was passiert mit Vitamin D im Körper?

Cholecalciferol (Vitamin D3) bzw. das gleich wirksame Ergocalciferol (Vitamin D2), das z.B. in Pilzen vorkommt, sind fettlösliche Moleküle. Sie werden teilweise im Fettgewebe gespeichert und bei Bedarf an den Blutkreislauf abgegeben. Durch enzymatische Umwandlung in der Leber zu 25-Hydroxy-Vitamin D (Calcidiol) entsteht die hauptsächlich zirkulierende Form, die eine Halbwertszeit von 15-19 Tagen aufweist und auch bei der Spiegelbestimmung herangezogen wird. Die biologische Aktivität dieser Form ist gering, sie stellt vielmehr eine schnell verfügbare Speicherform dar. Die letztlich aktive Form entsteht hauptsächlich durch enzymatische Aktivierung in der Niere zum 1,25-Dihydroxy-Vitamin D (Calcitriol). Die Enzymaktivität wird dabei durch die Spiegel von Parathormon und Calcium im Blut gesteuert. Die Halbwertszeit von Calcitriol beträgt nur ca. 3-6 Stunden. Der Abbau von Calcitriol zur inaktiven Calcitroinsäure erfolgt ebenfalls enzymatisch, die Sekretion erfolgt über die Galle. [1]

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Wieviel Vitamin D braucht der Mensch?

Die Österreichische Gesellschaft für Ernährung (ÖGE) und die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) geben leicht unterschiedliche Empfehlungen für die Vitamin-D-Versorgung ab: Beide empfehlen für Kinder unter einem Jahr eine tägliche Menge von 10 µg (400 IE). Für Kinder ab einem Jahr, Jugendliche und Erwachsene lautet die Empfehlung der ÖGE 20 µg (800 IE) pro Tag und die der EFSA 15 µg (600 IE) pro Tag. [2; 3] Durch die Nahrung können langfristig lediglich rund 2-3 µg (80-120 IE) täglich abgedeckt werden. Endogen könnten pro Tag bis zu 20.000 IE Vitamin D produziert werden, sodass durch eine hohe Produktion im Sommer ein gewisses Depot für den Winter geschaffen wird (Speicherung im Fettgewebe). Aufgrund der erwähnten Lifestyle-Umstände (Sonnenschutz, überwiegende Abdeckung der Haut durch Kleidung, hauptsächlicher Aufenthalt in geschlossenen Räumen) ist die Möglichkeit sich im Sommer ein Depot für den Winter anzulegen aber häufig eingeschränkt.

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Vitamin D spielt eine wichtige Rolle im Calcium- und Phosphathaushalt

Calcitriol hat im Körper vielfältige Wirkungen. Die Hauptfunktionen bestehen dabei in der Regulation des Calcium- und Phosphathaushalts. Calcitriol fungiert als Hauptstimulus für die Calcium- und Phosphatabsorption aus dem Darm. Gleichzeitig unterstützt es die Bildung von Osteoklasten und treibt so das Knochenremodeling voran. Dies führt zu gleichmäßig hohen Calcium- und Phosphatspiegeln, die wiederum zum Einbau in die Knochensubstanz zur Verfügung stehen. Die Mechanismen des Knochenremodelings sind dabei fein reguliert: niedrige Spiegel von Calcium und Phosphat fördern die Umwandlung von Calcidiol in das aktive Calcitriol. Ebenfalls fördernd wirkt sich ein hoher Parathormonspiegel aus, während ein hoher Calcitriol-Spiegel eine negative Rückkopplung auf die Calcitriol-Synthese selbst und  eine Hemmung der Parathormon-Sekretion nach sich zieht. Die Hauptaufgaben des Parathormons liegen in der Erhöhung der Calcium-Konzentration vor allem durch osteolytischen Abbau von Knochensubstanz durch Unterstützung der Osteoklastenaktivität sowie einer erhöhten Phosphatausscheidung. Das heißt, ein stabiler Calcitriol-Spiegel hält Parathormon in Schach und kann so einen übermäßigen Abbau von Knochenmasse verhindern.[1] 

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Wie sieht eine optimale Vitamin-D-Versorgung aus?

Der vorgestellte Regelmechanismus läuft sowohl bei extremem Mangel als auch bei einem starken Überangebot von Calcitriol aus dem Ruder. Zu wenig Calcitriol führt zu einem sekundären Hyperparathyroidismus, mit der Folge, dass es zu einem verstärkten Abbau von Knochenmasse kommt. Bei länger andauernden Mangelzuständen kommt es zum klinischen Bild der Rachitis bei Kindern bzw. zur Osteomalazie. Weitere Symptome eines Vitamin-D-Mangels sind Müdigkeit, verlangsamtes Denken, Muskelschwäche, Knie- und Rückenschmerzen, Schlafstörungen und erhöhte Infektanfälligkeit. Aber auch zu viel Vitamin D kann schaden: die Aufnahme von Calcium und Phosphat aus dem Darm ist überaktiviert. Es kommt zu einer Hypercalciämie und Hypercalciurie. Durch die gleichzeitige Unterdrückung der Parathormon-Aktivität kommt es zu einem sekundären Hypoparathyroidismus, der letztlich dazu führt, dass das Löslichkeitsprodukt von Calciumphosphat überschritten wird und sich Calciumablagerungen in Organen (z.B. der Niere) bilden können. Interessanterweise sind auch bei einer Überdosierung mit Vitamin D osteoporotische Veränderungen möglich, da dann die Rate der Calciumresorption aus dem Knochen die Rate des Calciumeinbaus in die Knochen übersteigt. [1; 4]

Es gilt also, sowohl eine Über- als auch eine Unterversorgung auszuschließen. Abbildung 1 zeigt international anerkannte Grenzwerte für die Vitamin-D-Versorgung. Vor allem ist zu beachten, dass zwei unterschiedliche Einheiten (ng/ml bzw. nmol/l) verwendet werden. Werte, die ohne Einheit angegeben werden (z.B. auf verkürzten Befunden), sollten daher besonders kritisch betrachtet werden.

Abbildung Vitamin D, Forum Med Grafik

Abbildung 1: Grenzwerte zur Vitamin-D-Versorgung anhand des Calcidiol-Levels. [1; 5]

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Auch jenseits der Osteoporose-Prophylaxe hat Vitamin D positive Effekte

Unstrittig sind die positiven Eigenschaften von Vitamin D auf das muskulo-skelettale System: Neben einem verringerten Osteoporose-Risiko sorgt eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D auch für eine verringerte Sturzgefahr, dies vor allem bedingt durch eine Normalisierung der Muskelfunktion, die bei Vitamin-D-Mangel nur suboptimal funktioniert. Weiterhin ist ein stärkender Einfluss auf das Immunsystem belegt und es gibt Hinweise auf positive Effekte bei Diabetes, der Vorbeugung kardiovaskulärer Ereignisse, neurologischen Erkrankungen sowie bei Krebs, allerdings ist die Datenlage auf diesen Gebieten noch relativ dünn. Zahlreiche Studien laufen aber bereits oder sind in Planung.[4]

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Vitamin-D-Bestimmungen: teuer und meist unnötig

Anders als in der Laienpresse oft dargestellt, ist sich die Mehrheit der Expertinnen und Experten darüber einig, dass eine regelmäßige und breite Durchtestung des Vitamin-D-Spiegels in der Bevölkerung nicht nötig ist. Aktuelle Untersuchungen aus verschiedenen europäischen Ländern zeigen, dass bis zu 70 % der untersuchten Personen in Wintermonaten unter Vitamin-D-Mangel litten [6]. Der Grund dafür ist klar: Aufgrund der verhinderten endogenen Produktion in den Herbst- und Wintermonaten und einer nur minimalen Aufnahme über die Nahrung ist eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D in Mitteleuropa in den meisten Fällen ausgeschlossen. Ausnahmen bilden Personen, die im Sommer ein ausreichend hohes Reservoir erworben haben oder die sich Vitamin-D-reich ernähren. Eine Supplementierung - zumindest in den Wintermonaten - ist daher prinzipiell immer angezeigt. Und zwar auch ohne den konkreten Vitamin-D-Status einer Person zu kennen. Die oftmals angeführte Angst vor der Toxizität von Vitamin D kann nicht als Argument für standardmäßige Vitamin-D-Bestimmung dienen: Mit üblichen Dosen von 800 oder 1.000 IE pro Tag sind Vergiftungen nicht möglich. Die EFSA hält sogar Tagesdosen von bis zu 10.000 IE auch längerfristig für sicher [7].

Eine Vitamin-D-Bestimmung ist nur in seltenen Fällen indiziert und die medizinische Notwendigkeit sollte daher stets kritisch hinterfragt werden.


Mag. pharm. Dora Müller
(für das Redaktionskomitee der ärztlichen
Dienste der Krankenversicherungsträger)

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Literatur

1.  Holick, M. F.: Vitamin D deficiency. The New England Journal of Medicine 357(3):266–81 (2007).

2.  EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA): Dietary reference values for vitamin D. EFSA Journal 14(10):e04547 (2016).

3.  Österreichische Gesellschaft für Ernährung: Empfehlungen zu Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen, abrufbar unter http://www.oege.at.

4.  Amreim, K.: Vitamin-D-Mangel. UNI-MED Verlag AG. Bremen (2015).

5.  Bischoff-Ferrari, H. A., Rosemann, T., Grob, D. et al.: Vitamin-D-Supplementation in der Praxis. Swiss Medical Forum 14(50):949–53 (2014).

6.  Cashman, K. D., Dowling, K. G., Skrabakova, Z. et al.: Vitamin D deficiency in Europe: pandemic? The American Journal of Clinical Nutrition 103(4):1033–44 (2016).

7.EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA): Scientific Opinion on the Tolerable Upper Intake Level of vitamin D. EFSA Journal 10(7):2813 (2012).