Vitamin D – ein klassisches Hormon mit großer Bedeutung für den Körper

Für den ­Knochenstoffwechsel entscheidend ist die Zusammenarbeit zwischen Vitamin D, Calcium und ­Parathormon, um die Calciumhomöostase zu gewährleisten.

Obwohl Vitamin D ein sehr wichtiges Hormon in der Calciumhomöostase darstellt, ist der Vitamin-D-Status bei vielen Erwachsenen nicht ausreichend.

Der Vitamin-D-Status bei erwachsenen Menschen in den deutschsprachigen Ländern ist oft nicht ausreichend. Und es bedarf noch zusätzlicher Informationen, um nicht nur Calcium, sondern auch dem Hormon Vitamin D den entsprechenden Stellenwert sowohl in der ­Vorsorge als auch in der Lebensstilmodifikation zukommen zu lassen.

Vitamin D leitet sich von den Sterinen, auch Sterole genannt, aus der Gruppe der Steroide ab. Sie sind fett- jedoch wasserunlöslich und bilden in reiner Form farb- und geruchlose Kristalle. Die D-Vitamine werden auch Calciferole genannt. Die beiden wichtigsten Vertreter sind Vitamin D2 und Vitamin D3. Vitamin D kann sowohl exogen zugeführt als auch endogen produziert werden.

 

Synthese

Als Provitamine können Choles­terin und Ergosterin angesehen werden. Das aus tierischen Lebensmitteln und im menschlichen Organismus per se vorkommende Cholesterin kann zu Vitamin D3-Cholecalciferol umgebaut werden. Das aus pflanzlichen Lebensmitteln stammende Ergosterin kann zu Vitamin D2-Ergocalciferol umgebaut werden.

Cholecalciferol hat für den Menschen die größte Bedeutung, da es in Leber und Haut synthetisiert wird. Cholesterin wird in der Leber zu 7-Dehydrocholesterol umgebaut, daraus entsteht in der Haut unter Einwirkung von UV-Strahlen Cholecalciferol.

Unter dem Strich werden sowohl das Vitamin D2 als auch das D3 im Plasma an Vitamin D-bindendes Protein gebunden. Weiter erfolgt dann der Transport zur Leber. Schließlich wird es dort in Position 25 hydroxyliert.

So entsteht das 25-Hydroxyvitamin D (25(OH)D, 25-Hydroxycalciferol). 25(OH)D ist biologisch inaktiv und wird in den Nieren zum biologisch aktiven 1,25(OH)2 D hydroxyliert. Diese renale Hy­droxylierung erfolgt reguliert. Sie wird aktiviert durch Parat­hormon, Hypokalziämie und Hypophosphatämie und gebremst durch einen Anstieg der 1,25(OH)2D selbst.

Das nicht umgewandelte Vitamin D3 wird in Muskulatur, Leber und Fettgewebe gespeichert. 1,25(OH)D3 erfüllt alle Aufgaben eines klassischen Hormons. Die Signalübermittlung erfolgt mittels spezifischer Calcitriolrezeptoren in den Erfolgsorganen Dünndarm, Niere, Knochen, Herz und zahlreichen anderen Organen. Im Darm aktiviert es in der Mukosazelle die Synthese des Calcium-bindenden Proteins und fördert damit die Calciumresorption aus dem Darm.

 

Bedeutung von Vitamin D als Hormon auf das Knochengewebe

Für den Knochenstoffwechsel entscheidend ist die Zusammenarbeit von Vitamin D, Calcium und Parathormon, um die Calciumhomöostase zu gewährleisten. Bei Hypokalziämie steigt der Blutspiegel von Parathormon, welches dann wiederum die Umwandlung von 25-Hy­droxycalciferol in 1,25-Dihydroxycalciferol begünstigt und damit zu einer Einlagerung von Calciumsalzen in die organische Knochenmatrix führt. 1,25-Dihydroxycholecalciferol fördert auch die Phosphatresorption und hemmt die Phosphatausscheidung. Diesen Wechselwirkungen wird in der Therapie von Knochenstoffwechselstörungen wie Osteoporose oder Osteomalazie Rechnung getragen.

 

Bedeutung von Vitamin D als Hormon außerhalb des Knochengewebes

1. Auswirkung auf biochemische Indikatoren der Herzinsuffizienz

Herzmuskelzellen besitzen Rezeptoren für Calcitriol, was auf eine physiologische Funktion von Calcitriol im Herzmuskel hinweist. Herzmuskelzellen besitzen selbst keine 1α-Hydroxylaseaktivität, um aus 25(OH)D das 1,25(OH)2 D3 zu synthetisieren, sodass die Rezeptoren auf zirkulierendes Calcitriol zurück­greifen müssen.

Im Gegensatz dazu werden pro- und antiinflammatorische Zytokine von Monozyten und Makrophagen produziert, die eine 1α-Hydroxylase besitzen und damit bei entsprechendem Substratangebot in der Lage sind, Calcitriol zu bilden. Bei Patienten mit NYHA Stadium > II finden sich signifikant niedrigere IL-10 Spiegel, während die Spiegel des proinflammatorischen Zytokins TNF-α höher sind. Der genaue Mechanismus der Zytokinproduktion im Rahmen der Herzinsuffizienz ist noch unklar.

Beispielsweise konnten Forscher auch zeigen, dass hohe TNF-α Werte zu niedrigen Calcitriol-Spiegeln führen. Da auch die Herzinsuffizienz mit erhöhten Konzentrationen proinflammatorischer Zytokine einhergeht, kann man möglicherweise auch bei der Herzinsuffizienz die Vitamin-D-Supplementierung vermehrt einsetzen.

2. Bei Autoimmunkrankheiten

Vitamin D spielt auch eine Rolle bei verschiedenen Autoimmunkrankheiten. In einer finnischen Studie gibt es Hinweise, dass eine Vitamin-D-Supplementierung in der frühen Kindheit das Diabetes mellitus-I-Risiko verringert, wenn die Kinder Vitamin D erhielten. Kinder mit Supplementierung hatten ein 80% geringeres Risiko als Kinder ohne Vitaminverabreichung.

Finnland hat weltweit die höchste Diabetesinzidenz. Vielleicht spielt hier auch die geringere Sonnenexposition eine Rolle. Der vielseitige Einfluss der Zytokine im Rahmen entzündlich rheumatischer Erkrankungen mit seinen Auswirkungen auf den Knochenstoffwechsel ist bekannt.

Als wichtigster Vertreter ist die chronische Polyarthritis zu nennen. Diese geht einerseits mit einer gelenknahen Osteoporose und den damit verbundenen Veränderungen des Knochenstoffwechsels, andererseits mit einem erhöhten proinflammatorischen Zytokinprofil einher. Es besteht daher ein deutlich höherer Bedarf an Vitamin D.

3. Stürze

Unter dem Strich gilt ein Sturz als ein unfreiwilliger und unkoordinierter Bodenkontakt. Stürze sowie auch ihre Folgen sind übrigens die sechst­häufigste Todesursache im Alter. Wobei hierzu das Vitamin D auch eine große Bedeutung in der Therapie der Osteoporose selbst hat.

Allerdings gibt es auch Untersuchungen über eine Reduktion von Schenkelhalsfrakturen bei postmenopausalen Frauen. Und zwar wenn eine entsprechende Calcium und Vitamin-D-Supplementierung erfolgt.

Schließlich führt das Vitamin D auch zu einer Verbesserung der Muskelkraft sowie zur Verbesserung von Schmerzen in den unteren Extremitäten. Daher sollte man durchaus auch in der Rehabilitationsmedizin den Vitamin-D-Mangel berücksichtigen. Das gilt vor allem auch bei Parkinson und anderen Bewegungsstörungen.

4. Bei Krebs

Zudem gibt es auch Daten, dass zwischen dem Auftreten von Kolonkarzinomen sowie dem Vitamin-D-Spiegel ein Zusammenhang besteht. Wobei hier einerseits die Dosis und andererseits die Dauer der Calcium- und Vitamin-D-Einnahmen im Fokus der Forschung stehen. Im Grunde genommen sind daher noch weitere randomisierte Studien notwendig, um einen schützenden Charakter von Vitamin D sicher zu belegen.

 

Einfluss von ökologischen sowie nicht veränder­baren individuellen Faktoren auf den Vitamin-D-Status

Betroffen sind vor allem ältere Personen in den nördlichen Breitengraden. Mit zunehmendem Alter gehen Menschen weniger außer Haus, tragen geschlossenere Kleidung, sind meist weniger ­mobil und haben oft auch andere Ernährungsgewohnheiten. Die Nahrung wird weniger fettreich, durch Atrophie der Haut nimmt die Umwandlung von Provitamin in Vitamin D ab. Auch die Nierenfunktion ist im höheren Alter häufig beeinträchtigt.

Weiters besteht auch in der Schwangerschaft ein erhöhter Vitamin-D-Bedarf. Die durchschnittliche 25(OH)D-Konzentration ist auch von der Jahreszeit abhängig. Die höchsten Werte werden 4–6 Wochen nach der stärksten Sonnenbestrahlung gemessen, die niedrigsten am Winterausgang.

 

Fazit: Vitamin D hat große Wichtigkeit für unseren Organismus

Aufgrund der vielfachen positiven Effekte sollte ein ausreichend hoher Vitamin-D-Spiegel in der gesamten Bevölkerung angestrebt werden. In diesem Zusammenhang ist aber auch erwähnenswert, dass Menschen mit erhöhten Cholesterinwerten wegen der endogenen Produktion von Cholecalciferol nicht unkontrolliert Vitamin D zu sich nehmen sollten.

Vitamin D ist einer der Faktoren, die einen wesentlichen Einfluss auf den Knochenstoffwechsel und andere metabolische Vorgänge haben. Vor allem bei Krankheitsbildern mit einer Verschiebung des Zytokinprofils in den proinflammatorischen Bereich sollte auf eine ausreichende Vitamin-D-Versorgung geachtet werden.

Im Hinblick auf die Calciumhomöostase und als Teil der Osteoporose-Therapie muss Vitamin D ausreichend hoch dosiert werden, um entsprechend hohe Vitamin-D-Spiegel vor allem auch in den Wintermonaten zu erreichen. Die Zukunft wird sicher bis dato noch nicht vollständig geklärte Auswirkungen unterschiedlich hoher Vitamin-D-Spiegel zeigen und die Bedeutung dieses klassischen Hormons noch verstärken.


Literatur:

Homann CN, Ivanic G, Homann B, Purkart TU. Vitamin D and Hyperkinetic Movement Disorders: A Systematic Review. Tremor Other Hyperkinet Mov (N Y). 2020;10:32. Published 2020 Aug 25. doi:10.5334/tohm.74

Krati Chauhan; Martin R. Huecker. Vitamin D. Last Update: October 21, 2019. StatPearls [Internet].


Quelle: Vitamin D – ein klassisches Hormon. Dr. Monika Mustak. MEDMIX 5/2008

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