Vitamin D

Cholecalciferol (Vitamin D) erfreut sich hoher Aufmerksamkeit. Wir haben recherchiert und geben Ihnen einen Überblick über Vitamin D und die Auswirkungen eines Mangels:

Wofür wird Vitamin D benötigt und warum ist es so wichtig?

Eine entscheidende Rolle spielt Vitamin D bei der Kontrolle des Calcium- und Phosphatstoffwechsels. Es ist im Kindes- und auch Erwachsenenalter mitverantwortlich für die Entwicklung von Knochen und Zähnen. Tritt ein Vitamin D Mangel in der Kindheit auf, kann dies zu einer unzureichenden Kalzifizierung von Knochen und Knorpel führen (eine sog. Rachitis). Heute ist bekannt, dass die Rachitis in den zurückliegenden Jahrhunderten häufig auftrat, da Kinder der Sonnenstrahlung unzureichend ausgesetzt waren um ausreichend Prävitamin D3 in der Haut zu synthetisieren. Der Zusammenhang zwischen Vitamin D Mangel und Rachitis wurde 1919 nachgewiesen. Bei Erwachsenen kann ein Vitamin D Mangel zur Erweichung und Labilisierung der Knochen führen. Das der Rachitis bei Kindern entsprechende Krankheitsbild wird im Erwachsenenalter als Osteomalazie bezeichnet. Eine hohe Prävalenz dieser Krankheit bei stark verhüllten Beduinenfrauen ist ein Beleg dafür, dass auch Erwachsene auf Vitamin D angewiesen sind (1,2,4).

Neben den Krankheiten Rachitis und Osteomalazie steht der Vitamin D Mangel aber auch im Zusammenhang mit anderen Erkrankungen und gesundheitsrelevanten Mangelerscheinungen im Körper. Niedrige Vitamin D Konzentrationen werden nach neueren Untersuchungen unter anderem assoziiert mit:

erhöhtem Verlust von Muskelmasse und Kraft im Alter;
erhöhtem Krebsrisiko;
verringerter Immunkompetenz;
Bluthochdruck;
der Entwicklung von neurologischen Erkrankungen und Diabetes.

Wie verbreitet ist Vitamin D Mangel?

Untersuchungen der nordamerikanischen US-Bevölkerung zeigen ein Vitamin D Defizit von bei 30 – 80 % der Untersuchten. Die in Deutschland durchgeführte EsKiMo-Studie brachte ähnliche Ergebnisse für Kinder im Alter von sechs bis elf Jahren. Menschen mit dunkler Hautfarbe sind häufiger von Vitamin D Mangel betroffen, da stark pigmentierte Haut eine geringere Durchlässigkeit für UVB-Strahlung hat. Neben der Hautpigmentierung wirkt sich auch das Alter auf den Vitamin D Gehalt im Körper aus. Auch das Alter steht im Zusammenhang mit unzureichenden Vitamin D Spiegeln. Diese sind auf eine um bis zu 75 % reduzierte Vitamin D Synthese in der Haut, einer abnehmenden Aktivierung des Vitamin D-Hormons in der Niere und einer Abnahme der Resorption aus der Nahrung zurück zu führen. Auch ein erhöhter Körperfettanteil steht in Verbindung mit einem Mangel. Körperfett bindet Vitamin D und kann zu einem bis zu 55 % reduzierten Vitamin D Spiegel führen (1,3,4).

Was man über Vitamin D wissen sollte

Vitamin D kommt in verschiedenen Formen vor. Die tierische Form ist D3 (Cholecalciferol), die pflanzliche D2 (Ergocalciferol). Vitamin D3 und D2 sind biologisch nicht aktiv. Um ihre Funktion im menschlichen Körper erfüllen zu können, müssen Vitamin D3 und D2 aktiviert werden. Die aktive Form von Vitamin D ist ein Hormon und bekannt als 1,25-dihydroxyvitamin D3 oder Calcitriol. Vitamin D3 und Vitamin D2 können künstlich synthetisiert werden und ihre Supplementation scheint einen Effekt auf die Aufrechterhaltung der Vitamin D Konzentrationen im Blut zu haben.

Vitamin D Synthese

Vitamin D zählt nicht zu den Vitaminen, die mit der Nahrung aufgenommen werden müssen. Vitamin D kann vom menschlichen Körper bei ausreichender Sonnenlichtexposion endogen synthetisiert werden. Dabei dient Cholesterin als Vorstufe. 7-Dehydrocholesterin (auch Provitamin D3) wird durch ultraviolettes Licht (UV-Strahlen der Sonne) zum Prävitamin D3 umgewandelt (photolysiert), welches sich daraufhin spontan zum aktiven Vitamin D3 umbildet (isomerisiert). Vitamin D3 (Cholecalciferol) wird in Leber und Niere in Calcitriol (1,25-Dihydroxycholecalciferol) umgewandelt. Calcitriol wirkt als aktives Steroid-Hormon. Nahezu jedes Gewebe und jede Zelle im menschlichen Körper hat Vitamin D Rezeptoren. In Abwesenheit von aktiviertem Vitamin D kann der Körper mit der Nahrung aufgenommenes Vitamin D nicht aufnehmen (1,3,4).

Vitamin D Versorgung

Die mit der Sonne assoziierte Bildung von Vitamin D variiert über das Jahr und ist abhängig vom Standort und dem jeweiligen Einfallswinkel der Sonnenstrahlung auf die Erde. Sonnenschutzcreme, aber auch Glasscheiben blockieren die UV-B Strahlung und somit die Bildung von Vitamin D. Schon ab einem Sonnenlichtschutzfaktor von 15 wird die Vitamin D Synthese um 99 % reduziert. Die meisten natürlichen Lebensmittel enthalten zu wenig Vitamin D, um den Bedarf zu decken. Geringe Mengen können jedoch mit der Nahrung zugeführt werden. Natürlicherweise kommt Vitamin D hauptsächlich in fettreichen Fischen, Lebertran, Pilzen, Leber und Eiern vor. In manchen Regionen werden Lebensmittel mit dem Vitamin angereichert und stellen so eine verlässliche Vitamin D Quelle dar. In den USA wird Milch auf 400 Internationale Einheiten (IU) pro Liter angereichert. Muttermilch enthält geringe Mengen mit etwa 25 IU per Liter. Vor diesem Hintergrund scheint eine Supplementation ratsam. Studien mit Erwachsenen, die täglich 100-1000 IU des Vitamins zusätzlich aufnahmen, zeigen eine durchschnittliche Erhöhung der Blutkonzentrationen um 15-40 nmol/L. Andere Daten weisen darauf hin, dass sich pro 100 IU aufgenommenem Vitamin D die Blutspiegel um etwa 2.5 nmol/L erhöhen. Aktives Vitamin D hat eine Serum Halbwertszeit von zwei bis drei Wochen. Die Produktionsrate in der Haut ist auf 10.000 bis 20.000 IU täglich begrenzt. Bei Serum-Konzentrationen über 150 nmol/L wird die Produktion inaktiviert.

Wie viel Vitamin D brauchen wir?

Entscheidend sind die Konzentrationen des 25-hydroxyvitamin D [25(OH)D]. Es verrät uns wie viel Vitamin D in unserem Körper produziert wurde. Seine Halbwertszeit im Körper beträgt 15 Tage. 1.25(OH2D) ist kein guter Indikator für den Vitamin D Status da es lediglich eine Halbwertszeit von 15 Stunden hat und seine Blutspiegel streng vom hormonellen Status und Mineralien reguliert wird. Die Konzentrationen von 1.25(OH2D) nehmen erst ab, wenn bereits ein Mangel an Vitamin D besteht. Eine angemessene Serum Konzentration des 25(OH)D beginnt für Erwachsene bei 75 nmol/L. Optimal sind Werte zwischen 90 und 100 nmol/L. Bei postmenopausalen Frauen und älteren Männern sind 25(OH)D Konzentrationen unter 30 bis 80 nmol/L mit Gesundheitsrisiken assoziiert. In der Regel genügen die durchschnittlich aufgenommenen Mengen von 200 bis 600 IU Vitamin D nicht um diese Konzentrationen zu erreichen.

Wie viel Vitamin D sollte man zu sich nehmen?

Aufnahmen von 1000 IU oder mehr sind für die meisten von uns notwendig. Studien haben gezeigt, dass für Kleinkinder in nördlichen Breitengraden eine tägliche Aufnahme von 200 IU Vitamin D2 nicht ausreicht um einem Vitamin D Mangel zu verhindern. Eine Meta-Analyse zeigt, dass eine um 100 IU erhöhte Aufnahme von Vitamin D3 mit einer Zunahme der 25(OH)D Konzentrationen um 1-2 nmol/L assoziiert war. Eine amerikanische Studie belegt, dass die Aufnahme von 800 IU Vitamin D täglich bei Frauen im Bundesstaat Maine ausreicht, adäquate Blutwerte über den Winter aufrechtzuhalten. Die meisten Studien zeigen keine nachteiligen Effekte einer Vitamin D Supplementation. In einer Studie ergibt sich ein erhöhtes Risiko für Nierensteine mit supplementärer Aufnahme von 400 IU Vitamin D3 (neben 1000 mg Calcium) täglich bei Frauen zwischen 50 und 79 Jahren.

Sehr hohe Konzentrationen von Vitamin D, 50 Mal oder mehr der empfohlenen Tagesmenge (RDA), über mehrere Monate kann zu Vergiftungen und Hypercalcämie führen. Erste Symptome sind Appetitlosigkeit, Übelkeit, Brechen, exzessiver Durst, Schwäche, Nervosität und Bluthochdruck. Auf Grund der hohen Calciumspiegel kann es zu Calciumablagerungen im ganzen Körper, insbesondere in den Nieren, Blutgefäßen, Lungen und im Herz kommen. In Folge können Nierenschäden, Fehlfunktionen und Versagen entstehen. Andere Studien zeigen bei Aufnahmen von bis zu 10000 IU keine nachteiligen Effekte. Bei oraler Aufnahme von mehr als 10000 IU täglich besteht definitiv die Gefahr einer Vergiftung. Allein durch Sonnenlicht und der damit verbundenen intrinsischen Synthese kann es nicht zu Vergiftungen kommen (3,4).

Zusammenfassung und Empfehlungen

Ausreichend Zeit in der Sonne zu verbringen und Supplementation können einen Mangel an Vitamin D verhindern. Die Datenlage scheint darauf hinzuweisen, dass das Ziel sein sollte, sich dabei an „optimalen“ nicht „normalen“ Werten zu orientieren. Daraus lassen sich folgende Empfehlungen für die Serumkonzentrationen von Vitamin D ableiten:

Vitamin D Vergiftung:	>/= 375 nmol/L
Empfohlener Bereich:	75 -100 nmol/L
Insuffizienter Bereich:	50 – 75 nmol/L
Leichter Mangel:	25 – 50 nmol/L
Moderater Mangel:	12.5 – 25 nmol/L
Starker Mangel:	< 12.5 nmol/L

Der absolute Bedarf an Vitamin D (Eigensynthese durch Sonnenlicht und Nahrungsaufnahme) beträgt ca. 4000 IU/ täglich um die 25(OH)D Spiegel über oder bei 100 nmol/L zu halten. Um einen bestehenden Mangel zu beheben, kann die benötigte Menge höher sein.