Gibt es einen relevanten Vitamin D-Mangel weltweit?
Geht man von einem optimalen Calcifediol-Spiegel von mindestens 32 ng/ml aus, so liegt die Prävalenz des Vitamin-D-Mangels auf der Welt bei etwa 1 Milliarde Menschen [195].Wenigstens legen das die vorhandenen Daten aus den Jahren vor 2007 nahe. Zumindest während einiger Monate im Jahr sollen gar 70 bis 90% der Menschen mit Vitamin D unterversorgt sein.
Allgemeine Vorbemerkungen:
Trotz zunehmender Bemühungen um eine Standardisierung von Vitamin D-Messungen [196, 197] müssen wir immer im Auge behalten, dass der weitaus größte Teil der vorliegenden Daten nur sehr bedingt aussagekräftig ist. Das gilt insbesondere auch für die Vergleichbarkeit – erst recht international oder gar global, aber auch auf der Zeitachse [198, 199, 200, 201]. Werte schwanken sogar von Labor zu Labor, selbst bei Verwendung derselben analytischen Vorgehensweise; erst recht ergeben sich Probleme, wenn unterschiedliche Test-Methoden verwendet wurden. Hierbei können die Resultate in der Größenordnung von bis zu ca. 38 % variieren. Auf die diversen Verfahren und die Vorteile modernerer Analytik wurde bereits in Kap. 11 kurz eingegangen.
Hinzu kommt noch, dass nicht einmal die Festlegung der Grenzwerte für einen Vitamin D-Mangel oder eine entsprechende Insuffizienz an die verschiedenen Labormethoden angepasst sind, geschweige denn, dass es überhaupt eine einheitliche Auffassung von dem gibt, was als Mangel definiert werden sollte (siehe auch Kap. 12). Und schließlich beruhen auch die wissenschaftlichen Arbeiten, auf die sich Plädoyers für den einen oder den anderen Grenzwert berufen, auf uneinheitlichen Messmethoden.
Der Punkt, dass bei dunkelhäutigen Menschen, die die große Mehrheit von uns darstellen, vermutlich ohnehin die Messung des freien 25-OH-Vitamin D-Spiegels aus funktioneller Sicht angemessener wäre als die Bestimmung von 25-OH-Vitamin D, wurde in Kap. 11 schon angesprochen.
Obwohl mehrere neuere Übersichtsarbeiten das globale Ausmaß des Vitamin-D-Mangels hervorgehoben haben, gibt es außerdem erhebliche Datenlücken, insbesondere für die Länder mit niedrigen oder mittleren Einkommen [202], v. a. aber für Lateinamerika. Repräsentative 25(OH)D-Daten auf Bevölkerungsebene sind für die meisten Länder nicht verfügbar, und die Erhebungen, die es gibt, vermitteln oft ein unvollständiges Bild des Vitamin-D-Status und seiner Determinanten. So fehlen meist ergänzende Daten über die Nahrungsaufnahme und die UVB-Exposition [203].
Die verfügbaren Daten aus einer vor knapp fünf Jahren durchgeführten Überprüfung des globalen Vitamin-D-Status deuten auf einen weit verbreiteten Vitamin D-Mangel weltweit hin, unabhängig vom Entwicklungs-Index und auch nur mäßig / bedingt abhängig von der geografischen Breite eines Landes; in einigen Fällen besteht der Vitamin D-Mangel trotz Anreicherungsmaßnahmen.
Leider stammten die dort verwendeten Daten zum Vitamin-D-Status und zur Prävalenz des Mangels hauptsächlich aus veralteten (15 Jahre und älter) und/oder relativ kleinen Studien ausgewählter Stichproben und nicht aus großen repräsentativen bevölkerungsbezogenen Erhebungen. Dennoch gab es bereits übereinstimmende Hinweise darauf, dass die Prävalenz des Vitamin-D-Mangels in Asien, dem Nahen Osten und Afrika sowie bei Einwanderern aus diesen Regionen, die in Ländern mit höheren Breitengraden leben, am höchsten ist [204].
Auch hatten damals schon zahlreiche kleine Studien in Asien ergeben, dass die Mehrheit der Kleinkinder einen 25(OH)-Vitamin D-Wert von weniger als 30 nmol/l hat, das sind weniger als 12 ng/ml: z. B. 51 % in der Türkei, 86 % im Iran, 61 % in Indien und 61 % in Pakistan [205].
In Studien, die nicht bevölkerungsbezogen waren, wurde auch festgestellt, dass schwangere und/oder stillende Frauen in Asien und im Nahen Osten ein hohes Risiko für einen solch schweren Mangel haben: z. B. 50 % in der Türkei, 45 % in Pakistan und 60 % in Indien [205].
Eine größere Untersuchung an Senioren (Alter ab 60 Jahren aufwärts, Durchschnittsalter 71 Jahre) in Ecuador aus dem Jahr 2010 ergab bei 21,6 % Werte unter 20 ng/ml, bei weiteren 46,2 % Werte unter 30 ng/ml; das entspricht einer Mangelversorgung bei einem Anteil von 67,8 % in dem direkt am Äquator liegenden Land; dabei ragten neben Alter, weiblichem Geschlecht und Adipositas v. a. die Zugehörigkeit zur indigenen Rasse als Risikofaktor besonders hervor (unter 30 ng/ml bei 84,0 %, unter 20 ng/ml immerhin 40,5 % – Mulatten: 69,4 % bzw. 15,3 %) [doi: 10.1155/2015/545297].
Die rasantesten Entwicklungen im Zeitverlauf scheint es im Iran zu geben, wo eine kontinuierliche Veränderung zumindest für die Jahre von 1990 bis 2017 dokumentiert ist – leider zum Schlechten. So hat die Mangel-Situation dort bereits 2013 Westeuropa überholt. Dafür werden viele Gründe wie rasch zunehmender Tabakkonsum und Urbanisierung diskutiert. Als eine der möglichen Folgen sollte die dort besonders hohe Zahl der an Covid-19 Verstorbenen nicht verschwiegen werden.
Europa
In der vor einem Jahrzehnt durchgeführten Studie „Healthy Lifestyle in Europe by Nutrition in Adolescence“ (HELENA) wurde berichtet, dass ein 25(OH)-Vitamin D-Spiegel unter 30 ng/ml bei etwa 80 % der Jugendlichen zu finden war [206].
Bei der HELENA-Studie handelte es sich um eine multizentrische Querschnittsstudie. Sie zielte darauf ab, zuverlässige und vergleichbare Daten aus einer Zufallsstichprobe von 3000 europäischen Jugendlichen im Alter von mindestens 12,5 und unter 17,5 Jahren zu einer breiten Palette von ernährungs- und gesundheitsbezogenen Parametern zu erhalten. Es wurde eine Teilstichprobe von 1006 Jugendlichen für die Blutentnahme aus zehn Städten in neun Ländern ausgewählt: Athen (Griechenland), Dortmund (Deutschland), Gent (Belgien), Heraklion (Griechenland), Lille (Frankreich), Pecs (Ungarn), Rom (Italien), Stockholm (Schweden), Wien (Österreich) und Zaragoza (Spanien). Die Spiegel waren dabei in Nordeuropa höher als in Südeuropa und in Westeuropa höher als in Osteuropa.
Die höheren Vitamin D-Spiegel in Nordeuropa waren zu der Zeit bereits in mehreren Multizenter-Studien, bei denen eine einzige Laboreinrichtung benutzt worden war, beobachtet worden.
V. a. unter anderen Aspekten interessant, wenn auch auf einer nicht besonders umfangreichen Probandenzahl beruhend, sind Daten aus Schweden: Erwähnt sei hier eine 2015 veröffentlichte Untersuchung an ca. 600 gesunden Blut- und Thrombozytenspendern aus Göteborg (Südschweden) [207]. Die Blutproben waren aber schon 2008 entnommen bzw. 2009/10 untersucht worden. Die absoluten Werte sind nicht unbedingt repräsentativ und fielen auch schlechter aus als bei den meisten vorangegangenen Studien in Skandinavien. Sie ist allerdings ausgesprochen sauber durchgeführt und hatte v. a. zum Ziel, die Bedeutung der Saisonalität der Probenentnahme unter die Lupe zu nehmen, außerdem Risikofaktoren im Lebensstil im Hinblick auf einen Vitamin D-Mangel zu evaluieren.
Dabei handelte es sich um 540 Blutspender im Alter zwischen 16 und 71 Jahren mit einem Durchschnittsalter (=Mittelwert) von 40,5 Jahren, außerdem um 75 Thrombozytenspender mit einem Durchschnittsalter um 45. Bei Letzteren wurde zwischen April und November, meist April bis August, im monatlichen Abstand eine Laborkontrolle vorgenommen (Längsschnitt-Untersuchung). Für unsere aktuelle Fragestellung seien hier nur folgende Ergebnisse referiert:
Von Januar bis März wurde ein 25(OH)-Vitamin D-Spiegel unter den Schwellenwerten von 50 bzw. 75 nmol/l bei 58 bzw. 88 % und von Juli bis September bei 11,3 bzw. 50 % beobachtet. Ungefähr 75 % hatten 25(OH)-Vitamin D-Werte < 75 nmol/l während 75 % des Jahres, und 50 % hatten 25(OH)-Vitamin D-Werte < 50 nmol/l während 50 % des Jahres.
Etwas höhere Werte bei den weiblichen Teilnehmern ließen sich statistisch weitestgehend durch häufigere Nutzung von Solarien erklären.
Serum 25(OH)D war stark mit Parametern im Zusammenhang mit UV-B- bzw. Sonneneinstrahlung assoziiert, aber nur schwach mit der Einnahme von Vitamin-D-Ergänzungen. Diese waren allerdings auch relativ gering.
Insgesamt nahmen 50 Probanden Vitamin D-Präparate mehr oder weniger regelmäßig ein, meist Multivitaminpräparate mit Tagesdosen von 5-7,5 µg Vitamin D3 (200-300 IE). Beim Vergleich der Wirkung von Vitamin D-Präparaten in den Winter- und Sommermonaten fanden sich signifikant höhere Serum-25(OH)D-Spiegel bei Anwendern im Winter (59,0 vs. 49,2 nmol/l), aber nicht im Sommer.
Beispiel Irland
2012 wurden die ersten landesweit repräsentativen Daten zum Vitamin-D-Status für irische Erwachsene erhoben. Dabei wurden die im Rahmen der National Adult Nutrician Survey (NANS) erfragten Angaben von 1500 Erwachsenen im Alter von 18 bis 84 Jahren durch Laboruntersuchungen des Serums bei 1132 dieser Probanden ergänzt [208]. Ausgeschlossen waren nur Menschen in Gefängnissen und anderen freiheitseinschränkenden Einrichtungen, Schwangere und Stillende sowie Personen, die aufgrund einer Behinderung zum Ausfüllen der Fragebögen nicht in der Lage waren. Ziel waren eine Erhebung der bevölkerungs-charakteristischen Vitamin D-Spiegel sowie eine Beurteilung des Einflusses von Supplementierung und Jahreszeit hierauf. Dabei ergaben sich im Wesentlichen folgende Erkenntnisse:
Die mittlere Serum-Konzentration bei Erwachsenen, die das ganze Jahr über als Proben genommen wurden, betrug 60,0 nmol/l.
Die ganzjährigen Prävalenzraten für Serum-25(OH)-Vitamin D-Konzentrationen < 30, < 40, < 50 und < 75 nmol/l betrugen 6,7, 21,9, 40,1 bzw. 75,6 %. Im Winter lagen die entsprechenden Prävalenzen bei 11,1 , 31,1, 55,0 bzw. 84,0 %. Die Ganzjahres-, Winter- und Sommerprävalenzraten für Serum-25(OH)D-Konzentrationen < 75 nmol/l in der gesamten Kohorte irischer Erwachsener betrugen 75,6, 84,0 bzw. 69,0 %.
Am schlechtesten schnitten in der sonnenarmen Zeit Personen im Alter von 36– 50 Jahren ab, die zu 58,7% im Winter Werte < 50 nmol/l aufwiesen.
Anwender von Nahrungsergänzungsmitteln (NEM) hatten im Vergleich zu Nichtanwendern signifikant höhere 25(OH)-Vitamin D-Serumkonzentrationen. Allerdings hatten selbst 7,5 % der Anwender im Winter Serum-Spiegel von < 30 nmol/l 25(OH)-Vitamin D, also unter 12 ng/ml!
Während die Einnahme von Vitamin-D-Ergänzungsmitteln Vorteile in Bezug auf den Vitamin-D-Status zeigte, war ihr Einfluss auf Bevölkerungsebene nur als sehr begrenzt einzustufen, da die damaligen Konsumraten mit 17,5 % der Erwachsenen wenig relevant waren.
Die durchschnittliche tägliche Aufnahme von Vitamin D nur aus Nahrungsquellen und aus allen Quellen (Lebensmittel und Nahrungsergänzungsmittel) betrug 160 und 219 IE/d und unterschieden sich nicht nach Jahreszeit.
Die Einnahme von Vitamin D-haltigen NEM war bei Frauen (55,6 %) höher als bei Männern (44,4 %) und bei älteren (>65 Jahre; 27,6 %) höher als bei jüngeren Erwachsenen (18–65 Jahre; 16,0 %). Der mittlere Gehalt der Vitamin-D-haltigen NEM betrug 200 (10 bis 2412) IE Vitamin D. 67,2% bzw. 15,1 % nahmen ≤ 200 IE/Tag bzw. zwischen 200 und ≤ 400 IE/Tag als zusätzliches Vitamin D ein, 14,2 % immerhin zwischen 400 und <1000 IE. Nur ein kleiner Prozentsatz (3,5 %) der Gesamtbevölkerung hatte eine zusätzliche Einnahme von Vitamin D ≥ 1000 IE/d, und diese waren meist > 50 Jahre alt und überwiegend weiblich. Der deutlich höhere Einsatz von NEM bei den Senioren dürfte zum guten Teil mit dem Wunsch nach einer Osteoporose-Prophylaxe zusammenhängen; hierfür spricht auch die häufige Kombination mit einem Kalzium-Präparat.
Insgesamt scheinen gewisse Bemühungen um eine Sensibilisierung der Öffentlichkeit und des Gesundheitspersonals für den Vitamin-D-Ernährungsstatusnicht zu einer erhöhten Aufnahme von NEM geführt haben – ähnlich wie im übrigen Europa. So hatte bereits die vorherige nationale Ernährungsumfrage von 1997–1999 gezeigt, dass 15 % der Iren im Alter von 18–64 Jahren ein Vitamin-D-haltiges NEM zu sich nahmen [209].
Angeführt sei noch eine umfangreiche Studie [210] mit letztlich verwerteten 24302 Proben, die in den Folgejahren (Januar 2011 bis Dezember 2015) entnommen wurden. Hierbei wurden auch ambulante und stationäre Patienten sowie Alten- und Pflegeheimbewohner mit einbezogen, in allen Gruppen ab einem Alter von 18 Jahren.
Leider sind diese Ergebnisse nur sehr eingeschränkt vergleichbar. Einige der wichtigsten Gründe sind:
Informationen zur Krankengeschichte, zur gleichzeitigen Einnahme von Medikamenten wie Vitamin-D- und Kalziumpräparaten sowie zur Vitamin-D- und Kalziumzufuhr über die Ernährung lagen nicht vor. Die Gründe für die Krankenhauseinweisung oder die Indikationen für die 25(OH)D-Probenahme waren ebenfalls nicht verfügbar. Die Untersuchung erstreckte sich in dieser Arbeit auch nur auf Bewohner West-Irlands* (105). Die 21- und 42-tägigen Sonnenstunden sind Schätzungen der potenziellen Sonnenexposition. Informationen über den Lebensstil und die konkrete Sonnenexposition der Teilnehmer waren dagegen nicht vorhanden. Selbst die betrachteten Grenzwerte der Vitamin D-Konzentrationen waren nur teilweise mit denen der o. g. NANS identisch.
Dennoch geht auch aus dieser erwähnten Querschnittsstudie hervor, dass Vitamin-D-Mangel weiterhin eine große Belastung für die öffentliche Gesundheit in Irland darstellt. Sogar in der Gruppe der nicht an Kliniken Behandelten oder in Heimen Untergebrachten („Community“-Bewohner, mit einem Durchschnittsalter von 52,0 Jahren) war ein Mangel, der hier mit Werten unter 25 nmol/l (=10 ng/ml) sehr konservativ definiert wurde, bei 13 % festzustellen.
Für unsere Zwecke ist im Hinblick auf die Vergleichbarkeit zunächst diese letztgenannte Gruppe von Belang. In ihr wurden Spiegel zwischen 25 und 50 nmol/l bei 36% und solche über 50 nmol/l bei 51% gemessen. Das bedeutet, bei allen Einschränkungen, dass im Vergleich zur NANS mit damals 40,1 % jetzt 49% unter 50 nmol/l lagen. Die mittlere Serumkonzentration lag im Vergleich zu damals 60,0 nun bei 50,3 nmol/l. Eine Verbesserung der Vitamin D-Situation scheint demnach auch in den Folgejahren keinesfalls eingetreten zu sein.
Der Vitamin-D-Mangel war im Übrigen bei den Teilnehmern im Alter bis 39 Jahren und ab 80 Jahren deutlich am stärksten ausgeprägt. Der Vitamin-D-Mangel nahm schon im Alter von 50 bis 59 Jahren zu und war bei den ≥90-jährigen am massivsten.
(Nebenbei erwähnenswert scheint, dass Teilnehmer, bei denen während ihres Krankenhausaufenthalts früh (0-2 Tage) Proben entnommen wurden, höhere 25(OH)-Vitamin D-Konzentrationen und eine geringere Prävalenz des Mangels aufwiesen als Teilnehmer, bei denen die Proben nach mittlerer Aufenthaltsdauer (3-7 Tage) oder spät (>7 Tage) entnommen wurden. Diese Beobachtung wird in der Arbeit in alle Richtungen hin ausführlich diskutiert.)
Die Ergebnisse der zuerst geschilderten NANS wurden später [211] auch dazu benutzt, ein bestimmtes Verfahren zur Standardisierung anzuwenden (bzw. auf seine Brauchbarkeit für europäische Verhältnisse hin zu überprüfen) – das sog. VDSP-Protokoll. In diesem Zusammenhang wurden die noch vorhandenen Proben (1118) mittels LC-Tandem-MS (Flüssigkeitschromatographie-Tandem-Massenspektrometrie, also technisch gesehen dem Goldstandard) nachuntersucht und wiederum auf die demographischen Verhältnisse umgerechnet. Nun ergab sich u. a. eine Prävalenz für Werte unter 30 nmol/l (also < 12 ng/ml) von 12,2 %. Ein solcher Mangel erschien nun also nahezu doppelt so häufig wie mit der Auswertung der auf ursprüngliche Weise (ELISA) erhaltenen Messungen. Auch für Werte < 50 nmol/l zeigte sich mit 45,0 % jetzt im Vergleich zu 40 % eine etwas höhere Prävalenz. Im Winter betrug der entsprechende Wert 59,9 % – statt 55,2 % nach der Original-Methode.
Europas Süden – Beispiel Portugal
Nachdem schon in zahlreichen Studien für die meisten Länder Europas inclusive der sonnenreichen ein verbreiteter Vitamin D-Mangel dokumentiert worden war, kam es in Portugal 2015/16 erstmals zu einer entsprechenden Untersuchung der dortigen erwachsenen Bevölkerung [212]. Gemessen wurden die 25(OH)-Vitamin D-Spiegel bei 198 gesunden Bewohnern von Porto (Nord-Portugal)* (106) im Alter von 18 bis 67 Jahren.
Vorausgegangen waren lediglich Messungen in kleinerem Umfang an ausgewählten, meist pädiatrischen Probanden. So wurden ebenfalls in Porto zwischen 2008 und 2012 drei Studien an gesunden Gruppen von Kindern und Jugendlichen Vitamin D-Bestimmungen im Blut durchgeführt, die durchweg besorgniserregende Ergebnisse zeitigten: 2009 wurden 45 unsupplementierte Kinder im Alter zwischen 2,5 und 16 Jahren in der dunkleren Jahreszeit (Winter / Frühling) untersucht. Dabei fand sich bei 26 % von ihnen ein Mangel; suboptimal versorgt (mit Spiegeln < 100 nmol/l bzw. 40 ng/ml) zeigten sich sogar 80 %.
Eine Kohorte von 73 Kindern im Alter von 12 Monaten und 17 Jahren zeigte bei Messungen zwischen März 2008 und Juli 2010 ähnlich schlechte Ergebnisse: 82,2 % hatten ungenügende Spiegel (< 75 nmol/l), 39,7 % sogar einen Mangel (< 50 nmol/l), und ein optimaler Wert (> 100 nmol/l) fand sich lediglich bei 11 %.
Noch schlimmer fielen die Werte bei einer Untersuchung von 122 Kindern zwischen 5 und 18 Jahren aus, die im Winter und Frühjahr 2011 / 2012 vorgenommen wurde: 92,5 % der Fälle mussten als mindestens insuffizient (<30 ng/ml) eingestuft werden, von denen 47,8 % einen Mangel (≥10 und <20 ng/ml) und 6 % einen schweren Mangel (<10 ng/ml) aufwiesen. Dabei war die Situation bei den Älteren (Schulkinder) noch ungünstiger als bei den Kleinen.[213]
Die eingangsbenannte Studie fand unter den allerdings überproportional übergewichtigen Erwachsenen eine mittlere Serum-Konzentration an 25(OH)-Vitamin D von 55,4 nmol/l, wobei 48 % Werte aufwiesen, die mit einem Vitamin D-Mangel vereinbar waren (unter 50 nmol/l bzw. 20 ng/ml). Im Winter erreichte dieser Wert 74 %. Es wurden keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den Geschlechtern beobachtet (57,4 vs. 53,3 nmol/l), und es wurde keine statistisch signifikante Korrelation zwischen dem Alter und den 25(OH)-Vitamin D-Spiegeln gefunden. Wie erwartet wurden im Sommer (Juli und August) höhere Konzentrationen beobachtet als im Winterhalbjahr (April) (68,2 vs. 42,2 nmol/l). Die Serum-25(OH)D-Spiegel waren bei Übergewichtigen signifikant niedriger.
Japan und Südkorea:
Über die Verhältnisse in Japan gibt insbesondere eine Querschnittsanalyse von Ausgangsdaten aus einer Kohortenstudie Aufschluss, die 2011-2013 durchgeführt wurde [214]. Bei den Teilnehmern handelte es sich um 9084 Personen im Alter zwischen 40 und 74 Jahren, die Blutproben für die Bestimmung der 25(OH)-Vitamin D-Konzentration zur Verfügung stellten. Alle lebten in der Präfektur Niigata in der Murakami-Region* (107), also etwa auf mittlerer Höhe in Bezug auf die relativ große Nord-Süd-Ausdehnung des Inselstaates. Informationen zum Lebensstil wurden von 8498 Teilnehmern eingeholt, wobei einige Werte zu verschiedenen Lebensstilfaktoren fehlten.
Die Prävalenz einer ausreichenden Vitamin-D-Versorgung, definiert über eine 25(OH)-Vitamin D-Plasmakonzentration von mindestens 75 nmol/l (= 30 ng/ml), lag bei 9,1 %, somit hatten 90,9 % einen darunter liegenden Spiegel. Der Anteil der Menschen mit Konzentrationen unter 20 ng/ml, also auch nach „konservativen“ Maßstäben eindeutigem Mangel, lag bei 53,6 %. Es wurden signifikante Zusammenhänge zwischen normalem bzw. guten Vitamin D-Spiegel und männlichem Geschlecht, höherem Alter, niedrigerem BMI, höherem METs-Score* (108), höherer Vitamin-D-Aufnahme, Sommersaison, längerer Aufenthaltsdauer im Freien, fehlender Verwendung von Sonnenschutzmitteln, höherem Lachskonsum, höherem Alkoholkonsum und geringerem Kaffeekonsum festgestellt. Im Gegensatz zu anderen Populationen war die bessere Vitamin-D-Versorgung mit einem höheren Alter verbunden.
Das folgende kurze Schlaglicht auf Südkorea zeigt eine ganz ähnliche Lage, umfasst allerdings eine deutlich größere altermäßige Spannweite der untersuchten 6925 Probanden: Deren Mindestalter in des 2008 durchgeführten „Korea National Health and Nutrition Examination Survey“ [215] musste lediglich 10 Jahre betragen.
Im Ergebnis wurde Insuffizienz (unter 20 ng/ml) bei 47,3 % der Männer und 64,5 % der Frauen festgestellt, während nur 13,2 % der männlichen und 6,7 % der weiblichen Bevölkerung einen 25(OH)D-Serumspiegel von mehr als 30 ng/ml aufwiesen. Die Vitamin-D-Insuffizienz war in der Altersgruppe der 20- bis 29-jährigen mit 65,0 % bei den Männern und 79,9 % bei den Frauen am häufigsten und in der Altersgruppe der 60- bis 69-Jährigen bei den Männern und der 50- bis 59-jährigen bei den Frauen am wenigsten verbreitet.
Nordamerika
In einer nationalen multizentrischen bevölkerungsbezogenen Kohortenstudie mit über 1900 Kanadiern im Alter ab 35 Jahren lag der 25(OH)-Vitamin D-Serumspiegel bei 59% unter 30 ng/ml [216] – dies betraf 57,5% der Männer und 60,7 % der Frauen. Der Anteil solchermaßen Unterversorgter stieg im Frühjahr auf 73,5 % (Männer) und im Winter auf 77,5 % (Frauen) an. Diese Ergebnisse stimmen mit den saisonalen Schwankungen überein, die u. a. in anderen kanadischen Studien festgestellt wurden.
Werte unter 20 (!) ng/ml waren bei denjenigen, die mit mindestens 400 IE Vitamin D/Tag supplementierten, ganzjährig bei weniger als 10% zu finden. Der entsprechende Anteil lag aber bei denjenigen, die im Winter und Frühjahr nicht supplementierten, bei 43,9%. Angemerkt sei hier noch, dass in Kanada die Anreicherung insbesondere von Milch schon seit fast fünf Jahrzehnten verpflichtend ist (siehe auch Kap. 17).
Die stärksten Prädiktoren für einen verminderten 25(OH)-Vitamin D-Wert waren bei beiden Geschlechtern die Winter- und Frühjahrssaison, ein BMI von über 30 kg/qm KO, eine nicht-weiße ethnische Zugehörigkeit sowie eine geringere Vitamin D-Supplementierung.
Laut Angaben der CDC sieht es in den USA nicht wesentlich besser aus: Hier liegt der Anteil von Menschen mit einem Vitamin D-Spiegel von weniger als 20 ng/ml (!) bei 32%. [217] Besonders gefährdet seien dabei Farbige und Latinos, Frauen und Ältere. Interessant ist auch ein Vergleich auf der Zeitachse, der für die USA vorliegt: Für die Zeiträume 1988 bis 1994 bzw. 2001 bis 2002 ergab sich für beide Geschlechter eine Zunahme des Vitamin D-Mangels, mit danach unveränderten Verhältnissen auch für 2005 bis 2006.
Wir wollen uns bzgl. der USA noch kurz der Untersuchung einer speziellen Bevölkerungsgruppe zuwenden, zumal in den gerade dargestellten Angaben der CDC unter den Frauen die Schwangeren (und Stillenden) von Vitamin D-Mangel eher weniger betroffen seien. Auch ist der Handlungsort das als Sonnenstaat bekannte Kalifornien, wo diese Querschnittsstudie [218] in der multiethnischen Gemeinde Oakland (109) zwischen Dezember 2006 und Februar 2008 durchgeführt wurde. Einbezogen wurden 275 Schwangere zwischen 18 und 45 Jahren, die einen Einlingsfötus trugen. Bei 210 von ihnen wurde außerdem beim Kind Nabelschnurblut untersucht.
Im Laufe des Jahres hatten 54 % der Mütter und 90 % der Neugeborenen einen 25(OH)D-Wert von weniger als 30 ng/ml. Von den Frauen, die täglich pränatale Vitamin-/Mineralstoffpräparate (400 IE Vitamin D) einnahmen, hatten 50,7 % einen Serumspiegel von 25(OH)D <30 ng/ml. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass 25(OH)-Vitamin D unter 30 ng/ml bei Müttern und Neugeborenen über alle Rassengruppen und Jahreszeiten hinweg verbreitet war.
Eine allerdings nicht unbedingt repräsentative Querschnittsstudie an 117 Probanden von 2020 [219] ergab für Mexiko einen Mittelwert des Serum-Vitamin D-Spiegels von 18,37 nmol/l, also 7,36 ng/ml. Da erstaunt es nicht, dass von den Untersuchten 62,4 % einen Mangel und 30,8 % eine Insuffizienz aufwiesen. Die Gesamtprävalenz für einen ungenügenden Vitamin D-Wert betrug in dieser Population somit 93,2 %.
Verbreiteter Vitamin D-Mangel ist erstaunlicherweise in zahlreichen auch „südlichen“ bzw. äquatornahen Ländern nachgewiesen, beispielsweise in breit angelegten Untersuchungen auf den Philippinen, in etlichen afrikanischen Staaten, in Indien oder auch auf dem als sonnig bekannten Kontinent Australien.
Afrika
Wesentliche Ergebnisse von Untersuchungen zur Prävalenz eines Vitamin D-Mangels auf dem afrikanischen Kontinent seien hier anhand einer Metastudie aus dem Jahre 2019 [220] wiedergegeben. Sie spiegeln die Verhältnisse in 23 afrikanischen Staaten wider und beruhen auf Messungen ausschließlich an ca. 21000 augenscheinlich gesunden (!) Probanden.
Hierbei ergab sich eine mittlere 25-OH-Vitamin D-Konzentration von 68.10 nmol/l, somit von 27,24 ng/ml; dabei war bei 59,54 % der Untersuchten ein Mangel festzustellen, indem deren Spiegel unterhalb von 30 ng/ml lag. Überdurchschnittlich schlecht schnitten dabei Bewohner aus nord- und südafrikanischen Ländern, Bewohner von Städten, Frauen und Neugeborenen ab.
Ausmaß von Covid-19 bei Mittel- und nordeuropäische Migranten aus Afrika und Asien
In diesem Zusammenhang sei übrigens nochmals darauf hingewiesen, dass Migranten bei uns auf den Corona-Stationen und den Intensiv-Stationen als Patienten sehr stark überrepräsentiert sind – was erstaunlicherweise krampfhaft versucht wird, unter dem Deckel zu halten. Dabei hat diese Feststellung rein gar nichts mit Rassismus zu tun – im Gegenteil: Diesen Fakt zur Kenntnis zu nehmen, würde dazu beitragen, durch eine adäquate Versorgung mit Vitamin D gerade auch diese Menschen besser zu schützen! Immerhin wurde das Thema in einigen Medien kurzzeitig sogar aufgegriffen. So zitiert „DIE ZEIT“ vom 18. März 2021 den Chefarzt einer Lungenklinik im nordrhein-westfälischen Moers, die seit November 2020 bei Schwerstkranken einen Anteil von 40 bis 50 Prozent an Patienten hatten, die „nicht oder sehr schlecht Deutsch sprechen“ [221]. Andere leitende Ärzte deutscher Krankenhäuser äußerten sich in der gleichen Richtung, wollten aber diesbezüglich in den allermeisten Fällen anonym bleiben [222].
Auch in Nachbarländern musste eine ähnliche Lage festgestellt werden. Auf schweizerischen Intensivstationen beispielsweise, so wird die Baseler Zeitung im Focus zitiert [223], hätten beinahe 70 Prozent der Corona-Patienten einen Migrationshintergrund. Der österreichische Intensivmediziner Burkhard Gustorff bestätigte diesen Trend damals und erklärte, „in seiner Wiener Klinik würden Migranten rund 60 Prozent der Corona-Intensivpatienten ausmachen“ [223]. In einem Interview mit Dr. David Grimes und Dr. David Anderson z. B. wurde darüber berichtet, dass von den 25 aktiven Ärzten, die in UK zwischen dem 23.03. und 03.05.2020 an Covid-19 verstorben sind, 24 eine ethnische Abstammung aus Afrika oder Asien hatten [224].
Die nationale Gesundheitsbehörde in Schweden hat schon frühzeitig eine Untersuchung durchgeführt, deren Ergebnisse am 14. April 2020 veröffentlicht wurden. Daraus ging hervor, dass sich unter den in dortigen Krankenhäusern registrierten COVID-19-Fällen überproportional viele Einwanderer, insbesondere aus Somalia, Irak und Syrien, befanden. Während beispielsweise somalische Schweden nur etwas mehr als ein halbes Prozent der Bevölkerung ausmachten, machten sie bis dahin fast 5 Prozent der in den Krankenhäusern bestätigten Fälle aus [225]. Solcherlei Daten aus nordischen Staaten wurden auch wissenschaftlich ausgewertet [226]. Vergleichbare Zahlen gibt es aus Norwegen und Finnland [227, 76].
Es wird stark vermutet, dass sich die weiße Haut der Europäer im Rahmen evolutionärer Anpassung an die geringere UV-Einstrahlung und damit verbundene Gefahr des Vitamin D-Mangels der ursprünglich negroiden Einwanderer zunehmend durchgesetzt hat.
Gibt es nun einen Vitamin D-Mangel weltweit?
Ähnliche Daten wie aus Afrika, wenn auch auf unterschiedlich breiter Basis, liegen auch aus zahlreichen Regionen der restlichen Welt vor, die hier nur exemplarisch und zusammenfassend vorgestellt werden: Indien, China/Taiwan, Korea, Japan und Australien.
Die heutigen Lebensbedingungen des Menschen unterscheiden sich erheblich von denen unserer evolutionären Vorfahren aus dem äquatorialen Afrika. Zunächst leben wir in einem breiten Spektrum von Klimabedingungen und vermeiden die direkte Sonneneinstrahlung durch die Verwendung von Kleidung. Dazu kommen weit verbreitet regionale Besonderheiten, die zu einer mangelnden Vitamin D-Produktion und teilweise auch -Resorption beitragen.
Beispiel Indien
Aus zahlreichen Studien über die Vitamin D-Versorgung in Indien, einem zu großen Teilen als tropisch bis subtropisch oder semiaride, in jedem Fall aber meist heiß einzustufendem Land, geht hervor, dass dort ein Mangel weit verbreitet ist. Hiervon sind demnach bis zu 90% der Menschen dort betroffen. Nach unterschiedlichen Angaben, meist schwankend zwischen 50 und 94 %, geht man landesweit aber von mindestens ca. 70% aus. Dabei sind die Grenzwerte mit 20 ng/ml teils sogar sehr niedrig veranschlagt. Eine Meta-Analyse von 2018 [228] bestätigt im Wesentlichen diesen Befund, tendenziell auch in einem so erschreckenden Ausmaß. Bei der Analyse der zu vermutenden Ursachen werden eine Reihe von Gründen angeführt:
Stärkere Hautpigmentierung, zunehmend urbaner Lebensstil mit häufigerem und langem Aufenthalt in Innenräumen, speziell ein entsprechender Rückzug in schattige Räume in der Zeit hochstehender Sonne, Gebrauch von Sonnenschutzcreme, Behinderung der Sonneneinstrahlung durch Umweltverschmutzung [229], kulturelle Praktiken wie das Burka- und Purdah- (=Parda-)System [230], Schwangerschaften ohne Abstand und ungeplante Schwangerschaften bei Frauen mit Ernährungsdefiziten sowie ungünstige Ernährungsgewohnheiten; hinzu komme die geringe Aufnahme von Vitamin D-reichen Lebensmitteln; Inder seien meistens Vegetarier – dagegen sind Lebensmittel, die reich an Vitamin D sind, im Allgemeinen tierischen Ursprungs (vgl. auch Kap. 7).
Die genannten Faktoren können eine Ursache in der städtischen Bevölkerung sein. Aber auch die ländliche Bevölkerung, die berufsbedingt ausreichend dem Sonnenlicht ausgesetzt ist, hat einen niedrigen Vitamin-D-Spiegel. Neben einer mehr oder weniger umfassend schützenden Bekleidung kann dies auch auf die phytatreiche und kalziumarme Ernährung zurückzuführen sein. Es ist bekannt, dass eine phytatreiche Ernährung die intestinale Absorption von Kalzium reduziert. Daher erhöht ein niedriger Kalziumgehalt in der Nahrung den Katabolismus von 25(OH)-Vitamin D und erhöht die Konzentration der inaktiven Metaboliten mit der daraus resultierenden Verringerung der 25(OH)-Vitamin D-Konzentration[231, 232].
Eine weitere, etwas ältere Arbeit (2009) mit Zusammenfassung indischer Studien zu dem Thema hebt u. a. folgende Punkte hervor:
- Die Studien hatten einheitlich eine niedrige Kalziumaufnahme über die Nahrung im Vergleich zu den vom Indian Council of Medical Research (ICMR) empfohlenen Tages-/Nahrungsmengen (Recommended Daily/Dietary Allowances, RDA) dokumentiert.
- Dabei hatte eine Nahrungsergänzung mit Kalzium einen positiven Effekt auf den 25(OH)-Vitamin D-Spiegel.
- Alle Studien wiesen einheitlich auf niedrige 25(OH)-Vitamin D-Werte in den Bevölkerungsstudien hin, trotz reichlich Sonnenschein auf dem Subkontinent.
- Der Vitamin-D-Status von Kindern war sowohl in der untersuchten Stadt- als auch in der Landbevölkerung sehr niedrig.
- In einigen der Studien wurde eindeutig gezeigt, dass die 25(OH)D-Spiegel direkt proportional zur Dauer der Sonneneinstrahlung waren. Dies geht aus dem Vitamin-D-Status der Landbevölkerung (Landarbeiter) hervor, verglichen mit der städtischen Bevölkerung (Angestellte).
- Schwangere und ihre Neugeborenen hatten einen niedrigen Vitamin-D-Status.
- Bewohner der Nordspitze Indiens im Kaschmir-Tal hatten niedrige 25(OH)D-Werte.
- Indische paramilitärische Kräfte, die diätetisches Kalzium deutlich über der empfohlenen Tagesdosis hatten und täglich in den Morgenstunden im Sonnenlicht trainierten, hatten im Vergleich zu den zivilen Kollegen bessere 25(OH)-Vitamin D-Werte.
Erwähnt sei noch eine an 2500 Kindern und Jugendlichen im Alter von 5 bis 18 Jahren durchgeführte und im Oktober 2022 veröffentlichte multizentrische Studie aus Indien [233]. Es handelt sich um eine schulische Beobachtungs-Querschnittsstudie, bei der es auch um die Identifizierung von Faktoren ging, die zum Mangel beitragen. Dabei fand sich eine durchschnittliche Vitamin D-Konzentration von nur 45,8 nmol/l, also 18,32 ng/ml; selbst unter Zugrundelegung des sehr „großzügigen“ Grenzwertes von 20 ng/ml lagen nur 36,8% der Probanden im Bereich eines ausreichenden Spiegels, 63,2% hatten einen Mangel.
Als besondere Risikofaktoren stellten sich jüngeres Alter, weibliches Geschlecht, Übergewicht und städtischer Wohnort heraus.
Beispiel China
Bereits 2013 erschien eine erste Metaanalyse [234] mit einem Überblick über den Vitamin D-Status der gesamten chinesischen Festland-Bevölkerung. Dabei wurden Arbeiten überprüft, welche im Zeitraum von Januar 2000 bis Juni 2012 den 25(OH)-Vitamin D-Spiegel bei Menschen aller Altersgruppen (vom Neugeborenen bis hin zu Senioren) und aus unterschiedlichsten Gebieten Chinas gemessen hatten. Es ergab sich, dass eine unzureichende Versorgung in fast allen Gebieten und Altersgruppen festgestellt werden musste,wenn Personen keine mit Vitamin D angereicherten Produkte/Nahrungsergänzungsmittel einnahmen oder es ihnen an ausreichender Sonneneinstrahlung mangelte. Einige Studien zeigten sogar einen schweren Mangel (25(OH)-Vitamin D-Spiegel unter 10 ng/ml) bei einem relevanten Teil der Bewohner in Nanjing (31. nördlicher Breitengrad) während der Wintermonate und in Peking (40. nördlicher Breitengrad) bereits im Herbst.
2021 erschien erneut eine große Metaanalyse [235] zum Thema. Die als geeignet ausgewählten 105 Studien mit insgesamt fast 235000 Probanden wurden zwischen 2001 und 2021 veröffentlicht.
Der Datenerhebungszeitraum reichte von 1995 bis 2019. Alle diese Studien wendeten Zufallsstichprobenverfahren an, um Teilnehmer zu rekrutieren. 54 Studien schlossen nur Erwachsene, 48 nur Kinder und Jugendliche und 3 Studien beide ein.
Bei Erwachsenen betrug auf der Datenbasis von 87742 Probanden die mittlere 25(OH)-Vitamin D-Gesamtkonzentration 44,3 nmol/l. Darüber hinaus betrug die gepoolte Prävalenz von jeweils sehr „konservativ“ definiertem Vitamin D-Mangel (<30 nmol/l, also <12 ng/ml) und -Insuffizienz (<50 nmol/l, also <20 ng/ml) 20,7 % bzw. 63,2 %. Bei Kindern und Jugendlichen war die mittlere 25(OH)-Vitamin D-Gesamtkonzentration 52,2 nmol/l, also 20,9 ng/ml. Die gepoolte Prävalenz von Vitamin D-Mangel und -Insuffizienz betrug hier 23,0 % bzw. 46,8 %. Insbesondere wurde festgestellt, dass die Prävalenz von Vitamin D-Insuffizienz oder -Mangel in Populationen mit einem Alter von ≤ 18 Jahren (mindestens) und ≥ 60 Jahren (mindestens) mit den Lebensjahren zunahm.
Unabhängig davon war zu beobachten, dass das Geschlecht der signifikanteste Faktor war, der die Ergebnisse chinesischer Erwachsener beeinflusste. So betrug die gepoolte Prävalenz von inadäquaten Vitamin D-Spiegeln bei weiblichem Geschlecht (Gesamt-Mittelwert von 42,9 nmol/l = 17,2 ng/ml) 64,9 %, bei männlichem Geschlecht (Gesamt-Mittelwert von 47,7 nmol/l = 19,1 ng/ml) 52,1 %.
Bemerkenswerterweise schien der Breitengrad nur ein marginal signifikanter Faktor der Vitamin D-Unzulänglichkeit zu sein. Dieser zeigte auch keine Auswirkung auf die mittlere 25(OH)-Vitamin D-Gesamtkonzentration.
Zahlen über den Anteil der Bevölkerung, dessen Vitamin D-Spiegel 75 nmol/l bzw. 30 ng/ml nicht erreichte, sind den Ergebnissen dieser Metastudie gar nicht zu entnehmen. Man muss allerdings annehmen, dass diese noch erheblich höher sind. Insgesamt wirft diese Metastudie ein katastrophales Licht auf die Vitamin D-Versorgung der chinesischen Bevölkerung.
Trotz deutlich besserer Zahlen kam eine zwischen August 2013 und August 2017 durchgeführte Querschnittsstudie auch für das subtropische Taiwan zu dem Ergebnis, dass Vitamin D-Mangel unter Erwachsenen hier weit verbreitet ist [236]. Die Untersuchung umfasste, insbesondere nach Ausschluss einer chronischen Nierenerkrankung, 3954 gesunde Bewohner von Nord-Taiwan im Alter von mindestens 30 Jahren. Mangel wurde definiert als ein Serum-25(OH)-D-Spiegel < 20 ng/ml (50 nmol/l).
Bei einer kleineren Querschnittsstudie in ländlichen Gebieten Süd-Taiwans wurden lediglich 170 Senioren mit einem Durchschnittsalter von 70,9 Jahren untersucht [237]. Hier wurde ein Cut-off-Wert von 30 ng/ml zugrundegelegt. Die Ergebnisse zeigten einen niedrigen Vitamin-D-Status bei 30,6 % der Männer und 57,7 % der Frauen. Man identifizierte eine unzureichende Aufnahme von Vitamin-D-reichen Lebensmitteln als einzigen Risikofaktor für einen niedrigen Vitamin-D-Status bei Männern, während eine unzureichende Sonnenexposition das einzige vorhersagbare Risiko mit einer Dosis-Wirkungs-Beziehung bei Frauen war.
Beispiel Australien
1999/2000 längst konstatierte eine breit angelegte Studie [238] an 11247 Australiern im Alter von mindestens 25 Jahren einen verbreiteten Vitamin D-Mangel, der fast ein Drittel der Probanden betraf. Diese bildeten eine Stichprobe von Menschen zufällig ausgewählter Distrikte aus dem ganzen Land bzw. Menschen, die an der „Australian Diabetes, Obesity and Lifestyle-Studie“ (AusDiab) teilgenommen hatten. Als Mangel wurde ein Vitamin D-Spiegel von unter 50 nmol/l angesehen, bei unter 75 nmol/l wurde von einer Insuffizienz ausgegangen.
Die mittlere Serum-25(OH)D-Konzentration hatte damals 63 nmol/l betragen. Nur 4 % der Bevölkerung hatten einen Wert < 25 nmol/l, aber die Prävalenz von Vitamin-D-Mangel betrug 31 % (22 % Männer; 39 % Frauen); 73 % hatten Spiegel < 75 nmol/l. Die Prävalenz des Vitamin-D-Mangels nahm mit dem Alter signifikant zu, war größer bei Frauen, bei Personen nicht-europider Herkunft, bei Übergewichtigen und Personen mit körperlicher Inaktivität und höherem Bildungsgrad. Ein Mangel trat auch häufiger im Winter und bei Menschen auf, die in Südaustralien (Breitengrad > 35 °S) lebten. 42 % der Frauen und 27 % der Männer hatten im Sommer/Herbst einen Mangel, der sich im Winter/Frühling auf 58 % bzw. 35 % ausbreitete.
Der Australian Health Survey (AHS) 2011-2013 lieferte dann die erste Schätzung der Prävalenz des Vitamin-D-Mangels in einer landesweit repräsentativen Stichprobe von 5034 Erwachsenen mit vollständigen Informationen über potentielle Prädiktoren sowie unter Verwendung einer Goldstandard-Methode zur Messung der 25(OH)D-Konzentration im Serum [239].
Das Ergebnis: Bei australischen Erwachsenen im Alter von ≥25 Jahren lag die Prävalenz von Mangel (<50 nmol/l) und Insuffizienz (50 bis <75 nmol/l) bei 20 % (19 % der Männer; 21 % der Frauen) bzw. 43 % (45 % der Männer, 42 % der Frauen), während die restlichen 37 % der Bevölkerung ausreichend Vitamin D (≥75 nmol/l) aufwiesen. Die Prädiktoren für einen Vitamin-D-Mangel blieben zwischen der AusDiab-Studie 1999-2000 und der AHS 2011-2013 weitgehend gleich. Die meistbetroffene Altersgruppe hatte sich im Vergleich zur AusDiab-Studie allerdings verlagert, nun mit dem höchsten Risiko für einen Mangel bei den 25- bis 34-jährigen. Zusätzlich werden die fehlende Einnahme von Vitamin D- oder Kalzium-Präparaten sowie (nur für Frauen) Rauchen als Risikofaktoren benannt.
Zusammenfassung:
- Vitamin D-Mangel ist weltweit sehr häufig.
- Am häufigsten ist er in Afrika, Asien und v. a. im Nahen Osten anzutreffen.
- Es ist oft nur ein mäßiger Zusammenhang mit dem geographischen Breitengrad nachweisbar.
- Weltweit beschriebene Risikofaktoren (RF) sind v. a. mangelnde Exposition gegenüber UV-B-Strahlung, stärkere Hautpigmentierung, Adipositas (BMI > 30 kg/qm KO), Schwangerschaft, Stillzeit, ausschließliche Muttermilch-Ernährung und trotz lückenhafter oder uneinheitlicher Befunde wohl auch Kindheit/Jugend, weibliches Geschlecht sowie hohes Alter; Raucherstatus imponiert überwiegend, aber nicht einheitlich als RF
- Substitution durch NEM und/oder Anreicherung von Nahrungsmitteln werden in zahlreichen Ländern gefordert, wenn überhaupt meist nur sehr zurückhaltend eingesetzt und bewirken soweit geringe, wenn auch eindeutige Fortschritte bei der Anhebung des Vitamin D-Spiegels
Anmerkungen (*):
(105): 53.27°N (53.27° nördlicher Breite)
(106): Porto liegt etwa am 41. Grad nördlicher Breite, also beispielsweise ungefähr auf der Höhe von Salerno, Tirana oder Istanbul.
(107): Murakami ist fast exakt auf der Höhe von Palermo oder Athen gelegen, 38°13´ nördlicher Breite.
(108): MET = Metabolisches Äquivalent. Dies ist ein Maß für die Intensität körperlicher Aktivität; genau genommen wird der MET-Wert von körperlichen Aktivitäten im Verhältnis zum Ruheumsatz berechnet.
Dabei entspricht ein Wert von 1 einem Verbrauch von 3,5 ml Sauerstoff pro Kilogramm Körpergewicht pro Minute bei einem 70 kg schweren Mann, bei einer entsprechenden Frau sind es 3,15 ml Sauerstoff/kg/min.
(109): Oakland liegt bei 37°48’ nördlicher Breite (37°48’N), also ziemlich genau so weit vom Äquator entfernt wie z. B. Cordoba, Palermo, Catania, Piräus oder Izmir.
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