Das Vitamin für die Knochen
Vitamin D ist vor allem bekannt für seine endokrine Funktion, die es für den Magnesium-, Phosphat- und insbesondere für den Kalzium-Stoffwechsel hat, und damit für den Aufbau einer gesunden Knochenstruktur und vor allem -mineralisation.
Es regelt in Wechselwirkung mit den Hormonen Calcitonin (gebildet in der Schilddrüse) und Parathormon (PTH) (gebildet in der Nebenschilddrüse) den Kalzium-Haushalt des Körpers, wobei u.a. aus Gründen der Herzfunktion die wichtigste Stellgröße der Kalziumspiegel im Blut ist. Vitamin D führt zu einer dosisabhängigen Steigerung der Kalziumaufnahme aus dem Darm; ohne Vitamin D wird dieses nur zu 10 bis 15% resorbiert, nach anderen Angaben praktisch gar nicht, und Phosphat nur zu 60%; bei ausreichender Vitamin D-Versorgung hingegen werden 30 bis 40% des Kalziums und 80% des Phosphats aus dem Darm aufgenommen.
Bei einem Mangel produziert die Nebenschilddrüse* (13) vermehrt PTH (maximal bei einem 25-OH-Vitamin D-Spiegel unterhalb von etwa 20 ng/ml* (14)). Dadurch wird Kalzium (außer aus dem Darm und durch die sog. Rückresorption aus der Niere) insbesondere aus den Knochen ins Blut mobilisiert wird, um wenigstens dort eine ausreichende Konzentration zu gewährleisten.
Klassischerweise finden sich bei einem D3-Mangel schon im Kindesalter erhebliche orthopädische Störungen im Rahmen einer Rachitis; diese äußert sich in relativ weichen und biegsamen Knochen mit entsprechenden Fehlbildungen, Haltungsschäden und Fehlbelastungen; Beispiele sind Kyphose, Skoliose (Wirbelsäulen-Verkrümmung), Craniotabes (Kugelkopf, manchmal sogar mit Hydrocephalus als Folge, also Wasserkopf), Zahnschmelzdefekte, gehäufte Karies, extreme X- oder O-Beine, Starkes Hohlkreuz, Froschbauch, Hühnerbrust oder Trichterbrust.
unabhängig davon können im Erwachsenenalter Osteomalazie (Knochenerweichung), verbunden mit Schmerzen v. a. im Bereich von Rücken und/oder Brust sowie Muskelschwäche, oder – v. a. in Kombination mit anderen Faktoren wie Bewegungsmangel – Osteoporose auftreten mit Knochenschmerzen und vermehrter Knochenbrüchigkeit. Im Zusammenhang mit dem Bewegungsapparat ist eine verbesserte muskuläre Funktion bei optimierter Vitamin D-Versorgung bekannt, auch außerhalb der erwähnten Knochenerweichung.
Viel, viel mehr
Die Regulierung des Kalzium-Haushalts oder gar ausschließlich die orthopädischen Aspekte sind jedoch bei Weitem nicht die einzigen Funktionen, die Vitamin D innehat.
Insbesondere seit Ende der 1980er und ganz verstärkt in den letzten 15 bis 20 Jahren hat es einen enormen Zuwachs an wissenschaftlichen Erkenntnissen gerade in Bezug auf Vitamin D gegeben – der Geschichte des Vitamin D werden wir mit dem Kap. 18 auch noch einen eigenen Abschnitt widmen. Diese Forschungsergebnisse belegen mannigfaltige Funktionen speziell der aktivierten Form, also des eigentlichen Hormons (Calcitriol), in praktisch sämtlichen Körperzellen. Diese haben in den unterschiedlichsten Geweben des menschlichen Körpers Rezeptoren für Vitamin D bzw. können aufgenommenes Vitamin D selbst mithilfe von zwei Enzymen und unter Verbrauch von Magnesium in 25-OH-Vitamin D und 1,25-OH-Vitamin D umwandeln. Die entscheidende Frage ist nur: Wie kann Vitamin D in relevanter Menge dort hineingelangen – relativ lange schon gut bekannt ist das nur für einen ganz „erlauchten Kreis“ von Zellarten – Stichwort Knochen. Aber dazu mehr im Kapitel 8.
Dreh- und Angelpunkt bei der Zuschreibung funktioneller Wirkungen auf die oft ganz unterschiedlichen Zellen ist die Fähigkeit der aktiven Form von Vitamin D, einzelne Gene abzulesen. Mittlerweile sind über 2000 davon als solche identifiziert, deren Ein- oder Ausschalten eng mit der Anwesenheit von Calcitriol verbunden ist! Insofern wundert es nicht, daß es inzwischen auch eine nahezu unüberschaubare Zahl von Krankheiten und Symptomen gibt, die mit Vitamin D in Zusammenhang gebracht werden. Betroffen sind als wichtigste vor allem folgende Bereiche:
Knochen- und Bindegewebs-Struktur, Muskulatur, Nervensystem, Immun-System, Zellproliferation* (15), Zell-Differenzierung und Apoptose* (16) sowie (damit auch) Krebs-Resistenz und Autoimmun-Krankheiten sowie endokrine Organe.
Als konkrete Beispiele seien hier genannt: Rachitis, Gingiva-Hyperplasie (Zahnfleisch-Wucherung), Myalgie (Muskelschmerzen, v.a. der Oberschenkelstrecker und/ oder im Schultergürtel), Morbus Alzheimer, Multiple Sklerose, Infektions-Anfälligkeit für virale wie auch bakterielle Erreger, Altersabhängige Makula-Degeneration der Augen (AMD) [12 ; 13 ; 14], Systemischer Lupus Erythematodes (eine rheumatische Erkrankung), Morbus Crohn (chronisch-entzündliche Darm-Erkrankung), Psoriasis vulgaris (gemeine Schuppenflechte), Vitiligo (Weißflecken-Krankheit), Alopecia areata (kreisrunder Haarausfall) [15; 16], verschiedene Carzinome (z.B. Prostata-Carzinom und Mamma-Carzinom, also Brustkrebs), Bluthochdruck [17 – 30], Fettleibigkeit [31], Diabetes mellitus (Typ II wie auch Typ I) sowie eine erhöhte Komplikationsrate in der Schwangerschaft incl. Präeklampsie [32, 33].
Bei der Blutdruck-Regulation gibt es auch einen bekannten physiologischen Zusammenhang [34, 35], dessen Beeinträchtigung im Übrigen auch bei Covid 19 eine nicht ganz unbedeutende Rolle spielen dürfte (hierzu mehr in Kapitel 5).
Ein weiterer Bezug zur hormonellen Steuerung unseres Körpers besteht im Einfluss auf die Ausschüttung von Schilddrüsen-Hormon und auf die Insulin-Sekretion.
Sogar darauf, daß ausreichende Vitamin D-Versorgung einer allgemeinen Verkürzung der Lebenserwartung entgegenwirken könnte, gibt es zumindest indirekte Hinweise [36].
Umstritten
Der Zusammenhang zwischen niedrigen Vitamin D–Werten und verschiedenen chronischen Krankheiten wurde in zahlreichen Studien untersucht und vermutet. Bislang konnten allerdings insgesamt keine eindeutigen Beweise, dass der Mangel die Erkrankung ausgelöst hat, gefunden werden [37].
Studien, die einen solchen (kausalen) Zusammenhang zu einzelnen Erkrankungen zumindest für bestimmte Populationen, also Teile der Bevölkerung, gezeigt haben, sind umstritten; zum einen gibt es Studien, die das Gegenteil zu zeigen scheinen, zum anderen werden den Studien methodische Schwächen (wie z.B. zu kleine Fallzahlen, unzureichende Verblindung, mangelnde Randomisierung, also vergleichbare Zuschreibung der Studien-Teilnehmer zu den einzelnen Studienarmen, d.h. Behandlungs-Gruppen) angelastet; hier muß man allerdings sagen, daß es auf keinem medizinischen Gebiet Studien gibt, an denen man keinerlei Schwächen finden könnte.
Immerhin sind die Studien, die einen positiven Effekt von Vitamin D-Unterstützung nicht gefunden haben, meist auch mit sogar erheblichen Mängeln behaftet wie einer zu geringen Dosierung (Beispiel: [38]), zu großem Einnahme-Intervall (einige Beispiele: [39], [40], [41], [42], [43]), fehlender
oder unzureichender Kontrollen der Vitamin D-Spiegel, geringer Compliance (also Einnahme-Sicherheit der Probanden), Beschränkung oder zumindest Standardisierung aller teilnehmenden Gruppen hinsichtlich Sonnenexposition, etc.
Weiterhin wird – ähnlich wie im Hinblick auf Covid 19 (hierzu mehr in Kap. 5 und 6!) – immer wieder betont, daß in vielen der effektpositiven Studien zu Vitamin D nur Korrelationen nachgewiesen seien, aber keine Kausalität.
Dabei wird im Allgemeinen die Hypothese in den Raum gestellt, daß bei vielen der untersuchten Erkrankungen ja eine Entzündung im Körper vorliege, und die könne ja die Ursache für den Vitamin D-Mangel sein. Das ist theoretisch nicht von vornherein auszuschließen, allerdings sollte man u.a. auch bedenken, daß ein ausreichend hoher Vitamin D-Spiegel entzündliche Prozesse entscheidend reguliert und sehr häufig gerade dazu beiträgt, überschießende Entzündungs-Reaktionen des Körpers abzubremsen bzw. zu stoppen.
Zusammenfassung:
Vitamin D ist u. a. wichtig für den Stoffwechsel von Magnesium, Phosphat und v. a. Kalzium und damit auch für die Knochengesundheit.
Darüber hinaus erfüllt es zahlreiche Funktionen. Der entscheidende Mechanismus hierfür ist das Ablesen verschiedener Gene über das aktive Vitamin D (Calcitriol = 1,25-(OH)2-Vitamin D3) im Zellkern.
Sowohl zu wenig 1,25-Vitamin D als auch zu viel 1,25-OH-Vitamin D können zu unerwünschten Regulationen des Stoffwechsels führen.
Betroffen sind unter anderem: Knochen und Bindegewebe, Muskulatur, Nervensystem, Immunsystem, Zellproliferation (Krebsentwicklung, Zellerneuerung, Reparaturprozesse), Zelldifferenzierung.
Hinsichtlich zahlreicher Erkrankungen besteht eine klare Assoziation mit einer Vitamin D-Unterversorgung.
Ein anhaltender wissenschaftlicher Streit besteht zumindest im Hinblick auf einen Großteil dieser Erkrankungen bezüglich der Interpretation dieses Zusammenhangs als kausal (ursächlich) oder rein korrelativ (statistisch miteinander verbunden).
Anmerkungen (*):
(13): Diese heißt so, weil sie hinter der Schilddrüse ganz dicht an dieser anliegt; eigentlich hat sie mit ihr funktionell so gut wie nichts zu tun; genau genommen handelt es sich bei ihr um eine Ansammlung mehrerer (meist 4) Drüsen, sog. Epithelkörperchen. Bei einer Erkrankung oder gar Verlust der Nebenschilddrüse sind hinsichtlich der Vitamin D-Gabe besondere Maßstäbe anzulegen.
(14): Diese Feststellung und die Beobachtung, daß ab einem Calcidiol-Spiegel von 20 ng/ml die Gegenregulation durch die Nebenschilddrüse zunehmend und ab einem Calcidiol-Spiegel von 30 ng/ml komplett zurückgenommen wird, lässt die Einordnung eines Spiegels zwischen 20 und 30 als Mangel durchaus rational erscheinen. Zu den entsprechenden Grenzwerten erfahren wir mehr im Kap. 9.
(15): Das bedeutet schnelles Wachstum beziehungsweise Vermehrung von Gewebe, umgesetzt durch Zellteilung und Zellwachstum.
(16): Apoptose ist der kontrollierte, durch Genexpression gesteuerte „Selbstmord“ der Zelle, der im Gegensatz zur Nekrose nicht die Freisetzung des Zell-Inneren (Zellplasma) beinhaltet und somit keine Entzündungsreaktion auslöst. Dieser genetisch programmierte Zelltod ist für die Entwicklung vielzelliger Organismen notwendig.
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