Aus dem Morbus-Bechterew-Journal Nr. 121 (Juni 2010)

Vitamin D - nicht nur für die Knochen

von Dr. med. Gudrun Lind-Albrecht, Schwerpunktpraxis für Rheumatologie, klinische Immunologie und Osteologie am Evangelischen Krankenhaus in Düsseldorf

An der Isar

Vitamin D ist im Bewusstsein der meisten von uns als „Knochenschutz-Vitamin“ oder „Anti-Rachitis-Vitamin“ verankert. Seine Bedeutung reicht aber weit über diese Aufgabe hinaus, wie die Forschungsergebnisse der letzten Jahre Schritt für Schritt gezeigt haben. In den verschiedensten Funktionsbereichen und Regelkreisen unseres Körpers hat Vitamin D seine „Finger im Spiel“. Umso erschreckender ist die Tatsache, dass in der Bevölkerung Mitteleuropas zu einem sehr hohen Prozentsatz ein chronischer Vitamin-D-Mangel zu finden ist: Mehr als die Hälfte der Kinder und der Erwachsenen haben keinen ausreichend hohen Vitamin-D-Spiegel.

Die eminent wichtige Rolle des Vitamin D für unsern Körper und die so häufig anzutreffende Unterversorgung mit diesem Vitamin sind der Anlass, in diesem Heft etwas mehr Hintergrundwissen zu Vitamin D zu liefern. Gerade für Be­troffene mit Morbus Bechterew kann ein chronischer Mangel an diesem Vitamin besonders negative Folgen haben.

Eigenschaften und Entstehungsmechanismus der aktiven Wirkformen von Vitamin D
Zwischenstufen bei der Bildung des biologisch wirksamen Vitamin-D-Hormons.
Zwischenstufen bei der Bildung des biologisch wirksamen Vitamin-D-Hormons.

Vitamin D (Cholecalciferol) ist ein fettlösliches Vitamin, das der Körper aus einer Vorstufe selbst herstellen kann, das man aber teilweise auch mit der Nahrung aufnehmen kann. In jedem Fall muss es danach im Körper weiter umgebaut werden, damit daraus das aktive Vitamin D entsteht (Bild 1).
Die Vorstufe (das Provitamin D = Dehydrocholesterol) wird in unserer Haut unter Einwirkung von UV-B-Strahlung der Sonne zum Cholecalciferol umgewandelt. Daraufhin kommt ein zweiter Umwandlungsschritt in der Leber (sofern diese funktionstüchtig ist und ungestört arbeiten kann): Es entsteht das 25-(OH)-Cholecalciferol (25-Hydroxy-Chole­calciferol = Calcidiol), das zugleich die Speicherform des Vitamin D ist. Die Menge an gespeichertem 25-OH-Cholecalciferol zerfällt in etwa 4–6 Wochen auf die Hälfte (biologische Halbwertszeit). Das 25-OH-Cholecalciferol hat bereits selbst eine gewisse biologische Wirksamkeit. Die eigentliche aktive Form des Vitamin D entsteht aber erst durch eine weitere Umwandlung in der Niere  (sofern diese wiederum ausreichend funktionstüchtig ist): Es entsteht das 1,25-(OH)2-Cholecalciferol (1,25-Dihydroxy-Cholecalci­fe­rol, Calcitriol). Dieses Calcitriol wird auch „Vitamin-D-Hormon“ genannt, da es sehr viele Steuerungs- und Schlüsselfunktionen hat, ähnlich wie man es von Hormonen kennt.

Das Cholecalciferol kann auch – anstelle der Herstellung in der Haut bei Sonne – über die Nahrung aufgenommen werden, hauptsächlich aus fetten Seefischen (mehr dazu siehe unter und in Tabelle 1).  Die Umwandlungen in Leber und Niere müssen natürlich auch hierbei erfolgen.

Eine pflanzliche Variante des Vitamin D, das Ergocalciferol, kann ebenfalls mit der Nahrung aufgenommen werden und wird dann den gleichen Umwandlungsprozessen in Leber und Niere unterworfen wie das Cholecalciferol. Aller­dings ist die biologische Wirksamkeit der Umwandlungsformen der pflanzlichen Variante (Vitamin D2 genannt) geringer als die der Umwandlungsformen des Cholecalciferol (auch Vitamin D3 genannt).

Mit zunehmendem Alter werden die Umwandlungsprozesse in Haut, Leber und Nieren für Vitamin D schwächer: ein 80-jähriger Mensch kann nur noch halb so viel aktives Vitamin D aus den Vorstufen herstellen wie ein 20-jähriger.
Eine vorgebräunte oder mit einem Sonnenschutzmittel gecremte Haut kann die UV-gesteuerte Umwandlung aus dem Provitamin nur vermindert realisieren.

Messung des Vitamin-D-Spiegels

Der Vitamin-D-Spiegel im Blut wird am zuverlässigsten über die Calcidiol-Form (das 25-OH-Cholecalciferol) bestimmt. Die laborchemischen Bestimmungsmethoden sind leider noch nicht so zuverlässig und stabil, wie wir es uns wünschen. Die Fehlerbreite beträgt bis zu 30%. Daher kann man noch nicht die breite Empfehlung einer vorsorglichen Messung aussprechen.

Die Einheiten, in denen gemessen wird, sind entweder ng/ml oder nmol/l. Der Umrechungsfaktor beträgt 2,5 (d.h. 1 ng/ml = 2,5 nmol/l). Die Angaben, wann eine suboptimale Versorgung und wann ein schwerer Mangel vorliegt, sind etwas unterschiedlich. Allgemein kann man aber sagen, dass ein Spiegel von 75 nmol/l bzw. besser noch 100nmol/l erstrebenswert ist und dass bei Werten unter 25nmol/l ein schwerer Mangel vorliegt.

Welche Aufgaben hat das Vitamin D3 im Körper?
  1. am Knochensystem: Seine Bedeutung für den Knochenstoffwechsel hat Vitamin D deshalb, weil es – vorwiegend in der Form des Vitamin-D-Hormons (des Calcitriols) zum Einen dafür sorgt, dass im Darmtrakt aus der Nahrung das Calcium ausreichend aufgenommen wird, und zum Anderen verhindert, dass wir zu viel Calcium mit dem Urin verlieren. Es stabilisiert den Calcium-Phosphat-Haushalt. Calcium und Phosphat sind die wichtigsten mineralischen Baustoffe für den Knochen. Vitamin-D-Hor­mon fördert aber zusätzlich auch die Ausreifung der für den Knochenaufbau zuständigen Zellen (der Osteo­blasten) und es fördert direkt die Bauvorgänge am Knochen. So ist bereits verständlich, dass bei chronischem Vitamin-D-Mangel das Osteoporose-Risiko erhöht ist.
  2. an der Muskulatur (siehe auch Artikel von Prof. Heike Bischoff-Ferrari auf Seite 21 in diesem Heft): Vitamin D verbessert die Fähigkeit der Muskelfasern, sich zusammenzuziehen, also zu arbeiten. Es verbessert das muskuläre Gleichgewicht, die Standfestigkeit, die Koordination zwischen Nerven und Muskeln. So verringert es zum Einen direkt das Risiko, zu stürzen, und es verbessert zum Anderen indirekt die Knochenfestigkeit. Denn nur wenn Zug- und Druckkräfte in ausreichendem Maße am Knochen aktiv werden, wenn der Knochen belastet wird, bleibt er im Gleichgewicht zwischen den ständig notwendigen Umbauvorgängen mit Abbau und Anbau.
    Vitamin D kann also auch durch den Einfluss auf die Muskeln vor Osteoporose schützen und schützt zusätzlich vor schlimmen Folgen der Osteoporose, nämlich Knochenbrüchen, indem es das Sturzrisiko senkt.
  3. am Immunsystem (siehe dazu auch die Zusammenfassung des Artikels von Dr. Nicola Maruot­ti u.a. auf Seite 22 in diesem Heft): Rezeptoren (sozusagen Annahmestellen an den Zellen, die wie Schalter funktionieren) für Vitamin D sind nicht nur an Knochen und Muskeln zu finden, sondern an vielen anderen Zellen im Körper. Sie wurden z.B. an mehreren Untergruppen der Lymphozyten (weißen Blutkörperchen) nachgewiesen sowie an weiteren Zellen, die an der Immunabwehr beteiligt sind. Die Ausschüttung 1.von mehreren Botenstoffen – unter anderem auch des bekannten die Entzündung antreibenden Zytokins (Botenstoffs) TNF-alpha – wird über Vitamin-D-Hormon (Calcitriol) gebremst. Die Bildung von autoregulativen (die Entzündung begrenzenden) weißen Blutkörperchen wird durch Vitamin D gefördert.
    Es gibt mehrere neue Untersuchungen, die zeigen dass Menschen mit entzündlich-rheumatischen Erkrankungen noch häufiger einen Vitamin-D-Mangel vorweisen als Menschen ohne solche Erkrankungen und sogar häufiger als Menschen mit Osteoporose (siehe dazu auch die Zusammenfassung des Artikels von Bedriye Mermerci Baş­kan  u.a. auf S. 22 in diesem Heft). Es gibt Hinweise darauf, dass Autoimmunerkrankungen häufiger bei Menschen mit einem längerfristig bestehenden Vitamin-D-Mangel auftreten als bei Menschen mit ausgeglichenem Vitamin-D-Haushalt und dass die Erkrankungen auch schwerer und schmerzhafter verlaufen, wenn ein chronischer Vitamin-D-Mangel besteht. Mehr als 50 Studien zeigen, dass es enge Zusammenhänge gibt zwischen dem Ausmaß der Schmerzen an Knochen, Gelenken, Muskeln etc. und dem Ausmaß des Vitamin-D-Mangels. Die gehäufte Entstehung von Autoimmunerkrankungen bei Menschen mit chronischem Vitamin-D-Mangel betrifft zum Einen entzündlich-rheumatische Erkrankungen: eine chronische Polyarthritis trat z.B. in der großen Beobachtungsgruppe von 30.000 Frauen über einen Zeitraum von 11 Jahren bei denjenigen mit Vitamin-D-Mangel um ein Drittel häufiger auf als bei denjenigen mit normaler Vitamin-D-Konzen­tra­tion („Women’s Health Studie“). Für den Morbus Bechterew gibt es leider bisher keine so umfangreichen und langfristigen Beobachtungsstudien. Aber in jüngster Zeit mehrt sich doch das diesbezügliche Forschungsinteresse, wie die Arbeit von Başkan u. a. zeigt.
    Auch weitere Autoimmunerkrankungen sind bei chronischem Vitamin-D-Mangel gehäuft gefunden worden, z.B. die multiple Sklerose und der Morbus Crohn. Der Diabetes mellitus Typ I trat bei Kindern, die als Säuglinge Vitamin D als Ergänzungsmittel bekamen, seltener auf als bei anderen. Der Diabetes Typ II trat bei Frauen, die Vitamin D (und Calcium) einnahmen, seltener auf als bei anderen.
  4. Herz-Kreislauferkrankungen (siehe auch Artikel von Prof. Heike Bischoff-Ferrari auf Seite 21 in diesem Heft): Bei Vitamin-D-Mangel kommen chronische Herz-Kreislauf-Erkrankungen gehäuft vor. Auch die Sterberate durch Herzkreislauferkrankungen ist bei Menschen mit Vitamin-D-Mangel erhöht. Vitamin D hat Wirkungen auf die Zellen der Blutgefäß-Innenwände, der Blutgefäßmuskeln, auf die Blutfette sowie auf die ausgewogene Blutgerinnung. Ein ausreichender Vitamin-D-Gehalt im Körper schützt daher vor Thrombosen, Herzinfarkt und Schlaganfall. Dieser Punkt ist für Morbus-Bechterew-Patienten nicht unerheblich, da es viele Hinweise auf eine Häufung von Herzkreislauferkrankungen bei Morbus Bechterew gibt (siehe dazu auch die Zusammenfassung des Artikels von Mike Peters u.a. auf Seite 22 in diesem Heft).
  5. Krebserkrankungen: Auch für mehrere Krebsarten wur­de ein Zusammenhang mit chronischem Vitamin-D-Mangel gesehen: Vor allem für Dickdarm- und Mastdarm­krebs, aber auch für Prostatakrebs, Brustkrebs, Eierstock und Gebärmutterkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs und vor allem auch für Lungenkrebs lässt sich aufzeigen, dass sie umso häufiger vorkommen, je niedriger der Vitamin-D-Spiegel der Betroffenen ist.
  6. Gehirn und Nervensystem: Ein schwerer Vitamin-D-Mangel kann mit Erschöpfung, Abgeschlagenheit, Konzentrations- und Merkfähigkeitsstörungen einhergehen sowie mit depressiver Grundstimmung. Auch die Gehirn- und Nervenzellen haben Rezeptoren für Vitamin D.
Wie kann man für ausreichend viel Vitamin D im Körper sorgen?

Bisher galt die Devise, dass der tägliche Aufenthalt von mindestens 30 Minuten im Freien vor Vitamin-D-Mangel schützt. Dies muss relativiert werden: In unseren Breiten bietet die Sonne nur von April bis September – und auch dann streng genommen nur vom späten Vormittag bis zum frühen Nachmittag – genügend UV-B-Strahlung, um in unserer Haut eine ausreichende Herstellung des Vitamin D aus dem Provitamin zu gewährleisten. Wenn wir Gesicht und Arme in dieser Zeit 10–30 Minuten ungeschützt der Sonne aussetzen, sollten wir eine ausreichende Tagesdosis erreichen. Man soll es keineswegs bis zum Sonnenbrand treiben. Die Mittagspause im Freien ist ausreichend für effektive Vorsorge im April bis September, vorausgesetzt die Sonne ist nicht oder nur gering von Wolken verdeckt. Über einen verstärkten Aufenthalt im Freien am Wochenende sollten eventuelle Defizite komplett auszugleichen sein – sollten! – aber leider verbringen wir in der Woche und am Wochenende mehr und mehr Zeit in geschlossenen Räumen, und selbst bei denen, die viel draußen sind, findet man teilweise dennoch zu niedrige Vitamin-D-Spiegel. Teils wird vermutet, dass in Ballungsräumen zu viele Partikel in der Luft die UV-Strahlung abfangen, teils rätselt man herum, woran es liegen könnte.

Von Spätherbst bis Frühlingsanfang brauchen wir in jedem Fall andere Wege der Vitamin-D-Aufnahme – es sei denn, wir können uns einen Winterurlaub in Nordafrika oder ähnliches leisten. Die Depothaltung ist jedoch begrenzt: nach 4–6 Wochen ist der Vitamin-D-Spiegel bereits wieder auf die Hälfte gesunken.
Mit einem Sonnenbad des ganzen (natürlich unbekleideten) Körpers erreicht man übrigens je nach Hauttyp und Vorbräunung in 15–30 Minuten die Produktion von 10.000 bis 25.000 Internationalen Einheiten (IE) Cholecalciferol. Sonnenbänke (Sonnenstudios) können ebenfalls nützlich sein, wenn sie verantwortungsvoll angewandt werden.

Viele Jahre lang haben Hautärzte vor den Gefahren der Sonne – vor allem des „Röstens“ in der Sonne und vor allem durch wiederholte Sonnenbrände – gewarnt unter Hinweis auf das dadurch erhöhte Melanom-Risiko („schwarzer Haut­krebs“). Inzwischen hat die Gegenbewegung eingesetzt: Man geht bewusst nicht in die Sonne oder man geht gar nicht mehr bewusst nach draußen, und wenn, dann ist der Gebrauch von Sonnenschutzmitteln mit hohem Lichtschutzfaktor üblich, und das nicht nur im Urlaub an der See oder in den Bergen. Sonnenschutzmittel vermindern bzw. blockieren aber die Vitamin-D-Bildung in der Haut.

Wir müssen wieder zu einem vernünftigen und ausgewogenen Umgang mit der Sonne finden: Auf keinen Fall sollten wir wieder zum „Braten“ in der Sonne übergehen und Sonnenbrände riskieren, aber die positiven Effekte des gemäßigten Aufenthalts in der Sonne sollten wieder genutzt werden.

Vitamin D in der Nahrung

Man kann den Vitamin-D-Spiegel auch über die Ernährung unterstützen. Ein Ersatz dessen, was die Sonne leistet, ist jedoch schwer über die Ernährung erreichbar. Als Vegetarier kann man nur einen Bruchteil über die Ernährung ersetzen. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung empfiehlt für Kinder, Jugendliche und Erwachsene bis zum 65. Lebensjahr die Zufuhr von 5µg = 200 IE Vitamin D pro Tag mit der Nahrung, für ältere 10µg = 400 IE pro Tag – unter der Annahme, dass die Menschen durch regelmäßigen Aufenthalt im Freien einen großen Teil des Vitamin-D-Bedarfes über Eigenproduktion in der Haut decken.

Wir können davon ausgehen, dass bei mangelndem Aufenthalt im Freien mindestens die 3–4fache Menge in der Nahrung nötig ist, d.h. mindestens 800 IE für junge Erwachsene und mindestens 1600 IE für ältere Menschen.

Die Osteoporose-Spezialistin Professor Dr. Heike Bischoff-Ferrari (siehe Seite 21 in diesem Heft) empfiehlt für ältere Menschen mit ausreichender Nierenfunktion 2000 IE Vitamin D pro Tag, wie sie auf dem Osteologie-Kongress in Berlin im März 2010 erläuterte. Diesen Bedarf ausschließlich über Ernährung zu decken, ist schwer – wenn man nicht gerade die Ernährungsgewohnheiten der norwegischen Fischer oder der Eskimos anstrebt. Bei sehr bewusster und disziplinierter Umstellung der Nahrungsgewohnheiten ist es aber möglich, zumindest einen beträchtlichen Teil des Vitamin-D-Bedarfs über die Ernährung zu sichern. Die Tabelle 1 kann der Orientierung dienen.

Das in der Vergangenheit gerne genutzte Dorschleberöl oder der Lebertran sind zwar hochpotent als Vitamin-D-Lieferanten, aber sie liefern zugleich sehr hohe Mengen an Vitamin A und E und können daher langfristig zu Gesundheitsrisiken führen.

Es spricht sehr viel dafür, die Vitamin-D-Spender in der Nahrung zu nutzen, insbesondere auch unter dem Aspekt, dass viele Vitamin-D-Spender auch gute Omega-3-Fettsäure-Spender sind, wie die Kenner unter Ihnen sicher bereits bemerkt haben (MBJ Nr. 111 S. 26–28).

Tabelle 1: Vitamin D in der Nahrung
1000 IE Vitamin D sind enthalten in
Hering 70- 80 Gramm
Sprotten 80 Gramm
Lachs (fett) geräuchert 100–150 Gramm
Lachs (gekocht) 250–300 Gramm
Forelle 100 Gramm
Aal 100 Gramm
Makrele 200-250 Gramm
Sardinen 200-250 Gramm
Seewolf, Wels 200 Gramm
Hühnereigelb 800-850 Gramm
Avocado 500 Gramm
Pilze (Champignons, Steinpilze, Pfifferlinge) 1 – 1,25 Kilogramm
Gouda (40%) 2 Kilogramm
Milch, fettarm 1,5% (je nach Jahreszeit) 6-12 Liter
Vitamin-D-Spiegel in Deutschland
Teller mit einem Fischgericht
Ein Fischgericht ist besonders reich an Vitamin D

Prof. Dr. Johann Diederich Ringe aus Leverkusen berichtete beim Osteologenkongress 2010 in Berlin über die Ergebnisse einer Studie mit breitgestreuter Messung des Vitamin-D-Spiegels und anderer knochenstoffwechsel-relevanter Werte bei insgesamt 1343 Patienten von 266 niedergelassenen Allgemeinmedizinern. Die Messung erfolgte unabhängig vom Grund des Praxis-Besuchs.

Bei 16% der Untersuchten wurde ein sehr schwerer Vitamin-D-Mangel dokumentiert (Calcidiol-Spiegel unter 20 nmol/l). Weitere 21% hatten mit 20–30 nmol/l einen schweren Vitamin-D-Mangel und weitere 55% mit 30–75 nmol/l einen leichten bis moderaten Vitamin-D-Mangel. Nur bei 8% der Untersuchten lag der Vitamin-D-Spiegel im Normbereich (mindestens 75nmol/l).

Da aus anderen Erhebungen hervorgeht, dass ein schwerer Vitamin-D-Mangel mit erhöhter Sterblichkeit einhergeht, kam Prof. Ringe zu dem Schluss, dass jährlich 18.300 Todesfälle in Deutschland (2,2% aller Todesfälle) vermieden werden könnten, wenn ein Calcidiol-Spiegel von mindestens 30nmol/l eingehalten würde. Wenn er unterstellte, dass das Ster­berisiko nicht linear sondern exponentiell mit der Schwere des Vitamin-D-Mangels zunimmt (wofür einige Daten ande­rer Autoren sprechen), kam er sogar auf 147.000 Todesfälle pro Jahr in Deutschland, die durch die Anhebung des Vitamin-D-Spiegels vermeidbar wären.

Schlussfolgerungen

Ob Sie nun täglich Fisch essen können/wollen/sollen, kann man unter verschiedenen Gesichtspunkten bewerten. Es spricht aber mindestens genauso viel dafür, sich neben der bewussten Ernährung außerdem täglich (!) draußen im Freien aufzuhalten – am besten verbindet man das noch mit Bewegung und Sport.

In der Zeit zwischen Oktober und März spricht für Morbus-Bechterew-Betroffene sehr viel dafür, Vitamin D als Nahrungsergänzungsmittel einzunehmen, sofern man eine gute Nierenfunktion hat. Man sollte dies mit seinem behandelnden Arzt klären.

Anschrift der Verfasserin: c/o Praxis Dr. H. E. Langer, Fürstenwall 99, 40217 Düsseldorf