Frau steht im Herbstwald-Lichtmangel

FÜR ÄRZTE UND THERAPEUTEN

Vitamin D-Diagnostik: Mangel ist in Deutschland häufig

Die Haut bildet ausreichend Vitamin D3 (= Cholecalciferol oder kurz Calciol), wenn sie genügend der Sonne ausgesetzt ist - genauer: wenn sie genug UV-B-Strahlen erhält. Besonders im Winter ist ein Großteil der Deutschen allerdings mit Vitamin D unterversorgt. Denn mit der Nahrung nehmen wir nur einen kleinen Teil der benötigten Vitamin D-Menge zu uns.

Vitamin D3 ist wichtig für die Regulation des Calciumhaushalts und die Mineralisation der Knochen. Zusätzlich ist es an vielen weiteren Prozessen im Körper beteiligt wie beispielsweise an der Immunmodulation. Es beeinflusst auch die Muskelkraft.
Deshalb kann ein Vitamin D-Mangel die Gesundheit in vielerlei Weise beeinträchtigen.


Diagnostik-Parameter: Calcidiol

Die Leber wandelt das Vitamin D3 in die Speicherform 25-OH-Vitamin D (= 25-Hydroxycholecalciferol) = Calcidiol oder Calcifediol um, die vorherrschend im Blut zirkuliert.

Die Vitamin D-Diagnostik des Instituts für Mikroökologie weist die Menge an 25-OH-Vitamin D im Serum nach und gibt damit Aufschluss über eine Vitamin D-Unterversorgung.

Bei einem Wert von < 30 ng/ml = 30 µg/l = 75 nmol/l besteht ein Vitamin D-Mangel.

Vitamin D-Stoffwechsel

Vitamin D3 wird in der Haut aus 7-Dehydrocholesterol - einem Zwischenprodukt der Cholesterinsynthese - unter Einwirkung ausreichender UV-B-Strahlung (Wellenlänge 320 – 280 nm) gebildet. Oder wir nehmen Vitamin D3 beziehungsweise Vitamin D2 mit der Nahrung auf.

Im Blut bindet das Vitamin D an ein Bindungsprotein (DBP, auch Transcalciferin) und wird in der Leber in 25(OH)-Vitamin D – Calcidiol - umgewandelt. Calcidol ist eine Speicherform: Sie hat eine geringe biologische Aktivität, liegt aber mit der höchsten Konzentration in der Blutzirkulation vor. Deshalb ist die Bestimmung des 25(OH)-Vitamin D am besten geeignet, um eine Aussage über die Vitamin D-Versorgung zu treffen.

Das Blut und das Fett- und Muskelgewebe speichern Vitamin D mit einer relativ großen Kapazität. Dadurch dient ein Teil des im Sommer gebildeten Vitamin D der Versorgung im Winter.

In der Niere erfolgt die Metabolisierung von 25(OH)-Vitamin D zu 1,25(OH)2-Vitamin D – dem Calcitriol, der biologisch aktiven Vitamin D-Form. Die Menge des Calcitriols erlaubt allerdings keine Aussage über die Langzeitversorgung mit Vitamin D.


Wissenswertes zu Vitamin D

Was ist Vitamin D?

Vitamin D umfasst eine Gruppe fettlöslicher Vitamine, die Calciferole. Bekannt sind Vitamin D1 bis D5, wobei das Vitamin D3 die wichtigste Form ist.

Nach der Definition für Vitamine „Vitamine sind lebenswichtige organische Verbindungen, die der Körper nicht selbst – bedarfsdeckend – herstellen kann und sie daher mit der Nahrung aufnehmen muss“, sind es keine echten Vitamine, sondern Prohormone. Denn mit Hilfe von Sonnenlicht kann der menschliche Körper den Hauptanteil  - also 80 – 90 Prozent - des Vitamin D-Bedarfs selbst decken. Nur die restlichen 10 – 20 Prozent nehmen wir über die Nahrung auf - die meisten Menschen allerdings weniger.


Aufgaben des Vitamin D

Vitamin D reguliert den Calcium-Spiegel im Blut. Außerdem ist es wichtig für den Knochenaufbau, da das Vitamin die Resorption von Calcium und Phosphat aus dem Darm und deren Einbau in die Knochen fördert. Ein ausgeprägter Vitamin D-Mangel führt zu Störungen des Knochenstoffwechsels - beim Kind zu Rachitis und beim Erwachsenen zu Osteomalazie.

Außerdem übernimmt das Vitamin D in unterschiedlichen Organsystemen und Geweben wichtige Aufgaben, die ebenfalls Vitamin D-Rezeptoren besitzen. Es spielt zum Beispiel bei der Immunmodulation, bei apoptotischen Prozessen, bei der Differenzierung von Zellen und Zellsystemen, aber auch bei der Hemmung der Zellproliferation und der Kräftigung der Muskulatur eine Rolle. Ein Mangel erhöht die Sterblichkeit an Krebs.


Woher stammt das Vitamin D?

Bis zu 90 Prozent des Vitamins D3 bildet die Haut selbst, wenn die Intensität der UV B-Strahlung ausreicht. Nicht umsonst heißt es auch das Sonnenvitamin. Dabei hängt die Vitamin D3-Versorgung stark vom Breitengrad, der Jahres- und Tageszeit, der Bekleidung und der persönlichen Pigmentierung ab. Unbedingt erforderlich hierfür ist der Aufenthalt im Freien, da die UV-B-Strahlen Glas nicht durchdringen können.

Wie viel Sonne ist für die Vitamin D-Synthese nötig?

Besser als eine orale Vitamin D-Substitution ist generell die endogene Vitamin D-Synthese über die Sonne, allerdings reicht in Deutschland die Sonneneinstrahlung im Winter dafür nicht aus. Von März/April bis September/Oktober ist ein Aufenthalt in der Sonne durchaus bedarfsdeckend, wobei Gesicht, Hände und Teile von Armen (und Beinen) unbedeckt und ungeschützt sein müssen.

Laut der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) ergibt eine 20minütige ungeschützte Sonnenexposition im Hochsommer etwa 20.000 IE Vitamin D.

Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) gibt als Faustregel zur Sonnenexposition für eine ausreichende Vitamin-D-Synthese an: Mit unbedeckten Händen, Armen und Gesicht reicht es, sich zwei- bis dreimal pro Woche ohne Sonnenschutz der halben Zeit der Sonne auszusetzen, in der man einen Sonnenbrand bekommen würde. Ist also die Bestrahlungsintensität hoch – wie bei einem UV-Index von 7 – reicht bei Hauttyp II eine Sonnenbestrahlung von 12 Minuten aus.

CAVE: Säuglinge sollten nie direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt werden.
Ein Sonnenbrand ist - für Kinder und Erwachsene - unbedingt zu vermeiden, um einer vorzeitigen Hautalterung und im schlimmsten Fall Hautkrebs vorzubeugen.


Solarienbesuche sind für Vitamin D-Synthese sinnlos

Sonnenstrahlung besteht zu etwa 95 Prozent aus UV-A- und nur zu 5 Prozent aus UV-B-Strahlung. Da die energiereichere UV B-Strahlung leichter einen Sonnenbrand verursacht, filtern viele Solarien die UV B-Stahlen heraus- Außerdem verstärken sie die UV A-Strahlung, um die Haut ausreichend - und schnell - zu bräunen. Daher leisten Solarienbesuche kaum einen Beitrag zur Vitamin D-Bildung - erhöhen aber das Risiko für Hautkrebs in späteren Jahren.


Welche Lebensmittel enthalten Vitamin D?

Nur tierische Produkte liefern Vitamin D3 - vor allem fettreiche Fischsorten wie Hering, Lachs und Makrelen und in geringerer Menge Leber, Eigelb und Milchprodukte. Für Veganer sind Pilze eine Alternative. Allerdings enthalten sie das weniger bioverfügbare Vitamin D2 (Ergocalciferol) in unterschiedlichen Mengen. Manche Produzenten bestrahlen die Pilze mit UV B-Licht, um den Vitamin D-Gehalt zu erhöhen.
Avocados enthalten – entgegen anderslautender Angaben - leider kein Vitamin D.

Als einzigem Lebensmittel in Deutschland darf Margarine Vitamin D zugesetzt werden, damit es dem Vorbild Butter ähnelt. Dagegen reichern Länder wie Finnland, Kanada und die USA viele Milchprodukte mit Vitamin D an, um einem Vitamin D-Mangel in weiten Teilen der Bevölkerung vorzubeugen - mit Erfolg1.


Wie kommt es zu einem Vitamin D-Mangel?

Wenn die körpereigene Vitamin D-Bildung nicht ausreicht, kommt es auf Dauer zu einem Vitamin D-Defizit. Das tritt in unseren Breiten gehäuft in der dunklen Jahreszeit auf, da dann die  UV B-Strahlen nicht intensiv genug sind. Aber auch im Sommer kann bei ungünstiger Witterung und starker Bewölkung oder durch Luftverschmutzung die Strahlungsintensität zu niedrig sein.
Und schon Sonnenschutzmittel ab einem Lichtschutzfaktor 8 blockieren die Synthese von Vitamin D in der Haut. Zusätzlich spielt die im Freien verbrachte Zeit eine Rolle: Wer sich zu lange in geschlossenen Räumen aufhält, gefährdet seine Vitamin D3-Versorgung. Das betrifft insbesondere ältere, immobile und pflegebedürftige Personen - aber auch viele jüngere Leute verbringen immer mehr Zeit in Innenräumen.
Wer draußen die Haut vollständig bedeckt oder eine stark pigmentierte Haut hat, riskiert ebenfalls einen Vitamin D-Mangel.

Mit zunehmendem Alter geht die Eigensynthese zurück: Die Haut wird dünner und es lässt die Fähigkeit nach, das Vitamin D in Leber und Nieren zu metabolisieren. Chronische Leber- und Gallenblasen-Erkrankungen können die Aufnahme und Speicherung von Vitamin D ebenfalls reduzieren, wenn die Fettresorption vermindert ist. Ein Defizit an diesem Vitamin lässt sich kaum über die Ernährung ausgleichen. Dann ist eine Substitution erforderlich.

Rauchen begünstigt Vitamin D-Mangel

Eine Untersuchung2 an 181 zufällig ausgesuchten gesunden Männern im Alter von 20 bis 50 Jahren ergab: Die Prävalenz für einen Vitamin-D-Mangel (25(OH)D <20ng/ml) betrug 50,3 Prozent. Und nur 8,8 Prozent der Teilnehmer hatten einen ausreichenden Vitamin-D-Spiegel mit 25(OH)D ≥30ng/ml. Dabei zeigte sich eine starke Korrelation zwischen dem Rauchen und einem niedrigen Vitamin D-Spiegel: Auf alle Teilnehmer bezogen war der 25(OH)D-Wert bei Rauchern um 4,3 ng/dl niedriger als Nichtrauchern. Bei den 40 bis 50 jährigen Probanden lag er sogar um 9,2 ng/dl unter den Werten der Nichtraucher. In der Altersgruppe der 20 bis 29- jährigen erhöhte sich das Risiko für einen Vitamin-D-Mangel im Vergleich zu einem Nichtraucher derselben Altersgruppe um 58 Prozent.

Rauchen senkt über verschiedene Wege3 die Serum-25(OH) D- und Serum-1,25(OH)2D-Spiegel. Beispielsweise hemmen Bestandteile des Tabakrauchs das Cytochrom-P450-Enzym, das normalerweise 25(OH)D in 1,25(OH)2D umwandelt.
Außerdem bewirkt Rauchen eine schnellere Hautalterung und mindert so die Eigensynthese von Vitamin D.
Auch Schwermetalle und verschiedene Chemikalien können Cytochrom-P450-Enzyme hemmen beziehungsweise ihre Transkription -das Umschreiben eines Gens von DNA in RNA -  herunterregeln. Wenn sie Leber oder Nieren schädigen, beeinträchtigen sie ebenfalls den Vitamin D-Metabolismus.3

Arzneimittel beeinflussen Vitamin D-Status

Der intrazelluläre Pregnan-X-Rezeptor erkennt Xenobiotika und Medikamente und aktiviert Proteine zu deren Entgiftung. Er ähnelt dem Vitamin D-Rezeptor, daher können viele Medikamente die Vitamin D-Homöostase aus dem Gleichgewicht bringen.4 Denn über eine negative Rückkoppelung reguliert der 1,25(OH)2D-Spiegel normalerweise die 1,25(OH)2D-Synthese. Die PXR-Liganden aktivieren den Rezeptor, der dann - anstelle von 1,25(OH)2D -  den Katabolismus von Vitamin D verstärkt. Andere Medikamente stören den Vitamin D-Metabolismus, da sie die Cytochrom-P450-Enzyme beeinflussen..

Antiepileptika, Diuretika, Glukokortikoide (Kortison) und Zytostatika sind Beispiele für Medikamente, bei denen die Überwachung des Vitamin D-Spiegels sinnvoll ist.

Andersherum kann die medikamentöse Supplementierung von Vitamin D - bei einem Mangel - die pharmakologische Wirkung vieler Medikamente wie Bisphosphonate, Statine und Zytostatika verbessern.4


Vitamin D-Mangel und Erkrankungen

Eine Unterversorgung mit Vitamin D wird mit der Entstehung diverser Erkrankungen oder Störungen in Verbindung gebracht. Beispiele sind:

  • rezidivierende Atemwegsinfekte (insbesondere Influenza [5])
  • chronisch-entzündliche Darmerkrankungen (Morbus Crohn)
  • Autoimmunkrankheiten (z. B. Multiple Sklerose, systemischer Lupus erythematodes)
  • Diabetes mellitus Typ 1
  • allgemein erhöhte Sterblichkeit, besonders an Krebs
  • arterielle Hypertonie
  • etliche Formen maligner Neoplasien (z. B. Ovar, Pankreas, Oesophagus, Kopf und Hals)
  • Metabolisches Syndrom
  • Neurodegenerative Erkrankungen (Demenz und M. Parkinson) und Hirnleistungs-störungen
  • Parodontitiden bei Schwangeren.

Wie viel Vitamin D am Tag?

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung hat Referenzwerte für die Vitamin-D-Zufuhr bei fehlender endogener Synthese festgesetzt:
20 Mikrogramm täglich
(25 µg = 800 IE)  – für alle Bevölkerungsgruppen (Kinder ab 1 Jahr, Erwachsene jeden Alters, Schwangere und Stillende). Als unbedenkliche maximale Dosis gelten 4.000 IE (= 100 µg).

Säuglinge haben einen Bedarf von 10 Mikrogramm (400 IE), der durch die Gabe von Vitamin D-Tabletten gedeckt wird – unabhängig, ob gestillt oder nicht.
Als unbedenklich gilt hier eine Dosis von 25 Mikrogramm (= 1.000 IE).
Die Deutsche Gesellschaft für Kinder- und Jugendmedizin empfiehlt die Rachitis-Prophylaxe ab der ersten Lebenswoche bis zum Ende des ersten Lebensjahres beziehungsweise - für im Herbst und Winter geborene Kinder – auch über die Wintermonate des zweiten Lebensjahres bis zum zweiten erlebten Frühling.

 

Bei einem gravierenden Vitamin D-Mangel ist es sinnvoll, eine Woche lang Vitamin D hochdosiert zu substituieren und danach mit einer geringeren Dosis - über Nahrungsergänzungsmittel - den Wert zu stabilisieren.

Vorsicht vor Überdosierung

Über eine normale Ernährung lassen sich maximal 4 Mikrogramm abdecken, den Rest müssen Vitaminpräparate leisten.

Aber: Dosierungen über 100 Mikrogramm können den Kalziumspiegel in ungesunde Höhen treiben. Um eine Vitamin D-Intoxikation zu vermeiden, ist die Bestimmung des individuellen Vitamin-D-Spiegels sinnvoll. Bei 20 bis 30 Nanogramm 25-OH-Vitamin D pro Milliliter (ng/ml = µg/l) sind Vitaminpräparate nicht notwendig. Hat die Diagnostik aber einen Vitamin D-Mangel nachgewiesen, ist eine Vitamin D-Substitution sinnvoll.

Im Gegensatz zu Vitamin D-Präparaten kommt es durch die endogene Produktion aufgrund Sonnenstrahlung zu keinerlei Intoxikation.


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