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Vitamin D

Vitamin D3 ist das physiologisch im Menschen vorkommende Vitamin D. Da es im Körper mit Hilfe von ultraviolettem Licht (UV-B) in der Haut gebildet werden kann, ist der Begriff Vitamin hierfür eigentlich nicht korrekt. In der Nahrung kommt es im Wesentlichen in Fettfischen vor oder wird den Lebensmitteln als Nahrungsergänzungsmittel zugefügt. Es hat im Körper die Funktion eines Prohormons und wird über eine Zwischenstufe zu dem Hormon Calcitriol umgewandelt.

Vitamin-D spielt eine wesentliche Rolle bei der Regulierung des Calcium-Spiegels im Blut und dem Knochenaufbau. Ein Vitamin-D-Mangel führt mittelfristig bei Kindern zu Rachitis und bei Erwachsenen zu Osteomalazie. Eine Vitamin-D-Unterversorgung ist zudem ein Risikofaktor für:

-  Autoimmunkrankheiten (wie Multiple Sklerose, Morbus Crohn, Diabetes mellitus T1)
-  Hautkrankheiten wie z.B. Psoriasis,
-  Infektionskrankheiten wie z.B. Tuberkulose sowie
-  Bluthochdruck
-  Vitamin D und Calcium sind protektiv bezüglich Dickdarmkrebs

Ferner ist das Vitamin-D-System wichtig für die Entwicklung und Funktion des Nerven- und Muskelsystems.

Formen von Vitamin D

Neben dem im Körper wirksamen Vitamin D3 werden die folgenden Substanzen aus der Vitamin D-Klasse unterschieden:

-  Vitamin D1: Verbindung von Ergocalciferol (D2) und Lumisterol, 1:1
-  Vitamin D2: Calciferol, genauer: Ergocalciferol (synthetisiert aus Ergosterol)
-  Vitamin D4: 22,23-Dihydroergocalciferol (gesättigte Form von Vitamin D2)
-  Vitamin D5: Sitocalciferol (synthetisiert aus 7-Dehydrositosterol)

Geschichte des Vitamin D

Die Entdeckung von Vitamin D ist mit der Suche nach einem Heilmittel für Rachitis verknüpft. Im Jahr 1919 konnte gezeigt werden, dass die Heilung von Rachitis durch Bestrahlung mit künstlich erzeugtem UV-Licht möglich ist, zwei Jahre später wurde dies ebenfalls durch die Bestrahlung mit normalem Sonnenlicht nachgewiesen. Unabhängig von diesen Erkenntnissen war etwa zeitgleich Sir Edward Mellanby davon überzeugt, dass Rachitis durch ein Ernährungsdefizit ausgelöst werde und konnte ebenfalls 1919 an Experimenten mit Hunden zeigen, dass Rachitis durch Butter, Milch und insbesondere Lebertran geheilt werden konnte. Er hielt daraufhin das erst kurz zuvor in Lebertran entdeckte Vitamin A für den auslösenden Faktor. Es war bekannt, dass Vitamin A durch Oxidation zerstört wird. Lebertran verliert deshalb nach oxidativer Behandlung die Fähigkeit, Nachtblindheit zu heilen. So behandelter Lebertran war jedoch weiterhin in der Lage Rachitis zu kurieren. Der Chemiker McCollum in Zusammenarbeit mit dem Kinderarzt John Howland schlossen daraus, dass ein weiter Stoff unabhängig vom bekannten Vitamin A für diesen Effekt verantwortlich war. In einer logischen Reihenfolge wurde es, als das vierte Vitamin (nach Vitamin A, Vitamin B und Vitamin C) kurzerhand als Vitamin D benannt.

Vitamin D3 Bildung

Die meisten Wirbeltiere, einschließlich des Menschen, decken einen Großteil ihres Vitamin-D-Bedarfes durch Sonnenbestrahlung ihrer Haut. Insgesamt wird die Photosynthese des Vitamin D in der Evolution seit über 750 Millionen Jahren von Organismen genutzt und kommt schon bei bestimmten Planktonarten vor. Somit ist Vitamin D eigentlich kein Vitamin. Definitionsgemäß sind Vitamine Substanzen, die der Körper selbst nicht herstellen kann, aber zum Leben benötigt und daher zugeführt werden müssen. Die Vorstufen des sogenannten Vitamin D werden aber vom Körper selbst hergestellt. Im übertragenen Sinne ist also das benötigte Vitamin das Sonnenlicht, das zum im Körper vorhandenem Provitamin 7-Dehydrocholesterol, der Ausgangssubstanz der Vitamin-D-Synthese, hinzukommen muss. Vitamin D3 wird also nur aus historischen Gründen als Vitamin bezeichnet. Aufgrund seiner endogenen Synthese und der Tatsache, dass seine Wirkung neben dem Syntheseort auch andere Gewebe betrifft, müsste Vitamin D3 als Prohormon bezeichnet werden.

Verminderte Vitamin D Bildung im Winter

Je höher der Sonnenstand, desto kürzer ist der Weg des Sonnenlichtes durch die Atmosphäre. Das kürzerwellige UVB-Licht wird durch die Atmosphäre wesentlich stärker absorbiert. Deshalb ist die Höhe des Sonnenstandes ein entscheidender Faktor für die Vitamin-D3-Bildung in der Haut. Des Weiteren spielt für die Lichtintensität eine Rolle die Bewölkung, das Ozon, die Höhe über dem Meeresspiegel, die Beschaffenheit der Erdoberfläche usw. Ab einer bestimmten Summe UVB-Licht absorbierender Faktoren ist die Lichtintensität schnell zu gering, um noch Vitamin-D3 in der Haut bilden zu können.

Zivilisationskrankheit Vitamin D3 Mangel

Vor ungefähr einer Million Jahren migrierten erstmals kleine, wahrscheinlich zunächst dunkelhäutige Menschengruppen aus Afrika langsam Richtung Norden. Je weiter sie im Norden wohnten, desto heller wurde über längere Zeiträume ihre Haut und konnte so das knapper werdende UVB-Licht für die Vitamin-D-Bildung besser nutzen. Die einzige Ausnahme bilden die Inuit, die erst seit relativ kurzer Zeit die Arktis bewohnen und ihren Vitamin-D-Bedarf durch die hierfür perfekte Nahrung decken (Fettfische).

Evolutionär nicht angepasst sind wir an vergleichsweise sehr moderne Lebensumstände: Weitgehendes Leben in geschlossenen Räumen, unter Glas, bei künstlichem Licht, unter einer UVB-Licht-filternden Smogglocke, konsequente Benutzung von Sonnencreme, die gezielt das UVB-Licht filtert, oder weitgehend vollständige Bedeckung der Haut mit Kleidern unter freiem Himmel. Schon im alten Rom war die Mangelerkrankung Rachitis beschrieben worden. Besonders in den Zeiten der Industrialisierung im 18. Jahrhunderts war sie insbesondere in den Industriestädten Europas und Nordamerikas weitverbreitet. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts erkannte man den Zusammenhang zwischen Rachitis, Sonnenlicht und Vitamin D3. Eine nicht optimale Vitamin-D-Versorgung könne aber auch heute noch in breiten Bevölkerungsschichten in epidemiologischen Untersuchungen festgestellt werden. Wenn Menschen mit dunkler Haut heute in höheren Breiten leben, vergrößert sich ihr Risiko für einen Vitamin-D-Mangel zusätzlich. Besonders während der Schwangerschaft kann Vitamin-D-Mangel entstehen. Die Supplementation von Vitamin D in der Schwangerschaft kann unzureichend sein. Defizite fanden Lisa Bodnar und Kollegen in einer Studie bei 80 Prozent der Afroamerikanerinnen und knapp der Hälfte der weißen US-amerikanischen Frauen und dies obwohl neun von zehn der insgesamt 400 Schwangeren eine Vitamin-Supplementation betrieben.

 

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