VITAMIN D UND DAS IMMUNSYSTEM

Inzwischen ist bekannt und bestätigt, dass Vitamin D neben den klassischen bekannten Wirkungen auf die Kalziumhomöostase und die Knochenstruktur noch eine viel wichtigere Rolle spielt. Enzyme, die Vitamin D verstoffwechseln, sowie Vitamin-D-Rezeptoren sind in vielen Zelltypen vorhanden (B-Zellen, T-Zellen, Monozyten und antigenpräsentierende Zellen), und alle diese Immunzellen sind in der Lage, den aktiven Metaboliten von Vitamin D zu synthetisieren. Vitamin D kann angeborene und adaptive Immunreaktionen modulieren. Daten aus In-vivo-Tierversuchen und Studien zur Vitamin-D-Supplementierung beim Menschen haben gezeigt, dass sich Vitamin D positiv auf die Immunfunktion auswirkt.

In den letzten zehn Jahren hat sich die Sichtweise auf die Auswirkungen von Vitamin D auf die menschliche Gesundheit grundlegend geändert, da festgestellt wurde, dass der Vitamin-D-Rezeptor (VDR) und das Enzym 1-α-Hydroxylase ausgeprägte Auswirkungen auf viele Zelltypen haben, die nicht am Knochen- und Mineralstoffwechsel beteiligt sind, wie z. B. Darm, Bauchspeicheldrüse, Prostata und Zellen des Immunsystems [1,2]. Diese Daten weisen auf einen wichtigen Einfluss von Vitamin D auf einen viel breiteren Aspekt der menschlichen Gesundheit hin als bisher bekannt.

Das Immunsystem verteidigt den Körper gegen fremde, krankheitserregende Organismen, indem es eine schützende Immunität fördert und gleichzeitig die Toleranz gegenüber einheimischen Zellen aufrechterhält. Die Auswirkungen eines Vitamin-D-Mangels auf die Immunfunktion sind in den letzten Jahren deutlicher geworden, und im Zusammenhang mit einem Vitamin-D-Mangel scheint es zu einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen zu kommen. Lerne unsere Produkt zu dem Artikel kennen.

Vitamin-D-Quellen und Abhängigkeit des Organismusstatus von der Jahreszeit

Beim Menschen wird Vitamin D über die Nahrung aufgenommen oder in der Haut synthetisiert (Übersicht in [1]). Vitamin D kann aus drei möglichen Quellen stammen: aus der Nahrung, aus der körpereigenen Produktion und aus Nahrungsergänzungsmitteln. Beim Menschen wird Vitamin D hauptsächlich in der Haut synthetisiert, nachdem er UVB-Sonnenlicht ausgesetzt war, während eine Minderheit aus Nahrungsquellen stammt. Nur sehr wenige natürliche, nicht angereicherte Produkte wie fetter Fisch (Lachs, Makrele, Sardinen, Lebertran) oder einige Pilzarten, insbesondere getrocknete (Shiitake), enthalten ausreichende Mengen einer der beiden Hauptformen dieses Vitamins, Cholecalciferol (Vitamin D3) oder Ergocalciferol (Vitamin D2) [1,3,4]. Länder wie die Vereinigten Staaten und Kanada reichern einige Grundnahrungsmittel wie z. B. Milchprodukte mit Vitamin D an. Die individuelle Aufnahme von Vitamin D über die Nahrung hängt also weitgehend von den Ernährungsgewohnheiten und der Strategie eines bestimmten Landes ab. Eine Übersichtsarbeit aus globaler Sicht ergab jedoch, dass 6 bis 47 % der Vitamin-D-Aufnahme aus Nahrungsergänzungsmitteln stammen [5,6]. Ohne Vitamin-D-Supplementierung hängt der Vitamin-D-Status daher stark von der körpereigenen Produktion dieses Vitamins ab, die auch von genetischen Faktoren, der geografischen Lage, der Jahreszeit, der Hautpigmentierung und der Lebensweise, z. B. der Verwendung von Sonnenschutzmitteln und Kleidung, beeinflusst wird [1,7].

Da der Vitamin-D-Spiegel nachweislich von der Jahreszeit abhängt [8,9,10,11], sollte dieser Faktor bei der Interpretation des Vitamin-D-Status einer Person berücksichtigt werden. Der individuelle Vitamin-D-Spiegel erreicht seine niedrigsten Werte nach dem Winter und seine Höchstwerte am Ende des Sommers. Interessanterweise ähnelt diese saisonale Schwankung der beschriebenen saisonalen Schwankung einiger Infektionskrankheiten und sogar der Sepsis [12,13]. Lernen Sie hier unser Produkt für den actiel kennen

Bildung und Rolle von Vitamin D im menschlichen Körper

Die klassischen Wirkungen von Vitamin D sind die Förderung der Kalziumhomöostase und die Förderung der Knochengesundheit, d. h. Vitamin D verbessert die intestinale Absorption von Kalzium und Phosphat, fördert die Osteoklastendifferenzierung, die Kalziumrückresorption und die Mineralisierung der Knochenmatrix. Vitamin D fördert außerdem die Mineralisierung von Knochenkollagen. Da Vitamin D in der Haut gebildet wird, nachdem sie der UV-Strahlung ausgesetzt war, wird seine Synthese auch durch die geografische Breite, die Jahreszeit, die Verwendung von Sonnenschutzmitteln und die Hautpigmentierung beeinflusst. Melanin absorbiert UVB-Strahlung, indem es die Synthese von Vitamin D aus 7-Dihydrochterol hemmt. Diese ursprüngliche Vitamin-D-Verbindung ist inaktiv und wird in der Leber hydroxyliert und zu 25-OH-Vitamin D3 (25 D) umgewandelt. 25 D ist ebenfalls eine inaktive Verbindung, aber es ist das zuverlässigste Maß für den Vitamin-D-Status im Körper. In den Nieren wird es in die aktive Verbindung 1,25-Dihydroxy-Vitamin D (1,25 D) umgewandelt.

Viele andere Gewebe als das Knochengewebe und der Magen-Darm-Trakt weisen VDR (Vitamin-D-Rezeptor) auf, darunter Zellen im Knochenmark, im Gehirn, im Dickdarm, in der Brust, bösartige Zellen und Immunzellen, was eindeutig darauf hindeutet, dass Vitamin D andere Funktionen als die Kalziumhomöostase und die Knochenbildung hat [1,2,14]. Darüber hinaus exprimieren auch andere Gewebe als die Nieren das Enzym 1-α-Hydroxylase und sind in der Lage, die inaktive 25 D-Form in die aktive 1,25 D-Form dieses Vitamins in nicht-nieralen Kompartimenten umzuwandeln [1, 15-16].

Zu den kürzlich anerkannten nicht-klassischen Wirkungen von Vitamin D gehören die Auswirkungen auf die Zellproliferation und -differenzierung sowie auf die Gesundheit des Immunsystems, was zur Aufrechterhaltung der Toleranz und zur Förderung der Schutzfunktion des Immunsystems führt.

Als antigenpräsentierende Zellen verfügen T-Zellen und B-Zellen über die notwendigen Mechanismen, um 1,25 D, die aktive Form von Vitamin D, zu synthetisieren und darauf zu reagieren. Darüber hinaus kann sich der lokale Spiegel von 1,25 D vom systemischen, zirkulierenden Spiegel unterscheiden, weil die lokale Regulierung von Enzymen, die Vitamin D synthetisieren und aktivieren, von der Kontrolle abweicht, die von der Niere ausgeht. Das Enzym 1-α-Hydroxylase in Makrophagen unterscheidet sich von der renalen Hydroxylase [17]. Der Status hängt vom zirkulierenden Spiegel der inaktiven 25-D-Form ab und kann durch einige Zytokine induziert werden [18].

Vitamin D wurde in der Vergangenheit (unwissentlich) zur Behandlung von Infektionen wie Tuberkulose eingesetzt, bevor es wirksame Antibiotika gab. Mit Tuberkulose infizierte Patienten wurden in Sanatorien untergebracht, wo zur Behandlung auch Sonnenbestrahlung gehörte, weil man glaubte, dass die Sonnenstrahlung die Tuberkulose direkt tötet. Lebertran, eine reichhaltige Vitamin-D-Quelle, wurde ebenfalls zur Behandlung von Tuberkulose und zum allgemeinen Schutz vor Infektionen eingesetzt [19].

Zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen haben ergeben, dass ein niedriger Vitamin-D-Spiegel mit einer erhöhten Infektionswahrscheinlichkeit einhergeht. In einer Studie wurden zwischen 1988 und 1994 fast 19.000 Personen untersucht. Personen mit niedrigeren Vitamin-D-Spiegeln (<30 µg/ml) berichteten häufiger über eine kürzlich aufgetretene Infektion der oberen Atemwege im Vergleich zu Personen mit ausreichenden, höheren Vitamin-D-Spiegeln, selbst nach Anpassung von Variablen wie Jahreszeit, Alter, Geschlecht, Körpergewicht und Rasse [20]. Der Vitamin-D-Spiegel schwankt im Laufe des Jahres. Obwohl die Rate der saisonalen Infektionen variierte (die niedrigste war im Sommer und die höchste im Winter), blieb der Zusammenhang zwischen niedrigerem Serum-Vitamin D und Infektionsraten während jeder Jahreszeit erhalten.

In einer anderen vergleichenden Studie an 800 Soldaten in Finnland wurde der Serum-Vitamin-D-Spiegel untersucht [21]. Die Soldaten mit niedrigeren Vitamin-D-Spiegeln verloren signifikant mehr Diensttage wegen aktiver sekundärer oder respiratorischer Infektionen der oberen Atemwege im Vergleich zu Soldaten mit höheren Vitamin-D-Spiegeln (über 40 µmol). Es gibt eine Reihe weiterer Querschnittsstudien, die den Vitamin-D-Spiegel und die Häufigkeit von Grippe [22] sowie anderer Infektionen, einschließlich bakterieller Vaginose [23] und HIV [24-25], untersucht haben. Alle Studien berichteten über einen Zusammenhang zwischen niedrigeren Vitamin-D-Spiegeln und einem Anstieg der Infektionsraten. Eine Studie aus dem Jahr 2010, bei der ein objektives Ergebnis – eine Nasopharyngealabstrichkultur und eine therapeutische Vitamin-D-Dosis – verwendet wurde, zeigte, dass die Verabreichung von Vitamin D zu einer statistisch signifikanten (42 %) Verringerung der Inzidenz von Grippeinfektionen führte [26].

Zusammenfassung

Vitamin D hat wichtige Funktionen, die über die Kalzium- und Knochenhomöostase hinausgehen und die Modulation von angeborenen und adaptiven Immunreaktionen umfassen. Die Zellen des Immunsystems sind in der Lage, auf die Anwesenheit von Vitamin D zu reagieren (27). In den letzten Jahrzehnten haben Studien im Zusammenhang mit Vitamin D die wichtige Wechselwirkung zwischen dem Vorhandensein von Vitamin D und der Funktion von Zellen des angeborenen und adaptiven Immunsystems bestätigt. Die Daten zeigten, dass eine Vielzahl von Gewebezellen, darunter auch Immunzellen, Vitamin-D-metabolisierende Enzyme aufweisen, die einen biologisch plausiblen Mechanismus für die Umwandlung der nativen zirkulierenden Form in die aktive 1,25-D-Form des Vitamins darstellen. Dieser Prozess scheint für das normale Funktionieren des Immunsystems von entscheidender Bedeutung zu sein, so dass ein niedriger oder unzureichender Vitamin-D-Spiegel zu einer gestörten Regulierung von Immunreaktionen führen kann (28).

Referenzen

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