Kritische Betrachtung |
 |  | Dieter Steinhilber |
 |
19.04.2020 08:00 Uhr |
Der Vitamin-D-Stoffwechsel reguliert zahlreiche physiologische Prozesse wie die Differenzierung von Keratinozyten und Leukozyten oder die Regulation von Immunprozessen. Die verschiedenen Calcitriol-Effekte lassen sich auf zellulärer Ebene eindrücklich experimentell nachweisen. Somit stellt sich natürlich die Frage, warum sich die gute Wirksamkeit von Calcitriol in verschiedenen zellulären Modellen nicht in den klinischen Ergebnissen der Supplementierung widerspiegelt.
Die Antwort liegt höchstwahrscheinschlich im autokrinen und parakrinen Charakter von Vitamin D. Die Vorstufe 25(OH)D3 liegt in etwa 1000-fach höherer Konzentration im Plasma vor als die aktive Form Calcitriol (circa 100 pM). Die sehr niedrige Calcitriol-Konzentration dürfte für die meisten physiologischen Effekte von Vitamin D nicht ausreichen (Abbildung 5).
Abbildung 5: 25(OH)D3 dient im Plasma als Reservoir für die lokale Biosynthese von sehr viel niedrigeren Konzentrationen an Calcitriol, das seine Wirkung bei Bedarf in verschiedenen Geweben oder Zellen autokrin und parakrin entfaltet. / Foto: Stephan Spitzer
Die ubiquitäre, induzierbare Expression der 1α-Hydroxylase legt nahe, dass Calcitriol bei Bedarf in verschiedenen Geweben oder Zellen wie Monozyten lokal synthetisiert wird und seine entsprechenden Wirkungen autokrin und parakrin entfaltet. Dies erklärt auch, warum Vitamin D ganz unterschiedliche physiologische Prozesse wie den Calciumstoffwechsel, die Zelldifferenzierung oder Immunreaktionen voneinander unabhängig steuern kann. Dabei dient 25(OH)D3 als Reservoir für die lokale Calcitriol-Biosynthese (Abbildung 5).
Die Supplementierung mit Vitamin D3 in niedrigen und mittleren Dosierungen wirkt sich daher kaum auf die Calcitriol-Biosynthese aus, es sei denn, es besteht ein ausgeprägter Vitamin-D-Mangel. Der Einsatz hoher Dosierungen zur gezielten Immunmodulation oder Induktion der Zelldifferenzierung, zum Beispiel bei myeloischen Leukämien, ist aber durch die damit verbundene Hypercalciämie begrenzt.
Interessanterweise gibt es ausgeprägte interindividuelle Unterschiede in der Vitamin-D-Antwort. Dies ist darauf zurückzuführen, dass neben dem Vitamin-D-Rezeptor noch zahlreiche weitere Proteine an der Vitamin-D-Antwort beteiligt sind. Ferner wurde festgestellt, dass das Profil und die Intensität der ausgelösten Effekte, beispielsweise die Immunmodulation oder die Steuerung des Calciumstoffwechsels, von Patient zu Patient unterschiedlich sind.
Daher ist davon auszugehen, dass einige Patienten von der immunmodulierenden Wirkung oder den weiteren nicht klassischen Effekten des Vitamins D profitieren, andere nicht. Um die entsprechenden Patienten zu identifizieren, die von einer Supplementierung profitieren, und um die richtige Dosierung zu ermitteln, wurde vorgeschlagen, neben der Messung des 25(OH)D3-Spiegels einen personifizierten Vitamin-D-Responsindex einzuführen (7).
Eine alternative Strategie wäre die Messung von 24,25(OH)2D3, welches aus 25(OH)D3 durch die 24-Hydroxylase gebildet wird. Dieses Enzym wird bei hoher Vitamin-D-Zufuhr induziert und dient dem Vitamin-D-Abbau. Die Messung von 24,25(OH)2D3 könnte daher als Indikator für die Vitamin-D-Versorgung des Organismus dienen.
Solange das nicht geschieht, ist es – allemal angesichts der Gefahren bei Über- und Hochdosierung wie Hypercalciämie, Sturzrisiko bei Senioren oder Nierenschaden – sinnvoll, sich an den Richtwerten der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) zu orientieren. Für Kinder ab einem Jahr und Erwachsene aller Altersgruppen wird ein täglicher Bedarf von 20 µg Vitamin D angegeben, was 800 Internationalen Einheiten (IE) entspricht (1 μg = 40 IE).
Es ist davon auszugehen, dass circa 2 bis 4 µg Vitamin D über die Ernährung mit den üblichen Nahrungsmitteln zugeführt werden und dass in der Regel der restliche Vitamin-D-Bedarf bei ausreichender endogener Synthese von Vitamin D durch regelmäßigen Aufenthalt im Freien in den sonnenreichen Monaten des Jahres gedeckt werden kann (Abbildung 6).
Abbildung 6: Angenommen wird, dass circa 2 bis 4 µg Vitamin D über die Ernährung zugeführt werden und der restliche Vitamin-D-Bedarf durch den regelmäßigen Aufenthalt im Freien insbesondere in den sonnenreichen Monaten des Jahres gedeckt werden kann. / Foto: Adobe Stock/Yulia Furman
Bei fehlender endogener Synthese empfiehlt die DGE bei Säuglingen unter einem Jahr die tägliche Zufuhr von 10 µg (400 IE) Vitamin D, ab einem Alter über einem Jahr 20 µg (800 IE).
Die Angaben, ab welchen Plasma-25(OH)D3-Spiegeln eine Supplementierung erfolgen sollte, sind widersprüchlich und variieren von 10 bis 30 ng/ml. Die tägliche Einnahme von 600 bis 800 IE Vitamin D führt in der Regel zu 25(OH)D3-Spiegeln, die deutlich über 20 ng/ml (50 nmol/l) liegen (8). Dosierungen bis 4000 IE täglich werden vom »Institute of Medicine« und der »Endocrine Society« als sicher eingestuft, das heißt, dass davon ausgegangen wird, dass bei dieser Dosierung noch keine toxischen Effekte auftreten (3).
Eine Alternative zur täglichen Einnahme besteht in der einmal wöchentlichen Gabe von 10.000 bis 20.000 IE Vitamin D. Die Einnahme sollte postprandial erfolgen. Bei einem ausgeprägten Vitamin-D-Mangel werden höhere Dosierungen verwendet, allerdings sollte der Vitamin-D-Status dann regelmäßig überprüft und die Dosierung entsprechend angepasst werden. Beispielsweise scheinen Patienten mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen einen höheren Vitamin-D-Bedarf aufzuweisen. Als Supplementierungsschema bei Erwachsenen mit Vitamin-D-Mangel wurde beispielsweise die wöchentliche Gabe von 50.000 IE Vitamin D3 oder die tägliche Gabe von 6000 IE acht Wochen lang vorgeschlagen, bis ein Vitamin-D-Spiegel von 30 ng/ml erreicht wird und danach eine Erhaltungstherapie mit 1500 bis 2000 IE pro Tag (11).
In seiner Leitlinie von 2017 empfiehlt der Dachverband der osteologischen Gesellschaften (DVO) zur Osteoporose-Prophylaxe die Sicherstellung der Zufuhr einer ausreichenden Menge an Calcium (1000 mg/Tag) und Vitamin D (800 IE/Tag) mit der Ernährung. Supplemente sollten dann eingenommen werden, wenn diese Menge nicht sicher erreicht werden kann. Die isolierte Zufuhr von Vitamin D wird nicht empfohlen (9).
Professor Dr. Dieter Steinhilber studierte Pharmazie in Tübingen, wo er 1987 in Pharmazeutischer Chemie bei Prof. Dr. H. J. Roth promovierte. Von 1989 bis 1991 ging Steinhilber als Postdoktorand (DFG-Stipendiat) an das Karolinska Institut in Stockholm (Professor Dr. Bengt Samuelsson). Nach seiner Habilitation 1994 in Pharmazeutischer Chemie wiederum an der Universität Tübingen wechselte er nach Frankfurt, wo er seit März 1995 die Professur für Pharmazeutische Chemie innehat. Von 1999 bis 2000 war Steinhilber Dekan des Fachbereichs Biochemie, Pharmazie und Lebensmittelchemie, von 2008 bis 2011 Dekan des Fachbereichs Biochemie, Chemie und Pharmazie. Von 2012 bis 2015 war er Präsident der Deutschen Pharmazeutischen Gesellschaft. Seit 2019 ist Steinhilber Präsident der »European Federation for Pharmaceutical Sciences« (EUFEPS).
