Vitamin D, Kalzium und die Sango Koralle

Vitamin D, Kalzium und die Sango Koralle

Kalzium spielt eine wichtige Rolle im Knochenstoffwechsel, wo es auch gemeinsam mit Vitamin D interagiert. Der Mineralstoff wird außerdem für verschiedene zelluläre Prozesse benötigt, wie zum Beispiel die Muskel- und Gefäßkontraktion, Nervenimpulsübertragung, aber auch für die Herz-, Nieren- und Lungenfunktion sowie die Blutgerinnung und das Hormonsystem. Doch sollte Kalzium  zusammen mit Vitamin D oder gar als Monopräparat eingenommen werden? Unsere Antworten finden Sie in diesem Newsfeed.

 

Wege der Kalziumaufnahme

Kalzium wird vornehmlich über die Ernährung aufgenommen und sollte dem Körper laut offiziellen nationalen und internationalen Empfehlungen mit 800-1000 mg pro Tag zugeführt werden. Proteingebundenes Kalzium aus Lebensmitteln wird im Magen durch die Magensäure freigesetzt, ehe es im Darm resorbiert werden kann (1). Eine intakte Magensäure ist also wichtig, damit eine effektive Kalziumaufnahme im Darm stattfinden kann.

Das Kalzium wird nach der Freisetzung im Darm über 2 verschiedene Transportmechanismen resorbiert (2,3):

  1. Über den transzellulären aktiven Transport: Dieser findet bei niedriger bis normaler Kalziumzufuhr größtenteils im Zwölffingerdarm und im oberen Leerdarm statt und ist vom aktiven Vitamin D (Calcitriol) abhängig. Ist der Vitamin D-Spiegel im Blut zu niedrig, kann dieser Prozess nicht ordnungsgemäß ablaufen.
  2. Über den parazellulären passiven Transport, der über die gesamte Länge des Darms mittels eines Diffusionsmechanismus funktioniert.

Am Beispiel einer Interventionsstudie lässt sich die Verbesserung des Vitamin D-Spiegels auf die Kalziumaufnahme veranschaulichen. Zwei Vergleichsgruppen wurden dabei mit kalziumarmer Ernährung und relativ niedrig dosierten Kalziumpräparaten versorgt, wobei eine der beiden Gruppen mit Vitamin D versorgt wurde. Trotz der Tatsache, dass der mittlere Vitamin D-Spiegel in der Gruppe ohne Vitamin D-Supplementierung mit 20 ng/ml den offiziellen Empfehlungen der Vitamin D-Versorgung entsprach, konnte die Vitamin D-Gruppe mit Spiegeln von 34,4 ng/ml signifikante 65% mehr Kalzium absorbieren (4). Welche Vitamin D-Werte wir als ausreichend betrachten, können Sie hier nachlesen >>


Die Rolle von Vitamin D bei der Kalziumaufnahme und -steuerung für unsere Knochengesundheit

Abb. 1: Knochen

Kalzium wird zum überwiegendem Teil in den Knochen und Zähnen gespeichert und bei Bedarf, für die in der Einleitung genannten Funktionen, freigesetzt. Um die Kalziumkonzentration im Blut nach oben hin zu regulieren, sorgt ein erhöhter PTH-Spiegel im Blut für die Mobilisierung des in den Knochen gespeicherten Kalziums. Dies geschieht aber nur dann, wenn zu wenig Kalzium über den Darm aufgenommen werden kann, was in den meisten Fällen durch einen Vitamin D-Mangel verursacht wird. Bleibt dieser Zustand über längere Zeit aufrecht, führt dies zu Osteomalazie, Osteoporose, Rachitis bei Kindern oder Zahnschmelzverlust und anderen degenerativen Erscheinungen.

Bezeichnenderweise finden sich die niedrigsten Parathormonwerte bei Vitamin D-Spiegeln von > 40 ng/ml aufwärts (5).

Denn Vitamin D ist ein wesentlicher Faktor bei der aktiven, transzellulären Aufnahme von Kalzium im Darm, aber auch die Steuerung des Knochenminerals ist vom Sonnenhormon abhängig. Wenn die Gefahr eines Kalziummangels besteht, sollte also zuallererst der Vitamin D-Spiegel kontrolliert werden. Denn nur falls bei einem regelrechten Vitamin D-Spiegel von über 40 ng/ml, immer noch ein Kalziummangel vorhanden ist, macht eine Supplementation oder Medikation mit dem Mineralstoff Sinn.

Vitamin D steuert Kalzium indirekt auch dahingehend, als dass es die Konzentration des sogenannten Matrix-Gla-Proteins (MPG) positiv beeinflusst (6). MPG ist für die Einlagerung des Kalziums in die Knochen wichtig und verhindert die Ablagerung von Kalzium in den Gefäßen. In anderen Worten: Es sorgt dafür, dass das Kalzium dort ankommt, wo es gebraucht wird. MPG wird unter anderem auch von Vitamin K2 aktiviert, worüber wir bereits einen ausführlichen Artikel verfasst haben.

Fällt der Vitamin D-Spiegel unter 30 ng/ml, was in der 2015 vom RKI publizierten Studie bei 88% der erfassten Deutschen der Fall war (7), so kann auch die Verkalkung des neu gebildeten Osteoids im Knochen und damit die Knochengesundheit nicht mehr gewährleistet werden (8). Eine Osteomalazie und Verschlechterung der Knochenstruktur sind damit vorprogrammiert.

Der Zusammenhang der Kalziumaufnahme mit dem Vitamin D-Spiegel wurde auch in einer älteren Studie mit insgesamt 944 gesunden Probanden nachgewiesen. Dort ist zwar von niedrigeren Vitamin D-Spiegeln (18 ng/ml) die Rede, die Schlussfolgerung bezieht sich jedoch auf die notwendige Kalziumzufuhr bei einem gewissen Vitamin D-Spiegel:

„Solange der Vitamin-D-Status sichergestellt ist, ist eine Kalziumaufnahme von mehr als 800 mg/Tag zur Aufrechterhaltung des Kalziumstoffwechsels nicht erforderlich. Vitamin-D-Präparate sind für einen angemessenen Vitamin-D-Status in nördlichen Klimazonen erforderlich“ (9).


Kalziumpräparate können Herzerkrankungen verursachen

Abb. 2: Herzerkrankung

Die 2011 in Heidelberg durchgeführte EPIC-Studie (10) untersuchte wie sich die Aufnahme von Kalzium und Kalziumpräparaten auf das Risiko eines Herzinfarktes, Schlaganfalls oder generell einer kardiovaskulären Erkrankung auswirkt. Die 23.980 Teilnehmer im Alter von 35-64 Jahren waren bei Beginn der Studie frei von kardiovaskulären Erkrankungen und wurden im Durchschnitt über 11 Jahre beobachtet.

Dabei zeigt sich bei der isolierten Einnahme von Kalzium-Monopräparaten ohne andere Nahrungsergänzungsmittel ein erhöhtes Risiko um den Faktor 2,4 einen Herzinfarkt zu manifestieren. Wurden Kalziumpräparate mit anderen Präparaten kombiniert, dann war das Risiko immer noch um 86% höher, als bei den Studienteilnehmern, die keine Kalziumprodukte einnahmen.

Die moderate Kalziumzuführung von 820 mg/Tag über die Nahrung senkte das Risiko eines Herzinfarktes jedoch um 30% !

Diese Zuführungsmenge sollte mit einer großteils ausgewogenen Ernährung kein Problem darstellen.

Eine weitere 2013 veröffentlichte Studie (11) des amerikanischen Instituts für Gesundheit (NIH) unterstreicht ebenfalls das Risiko für Männer an Kalziumpräparaten durch Herzerkrankungen zu versterben. Hierbei wurden 388.229 Probanden 12 Jahre lang beobachtet. Bei einer täglichen Einnahme von 1000 mg Kalzium als Supplement wurde eine um 20% höhere Sterblichkeit bei Männern durch Herzerkrankungen festgestellt. Die Kalziumaufnahme rein über die Nahrung war auch bei dieser Studie ausdrücklich nicht mit einer höheren Sterblichkeit durch Herzerkrankungen verbunden.

Auch bei Frauen erhöhte sich in einer placebokontrollierten Studie das Risiko durch Kalziumpräparate sowohl mit als auch ohne zusätzlichem Vitamin D, durch einen Herzinfarkt zu versterben um 24% (12).


Sango Meereskoralle

Oft werden wir gefragt, ob die Sango Meerekoralle aufgrund des relativ hohen Kalziumanteils Gefahren der Arterienverkalkung in Kombination mit der Einnahme von Vitamin D birgt.

Die Sango Meereskoralle hat in der Regel einen Kalziumgehalt von 20%, der aber ergänzt wird durch 10% Magnesiumanteil und anderen Mengen- und Spurenelementen. Folgt man den Einnahmeempfehlungen der Hersteller, die sich auf eine Zufuhrmenge von 3g täglich beziehen, so addiert sich die tägliche Zuführungsdosierung von Kalzium dadurch auf 600 mg täglich, was eher eine überschaubare Menge darstellt. Zusätzlich sorgt der Gegenspieler und Kofaktor von Kalzium, nämlich das Magnesium in der Sango Meereskoralle für zahlreiche positive Effekte, die wir in einem eigenen Artikel aufbereit haben.

Aufgrund der überschaubaren Menge an Kalzium und dem Zusammenspiel mit dem Magnesium, das laut aktuellem Wissenstand im optimalen Verhältnis von 2:1 vorhanden sein sollte, scheint eine erhöhte Gefahr von Gefäßverkalkungen durch die langfristige Einnahme eher unwahrscheinlich. Bei einer insgesamt extrem kalziumhaltigen Ernährungsweise könnte dies eventuell anders aussehen. Um auf Nummer Sicher zu gehen, empfiehlt sich ohnehin eine zusätzliche Einnahme von Vitamin K2, über das wir ebenfalls einen ausführlichen Artikel erstellt haben. Vitamin K2 ist nämlich nicht nur essentiell wichtig für den Transport des Kalziums in die Knochen, sondern schützt auch gleichzeitig die Gefäße vor Verkalkungen (13).

Die Einnahme der Sango Meereskoralle kann also bei kalziumarmer Ernährungsweise unterstützend wirken. Optimalerweise wird die benötigte Kalzium-Menge von 800-1000 mg/Tag aber über die Ernährung aufgenommen.


Fazit: Kalzium ist ein wichtiger Kofaktor von Vitamin D und für die Knochen und viele andere Funktionen von großer Bedeutung. Eine regelrechte Kalziumversorgung findet 1. über die Nahrung und 2. über einen adäquaten Vitamin D-Spiegel statt. Eine tägliche Zufuhr zwischen 800 – 1000 mg ist über die Ernährung ohne weiteres zu zu erreichen. Kalziumpräparate sind daher bei einer ausgewogenen Ernährungsweise in der Regel nicht notwendig. Bei dennoch festgestelltem Kalzium-Mangel sollte vor einer ärztlich angeordneten (!) Kalzium-Einnahme zunächst ein eventuell vorliegender Vitamin D-Mangel behoben werden, der Ursache für eine gestörte Kalzium-Aufnahme sein kann. Eine Kalzium-Supplementierung ohne vorliegenden Mangel kann Herzerkrankungen verursachen.

Quellen:

  1. Kuwabara, A., & Tanaka, K. (2015, November). The role of gastro-intestinal tract in the calcium absorption. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26503863
  2. Bronner, F. (2002). Mechanisms of intestinal calcium absorption. Journal of Cellular Biochemistry, 88(2), 387–393. doi: 10.1002/jcb.10330
  3. Christakos, S. (2012). Recent advances in our understanding of 1,25-dihydroxyvitamin D3 regulation of intestinal calcium absorption. Archives of Biochemistry and Biophysics, 523(1), 73–76. doi: 10.1016/j.abb.2011.12.020
  4. Heaney, R. P., Dowell, M. S., Hale, C. A., & Bendich, A. (2003). Calcium Absorption Varies within the Reference Range for Serum 25-Hydroxyvitamin D. Journal of the American College of Nutrition, 22(2), 142–146. doi: 10.1080/07315724.2003.10719287
  5. Ginde, A. A., Wolfe, P., Camargo, C. A., & Schwartz, R. S. (2012, January). Defining vitamin D status by secondary hyperparathyroidism in the U.S. population. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21606669.
  6. van Ballegooijen, A. J., Beulens, J. W. J., Schurgers, L. J., de Koning, E. J., Lips, P., van Schoor, N. M., & Vervloet, M. G. (2019, January 22). Effect of 6-Month Vitamin D Supplementation on Plasma Matrix Gla Protein in Older Adults. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30678199
  7. Rabenberg, Martina; Scheidt-Nave, Christa; Busch, Markus A.; Rieckmann, Nina; Hintzpeter, Birte; Mensink, Gert B. M. (2015): Vitamin D status among adults in Germany–results from the German Health Interview and Examination Survey for Adults (DEGS1). In: BMC public health 15, S. 641. DOI: 10.1186/s12889-015-2016-7.
  8. Domarus, Christoph von; Brown, Jonathan; Barvencik, Florian; Amling, Michael; Pogoda, Pia (2011): How much vitamin D do we need for skeletal health? In: Clinical orthopaedics and related research 469 (11), S. 3127–3133.
  9. Steingrimsdottir, L. (2005). Relationship Between Serum Parathyroid Hormone Levels, Vitamin D Sufficiency, and Calcium Intake. Jama, 294(18), 2336. doi: 10.1001/jama.294.18.2336
  10. Li, K., Kaaks, R., Linseisen, J., & Rohrmann, S. (2012, June 15). Associations of dietary calcium intake and calcium supplementation with myocardial infarction and stroke risk and overall cardiovascular mortality in the Heidelberg cohort of the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition study (EPIC-Heidelberg). Retrieved from https://heart.bmj.com/content/98/12/920.long
  11. Xiao, Q., Murphy, R. A., Houston, D. K., Harris, T. B., Chow, W.-H., & Park, Y. (2013, April 22). Dietary and supplemental calcium intake and cardiovascular disease mortality: the National Institutes of Health-AARP diet and health study. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23381719
  12. Bolland, M. J., Grey, A., Avenell, A., Gamble, G. D., & Reid, I. R. (2011, April 19). Calcium supplements with or without vitamin D and risk of cardiovascular events: reanalysis of the Women’s Health Initiative limited access dataset and meta-analysis. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21505219
  13. Schurgers, L. J., Spronk, H. M., Soute, B. A., Schiffers, P. M., Demey, J. G., & Vermeer, C. (2007). Regression of warfarin-induced medial elastocalcinosis by high intake of vitamin K in rats. Blood. doi:10.1182/blood-2006-07-035345

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Abb. 1: von Joey Hajda auf Pixabay

Abb. 2: Bild von Pexels auf Pixabay

Knochen, Muskeln und Sturzgefahr

Knochen, Muskeln und Sturzgefahr

Vitamin-D-Mangel kann bei älteren Menschen zu Osteopenie, Osteoporose und erhöhtem Sturzrisiko führen. In dieser klassischen Rolle fördert Vitamin D die Knochengesundheit bei jüngeren und älteren Erwachsenen, hat seinen Siegeszug gegen die Kinderkrankheit Rachitis angetreten und verhindert Frakturen bei den Älteren der Gesellschaft. Seit einiger Zeit wird jedoch auch die Rolle von Vitamin D in der Muskelkrafterhaltung und Sturzverminderung betont.

Vitamin D stärkt Knochen und verhindert Alterung

Vitamin D-Mangel ist eine weit verbreitete medizinische Diagnose, die eine wichtige Rolle bei der menschlichen Knochengesundheit spielt. Ein schwerer Vitamin-D-Mangel (25-OH-D < 10 ng/ml) führt bei Kindern zu Rachitis und bei Erwachsenen zu einer Osteomalazie (=Knochenerweichung) und Osteoporose (=Knochenschwund), was  zu Knochenschmerzen und Frakturen bzw. Deformierung der Knochen führt (1, 2).

Vitamin D ist ein entscheidender Faktor  beim Kalzium- und Phosphorstoffwechsel und hilft sicherzustellen, dass ausreichende Mengen dieser Mineralstoffe für metabolische Funktionen und zur Knochenmineralisierung zur Verfügung stehen. Das Sonnenhormon erhöht die Effizienz der Calciumabsorption im Darm von 10-15% auf 30-40%. Auf der Grundlage mehrerer Tierversuche wird angenommen, dass Vitamin D auch die Phosphoraufnahme  über den Darm von 50-60% auf etwa 80% erhöht (3).

poröser Knochen

Eine Studie (4) von Wissenschaftlern am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) und der Universität von Kalifornien konnte nachweisen, dass ein Mangel an Vitamin D nicht nur den Aufbau und den Erhalt der Knochen bremst, sondern die Knochen auch vorzeitig altern lässt. Die Gefahr von Knochenbrüchen wächst.

Ursache für den Alterungsprozess sei eine Mineralisationsstörung, so der Studienleiter Dr. Björn Busse. Ohne ausreichendes Vitamin D gelingt die Einlagerung von Kalzium, dem "Knochenbau-Material", bei der ständigen Erneuerung und beim Umbau der Knochen nicht.

Wird das neu angelegte Gewebe nicht mineralisiert, belegt das unmineralisierte Gewebe einen großen Teil der Knochenoberfläche und verhindert so die Einlagerung der Knochenzellen.


Stärkung der Muskulatur durch Vitamin D

Neben der positiven Wirkung auf die Knochendichte hat Vitamin D einen unmittelbaren stärkenden Effekt auf die Muskulatur, was neben einer Begünstigung des Kalziumeinstroms in die Muskelzelle durch eine rezeptorvermittelte Stimulation der Muskelproteinsynthese erklärt wird (5, 6). Möglicherweise ist dieser Zusatzeffekt für die Frakturreduktion unter Vitamin-D-Supplementierung entscheidend, da Stürze der primäre Risikofaktor für Frakturen sind.

Dies untermauern auch Studienergebnisse, wonach es bereits nach zwei bis drei Monaten der Supplementierung von Vitamin D zu einer signifikanten Reduktion des Sturzrisikos kommt, die Muskulatur also sehr schnell auf eine Vitamin-D-Zufuhr reagiert, und wonach sich die Frakturreduktion bereits nach etwa sechs Monaten bemerkbar macht (7).


Das Sonnenhormon vermindert Sturzrisiko

In einer 2004 publizierten Meta-Analyse (8), basierend auf 5 randomisierten Doppelblindstudien (1237 Teilnehmer), reduzierte Vitamin D das Sturzrisiko einer älteren Person um 22% im Vergleich zu Placebo oder Kalzium. Die bei der Beurteilung von Therapien immer sehr wichtige “Number needed to treat” (NNT) war 15, was bedeutet, dass 15 Personen therapiert werden müssten, um eine Person vor einem Sturz zu bewahren.

Die weitere Analyse der Daten ergab auch in diesem Zusammenhang wieder, dass die ausreichend hohe Dosierung von Vitamin D sehr wichtig ist. In einer Studie (9), die nur geringe Gaben von 400 I.E. Vitamin D untersuchte, kam es zu keiner Sturzreduktion, während in zwei Studien, die 800 I.E. Vitamin D plus Kalzium (1.200 mg/Tag) testeten, eine Verminderung des Sturzrisikos um 35% auftrat (8).

Ab dem 75. Lebensjahr ist die Hüftfraktur die häufigste Fraktur, wobei bis zu 50% der Betroffenen mit einer dauerhaften Behinderung rechnen müssen, 15% bis 25% droht der Eintritt in eine Pflegeinstitution, und bis zu 20% versterben im ersten Jahr nach ihrer Fraktur (10,11,12). Die exponentielle Zunahme der Hüftfrakturen führt zu einer geschätzten Häufigkeit von einer unter 3 Frauen, und einem unter 6 Männern mit einer erlittenen Hüftfraktur in der neunten Lebensdekade. Analog ist die durch Hüftbrüche verursachte Behinderung in der älteren Bevölkerung enorm und die geschätzten Kosten sollen allein in den USA von 7,2 Milliarden im Jahr 1990 auf 16 Milliarden im Jahr 2020 ansteigen (13). Diese gewaltige Zahlen unterstreichen die Bedeutung der Knochengesundheit für unsere gesamte Gesundheit und unser Gesundheitssystem.

Quellen:

  1. Gani, L. U., & How, C. H. (2015, August). PILL Series. Vitamin D deficiency. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4545131/
  2. Dawson-Hughes B, Harris SS, Krall EA, Dallal GE. Effect of calcium and vitamin D supplementation on bone density in men and women 65 years of age or older. The New England journal of medicine 1997;337(10):670–6.
  3. Wacker, M., & Holick, M. F. (2013, January 10). Vitamin D – effects on skeletal and extraskeletal health and the need for supplementation. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3571641/
  4. Björn Busse et al., Vitamin D Deficiency Induces Early Signs of Aging in Human Bone, Increasing the Risk of FractureScience Translational Medicine, 10 July 2013, 5/193, p. 193ra88
  5. Bischoff-Ferrari, H. A., Borchers, M., Gudat, F., Dürmüller, U., Stähelin, H. B., & Dick, W. (2004, February). Vitamin D receptor expression in human muscle tissue decreases with age. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14969396
  6. Ceglia, L., Da Silva Morais, M., Park, L. K., Morris, E., Harris, S. S., Bischoff-Ferrari, H. A., . . . Dawson-Hughes, B. (2010, April). Multi-step immunofluorescent analysis of vitamin D receptor loci and myosin heavy chain isoforms in human skeletal muscle. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20549314
  7. Bischoff-Ferrari, H. A., Dawson-Hughes, B., Staehelin, H. B., Orav, J. E., Stuck, A. E., Theiler, R., . . . Henschkowski, J. (2009, October 01). Fall prevention with supplemental and active forms of vitamin D: A meta-analysis of randomised controlled trials. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19797342
  8. Bischoff-Ferrari, H. A., Dawson-Hughes, B., Willett, W. C., Staehelin, H. B., Bazemore, M. G., Zee, R. Y., & Wong, J. B. (2004, April 28). Effect of Vitamin D on falls: A meta-analysis. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15113819
  9. Graafmans, W. C., Ooms, M. E., Hofstee, H. M., Bezemer, P. D., Bouter, L. M., & Lips, P. (1996, June 01). Falls in the elderly: A prospective study of risk factors and risk profiles. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8633602
  10. Magaziner, J., Hawkes, W., Hebel, J. R., Zimmerman, S. I., Fox, K. M., Dolan, M., . . . Kenzora, J. (2000, September). Recovery from hip fracture in eight areas of function. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10995047
  11. Tinetti, M. E., & Williams, C. S. (1997, October 30). Falls, injuries due to falls, and the risk of admission to a nursing home. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9345078
  12. Cummings, S. R., Kelsey, J. L., Nevitt, M. C., & O’Dowd, K. J. (1985). Epidemiology of osteoporosis and osteoporotic fractures. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3902494
  13. Cummings, S. R., Rubin, S. M., & Black, D. (1990, March). The future of hip fractures in the United States. Numbers, costs, and potential effects of postmenopausal estrogen. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2302881

Bilder: www.pixabay.com

Knochen, Muskeln und Sturzrisiko

Vitamin-D-Mangel kann bei älteren Menschen zu Osteopenie, Osteoporose und erhöhtem Sturzrisiko führen. In dieser klassischen Rolle fördert Vitamin D die Knochengesundheit bei jüngeren und älteren Erwachsenen, hat seinen Siegeszug gegen die Kinderkrankheit Rachitis angetreten und verhindert Frakturen bei den Älteren der Gesellschaft. Seit einiger Zeit wird jedoch auch die Rolle von Vitamin D in der Muskelkrafterhaltung und Sturzverminderung betont.


Der Artikel in Kürze:

› Das Knochen-Vitamin regelt Kalzium- und Phosphorstoffwechsel

› Vitamin D verhindert Rachitis

› Schutz vor Alterung der Knochen

Stärkung der Muskulatur durch Vitamin D

› Viele Stürze können verhindert werden

› Wie wichtig ist die Kombination mit Kalzium?


Das Knochen-Vitamin regelt Calcium- und Phosphorstoffwechsel

Vitamin D-Mangel ist eine weit verbreitete  medizinische Diagnose, die eine wichtige Rolle bei der menschlichen Knochengesundheit spielt. Ein schwerer Vitamin-D-Mangel (25-OH-D < 10 ng/ml) führt bei Kindern zu Rachitis und bei Erwachsenen zu einer Osteomalazie (=Knochenerweichung) und Osteoporose (=Knochenschwund), was  zu Knochenschmerzen und Frakturen bzw. Deformierung der Knochen führt (1, 2).

Vitamin D ist ein entscheidender Faktor  beim Kalzium- und Phosphorstoffwechsel und hilft sicherzustellen, dass ausreichende Mengen dieser Mineralstoffe für metabolische Funktionen und zur Knochenmineralisierung zur Verfügung stehen. Das Sonnenhormon erhöht die Effizienz der Calciumabsorption im Darm von 10-15% auf 30-40%. Auf der Grundlage mehrerer Tierversuche wird angenommen, dass Vitamin D auch die Phosphoraufnahme über den Darm von 50-60% auf etwa 80% erhöht (3).


Vitamin D verhindert Rachitis

Das bekannteste Problem eines kindlichen Vitamin D-Mangels ist die Rachitis. Dabei kommt es durch die ungenügende Kalziumaufnahme aus der Nahrung infolge von Vitamin D-Mangel zu einer unzureichenden Einlagerung des Kalziums in die Knochen des betroffenen Kindes. Dies wiederum führt zur Knochenerweichung und -Verformung, die besonders an den Beinen auffällig sind, jedoch alle anderen Skelettanteile ebenfalls betreffen.

Dieses Problem der ersten Kinderjahre wurde jedoch – zumindest in Deutschland – seit der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts durch die konsequente Verabreichung von Vitamin D an alle neugeborenen Kinder bis zum zweiten Lebensjahr nahezu vollständig beseitigt.


Vitamin D schützt vor Alterung der Knochen

poröser Knochen

Eine Studie (4) von Wissenschaftlern am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) und der Universität von Kalifornien konnte nachweisen, dass ein Mangel an Vitamin D nicht nur den Aufbau und den Erhalt der Knochen bremst, sondern die Knochen auch vorzeitig altern lässt. Die Gefahr von Knochenbrüchen wächst.

Ursache für den Alterungsprozess sei eine Mineralisationsstörung, so der Studienleiter Dr. Björn Busse. Ohne ausreichendes Vitamin D gelingt die Einlagerung von Kalzium, dem „Knochenbau-Material“, bei der ständigen Erneuerung und beim Umbau der Knochen nicht.

Wird das neu angelegte Gewebe nicht mineralisiert, belegt das unmineralisierte Gewebe einen großen Teil der Knochenoberfläche und verhindert so die Einlagerung der Knochenzellen.

Busse: „Die Kombination aus altem, mineralisiertem Knochen, der nicht adäquat erneuert werden kann, und Knochen, der durch den Vitamin-D-Mangel nicht mineralisiert, kann dazu führen, dass Menschen sich die Knochen brechen“. Bei Vitamin D-Mangel steigt das Risiko von Knochenbrüchen nach dieser Studie um fast eine Drittel.

Das Fazit der Forscher: Eine ausreichende und ausgewogene Vitamin D-Versorgung ist absolut unerlässlich für den Erhalt einer tragfähigen Knochenstruktur.


Stärkung der Muskulatur durch Vitamin D

Neben der positiven Wirkung auf die Knochendichte hat Vitamin D einen unmittelbaren stärkenden Effekt auf die Muskulatur, was neben einer Begünstigung des Kalziumeinstroms in die Muskelzelle durch eine rezeptorvermittelte Stimulation der Muskelproteinsynthese erklärt wird (5, 6). Möglicherweise ist dieser Zusatzeffekt für die Frakturreduktion unter Vitamin-D-Supplementierung entscheidend, da Stürze der primäre Risikofaktor für Frakturen sind.

Dies untermauern auch Studienergebnisse, wonach es bereits nach zwei bis drei Monaten der Supplementierung von Vitamin D zu einer signifikanten Reduktion des Sturzrisikos kommt, die Muskulatur also sehr schnell auf eine Vitamin-D-Zufuhr reagiert, und wonach sich die Frakturreduktion bereits nach etwa sechs Monaten bemerkbar macht (7).


Das Sonnenhormon vermindert Sturzrisiko

In einer 2004 publizierten Meta-Analyse (8), basierend auf 5 randomisierten Doppelblindstudien (1237 Teilnehmer), reduzierte Vitamin D das Sturzrisiko einer älteren Person um 22% im Vergleich zu Placebo oder Kalzium. Die bei der Beurteilung von Therapien immer sehr wichtige “Number needed to treat” (NNT) war 15, was bedeutet, dass 15 Personen therapiert werden müssten, um eine Person vor einem Sturz zu bewahren.

Die weitere Analyse der Daten ergab auch in diesem Zusammenhang wieder, dass die ausreichend hohe Dosierung von Vitamin D sehr wichtig ist. In einer Studie (9), die nur geringe Gaben von 400 I.E. Vitamin D untersuchte, kam es zu keiner Sturzreduktion, während in zwei Studien, die 800 I.E. Vitamin D plus Kalzium (1.200 mg/Tag) testeten, eine Verminderung des Sturzrisikos um 35% auftrat (8).

Ab dem 75. Lebensjahr ist die Hüftfraktur die häufigste Fraktur, wobei bis zu 50% der Betroffenen mit einer dauerhaften Behinderung rechnen müssen, 15% bis 25% droht der Eintritt in eine Pflegeinstitution, und bis zu 20% versterben im ersten Jahr nach ihrer Fraktur (10,11,12). Die exponentielle Zunahme der Hüftfrakturen führt zu einer geschätzten Häufigkeit von einer unter 3 Frauen, und einem unter 6 Männern mit einer erlittenen Hüftfraktur in der neunten Lebensdekade. Analog ist die durch Hüftbrüche verursachte Behinderung in der älteren Bevölkerung enorm und die geschätzten Kosten sollen allein in den USA von 7,2 Milliarden im Jahr 1990 auf 16 Milliarden im Jahr 2020 ansteigen (13). Diese gewaltige Zahlen unterstreichen die Bedeutung der Knochengesundheit für unsere gesamte Gesundheit und unser Gesundheitssystem.

90 % aller Frakturen sind Folgen von Stürzen

Zentral für das Verständnis und die Behandlung von Frakturen bei älteren Menschen ist der enge Zusammenhang mit Muskelschwäche und erhöhtem Sturzrisiko. Über 90% aller Frakturen treten aufgrund eines Sturzereignisses auf und Sturzereignisse sind in der älteren Bevölkerung häufig. Sturzraten nehmen pro Dekade etwa 10% zu, wobei über 30% aller zu Hause lebenden älteren Personen im Alter von 65 Jahren einmal pro Jahr stürzen.

Eine 2005 publizierte Meta-Analyse hochqualitativer Primärpräventionsstudien (n = 9829) zeigte, dass 700-800 I.E. Vitamin D pro Tag das relative Risiko für eine Hüftfraktur um 26% und jegliche Fraktur außerhalb der Wirbelsäulen um 23% im Vergleich zu Kalzium oder Placebo verringern. Hingegen war eine Dosis von nur 400 I.E. oder ein damit verbundener Anstieg des 25-Hydroxyvitamin D auf nur etwa 24 ng/ml nicht ausreichend für eine Risikominderung durch Vitamin D (14).

Der Anti-Fraktur-Effekt trat in einem Rechenmodell abhängig vom Vitamin D-Spiegel erst ab mindestens 30 ng/ml auf. Ein solcher Wert wurde nur in Behandlungsstudien mit 700-800 I.E. Vitamin D erreicht (17). Epidemiologische Studien belegen eine Steigerung der Beinkraft bei älteren Personen durch höhere Vitamin D-Spiegel und eine optimale Beinkraft bei Vitamin D-Spiegeln zwischen 30 und 40 ng/ml (15).


Wie wichtig ist die Kombination mit Kalzium?

Eine weitere Meta-Analyse mit einem Schwerpunkt auf hochwertigen Doppelblindstudien zeigt, dass Kalziumsupplemente alleine in einer Dosierung von 800-1.600 mg am Tag das Risiko für Frakturen außerhalb der Wirbelsäule nicht beeinflusst und das Hüftbruchrisiko um 64% erhöht (16).

Eine mögliche Erklärung für den negativen Effekt einer ausschließlichen Gabe von Kalzium könnte sein, dass Kalziumgaben die Phosphat-Aufnahme hemmen (17). Falls nun Phosphat fehlt, wird das in den Knochen einzubauende Kalzium-Phosphatprodukt gestört. Da bei älteren Personen durch eine verminderte Eiweißaufnahme oft ein Phosphatmangel besteht, können so Kalziumsupplemente ohne Vitamin D bei älteren Personen zu einem Knochenabbau beitragen und das Hüftbruchrisiko erhöhen.

Diese These bestätigt eine Meta-Analyse von 4 Doppelblindstudien, die Kalzium-Supplemente ohne Vitamin D gegen Placebo verglichen (18). In derselben Meta-Analyse wurden auch prospektive Kohortendaten zur gesamten Kalziumeinnahme bezüglich Hüftfrakturrisiko untersucht. Für die Osteoporose-Prävention in der täglichen Praxis sind daher reine Vitamin-D-Supplemente interessant, die dann mit einer Kalzium- und proteinreichen Ernährung kombiniert werden können.


Quelle: Pressemeldung UKE

Studien:

  1. Gani, L. U., & How, C. H. (2015, August). PILL Series. Vitamin D deficiency. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4545131/
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