Metabolisches Syndrom

Metabolisches Syndrom

Das Metabolische Syndrom als multikausales Krankheitsbild moderner Zeiten äußert sich durch  gleichzeitiges Auftreten von Übergewicht, Bluthochdruck, Fettstoffwechselstörung und Insulinresistenz als Folge eines falschen Lebensstils. Alle vier Erscheinungen sind Krankheitssymptome, die das Risiko für ein früheres Ableben drastisch erhöhen.

 

Die in diesem Artikel vorgestellten Erkenntnisse sprechen für einen eindeutigen Zusammenhang zwischen Vitamin D-Mangel und dem Krankheitsbild des Metabolischen Syndroms. Die häufigsten Folgeerscheinungen des Metabolischen Syndroms sind bekannt als Diabetes Typ 2, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs.


Das tödliche Quartett als Folge eines unvorteilhaften Lebensstils

Das Metabolisches Syndrom - ein Krankheitsbild, das es Mitte des 20. Jahrhunderts noch gar nicht gab und beschreibt das gleichzeitiges Auftreten von Übergewicht, Bluthochdruck, Fettstoffwechselstörung und Insulinresistenz. Im Volksmund ist es auch als tödliches Quartett bekannt. Bereits jedes einzelne Symptom erhöht unter anderem das Risiko für Gefäß- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Treten die Symptome allerdings in kombinierter Form auf, so multiplizieren sich die einzelnen Risiken. Die Folgen des Metabolischen Syndroms äußern sich häufig als Gefäßleiden, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und Beeinträchtigung der Denkleistung.

Wer seinen Lebensstil ändert, bringt auch den Stoffwechsel wieder ins Lot. Zum Gelingen tragen bei:  Gewichtsreduktion, Nahrung, die mit wenig Zucker und einfachen Kohlenhydraten auskommt,  regelmäßige Bewegung sowie die Einschränkung des Drogenkonsums (inklusive Alkohol). Fettleibigkeit ist nicht nur Sache einseitiger Ernährung, sondern auch gekennzeichnet durch Bewegungsmangel an frischer Luft - einer zusätzlichen Ursache für Vitamin D-Mangel. Ein Teufelskreis entsteht.


Vitamin D - ein entscheidender Faktor

Aus den vorhandenen Forschungsarbeiten ergibt sich, dass auch Vitamin D eine wesentlichen Rolle dabei spielt, wenn es gilt, ein Metabolisches Syndrom zu verhindern. Das Sonnenhormon kann nachteilige Wirkungen eines aus dem Ruder gelaufenen Stoffwechsels umkehren, indem es Signalmechanismen blockiert. Es wirkt durch Fettleibigkeit hervorgerufenen Entzündungen entgegen. Die Insulinresistenz wird verbessert und der Bluthochdruck gesenkt, stellen Wissenschaftler des US-amerikanischen Forschungszentrums für Sonnenlicht, Ernährung und Gesundheit in einer Arbeit aus dem Sommer 2019 fest (1).

Optimale Vitamin D-Spiegel senken erheblich die Gesamtmortalität und die Sterblichkeit an Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei Patienten mit Metabolischem Syndrom, schlussfolgern die Autoren der “Ludwigshafener Risiko-Studie” 2012, bei der 1801 Patienten untersucht wurden. 92% der Teilnehmer waren von Vitamin D-Mangel (< 20 ng/ml) betroffen, wobei 22% sogar die 10 ng/ml unterschritten, also einen extremen Mangel aufwiesen. Die Gesamtmortalität von Patienten mit optimalen Vitamin D-Spiegeln war um 75% niedriger als die Vergleichsgruppe mit extremen Vitamin D-Mängeln (Abb. 1). Die Sterblichkeit an Herz- und Gefäßerkrankungen war bei regelrecht Versorgten um 85% reduziert, jene an Herzinsuffizienz um 76% (2).

Abb. 1: Die Sterblichkeit bei Patienten mit dem Metabolischen Syndrom steigt mit sinkendem Vitamin D (nach 2).

In China veröffentlichten Forscher 2016 eine Studie, an der 270 Patienten mit Diabetes Typ 2 teilgenommen hatten. Die Ergebnisse legen einen Vitamin D-Mangel als einen Risikofaktor für die Manifestation eines Metabolischen Syndroms nahe. Patienten mit den niedrigsten Vitamin D-Spiegeln und einem BMI >24 wiesen ein 3,26-fach höheres Risiko für ein Metabolischen Syndrom auf. Die chinesischen Wissenschaftler stellen in diesem Zusammenhang fest: Nimmt der Vitamin D-Spiegel um 10 ng/ml ab, ist das Risiko für ein Metabolisches Syndrom bei solchen Patienten um den Faktor 2 erhöht (3).

Im Jahr 2017 folgten ähnliche Ergebnisse aus Japan; an dieser Studie hatten gesunde Erwerbstätige teilgenommen - 1790 Arbeiter im Alter von 18 bis 69 Jahre. Die Forscher dokumentierten einen  umgekehrten Trend von Vitamin D-Spiegel und dem Risiko, am Metabolischen Syndrom zu erkranken. Probanden, deren Vitamin D-Spiegel die 30 ng/ml-Grenze überschritten, hatten ein um 48% geringeres Risiko, zu erkranken, als die Vergleichsgruppe mit Vitamin D-Spiegeln von unter 20 ng/ml (4). Nebenbei bemerkt, unterstreicht dieses Ergebnis wieder einmal mehr die Richtigkeit eines Grenzwertes für einen Vitamin D-Mangel von 30 ng/ml.

2019 bestätigte sich diese Beobachtung bei einer Forschungsarbeit aus Katar eindrucksvoll: Bei den 700 beobachteten Frauen im Alter von 20 bis 80 Jahren war das Risiko, ein Metabolisches Syndrom zu entwickeln, in der Gruppe mit Vitamin D-Werten im unteren Viertel um 92% höher als in der Gruppe, die die höchsten Vitamin D-Spiegel aufwiesen (5).

Ein Vitamin D-Mangel bei postmenopausalen Frauen war in einer brasilianischen Studie (2018) ebenfalls mit einem eindeutig höheren Risiko für die Entwicklung eines Metabolischen Syndroms verbunden. Damit einher gingen Hypertriglyceridämie, niedrige HDL-Cholesterinwerte sowie höhere Insulin- und HOMA-IR-Werte (aus dem sog. HOMA-Index werden Werte für den Blutzucker und das Insulin erfasst). Die Frauen mit unzureichenden Vitamin D-Spiegeln (< 30 ng/ml) waren dabei dem 1,9-fachen Risiko ausgesetzt, am Metabolischen Syndrom zu erkranken. Das Risiko für höhere Triglyceridspiegel war um 55% und für niedrigere HDL-Spiegel um 60% erhöht, was wiederum ein  Metabolisches Syndrom begünstigt (6).

Auch Jugendliche sind inzwischen von diesem Krankheitsbild in Besorgnis erregendem Ausmaß betroffen, vor allem wenn sie ungenügend hohe Vitamin D-Spiegel im Serum aufweisen. US-amerikanische Forscher, die Jugendliche zwischen zwölf und 19 Jahren im Fokus hatten, kommen in ihrer Untersuchung ebenfalls zu dem Schluss, dass die am schlechtesten mit Vitamin D versorgte Gruppe ein 71% höheres Risiko hat, von dieser mehrfachen Stoffwechselerkrankung betroffen zu sein (7).


Quellen:

  1. Moukayed M, Grant WB (2019). Linking the metabolic syndrome and obesity with vitamin D status: risks and opportunities for improving cardiometabolic health and well-being. Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity: Targets and Therapy, Volume 12, 1437–1447. DOI: 10.2147/dmso.s176933
  2. Thomas GN, Bosch JA et al (2012). Vitamin D Levels Predict All-Cause and Cardiovascular Disease Mortality in Subjects With the Metabolic Syndrome: The Ludwigshafen Risk and Cardiovascular Health (LURIC) study. Diabetes Care, 35(5), 1158–1164. DOI: 10.2337/dc11-1714
  3. Pan G-T, Guo J-F et al (2016). Vitamin D Deficiency in Relation to the Risk of Metabolic Syndrome in Middle-Aged and Elderly Patients with Type 2 Diabetes Mellitus. Journal of Nutritional Science and Vitaminology, 62(4), 213–219. DOI: 10.3177/jnsv.62.213
  4. Akter S, Eguchi M et al (2017). Serum 25-hydroxyvitamin D and metabolic syndrome in a Japanese working population: The Furukawa Nutrition and Health Study. Nutrition, 36, 26–32. DOI: 10.1016/j.nut.2016.02.024
  5. Ganji V, Sukik A et al (2020). Serum vitamin D concentrations are inversely related to prevalence of metabolic syndrome in Qatari women. BioFactors. DOI: 10.1002/biof.1572
  6. Schmitt EB, Nahas-Neto J et al (2018). Vitamin D deficiency is associated with metabolic syndrome in postmenopausal women. Maturitas, 107, 97–102. DOI: 10.1016/j.maturitas.2017.10.011
  7. Ganji V, Zhang X et al (2011). Serum 25-hydroxyvitamin D concentrations are associated with prevalence of metabolic syndrome and various cardiometabolic risk factors in US children and adolescents based on assay-adjusted serum 25-hydroxyvitamin D data from NHANES 2001–2006. The American Journal of Clinical Nutrition, 94(1), 225–233. DOI: 10.3945/ajcn.111.013516

Vitamin D und das tödliche Quartett (Metabolisches Syndrom)

Vitamin D und das tödliche Quartett (Metabolisches Syndrom)

Das Metabolische Syndrom als multikausales Krankheitsbild moderner Zeiten äußert sich durch das gleichzeitige Auftreten von Übergewicht, Bluthochdruck, Fettstoffwechselstörung und Insulinresistenz als Folge eines falschen Lebensstils. Alle 4 Erscheinungen sind Krankheitssymptome, die das Risiko für ein früheres Ableben drastisch erhöhen. Eine Reihe von Studien spricht für einen deutlichen Zusammenhang zwischen Vitamin D-Mangel und dem Krankheitsbild des Metabolischen Syndroms.

Die häufigsten Folgeerscheinungen des Metabolischen Syndroms sind bekannt als Diabetes Typ 2, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs. Verschiedene lebensstilbedingte Veränderungen wie Gewichtsreduktion durch die Einschränkung von Zucker und einfache Kohlenhydrate, regelmäßige Bewegung, Einschränkung des Drogenkonsums inklusive Alkohol aber natürlich auch ernährungstechnische Umstellungen können getroffen werden, um den Stoffwechsel wieder ins Lot zu bringen.

Zusätzlich zu den erwähnten Lebensstilfaktoren zeigen vorhandene Forschungsarbeiten, dass Vitamin D ebenfalls eine wesentlichen Rolle spielt, wenn es um die Verhinderung des Metabolischen Syndroms geht. Beispielsweise kann Vitamin D nachteilige Wirkungen eines aus dem Ruder gelaufenen Stoffwechsels umkehren, indem es Signalmechanismen blockiert oder durch Fettleibigkeit hervorgerufenen Entzündungen entgegenwirkt, die Insulinresistenz verbessert und den Bluthochdruck senkt, so das amerikanische Forschungszentrum für Sonnenlicht, Ernährung und Gesundheit in einer Arbeit aus dem Sommer 2019 (1). Da gerade die Fettleibigkeit jedoch häufig auch mit Bewegungsmangel an frischer Luft einhergeht, wird ein Vitamin D-Mangel begünstigt. Es entsteht ein Teufelskreis.

Optimale Vitamin D-Spiegel senkten die Gesamtmortalität und die Sterblichkeit an Herz-Kreislauf-Erkrankungen bei Patienten mit metabolischem Syndrom erheblich, so die Schlussfolgerung der Autoren der Ludwigshafener Risiko-Studie aus dem Jahr 2012, bei der 1801 Patienten mit der Diagnose Metabolisches Syndrom untersucht wurden. 92% der Teilnehmer waren von Vitamin D-Mangel (< 20ng/ml) betroffen, wobei 22% sogar die 10 ng/ml unterschritten, also einen extremen Mangel aufwiesen. Die Gesamtmortalität von Patienten mit optimalen Vitamin D-Spiegeln war um 75% niedriger als die Vergleichsgruppe mit extremem Vitamin D-Mangel (Abb. 1). Für kardiovaskulär bedingte Mortalität wurde sogar eine Reduktion von 85% für die regelrecht Versorgten ermittelt. Auch die Herzinsuffizienz war in dieser Gruppe um ganze 76% geringer (2).

Abb. 1: Die Sterblichkeit bei Patienten mit dem Metabolischen Syndrom steigt mit sinkendem Vitamin D (nach 2).

In China wurde 2016 eine Studie veröffentlicht, deren Ergebnisse einen Vitamin D-Mangel als einen Risikofaktor für die Manifestation eines Metabolischen Syndroms bei 270 Patienten mit Typ 2-Diabetes nahe legten. Patienten mit den niedrigsten Vitamin D-Spiegeln und einem BMI >24 wiesen ein 3,26-fach höheres Risiko für ein Metabolisches Syndrom auf. Die chinesischen Forscher stellen in diesem Zusammenhang fest, dass eine Abnahme des Vitamin D-Spiegels um 10 ng/ml das Risiko für ein Metabolisches Syndrom bei solchen Patienten um den Faktor 2 erhöht (3).

Im Jahr 2017 folgten ähnliche Ergebnisse aus Japan, die an gesunden Erwerbstätigen durchgeführt wurde. Von den 1790 Arbeitern im Alter von 18 bis 69 Jahre, wurde ein umgekehrter Trend von Vitamin D-Spiegel und dem Risiko, am Metabolischen Syndrom zu erkranken, dokumentiert. Demzufolge hatten die Probanden, deren Vitamin D-Spiegel die 30 ng/ml-Grenze überschritten, ein um 48% geringeres Risiko am Metabolischen Syndrom zu erkranken, als die Vergleichsgruppe mit Vitamin D-Spiegeln von unter 20 ng/ml (4). So ganz nebenbei unterstreicht dieses Ergebnis im Übrigen wieder einmal mehr die Richtigkeit eines Grenzwertes für einen Vitamin D-Mangel von 30 ng/ml.

2019 bestätigte sich diese Beobachtung bei einer  Forschungsarbeit aus Katar eindrucksvoll: Bei den 700 beobachteten Frauen im Alter von 20-80 Jahren, war das Risiko, ein Metabolisches Syndrom zu entwickeln, bei der Gruppe mit Vitamin D-Werten im unteren Viertel um ganze 92% höher als bei den Frauen, die der Gruppe mit den höchsten Vitamin D-Spiegel angehörten (5).

Fazit: Die Studienlage erlaubt folgende Schlussfolgerungen: Entweder fördert ein Vitamin D-Mangel die Entstehung eines Metabolischen Syndroms oder aber das Metabolische Syndrom begünstigt die Manifestation eines schweren Vitamin D-Mangels. Beides ist katastrophal in Bezug auf damit in Zusammenhang stehenden Krankheitsbilder. Insofern ist ein guter Vitamin D-Spiegel in jedem Fall ein Muss in der Prävention und Behandlung des Metabolischen Syndroms. Neben dem Sonnenhormon sind aber auch weitere wichtige Lebensstilfaktoren zur Prävention des sogenannten "tödlichen Quartetts" von Bedeutung. Zu ihnen zählen eine gesunde Ernährung, ausreichend Bewegung, Verzicht auf Alkoholkonsum und Rauchen, Entspannungsphasen und weitere Maßnahmen die einen gesunden Lebensstil ausmachen.

Quellen:

  1. Moukayed, M., & Grant, W. B. (2019). Linking the metabolic syndrome and obesity with vitamin D status: risks and opportunities for improving cardiometabolic health and well-being. Diabetes, Metabolic Syndrome and Obesity: Targets and Therapy, Volume 12, 1437–1447. doi: 10.2147/dmso.s176933 
  2. Thomas, G. N., Hartaigh, B. o, Bosch, J. A., Pilz, S., Loerbroks, A., Kleber, M. E., … Marz, W. (2012). Vitamin D Levels Predict All-Cause and Cardiovascular Disease Mortality in Subjects With the Metabolic Syndrome: The Ludwigshafen Risk and Cardiovascular Health (LURIC) study. Diabetes Care, 35(5), 1158–1164. doi: 10.2337/dc11-1714 
  3. Pan, G.-T., Guo, J.-F., Mei, S.-L., Zhang, M.-X., Hu, Z.-Y., Zhong, C.-K., … Zhang, Z.-L. (2016). Vitamin D Deficiency in Relation to the Risk of Metabolic Syndrome in Middle-Aged and Elderly Patients with Type 2 Diabetes Mellitus. Journal of Nutritional Science and Vitaminology, 62(4), 213–219. doi: 10.3177/jnsv.62.213
  4. Akter, S., Eguchi, M., Kurotani, K., Kochi, T., Kashino, I., Ito, R., … Mizoue, T. (2017). Serum 25-hydroxyvitamin D and metabolic syndrome in a Japanese working population: The Furukawa Nutrition and Health Study. Nutrition, 36, 26–32. doi: 10.1016/j.nut.2016.02.024
  5. Ganji, V., Sukik, A., Alaayesh, H., Rasoulinejad, H., & Shraim, M. (2019). Serum vitamin D concentrations are inversely related to prevalence of metabolic syndrome in Qatari women. BioFactors. doi: 10.1002/biof.1572

Titelbild: von (Joenomias) Menno de Jong auf Pixabay

Vitamin D – Stoffwechsel

Vitamin D wird zusammen mit den Vitaminen A, E und K zu den fettlöslichen Vitaminen gezählt und wird in den beiden Formen Vitamin D3 (Cholecalciferol) und Vitamin D2 (Ergocalciferol) im menschlichen Körper über verschiedene Wege gebildet bzw. aufgenommen und in seine wirksame Form umgewandelt – es ist also in Wirklichkeit ein Hormon (Vitamine kann der Körper nicht selbst herstellen). Da diese Umwandlung (Metabolismus) durch die UV-B-Strahlen der Sonne angestoßen wird, spricht man von dem Vitamin D (25(OH)D) als dem „Sonnenschein-Vitamin D“ und der bioaktiven Form als dem „Sonnen-Hormon“.

Vitamin D ist sicher kein Wundermittel für alle Lebens- und Krankheitslagen. Vitamin D ist aber eine Substanz, die der menschliche Körper an vielen Stellen und zu vielen Zwecken braucht, so verfügen nahezu alle Körperzellen über Vitamin D-Rezeptoren (VDR). Es spielt unter anderem eine Rolle bei der Regulation zahlreicher Prozesse wie bei der Knochen- und Muskelbildung, im Herz-Kreislauf-System, der Funktion der Atemwege, beim Aufbau, der Steuerung und der Teilung von Zellen und bei der Beseitigung fehlerhafter Zellen, im Immunsystem und bei verschiedenen Aufgaben des Gehirns.


Entstehung von Vitamin D

Die Synthese beginnt in der Leber aus dem Grundstoff Cholesterol, einem Fett, das wegen seiner Beteiligung an der Arteriosklerose in einen schlechten Ruf geraten ist. Aus ihm werden u. a. jedoch auch andere wichtige Hormone (Östradiol, Testosteron, Progesteron, Aldosteron und Cortison) hergestellt, sodass der Körper es dringend für seinen Stoffwechsel benötigt.

Die in der Leber gebildete Vorstufe (Prävitamin D) wird dann, an einen Eiweißkörper gebunden, mit dem Blutkreislauf in die Haut transportiert. Dort entsteht unter der Einwirkung des ultravioletten Anteils der Sonnenstrahlen Vitamin D (Cholecalciferol), das mit dem gleichen Transporteiweiß wieder zurück zur Leber transportiert wird. Hier entsteht dann, sozusagen als Basis für den Vitamin D-Stoffwechsel im Körper, das 25-Hydroxycholecalciferol (25(OH)D = Prohormon).

Auf die gleiche Weise wird das in der Regel nur in geringen Mengen aus der Nahrung aufgenommene Cholecalciferol (Vitamin D) in der Leber weiterverarbeitet und als 25-OH Vitamin D3 in das Blut abgegeben. Erst in den Zellen und in der Niere des Körpers entsteht dann die aktive Form von Vitamin D (1,25(OH)2D), das Calcitriol.

Dort reagiert Vitamin D mit den D-Rezeptoren, die dann auf verschiedenen Signalübertragungswegen in den Zellstoffwechsel eingreifen und dabei auch Einfluss ausüben auf zahlreiche Gene. Diesen Teil des Vitamin D-Stoffwechsels nennt man das autokrine System.

Der Stoffwechselvorgang

Während nun die meisten Zellen das aufgenommene Vitamin D für sich selbst verbrauchen, gibt die Niere das dort entstehende Calcitriol wieder an das Blut ab, damit es für den Knochenstoffwechsel und die Aufnahme von Kalzium aus dem Darm zur Verfügung steht. Dieser Teil des Vitamin D-Stoffwechsels wird auch als endokrines System bezeichnet (siehe Darstellung).

In der aktiven Form als Calcitriol spielt das „Sonnen-Hormon“ beim Kalziumstoffwechsel eine entscheidende Rolle, sowohl bei der Aufnahme des Kalziums über den Darm (ins Blut) als auch durch die Regulierung des Parathormons (Hormon aus der Nebenschilddrüse). Die Funktion von Vitamin D beim Kalziumstoffwechsel besteht darin, das im Blut vorhandene Kalzium in die Knochen einzubauen. Bei Vitamin D-Mangel steigt die Parathormon-Ausschüttung, der Kalzium-Bedarf wird aus der Knochensubstanz gedeckt und damit die Gefahr von Osteoporose oder Osteomalazie erhöht. Die Knochen werden brüchig. Zusätzlich kommt es bei Vitamin D-Mangel zu Muskelschwäche mit der Folge von Stürzen und Brüchen.

Fazit: Wir können uns noch zu gut kalziumreich ernähren und Sport treiben. Ohne Vitamin D wird das Kalzium aus dem Blut nicht in die Knochen eingebaut.

Darüber hinaus dockt sich das Sonnen-Hormon an viele Zellarten im Körper an, auch im menschlichen Gehirn und an den Nervenzellen, und steuert damit viele Vorgänge im menschlichen Körper. Bei einem Vitamin D-Mangel erhöht sich das Risiko an einer von vielen chronischen Krankheiten zu erkranken, von Herz-Kreislauf-Erkrankungen über Autoimmun-Krankheiten, Depression und Demenz bis hin zu verschiedenen Krebsarten.


Quellen:

  1. Hollis, Bruce W.; Wagner, Carol L. (2013): The Role of the Parent Compound Vitamin D with Respect to Metabolism and Function: Why Clinical Dose Intervals Can Affect Clinical Outcomes. In: The Journal of clinical endocrinology and metabolism 98 (12), S. 4619–4628. DOI: 10.1210/jc.2013-2653