Vitamin D-Cofaktoren: Vitamin K2, Vitamin A & Magnesium

Vitamin D-Cofaktoren: Vitamin K2, Vitamin A & Magnesium

Welche Co-Faktoren sind bei der Einnahme von Vitamin D wirklich wichtig und wie sieht der aktuelle Stand der Forschung diesbezüglich aus? Diese Fragen werden in dem unten eingebetteten Videoausschnitt von dem führenden Vitamin D-Forscher Dr. Holick aus den USA beantwortet. Wir haben die Eckpunkte für sie zusammengefasst.

Bezugnehmend auf die verbreitete Diskussion über das Thema Cofaktoren, bezieht Dr. Holick in dem Interview folgende Stellung:

  • Magnesium ist vor allem für schwangere Frauen offensichtlich wichtig, vor allem wenn sie unter Eklampsie leiden, es schützt vermutlich sogar vor Präeklampsie. Magnesium ist also ein sehr wichtiger Bestandteil unseres Körpers!
  • Vitamin A ist ebenfalls sehr bedeutend für die allgemeine Gesundheit und das Wohlergehen der Zellen. Vitamin A kann kaum überdosiert werden, aber es ist notwendig, dass man über das ganze Leben genug davon zu sich nimmt.
  • Zu Vitamin K meint Dr. Holick Folgendes: Ob man Vitamin K über die Ernährung in ausreichendem Maße zuführt, ist in der Wissenschaft zurzeit umstritten. Es besteht jedoch kein Zweifel daran, dass Vitamin K eine wichtige Rolle für die Knochen und die Gerinnungsfaktoren spielt. Bei einer ausgewogenen Ernährung, insbesondere durch den Verzehr von grünem Blattgemüse, sollte die Vitamin K-Versorgung in Dr. Holicks Augen kein Problem darstellen. Wenn man sich gut ernährt, sei es somit nicht unbedingt notwendig Vitamin K2 zu supplementieren. Dr. Holick verweist dabei auf die intensiven Forschungen der Expertin Dr. Sarah Booth.
  • Auf die zurzeit in diversen Foren kursierende Frage, ob Vitamin K2 notwendig ist um Vitamin D im Darm aufzulösen, äußert Dr. Holick ganz klar die Ansicht, dass dies nicht stimmt - es gäbe diesbezüglich keinen wissenschaftlichen Beweis.

 

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Quellen:

  1. Live-Interview mit Dr. Michael F. Holick im Rahmen des Kongresses für menschliche Medizin 2019 zum Thema „Tatort Schwangerschaft“: https://www.youtube.com/watch?v=lCAVYWJOacM&feature=youtu.be 

Toxizität – welche Dosen sind sicher?

Ein großes Hindernis für eine möglichst flächendeckende Versorgung der Bevölkerung mit ausreichend Vitamin D stellen weit verbreitete Desinformationen über die Toxizität dar. Dieser Artikel betrachtet die historischen Ursachen, die zu übertriebener Vorsicht im Umgang mit Vitamin D führten, und vergleicht die Vermutungen von damals mit den Fakten von heute.

Bevor wir aber näher auf die Toxizität von Vitamin D eingehen, ist es vorteilhaft, die durch Untersuchungen festgelegten Beurteilungen des Vitamin D-Spiegels zu kennen. Die folgende Tabelle verschafft hierfür einen Überblick anhand umfangreicher, weltweit zusammengetragener Erkenntnisse der Vitamin D-Forschung (Grant & Holick, 2005). Wie aus der Tabelle 1 hervorgeht, sollte man für einen sicheren und gesundheitsförderlichen Umgang in Sachen Vitamin D-Versorgung, Blutwerte (25(OH)D) im grün markierten Bereich zwischen „Übermaß“ und „relativem Mangel“ anpeilen., d.h. zwischen 32 und 90 ng/ml.

Tabelle 1 Vitamin D-Spiegel im Blut und ihre Beurteilung 

Abb. 1: Angegeben ist jeweils der Messbereich in ng/ml und nmol/l, da die Ergebnisse verschiedener Labore unterschiedlich dokumentiert werden. Beide Angaben entsprechen sich jedoch mit einem (gerundeten) Umrechungsfaktor: ng/ml x 2.5 = nmol/l.

Historische Ursachen der aktuellen Vitamin D-Unterversorgung

Dem zeitgemäßen Einsatz von Vitamin D in individuell zugeschnittenen Dosen stehen die derzeit gültigen und zugleich veralteten Richtlinien entgegen. Ein Hauptargument der Kritiker höherer Vitamin D-Grenzwerte lässt sich auf extrem hochdosierte Behandlungen in den 1930er und 1940er Jahre zurückführen. Damals wurden Arthritis, Tuberkulose und Asthma mit bis zu 600.000 I.E. behandelt, was zu klinisch signifikanter Hyperkalzämie mit mehreren Todesfällen führte.

Da praktische Methoden zur Messung der verschiedenen Formen von Vitamin D im Blut erst in den  1970er Jahren entwickelt wurden, konnten die Blutspiegel von Vitamin D, die mit dieser Toxizität assoziiert waren, in den 1930er und 1940er Jahren nie bestimmt werden.

Wegen dieser unerwünschten und kritischen Nebenwirkungen fiel die Verwendung von Vitamin D für die Behandlung der oben genannten Krankheiten mit derart hohen Dosen aus dem Blickfeld der Medizin und wurde durch viel niedrigere Dosen im Bereich von 400 I.E. ersetzt, von denen bekannt war, dass sie keine Hyperkalzämie oder anderweitige Toxizität verursachen, die aber  auf der anderen Seite auch nicht klinisch wirksam bei der Behandlung von Arthritis, Tuberkulose oder Asthma waren. Die einem Teelöffel von Lebertran entsprechende geringe Vitamin D-Menge war allerdings sicher bei der Prävention von Rachitis.

Zum Vergleich: In der Haut werden bei optimalen Bedingungen täglich über intensive Sonneneinstrahlung bis zu 20.000 – 25.000 I.E. Vitamin D produziert  (Hollis, B. W., 2005 & Holick, M. F., 2002).

Aufgrund eines körpereigenen Schutzmechanismus sind durch natürliche aber ebenso durch künstliche UV-Bestrahlung Vitamin D-Werte, die mehr als 100 ng/ml aufweisen, ausgeschlossen. Die in der Tabelle erwähnten 150 ng/ml können daher nur durch Supplementation von Vitamin D-Präparaten in extrem hohen Dosen, aber niemals alleine durch UV-B-Strahlung, also weder durch Sonnenbaden noch durch künstliche UV-Strahlung in Solarien, erreicht werden.


Veraltete Grenzwerte sorgen noch immer für Verwirrung

Bis heute ist die offiziell festgelegte „gefahrlose Zufuhr“ für Vitamin D auf 2.000 I.E. täglich begrenzt, um eine vermeintliche Überdosierung mit schädlichen Folgen für die Gesundheit zu verhindern. Die wissenschaftlichen Grundlagen für den Grenzwert von 2.000 I.E. stehen jedoch auf recht wackligen Beinen und wurden durch fundierte Untersuchungen in den letzten Jahren widerlegt.

Anstelle der 2.000 I.E. werden inzwischen 10.000 I.E. als Grenzwert genannt (Hathcock, Shao, Vieth & Heaney, 2007).

Dank der großen therapeutischen Breite von Vitamin D sind Intoxikationen jedoch in aller Regel erst jenseits von 40.000 I.E. täglich und regelmäßig über mehrere Wochen und daraus resultierenden Blutspiegeln von >150 ng/ml zu erwarten (Vieth, 2006).

Dem Trend zu höheren Dosierungen von Vitamin D steht die Sorge entgegen, eine Vergiftung des Körpers mit Vitamin D auszulösen. Das wesentliche Argument dabei ist der Umstand, dass Vitamin D fettlöslich ist und nicht über die Nieren ausgeschieden werden kann. Was dabei übersehen wird, ist die von der Natur klug eingerichtete Eigenschaft von Vitamin D, als Prohormon nur eine geringe Stoffwechselwirksamkeit zu haben. Erst die aktive Form, die von komplexen Vorgängen gesteuert aus Vitamin D entsteht, hat die umfangreichen und intensiven Wirkungen. Die Situation ist vergleichbar mit den Schilddrüsenhormonen, bei denen die Gabe von Thyroxin (das mit dem Vitamin D vergleichbare Prohormon) selbst in hohen Dosen kaum eine Stoffwechselreaktion auslöst, während selbst kleine Mengen von Triojodthyronin, der aktiven Form des Schilddrüsenhormons, erhebliche Folgen auf den Stoffwechsel hat.

Bereits vor etlichen Jahren wurden daher umfangreiche Untersuchungen bei Patienten mit Multipler Sklerose durchgeführt, die zeigen konnten, dass selbst 40.000 I.E. Vitamin D täglich über einen längeren Zeitraum eingenommen zwar zu „astronomischen“ Blutspiegeln führen, jedoch nicht zu Komplikationen im Sinne einer Hyperkalzämie (Kimball, Ursell, O’Connor & Vieth, 2007), (Abb.2 & 3).

Abb. 2: Anstieg des Vitamin D-Spiegels im Blut in Abhängigkeit von der verabreichten Dosis (12). Die Zahlen der x-Achse geben die verabreichte Vitamin D-Menge in Mikrogramm/Woche an: 700-7000 µg entsprechen 28.000-280.000 I.E. Vitamin D pro Woche.

 

Abb. 3: Die Überprüfung der Kalziumwerte im Blut ergab während des Testzeitraums keine signifikanten Veränderungen.

 

Die Untersuchungen von Ekawaru und seinen Kollegen aus dem Jahr 2014 illustrieren in einem Regressionsmodell, das aus Aufzeichungen von über 22.000 Teilnehmern errechnet wurde, die Dosis-Einnahme-Wirkung auf den Vitamin D-Spiegel. Eine vorbestimmte täglich zugeführte Vitamin D-Dosis wirkte sich, wie in Abb. 4 ersichtlich, in Abhängigkeit vom Körpergewicht unterschiedlich auf die Vitamin D-Spiegel der Probanden aus. Kurzum, wer mehr Kilos auf die Waage bringt, benötigt auch entsprechend mehr Vitamin D.

Jedenfalls galt auch in dieser Studie für alle Gewichtsgruppen eine Zuführung von 10.000 I.E. als vollkommen ungefährlich, weder eine Zunahme des Hyperkalzämie-Risikos noch astronomisch hohe Vitamin D-Spiegel im Blut konnte hier beobachtet werden (Ekawaru et al., 2014).

 

Abb. 4:  Auswirkung unterschiedlicher Vitamin D-Dosen (x-Achse) auf den Vitamin D-Spiegel nach dem Regressionsmodell von Ekawaru et al. (2014). Die Verlaufskurven wurden unter Verwendung eines exponentiellen und linearen Regressionsmodells geschätzt, das an Alter, Geschlecht und Jahreszeit angepasst ist.

Eine 2019 veröffentlichte Studie von Prof. Holick, die an anderer Stelle aufgrund Ihrer Gen-regulierenden Wirkung behandelt wurde, ist ein weiterer Beleg für die sichere Obergrenze von 10.000 I.E. täglich, auch über längere Zeiträume. Denn der Kalziumspiegel blieb – unabhängig davon ob 600 I.E., 4000 I.E. oder 10.000 I.E. supplementiert wurden – bei allen Teilnehmern konstant (Shirvani, A. et al., 2019).

Abb. 5: Auf der linken Seite repräsentiert der Graph die Kalziumwerte im Serum bei einer Dosierung von 10.000 I.E./Tag über den Untersuchungszeitraum von 24 Wochen. Auf der rechten Seite sind der Vitamin D-Spiegel und der Parathormonverlauf aus dem gleichen Zeitraum abgebildet. Somit zeigt auch diese Untersuchung ganz deutlich, dass sich (innerhalb der angegebenen Grenzen) der Kalziumspiegel unabhängig von der Vitamin D-Zufuhr nicht signifikant verändert (nach Shirvani, A. et al., 2019).

Es besteht also eine hohe Anwendungssicherheit bei der Supplementation von Vitamin D.  Die Änderung von Grenzwerten ist allerdings bekanntlich ein schwieriger und langwieriger Prozess. Er muss dennoch jetzt angestoßen werden, um das Ausmaß der weit verbreiteten Vitamin D-Unterversorgung baldmöglichst problemlos und nachhaltig durch Ergänzungsmaßnahmen verringern zu können. Die SonnenAllianz empfiehlt daher, sich bei der Einnahme an dem dafür vorgesehenen Bedarfsrechner zu orientieren, den wir auf unserer Website kostenlos zur Verfügung stellen.


Zudem sind bei längerfristigen Tagesdosierungen oberhalb von 5000 I.E. regelmäßige Laboruntersuchungen und eine Rücksprache mit dem behandelnden Arzt dringend zu empfehlen, um Abweichungen vom Referenzbereich für Vitamin D (60 – 90 ng/ml), Kalzium (2,0 – 2,6 mmol/l oder 8,5 – 10,0 mg/dl) und für den Parathormonspiegel frühzeitig zu erkennen.


Quellen:

Grant, W. B., & Holick, M. F. (2005, June). Benefits and requirements of vitamin D for optimal health: A review. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15989379

Hathcock, J. N., Shao, A., Vieth, R., & Heaney, R. (2007, January). Risk assessment for vitamin D. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17209171

Hollis, B. W. (2005). Circulating 25-Hydroxyvitamin D Levels Indicative of Vitamin D Sufficiency: Implications for Establishing a New Effective Dietary Intake Recommendation for Vitamin D. The Journal of Nutrition, 135(2), 317–322. doi: 10.1093/jn/135.2.317

Holick, M. F. (2002, September). Sunlight and vitamin D: both good for cardiovascular health. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1495109/.

Vieth, R. (2006, April). Critique of the considerations for establishing the tolerable upper intake level for vitamin D: Critical need for revision upwards. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16549491

Kimball, S. M., Ursell, M. R., O’Connor, P., & Vieth, R. (2007, September). Safety of vitamin D3 in adults with multiple sclerosis. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17823429

Ekwaru, J. P., Zwicker, J. D., Holick, M. F., Giovannucci, E., & Veugelers, P. J. (2014). The Importance of Body Weight for the Dose Response Relationship of Oral Vitamin D Supplementation and Serum 25-Hydroxyvitamin D in Healthy Volunteers. PLoS ONE, 9(11). doi: 10.1371/journal.pone.0111265

Shirvani, A., Kalajian, T. A., Song, A., & Holick, M. F. (2019). Disassociation of Vitamin D’s Calcemic Activity and Non-calcemic Genomic Activity and Individual Responsiveness: A Randomized Controlled Double-Blind Clinical Trial. Scientific Reports, 9(1). doi: 10.1038/s41598-019-53864-1

Abbildungen: Spitz, J. (2018). Vitamin-D-Mangel: Die unterschätzte Gefahr. Schlangenbad: Gesellschaft für Medizinische Information und Prävention.

Vitamin D-Einnahme-Intervall

 

Bisher ging man im Allgemeinen davon aus, dass die Einnahmeintervalle bei Vitamin D-Supplementation weniger wichtig sind, sofern im Endeffekt ein adäquater Blutwert erreicht wird. Auch viele Studien in der Vitamin D-Forschung führten aufgrund dieser Fehleinschätzung zu keinen signifikanten Ergebnissen. Wenn Sie aber durch eine Vitamin D-Supplementierung nicht nur Ihr Skelett unterstützen wollen, sondern vom vollen Spektrum der positiven Wirkungen profitieren möchten, dann ist eine tägliche Vitamin D-Zuführung in ausreichender Menge unumgänglich.

 

Die Wirkung von Vitamin D auf das Skelett

Vitamin D wird dem Körper durch UV-Exposition oder Supplementierung bereitgestellt und landet anschließend in der Leber, die daraus das Prohormon 25(OH)D herstellt, welches wiederum an den Blutkreislauf abgegeben wird (Siehe Abbildung). Das so entstandene 25(OH)D hat im Blut eine Halbwertszeit von etwa 3 Wochen – es verliert in dieser Zeit also ca. die Hälfte seiner Substanz.

Zu beachten ist dabei, dass nur für die endokrinen Effekte (Wirkungen der Hormone in den Zellen über das Blut) des Vitamin D der Blutwert des aktiven Prohormons 25(OH)D wichtig ist. Dieser wirkt sich im wesentlichen auf die Calcium-Homöostase und damit auf die Knochengesundheit aus.

 

Nach: Hollis BW, Wagner CL. Clinical review: The role of the parent compound vitamin D with respect to metabolism and function: Why clinical dose intervals can affect clinical outcomes. J Clin Endocrinol Metab. 2013;98(12):4619-28.

 

Die Wirkung in den Zellen

Der sogenannte parakrine und autokrine Vitamin D-Stoffwechsel hängt aber vom nicht über die Leber metabolisierten 25(OH)D-Wert im Blut ab. In diesem Fall gelangt Vitamin D über Diffusion direkt in die Zellen, beispielsweise von Brust, Darm, Prostata und Gehirn. Der initiale Vitamin D-Wert (unverstoffwechselt) hat aber eine Halbwertszeit von nur 24 Stunden. Das bedeutet, dass nach wenigen Tagen eine Unterversorgung des Gewebes und der Zellen mit reinem Vitamin D auftreten kann, selbst wenn z.B. einmal wöchentlich hohe Dosen Vitamin D gegeben werden.

Die tägliche Versorgung mit ausreichend Vitamin D ist es also, die abseits vom Knochenstoffwechsel, für die umfangreichen, positiven Auswirkungen des Sonnenhormons ausschlaggebend ist.

Diese Annahme wird durch den Vergleich vieler Interventionsstudien eindrucksvoll unterlegt. Dr. Hollis, ein federführender Forscher auf dem Gebiet des Vitamin D fasst zusammen:

  • Eine Einnahme von 400 – 600 I.E./Tag kann allenfalls Krankheitsbildern des Skeletts vorbeugen.
  • 400 – 600 I.E./Tag versprechen nur sehr geringe (wenn überhaupt) Ergebnisse für die Gewebe- und Zellgesundheit außerhalb des Knochengewebes.
  • Eine Vitamin D-Einnahme von bis zu 10.000 I.E./Tag und  25(OH)D-Werte bis zu 100 ng/ml (250 nmol/l) sind physiologisch normal.
  • Vitamin D-Studien sollten sich an diesen Erkenntnissen zur regelmäßigen Einnahme orientieren und nicht an der Einfachheit einer wöchentlichen oder gar monatlichen Zufuhr.

 

Dr. Bruce Hollis, College of Medicine Medical University of South Carolina, geht im nachstehenden Video auf die detaillierten Zusammenhänge ein:

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Quelle:

Hollis, B. W., & Wagner, C. L. (2013). The Role of the Parent Compound Vitamin D with Respect to Metabolism and Function: Why Clinical Dose Intervals Can Affect Clinical Outcomes. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 98(12), 4619-4628. doi:10.1210/jc.2013-2653

Vitamin D-Bedarfsrechner

Auf dieser Seite finden Sie unseren kostenlosen Vitamin D-Bedarfsrechner, mit dessen Hilfe Sie schnell und einfach selbst Ihren Vitamin D-Bedarf bestimmen können.

Sollten Sie eine Vitamin D-Supplementierung in Betracht ziehen, so gilt wie bei allen Nahrungsergänzungsmitteln eine einfache Grundregel: Erst messen, dann essen! Lassen Sie von Ihrem Hausarzt daher Ihren aktuellen Vitamin D-Spiegel ermitteln, bevor Sie ein Vitamin D-Präparat einnehmen.


  • Der Zielwert des Vitamin D-Spiegels liegt bei gesunden Erwachsenen zwischen 40-60 ng/ml.
  • Sollte eine Messung aus bestimmten Gründen nicht möglich sein, so kann als Alternative eine tägliche Verabreichung von 5000 I.E. täglich (bei 70 kg Körpergewicht) als sicher angesehen werden, sofern keine Vitamin D-Stoffwechselstörungen vorliegen.

Schritt 1: Die richtige Einheit wählen

Unser Vitamin D-Bedarfsrechner arbeitet mit den Einheiten ng/ml für die Konzentrationsangabe für Vitamin D im Blut und Internationalen Einheiten (I.E.) für die Dosierung von Vitamin D. Einige Labore geben die Vitamin D-Konzentration im Blut jedoch in nmol/l an. Der nmol/l-Wert ist um den Faktor 2,5 höher als der ng/ml-Wert. Außerdem wird teilweise der Vitamin D-Gehalt von Nahrungsmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln nicht in Internationalen Einheiten (I.E.) sondern in der Maßeinheit µg angegeben. 1µg entspricht dabei 40 I.E.

Bevor Sie also Ihre Werte in unseren Rechner eingeben, sollten Sie einen Blick auf Ihr Testergebnis werfen und bei Bedarf unsere Umrechner verwenden.

Falls Sie Ihren Wert schon in ng/ml vorliegen haben, gehen Sie weiter zu Schritt 2!

Ansonsten übernehmen Sie den im orangen Kästchen berechneten Wert in ng/ml in Schritt 2!

Schritt 2: Initialdosis und Erhaltungsdosis berechnen lassen

Ein gesunder Mensch benötigt für einen normalen Vitamin D-Status regelmäßig mind. 60 I.E. Vitamin D pro kg Körpergewicht pro Tag. In der Praxis hat sich zum schnellen Ausgleich eines Vitamin D-Mangels initial die hochdosierte Einnahme von Vitamin D bewährt.

Die Intialdosis sollte über etwa 7 bis 21 Tage verteilt werden. Im Anschluss an die initiale Vitamin D-Einnahme sollten in Abhängigkeit vom Körpergewicht täglich mind. 60 I.E. Vitamin D pro kg eingenommen werden.

I.E. pro Tag
I.E. pro Tag

Dosisumrechner

Wie oben erwähnt wird der Vitamin D-Gehalt Nahrungsergänzungsmitteln manchmal nicht in Internationalen Einheiten (I.E.) sondern in der Maßeinheit µg angegeben. Hier können Sie die Werte umrechnen:

Hinweis

Wie bei jedem Rechner, den Sie im Internet finden, handelt es sich bei unserem Vitamin-D Rechner, um die Umsetzung einer Faustformel – die aus der praktischen ärztlichen Beratung entstanden ist - in einen durch den Nutzer handhabbaren Online Rechner.

Insofern dürfen die Ergebnisse nur als Anhaltspunkte für den eigenen Vitamin D-Status beziehungsweise die empfohlene Supplementierung mit Vitamin D verstanden werden. Auf keinen Fall ersetzt dieser Rechner die labortechnische Untersuchung des Blutserums und die fachgerechte Bestimmung des Vitamin D-Spiegels. Insofern weisen die verschiedenen Rechner, die man im Internet findet, unter Umständen signifikante Abweichungen bei den Ergebnissen auf. Der Vitamin D-Rechner der SonnenAllianz kalkuliert dabei im Vergleich vorsichtiger, um Überdosierungen in jedem Fall zu vermeiden.


Quelle: Diabetes Ade, Walle, Spitz, Gröber 2017