Der Artikel in Kürze:
› Mortalität und Herz-Kreislauf-Erkrankungen
› Die Wirkung auf den Blutdruck
› Periphere arterielle Verschlusskrankheit (Schaufensterkrankheit)
› Einfluss der UV-Strahlung auf das Herz-Kreislaufsystem
Auch wenn sicherlich verschiedene Faktoren bei der Entstehung dieser Erkrankungen eine Rolle spielen, belegen inzwischen zahlreiche Studien eine positive (direkte und indirekte) Wirkung von Vitamin D auf die Herz-Kreislauf-Gesundheit. Dass das Sonnenhormon einen solchen Einfluss auf Erkrankungen des Herzens und der Blutgefäße hat, ist im Grunde wenig verwunderlich, denn: In verschiedensten Körpergeweben, die bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen eine Rolle spielen, konnten Vitamin D-Rezeptoren nachgewiesen werden.
Die Forschungsliteratur zeigt, dass Vitamin D den Blutdruck senkt, die Funktion von Herz- und Skelettmuskulatur verbessert, und das Risiko für Diabetes (wiederum ein Risikofaktor für Gefäßveränderungen) sowie für Arteriosklerose und Herzinfarkt verringert.
Vitamin D-Mangel korreliert mit höherem Todesrisiko sowie der Manifestation von HKL-Erkrankungen
Im September 2019 informierte eine groß angelegte Längsschnittanalyse (1) aus elektronischen Patientenakten der britischen Datenbank für Grundversorgung über das Risiko an einer Herz-Kreislauf-Erkrankung (HKL-Erkrankung) zu erkranken bzw. zu versterben. Dabei wurden die Vitamin D-Werte einer Gruppe von 180.263 Patienten im Alter von 18 Jahre aufwärts ohne Herz-Kreislauf-Erkrankungen in deren Vorgeschichte erfasst. Nach einer mittleren Nachbeobachtungszeit von 2,2 Jahren wurden 3.747 Patienten mit HKL-Erkrankungen diagnostiziert und 3912 Todesfälle registriert.
Verglichen mit Patienten im obersten Vitamin D-Versorgungs-Quintil (>27 ng/ml) war das Mortalitätsrisiko für Patienten im untersten Quintil (< 9,24 ng/ml) um 71% und das Risiko eine HKL-Erkrankung zu entwickeln um 24% höher. Doch nicht nur die Sterblichkeit steht in deutlicher Inverskorrelation zum Vitamin D-Spiegel, sondern auch das Risiko eine Herz-Erkrankung zu manifestieren ist davon betroffen. Die Studienautoren lassen in ihrem Fazit keine Zweifel offen und bestätigen die Verbindung eines höheren Risikos für Patienten mit niedrigen Vitamin D-Spiegeln.
Im Dezember 2019 folgte eine weitere Metaanalyse aus 25 Studien mit 10.099 Patientendaten. Auch hier zeigte sich ein bis zu 44 % höheres Risiko für die Bildung einer Herz-Kreislauf-Erkrankung und eine um 54 % höhere Sterblichkeit bei schlechter Vitamin-D-Versorgung (2).
Auch Herz-Risikopatienten profitieren enorm
Weitere Fakten wurden ebenfalls im Jahr 2019 basierend auf einer deutschen Studie (3) mit 787 Patienten im Alter zwischen 50 und 85 Jahren geschaffen. In dieser Untersuchung wurden ambulante Patienten mit Risikofaktoren für asymptomatische diastolische Dysfunktion oder Herzinsuffizienz beobachtet. Jede Abnahme des Vitamin D-Spiegels um 10 ng/ml war für die vorbelasteten Probanden tendenziell mit einer 55% höheren 5-Jahresmortalität assoziiert, während das Risiko einer kardiovaskulär bedingten Krankenhauseinweisung um 63% höher lag.
Noch beeindruckender aber war, dass bei den Herz-Risiko-Patienten ein 2,38fach höheres Risiko einen Herzfehler zu manifestieren, ein 2,76fach größeres Risiko an Vorhofflimmern und eine 58%ige höhere Wahrscheinlichkeit tatsächlich an Herzinsuffizienz zu erkranken vorlag, wenn der Vitamin D-Spiegel um 10 ng/ml niedrigerer lag.
Die Wirkung von Vitamin D am Beispiel des Blutdrucks
In der Framingham-Studie mit 1739 Teilnehmern wurde in einer Verlaufsbeobachtung von mehr als 5 Jahren ein verdoppeltes Risiko für einen Herzinfarkt festgestellt, wenn ein erhöhter Blutdruck und ein Vitamin D-Mangel vorlagen (4, Abb. 1).
Abb. 1: Verdoppelung des Risikos für einen Herzinfarkt bei Bluthochdruck in Abhängigkeit vom Vitamin D-Spiegel (nach 4)
Vitamin D senkt den Bluthochdruck
Dabei ist die Entwicklung eines hohen Blutdrucks selbst abhängig von der Versorgung mit Vitamin D: Die Messung des Vitamin D-Spiegels bei weit über 100.000 Teilnehmern in der NHANES III Studie zeigte einen um 20% gesenkten altersbedingten Anstieg des Blutdrucks unter den Teilnehmern mit den höchsten Vitamin D-Werten (5).
In der Health Professional und der Nurses Health Study mit insgesamt über 16.000 Teilnehmern, wurde bei Studienteilnehmern, die einen Vitamin D Mangel aufwiesen, unter den Männern ein 6,1-fach und bei den Frauen ein 2,7-fach gesteigertes Risiko ermittelt einen Bluthochdruck zu entwickeln (6, Abb. 2).
Abb. 2: Risikosteigerung für Frauen und Männer, in Abhängigkeit vom Vitamin D-Mangel einen Bluthochdruck zu entwickeln (nach 6).
Weitere Forschungsergebnisse, die belegen, dass Vitamin D den Blutdruck indirekt reguliert
In Experimenten an den Universitäten Wien und München, in denen bei genetisch veränderten Labormäusen die Vitamin D-Rezeptoren fehlten, zeigte sich nach einiger Zeit, dass sich ohne dem „Sonnenschein-Vitamin“ der Blutdruck veränderte:
- Der Abstand zwischen den systolischen und den diastolischen Blutdruckwerten erweiterte sich und
- in den Blutgefäßen, vor allem in der Hauptschlagader, der Aorta, lagerte sich übermäßig Kollagen ab und die Gefäßwände wurden spröde.
Und das obwohl die Mäuse mit einer besonderen Diät versorgt worden waren, die ihnen ausreichend von denjenigen Stoffen lieferte, die bekanntermaßen zum optimalen Funktionieren des Herz-Kreislauf-Systems notwendig sind. Zudem wurde durch die Vitamin D-Blockade das Enzym eNOS in geringeren Mengen ausgeschüttet, das für die Regulation des Blutdrucks mittels Entspannung der glatten Muskulatur in den Blutgefäßen von entscheidender Bedeutung ist.
„Das führt letztlich zum Bluthochdruck und anderen Herz-Kreislauferkrankungen. So steuert Vitamin D indirekt den Blutdruck“ erläutert die Molekularbiologin Prof. Olena Andrukhova von der Veterinärmedizinischen Universität Wien und Mitautorin der Studie (7).
Die periphere arterielle Verschlusskrankheit
Die Symptome von Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind vielfältig und manifestieren sich oftmals als periphere arterielle Verschlusskrankheit, auch „Schaufensterkrankheit“ genannt. Auch diese steht in unmittelbarem Zusammenhang mit der Vitamin D-Versorgung, wie uns folgende Forschungsergebnisse aufzeigen.
Die Schaufensterkrankheit, ein schmerzvoller Verschluss der Beingefäße, lässt das Gehen bei den meist älteren Betroffenen oftmals zur Qual werden. Es handelt sich dabei um eine Durchblutungsstörung, dessen Ursache meist auf Arteriosklerose zurückzuführen ist. Durch die eingeschränkte Versorgung mit Sauerstoff und Nährstoffen durch die Arterien, kommt es häufig zu schmerzhaften Zuständen im Gewebe.
Bereits 2017 bestätigte eine evidenzbasierte Untersuchung (8) die Empfehlung, Patienten mit einer Schaufensterkrankheit (periphere arterielle Verschlusskrankheit, paVk) mit der gezielten Gabe von Vitamin D zu behandeln. Die übergewichtigen Patienten hatten zu Beginn der Studie einen Vitamin D Spiegel < 20 ng/ml und erhielten unterschiedliche Dosierungen (600, 2000, 4000 I.E. Vitamin D) oder Placebo. Zu Beginn der Untersuchung und nach 16 Wochen wurde die arterielle Pulswellengeschwindigkeit gemessen. Dies ist ein etabliertes Verfahren zum Nachweis von Gefäßveränderungen, wie sie bei der Schaufensterkrankheit auftreten. Die Ergebnisse zeigten eine eindeutige Abhängigkeit von der verabreichten Vitamin D-Dosis: Erst die Gabe von 4000 Einheiten pro Tag führte zu einer signifikanten Absenkung der Pulswellengeschwindigkeit um 10 % (Abb.3).
Abb. 3: Veränderung der Pulswellengeschwindigkeit durch die Verabreichung von Vitamin D (nach 8)
4-faches Risiko für Vitamin D-Unterversorgte
Eine brandaktuelle Studie (9) aus China (Juni 2019), zeigt nun den erstaunlichen Einfluss des Sonnen-Hormons auf das Risiko eine periphere arterielle Gefäßerkrankung zu entwickeln, wenn die Vitamin D-Serumwerte der Patienten untereinander verglichen werden. Wie der Abb. 4 zu entnehmen ist, konnten die Patienten mit den höchsten Werten (> 20 ng/ml) im Vergleich zu den Patienten mit den niedrigsten Werten (< 10 ng/ml), das Risiko einer peripheren arteriellen Verschlusskrankheit um beinahe das 4-fache verringern.
Abb. 4: Vitamin D zur Reduktion der Pulswellengeschwindigkeit bei Patienten mit Schaufensterkrankheit (periphere arterielle Verschlusskrankheit, paVk) (nach 9).
Noch deutlicher würde der Unterschied vermutlich ausfallen, wenn zusätzlich eine Gruppe einbezogen würde, welche die von uns empfohlenen Vitamin D-Spiegel zwischen 40-60 ng/ml aufweisen würde. Trauriger Nebenaspekt der Untersuchung ist allerdings die Tatsache, dass lediglich 20% der teilnehmenden Patienten Vitamin D-Spiegel oberhalb von 20 ng/ml aufwiesen.
Einfluss der UV-Strahlung auf das Herz-Kreislaufsystem
Einen neuen Aspekt fügt jetzt eine Studie von den Universitäten von Southampton und Edinburgh, UK, den seit langem bekannten Erkenntnissen hinzu: Sonnenlicht beeinflusst die Menge und Ausschüttung des Botenstoffs Stickoxide (nitric oxide, NO) in der Haut und den Übergang ins Blut. NO wiederum reguliert den Blutdruck, entspannt die Gefäße, senkt den Blutdruck und damit das Risiko von Herzinfarkt und Schlaganfall.
Und einmal mehr warnen mit diesen Ergebnissen die Autoren (10) vor übertriebener „Sonnenangst“ und exzessivem Sonnenschutz.
In den Versuchen wurden 24 gesunde Frauen und Männer über zweimal 20 Minuten auf der Sonnenbank mit UV-A-Licht bestrahlt.
Ergebnis: Die UV-A-Strahlen aktivieren den Stoffwechsel der reichlich in der Oberhaut vorhandenen Stickoxide und erhöhen so den NO-Spiegel im Blut und senken den Blutdruck, ohne den Vitamin D-Spiegel zu beeinflussen (dafür wäre eine UV-B-Bestrahlung notwendig).
Prof. Martin Feelisch, einer der Studienautoren: „Unsere Ergebnisse sind von erheblicher Bedeutung für die Diskussion um die Gesundheitswirkungen des Sonnenlichts und um die Rolle von Vitamin D in diesem Prozess. Es ist an der Zeit, die Chancen und Risiken des Sonnenlichts – auch jenseits von Vitamin D – für die menschliche Gesundheit neu zu bewerten. Es ist zweifellos notwendig, übertriebene Sonnenexposition und damit eine Hautkrebsgefahr zu vermeiden. Aber das Meiden von Besonnung aus Angst oder als Ausfluss bestimmter Lebensstile erhöht unnötig das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen.
Wir sind der Überzeugung, dass der NO-Stoffwechsel in der Haut, angestoßen von Sonnenlicht, ein wichtiger, bisher übersehener Faktor für die Gesundheit des Herz-Kreislauf-Systems ist.“
Fazit:
Zahlreiche Studien belegen, wie wichtig die Sonne mit ihrer UV-Strahlung und Vitamin D für die Erhaltung unserer Herz-Kreislauf-Gesundheit ist. Angesichts der Tatsache, dass Herz-Kreislauf-Erkrankungen der „Killer Nr. 1“ unter den Todesursachen sind, ist eine regelmäßige UV-Strahlenexposition und/oder eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D ein einfacher und dabei effektiver Weg um die Chancen auf ein gesundes und langes Leben zu erhöhen. Hier erfahren Sie mehr dazu, wie hoch der Vitamin D-Spiegel sein sollte und wie Sie ein gutes Vitamin D-Level erreichen können.
Quellen:
- Crowe, F. L., Thayakaran, R., Gittoes, N., Hewison, M., Thomas, G. N., Scragg, R., & Nirantharakumar, K. (2019, September 18). Non-linear associations of 25-hydroxyvitamin D concentrations with risk of cardiovascular disease and all-cause mortality: Results from The Health Improvement Network (THIN) database. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31541727.
- Gholami F, Moradi G et al (2019). The association between circulating 25-hydroxyvitamin D and cardiovascular diseases: a meta-analysis of prospective cohort studies. BMC Cardiovascular Disorders, 19(1). DOI: 10.1186/s12872-019-1236-7
- Nolte, K., Herrmann‐Lingen, C., Platschek, L., Holzendorf, V., Pilz, S., Tomaschitz, A., … Edelmann, F. (2019, February 19). Vitamin D deficiency in patients with diastolic dysfunction or heart failure with preserved ejection fraction. Retrieved from https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ehf2.12413.
- Wang, T. J., Pencina, M. J., Booth, S. L., Jacques, P. F., Ingelsson, E., Lanier, K., . . . Vasan, R. S. (2008). Vitamin D Deficiency and Risk of Cardiovascular Disease. Circulation, 117(4), 503-511.
- Judd, S. E., Nanes, M. S., Ziegler, T. R., Wilson, P. W., & Tangpricha, V. (2008). Optimal vitamin D status attenuates the age-associated increase in systolic blood pressure in white Americans: Results from the third National Health and Nutrition Examination Survey. The American Journal of Clinical Nutrition, 87(1), 136-141.
- Forman, J. P., Giovannucci, E., Holmes, M. D., Bischoff-Ferrari, H. A., Tworoger, S. S., Willett, W. C., & Curhan, G. C. (2007). Plasma 25-Hydroxyvitamin D Levels and Risk of Incident Hypertension. Hypertension, 49(5), 1063-1069.
- Olena Andrukhova et al., Vitamin D Is a Regulator of Endothelial Nitric Oxide Synthase and Arterial Stiffness in Mice, Molecular Endocrinology, Januar 2014, 28 (1)
- Raed, Anas; Bhagatwala, Jigar; Zhu, Haidong; Pollock, Norman K.; Parikh, Samip J.; Huang, Ying et al. (2017): Dose responses of vitamin D3 supplementation on arterial stiffness in overweight African Americans with vitamin D deficiency. A placebo controlled randomized trial. In: PloS one 12 (12), e0188424. DOI: 10.1371/journal.pone.0188424
- Yuan, J., Jia, P., Hua, L., Xin, Z., & Yang, J. (2019). Vitamin D deficiency is associated with risk of developing peripheral arterial disease in type 2 diabetic patients. BMC Cardiovascular Disorders, 19(1). doi:10.1186/s12872-019-1125-0
- Liu, D. et al., UVA Irradiation of Human Skin Vasodilates Arterial Vasculature and Lowers Blood Pressure Independently of Nitric Oxide Synthase, Journal of Investigative Dermatology, 2014
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Diagramme: Sebastian Weiß