Atemwegserkrankungen

Dass die UV-Strahlen der Sonne gegen Atemwegserkrankungen helfen und die Lungenfunktion verbessern, ist seit mehr als 100 Jahren bekannt. Dass dahinter das “Sonnenschein-Vitamin D″ steckt, ist eine Entdeckung aus jüngerer Zeit. Doch der immer kürzer gewordene Aufenthalt an der Sommersonne und die zusätzlichen Negativkampagnen über Vitamin D-Präparate führten  zu Vitamin D-Mangelversorgung bei Jung und Alt.

So konnte seit mehreren Jahren der Zusammenhang zwischen dem zunehmenden Vitamin D-Mangel im “Vitamin D-Winter”, von Oktober bis März, und Infektionen aller Art, mehrmals schlüssig nachgewiesen werden.


Der Artikel in Kürze:

› Asthma und Atemwegsinfektionen

› Vermeiden Sie Erkältungskrankheiten mit Vitamin D

› Vitamin D bei COPD


Je mehr Vitamin D im Blut, desto weniger Atemwegsinfektionen wie Asthma

Forscher aus Großbritannien sind in einer Untersuchung mit 6789 Teilnehmern der Frage nachgegangen, ob und in welchem Ausmaß sich die Versorgung mit Vitamin D auf Infektionen der Atemwege und der Lunge auswirkt. Das Ergebnis war eindeutig: Je höher der Vitamin D-Wert im Blut der Probanden, desto geringer die Wahrscheinlichkeit einer Atemwegsinfektion. Jeder Anstieg von nur 10 nmol/l senkte das Krankheitsrisiko jeweils um sieben Prozent (1).

Ein Beispiel ist das immer häufiger schon bei Kindern auftretende Asthma. Eine Gruppe von britischen Wissenschaftlern am Imperial College and King`s College in London unter Leitung von Prof. Atul Gupta bestätigte frühere Studienergebnisse (2), nach denen ein Mangel am Sonnenschein-Vitamin die Lungenfunktion bei Kindern und Jugendlichen einschränkt und die Symptome der Asthmaerkrankung deutlich verschlimmert. Das gilt vor allem für die schwere Form von Asthma, die mit Kortison kaum oder gar nicht zu behandeln ist.

Die Forscher vom King`s College untersuchten 86 Kinder, von denen 36 ein schweres und 26 ein “normales” Asthma aufwiesen. Die Kontrollgruppe von 24 Kindern war frei von Asthma oder anderen Atemwegserkrankungen. Vor allem die Kinder mit schwerem Asthma und niedrigen Vitamin D-Werten hatten häufiger und heftigere Asthma-Anfälle, als die Kinder, die zwar ebenso schwer erkrankt waren, aber deren Vitamin D-Spiegel im normalen Bereich lag: Je höher die Vitamin D-Werte, desto weniger häufig und weniger schwerwiegend die Anfälle.

Unsere Studie zeigt eindeutig, dass niedrige Vitamin D-Werte zu schlechteren Lungenfunktionen, zunehmendem Medikamenteneinsatz, heftigeren Asthma-Symptomen und einer Zunahme der glatten Atemwegsmuskulatur bei Kindern mit schwerem Asthma führt,” so Prof. Gupta.

Ein ähnliches Ergebnis ergab eine Studie aus dem Iran, bei der je 50 an Asthma erkrankte und ebenso viele gesunde Kinder und Jugendliche auf ihre Vitamin D-Spiegel getestet wurden. Je höher die Vitamin D-Werte waren, umso geringer die Chance einer Asthma-Erkrankung. Bei den asthmatischen Kindern zeigte sich ein deutlicher Zusammenhang zwischen dem Vitamin D-Spiegel und der Lungenfunktion (3).

Im Jahr 2009 wurde  in den USA die bis zu diesem Zeitpunkt größte Studie (Ginde) dieser Art mit über 18.000 Probanden veröffentlicht, die einen niedrigen Vitamin D-Spiegel ebenso mit Erkältungen und Grippefällen in Verbindung bringt. Patienten mit einem Vitamin D-Spiegel von unter 10 ng/ml waren zu 24% von derartigen Erkrankungen betroffen, während Teilnehmer mit mindestens 30 ng/ml nur zu 17 % betroffen waren (4).

Bei Asthmatikern konnte sogar ein 5,67-fach höheres Risiko, eine Erkältung oder Grippe zu entwickeln beobachtet werden, wenn ein Vitamin D-Mangel vorhanden war. Bei Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung zeigte sich ein 2,26-faches Risiko.

Der Hauptautor Dr. Adit Ginde fasst die Studie wie folgt zusammen:

„Die Ergebnisse unserer Studie sprechen für eine wichtige Rolle für Vitamin D bei der Vorbeugung gegen Infektionen der Atemwege wie Erkältungen und Grippe. Personen mit häufigen Lungenerkrankungen wie Asthma oder Emphysem können besonders anfällig für Infektionen der Atemwege durch Vitamin-D-Mangel sein.“

Bestätigt werden konnte die These im Jahr 2011 von einer deutschen Arbeit (Vitamin D Update). Erfasst wurden dabei 927 Teilnehmer, von denen 600 entweder Asthmatiker oder COPD-Patienten waren. Da der Vitamin D-Spiegel im Durchschnitt bei 16,1 ng/ml lag, wurde eine individuelle Aufsättigung nach dem Set-up-Schema von Dr. von Helden vorgenommen. Über das Ergebnis einer deutlichen Verbesserung der Infektproblematik freuten sich respektable 80% der Probanden (5).

Weiterhin wurden bei einer randomisierten, placebo-kontrollierten Doppelblindstudie von Dezember 2008 bis März 2009 167 Schulkinder beobachtet, von denen die Hälfte mit 1200 I.E./Tag Vitamin D versorgt wurden. Als Resultat wurde eine Risikoreduktion um 64% bei Influenza A und 83% bei Asthmaanfällen bei den Kindern festgestellt, die bis zu dieser Untersuchung noch keine anderen Vitamin D-Präparate eingenommen hatten (6).

Auch bei bereits an Asthma erkrankten Patienten glänzt Vitamin D als Schutzfaktor, wie folgendes Diagramm (Abb. 1&2), das eine Zusammenfassung von 7 evidenzbasierten Studien mit insgesamt 435 Kindern und 658 Erwachsenen, aufzeigt. Nach 4-12 Monate Beobachtungsdauer unter Vitamin D-Gabe, konnte eine 37 %-ige Risiko-Reduktion für eine kortisonbedürftige Exazerbation (Verschlechterung) nachgewiesen werden. Die asthmabedingten Anfälle und die damit einhergehende Anzahl der Krankenhausaufenthalte konnte durch die Verabreichung von Vitamin D halbiert werden (Abb. 1&2) (7).

Abb. 1: Ein niedriger Vitamin D-Spiegel verdoppelt die Wahrscheinlichkeit für einen Asthmaanfall (nach 7).

 

Abb. 2: Eine gezielte Supplementation mit Vitamin D reduziert das Risiko für einen Krankenhausaufenthalt auf die Hälfte (nach 7).

Erkältungskrankheiten könnten großteils vermieden werden

In der allgemeinen Bevölkerung bei uns in Deutschland ist die Diskussion über einen Mangel an Vitamin D als Ursache für das gehäufte Auftreten von Erkältungskrankheiten in den Wintermonaten weit verbreitet. Bereits 2006 erschien eine erste Veröffentlichung, die die von der Jahreszeit abhängigen Grippeepidemien mit der reduzierten Produktion des Sonnenhormons in den Wintermonaten in Verbindung brachte (8).

Die These wird durch weitere Publikationen unterstützt: Finnische Wissenschaftler bestimmten beispielsweise die Vitamin D-Werte bei 800 Soldaten. In den anschließenden sechs Monaten wurde die Häufigkeit der aufgetretenen Erkältungen registriert. Die Gruppe mit den niedrigsten Vitamin D-Werten hatte doppelt so viele Infekt bedingte Ausfalltage wie die Gruppe mit den höchsten Vitamin D-Spiegeln (9).

Eine 2017 veröffentlichte Metastudie umfasste 25 randomisierte Einzelstudien mit über 11.000 Teilnehmern im Alter von 0 – 95 Jahren. Sie zeigte bei jenen Probanden mit ausgeprägtem Vitamin D-Mangel (<10 ng/ml), eine um 70 % geringere Wahrscheinlichkeit eine akute Atemwegsinfektion zu entwickeln, wenn sie regelmäßig mit ausreichend Vitamin D versorgt wurden (9). Den Teilnehmern mit höheren Vitamin D-Spiegeln (>10 ng / ml) konnte eine Risikoreduzierung um 25% attestiert werden (10).

Auch eine 2015 veröffentlichte Auswertung (10) an 3921 Patienten ergab ein um 33 % höheres Risiko an einer sinonasalen Infektion zu erkranken, wenn der Vitamin D-Spiegel im Serum unter 20 ng/ml lag.


Vitamin D bei COPD

Ca. 6,8 Millionen Menschen in Deutschland leiden an einer irreversiblen COPD-Erkrankung, die im Laufe der Zeit immer stärker wird (Exazerbation) und im weiteren Verlauf bis zum Tod führen kann. Die häufigsten Anzeichen sind Atemnot, Schweregefühl, Husten und Auswurf. Vitamin D schützt nicht nur präventiv vor der Atemwegserkrankung, sondern kann darüber hinaus die typisch mit ihr einhergehende Exazerbation unterdrücken.

Eine chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (engl. chronic obstructive pulmonary disease oder kurz COPD) kann sowohl die Bronchien als auch das Lungengewebe selbst betreffen. Eine der häufigsten Ursachen sind neben dem Rauchen langfristiger Kontakt mit gesundheitsschädlichem Staub oder mit bestimmten Chemikalien.

Da es sich dabei um eine progrediente Atemwegserkrankung handelt, die sich in der Regel im Laufe der Zeit verschlechtert und zum Abbau der Lungenfunktion führt, ist die Exazerbation, also die Verschlechterung des Zustandes, ein wichtiger Indikator für den Erfolg einer Therapie.

Eine 2015 publizierte systematische Literaturrecherche (11), bestehend aus insgesamt 18 Studien, kommt zum Ergebnis, dass Vitamin D-Supplementierung COPD-Exazerbationen verhindern kann. Die Schwere des Vitamin D-Mangels war mit der Intensität der Krankheit assoziiert. Das bedeutet, dass ein schwerer Vitamin D-Mangel vor allem dort vorhanden war, wo auch ein stark ausgeprägtes COPD-Krankheitsgeschehen vorhanden war und umgekehrt.

10 Jahre höhere Lebenserwartung mit höheren Vitamin D-Spiegeln

Eine groß angelegte dänische Studie aus dem Jahr 2018 (12) mit über 35.000 Teilnehmern im Alter zwischen 20-100 Jahre bringt sogar die Lebenserwartung von COPD-Patienten mit dem Vitamin D-Spiegel in Zusammenhang. Die mittlere Lebenserwartung bei spirometrischer COPD-Patienten lag demnach bei 70,2 Jahren, wenn der Vitamin D-Spiegel < 5 ng/ml betrug. 10 Jahre länger lebten COPD-Patienten mit Vitamin D-Spiegeln von >= 20 ng/ml!

Bei der klinischen COPD betrug die Lebenserwartung bei extremem Vitamin D-Mangel (< 5 ng/ml) 69,0 und 76,2 Jahre bei Patienten mit Vitamin D-Spiegeln über 20 ng/ml.

96,7 % geringere COPD-Exazerbation durch Vitamin D

Eine Vitamin D-Supplementierung hat einen signifikanten Effekt auf die Reduzierung der Anzahl akuter Exazerbationen bei COPD-Patienten, wenn es über einen längeren Zeitraum verabreicht wird. So lautet das Fazit einer randomisierten Kontrollstudie (13) mit 120 Patienten aus Pakistan. Bei Patienten, die 6 Monate lang mit 2000 I.E. Vitamin D täglich versorgt wurden, konnte die Exazerbation von 100% auf bemerkenswerte 3% reduziert werden. Ein weiterer aussagekräftiger Beleg für die therapeutische Wirkung von Vitamin D bei COPD-Patienten!


Fazit:

Epidemiologische Daten belegen, dass veränderbare Umweltfaktoren wie der Vitamin D-Mangel einen signifikanten negativen Einfluss auf das Krankheitsgeschehen bei Asthma und COPD sowie bei banalen Atemwegsinfekten haben. Ergänzende Laboruntersuchungen zeigen die Mechanismen, die Vitamin D befähigen, Exazerbationen der Krankheiten zu reduzieren. Dabei ist von besonderer Bedeutung die Eigenschaft von Vitamin D, steroid-sensitive, regulatorische T-Zellen zu fördern und Entzündungen zu verhindern. Neuere Metaanalysen von klinischen Studien haben eine signifikante Evidenz dafür ergeben, dass eine Korrektur des Vitamin D-Mangels bei akuten Infekten und chronischen Lungenerkrankungen einen positiven Effekt hat. Eine tägliche Supplementation mit Vitamin D ist daher eine sichere sowie effektive und darüber hinaus noch kostengünstige Maßnahme bei diesen Patienten.


Quellen:

  1. Hyppönen et al., Vitamin D status has a linear association with seasonal infections and lung function in British adults,  British Journal of Nutrition, 2011
  2. Atul Gupta et al., Relationship Between Serum Vitamin D, Disease Severity and Airway Remodeling in Children with Asthma, Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, September 8, 2011
  3. Soheila Alyasin, The Relationship Between Serum 25 Hydroxy Vitamin D Levels and Asthma in Children, Allergy Asthma Immunol Res. 2011 Oct;3(4):251-5
  4. Ginde, A. A. (2009, February 23). Association Between Serum 25-Hydroxyvitamin D Level and Upper Respiratory Tract Infection in the Third National Health and Nutrition Examination Survey. Retrieved from https://jamanetwork.com/journals/jamainternalmedicine/fullarticle/414815
  5. Teutemacher H, Trötschler H, Deimling A, FÄ Pneumologie Substitution von Vitamin D bei Patienten mit Asthma und COPD Vitamin D-Update 2011, Berlin
  6. Urashima, M., Segawa, T., Okazaki, M., Kurihara, M., Wada, Y., & Ida, H. (2010). Randomized trial of vitamin D supplementation to prevent seasonal influenza A in schoolchildren. The American Journal of Clinical Nutrition, 91(5), 1255-1260. doi:10.3945/ajcn.2009.29094
  7. Martineau, A., Takeda, A., Nurmatov, U., Sheikh, A., & Griffiths, C. J. (2015). Vitamin D for the management of asthma. Cochrane Database of Systematic Reviews. doi:10.1002/14651858.cd01151
  8. Cannell JJ, Vieth R, Umhau JC, Holick MF, Grant WB, Madronich S, Garland CF, Giovannucci E. Epidemic influenza and vitamin D. Epidemiology and infection 2006;134(6):1129–40.
  9. Laaksi I, Ruohola JP, Tuohimaa P, Auvinen A, Haataja R, Pihlajamäki H, Ylikomi T. An association of serum vitamin D concentrations < 40 nmol/L with acute respiratory tract infection in young Finnish men. American Journal of Clinical Nutrition 2007;86(3):714–7.
  10. Martineau, A. R., Jolliffe, D. A., Hooper, R. L., Greenberg, L., Aloia, J. F., Bergman, P., . . . Camargo, C. A. (2017, February 15). Vitamin D supplementation to prevent acute respiratory tract infections: Systematic review and meta-analysis of individual participant data. Retrieved from https://www.bmj.com/content/356/bmj.i6583
  11. Gesundheitsreport 2018 Arbeitsunfähigkeiten, der Techniker Versicherung Deutschland.
  12. Ramos-Martínez, E.; López-Vancell, M. R.; Fernández de Córdova-Aguirre, J. C.; Rojas-Serrano, J.; Chavarría, A.; Velasco-Medina, A.; Velázquez-Sámano, G. (2018): Reduction of respiratory infections in asthma patients supplemented with vitamin D is related to increased serum IL-10 and IFNγ levels and cathelicidin expression. In: Cytokine 108, S. 239–246. DOI: 10.1016/j.cyto.2018.01.001.
  13. Zhu, Biyuan; Zhu, Biqing; Xiao, Chaolie; Zheng, Zhiwen (2015): Vitamin D deficiency is associated with the severity of COPD. A systematic review and meta-analysis. In: International journal of chronic obstructive pulmonary disease 10, S. 1907–1916. DOI: 10.2147/COPD.S89763.