Multiple Sklerose

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Deutlich weniger MS-Erkrankungen im sonnigen Süden

UV-Strahlung unterstützt den Aufbau eines gesunden Immunsystems und hilft diesem beim Schutz des Zentralen Nervensystems. Hinweise auf einen Zusammenhang von MS mit der Menge und Intensität der Sonnenstrahlen gibt es seit vielen Jahren.

Wo die Sonne häufiger und intensiver scheint – so etwa in Italien im Vergleich zu Norwegen – und wenn die Menschen sich häufiger und länger an der Sonne aufhalten, läuft das Immunsystem seltener aus dem Ruder. Autoimmunerkrankungen kommen seltener vor und verlaufen milder. So auch bei der Multiplen Sklerose. Das konnten Forscher aus sechs europäischen Ländern in einer Studie mit 4.700 Teilnehmern aus Italien und Norwegen nachweisen (4).

Tatsächlich sind die Fallzahlen bei der Multiplen Sklerose (MS) in Italien niedriger als in Norwegen: 116 Fälle pro 100.000 Einwohner im Land am Mittelmeer verglichen mit 160 Fällen in Norwegen im Jahr 2017. Auch in Amerika zeichnet sich ein ähnliches Bild ab, wenn die MS-Fallzahlen entsprechend den Breitengraden zugeordnet werden wie in folgender Abbildung 2 (5):

 

Abb.2: Abhängigkeit der Häufigkeit von MS vom Geburtsort junger amerikanischer Männer zum Zeitpunkt der Musterung (5).

Zur Beantwortung der Frage, ob und in welchem Ausmaß die Sonne die Entstehung und Entwicklung von MS beeinflusst, mussten die Forscher die Aufenthaltsdauer der Menschen an der Sonne und die Intensität der Sonnenstrahlen versuchen zu messen. Die Studienteilnehmer wurden also nach Art und Dauer ihrer Tätigkeit im Freien und an der Sonne befragt, nach ihren Ferienaufenthalten in südlichen Ländern, nach ihren Gewohnheiten in Bezug auf den Sonnenschutz, ihrem Hauttyp usw. 

Wie erwartet zeigten sich erhebliche Unterschiede beim Umgang mit der Sonne zwischen den an MS erkrankten und den gesunden Teilnehmern. In beiden Ländern erkrankten die Menschen mit einer geringen „Sonnen-Nutzung“ wesentlich häufiger an MS als Menschen mit häufigerem und längerem Aufenthalt an der Sonne. Das galt besonders für die jüngeren Altersgruppen – in Norwegen für die 13–18-Jährigen und in Italien für die Kleinkinder zwischen 0 und 5 Jahren. 

Bemerkenswert auch die Rolle der Sonnenschutzmittel. Regelmäßige Nutzung von Sonnencremes in jungen Jahren ging in Norwegen einher mit einem höheren MS-Risiko (4). 

„In unserer großen fallkontrollierten Studie zeigte sich ein erhöhtes MS-Risiko sowohl im Verhältnis zum Aufenthalt im Freien wie auch zum Gebrauch von Sonnenschutzmitteln,“ so das Fazit der Wissenschaftler. „Alle unsere Messungen deuten darauf hin, dass ein zu geringer Sonnen-Aufenthalt, vor allem im Kindes- und Jugendalter, das MS-Risiko im späteren Leben steigert (4).“ 

In Rahmen von zwei weiteren unabhängigen Studien wurde ebenso der Zusammenhang des Sonnenaufenthaltes und der Schweregrad von MS untersucht. Als Maß der Sonnenexposition wurden die Breitengrade angesehen, da die UV-Strahlung mit abnehmendem Breitengrad, also Richtung Äquator steigt. Vor Beginn der Studie konnte basierend auf verfügbaren Daten der Nation MS-Kohorte festgestellt werden, dass niedrigere Vitamin D-Spiegel bei höheren Breitengraden mit einem erhöhten Schweregrad von MS verbunden sind. 

Umgekehrt fand man in der Studie heraus, dass niedrigere Breitengrade (mehr Sonnenexposition, siehe Abb. 3) und ein hoher Vitamin D-Spiegel zur Reduktion des Risikos für Rückfälle und Anhäufungen von Behinderungen führen kann. Zusammenfassend konnte festgestellt werden, dass ein bewusster und an den Menschen individuell angepasster Aufenthalt in der Sonne zu einer Verbesserung von MS führen kann. 

Zusätzlich profitiert der Körper von weiteren förderlichen Funktionen des Sonnenhormons Vitamin D. Dabei wird nahegelegt, dass nicht nur Vitamin D als Mediator der ultravioletten Strahlung förderlich für die Verbesserung von MS ist, sondern auch weitere durch das Sonnenlicht ausgelöste Signalwege eine modulierende Rolle spielen könnten (6).

Abb. 3: Erdkugel mit den Breitengraden. In der Mitte entlang des Breitengrad 0, scheint die Sonne am stärksten. Mit zunehmendem Breiten verliert die Sonne an Intensität.

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UV-Strahlung: Erstaunliche Auswirkungen auf das Immunsystem 

Forscher der Universität Münster kommen bei Versuchen mit MS-Kranken ebenso wie in Tierversuchen zu dem Ergebnis: Moderate Sonnenstrahlung unterstützt den Aufbau eines gesunden Immunsystems und hilft diesem beim Schutz des Zentralen Nervensystems.

Prof. Karin Loser, eine der Studienautorinnen: „Aus der Behandlung der Schuppenflechte wissen wir, dass UV-Licht eine positive Wirkung auf das Immunsystem hat.“ Die Forscher gingen nun der Frage nach, ob diese Wirkung auch bei anderen Autoimmunerkrankungen nachweisbar sein könnte.

Über einen Zeitraum von sechs Wochen wurden neun MS-Patienten regelmäßig in einer eigens dafür konzipierten medizinischen Sonnenkammer bestrahlt. „Die Ergebnisse sind erstaunlich“, so Loser, „im Blut und in der Haut der Patienten fanden sich schon nach dem ersten Termin mehr regulatorische T-Zellen und dendritische Zellen als zuvor.“ Beide Zelltypen schützen das Immunsystem davor, sich bei einer Überreaktion selbst anzugreifen – dieser gefährliche Vorgang ist das zentrale Kennzeichen der Multiplen Sklerose.

Das Wissenschaftlerteam konnte 2014 nachweisen, dass die UV-B-Strahlung im Immunsystem von MS-Patienten einen komplexen Prozess auslöst: In der bestrahlten Haut bilden sich sogenannte tolerogene dendritische Zellen (Zellen, die für immunologische Toleranz gegenüber Selbstantigenen sorgen), die dann in angegliederten Lymphknoten regulatorische T-Zellen „ausbilden“.

Parallel konnten bei Mäusen die genauen molekularen Wege entschlüsselt werden, die bei der UV-B-Bestrahlung eine Rolle spielen: Die durch die UV-Strahlen gebildeten regulatorischen Zellen wandern aus der Haut zum Ort der Entzündung, also ins Blut, in die Knochen oder – wie bei der MS – in das Zentrale Nervensystem. Hier lösen sie eine schützende Reaktion des Immunsystems aus und drosseln so die selbstzerstörerische Autoimmunität. Allerdings ließ dieser Effekt schneller nach als die Sonnenbräune: Wurde die Behandlung auch nur für wenige Tage unterbrochen, verschlechterten sich Blutwerte und Immunstatus wieder – sowohl bei Mäusen als auch beim Menschen.

Die Ergebnisse zeigen klar, wie der Umweltfaktor UV-Licht die Entstehung und den Verlauf der Multiplen Sklerose beeinflusst. „Es gibt offenbar eine Achse zwischen Haut und Nervensystem. UV-B-Strahlung hat einen Einfluss auf die Immuntoleranz im Nervensystem. Der Einfluss ist kurzfristig, umkehrbar und geht weit über Effekte von Vitamin D allein hinaus“, so Prof. Heinz Wiendl, Direktor der Klinik für Allgemeine Neurologie der Universität Münster (7). 

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Vitamin D-Supplementation als Behandlung von MS  

Inzwischen liegt nicht nur eine Vielzahl von wissenschaftlichen Untersuchungen vor, die den Nutzen von Vitamin D belegen, sondern es wird auch die gezielte Therapie der Erkrankung mit Vitamin D diskutiert. Basis für diese Überlegungen ist eine klinische Studie, in der 12 Patienten mit Multipler Sklerose im klinischen Schub für einen Zeitraum von 28 Wochen Vitamin D in hohen Dosen verabreicht bekamen. Die tägliche Zufuhr lag zwischen 4.000 und 40.000 I.E. Vitamin D. 

Die Behandlung wurde ohne Komplikationen und Beschwerden bei den Behandelten durchgeführt. Während sich der klinische Verlauf der Erkrankung kurzfristig nicht änderte, ging die Anzahl der im Gehirn nachweisbaren Herde unter der Therapie auf die Hälfte zurück! Mit diesem Therapieversuch konnte somit nicht nur die gute Verträglichkeit von Vitamin D bei einer Verabreichung in hohen Dosen sondern auch der direkte Einfluss des Sonnenhormons auf die Multiple Sklerose gezeigt werden (8). 

Es gilt inzwischen als gesichert, dass eine Supplementierung mit Vitamin D bei Betroffenen, die einen Vitamin D-Mangel aufweisen, zumindest beim schubförmigen Verlauf der MS, signifikant die Schubrate, bei gleichzeitiger Behandlung von Immunmodulatoren, um 50 – 70 % senken kann. In einer im Jahr 2017 erschienenen Zusammenfassung zu dieser Thematik wird von einer Schubratensenkung von 50 – 70 % durch den vorteilhaften Effekt von Vitamin D berichtet, allerdings vornehmlich bei gleichzeitiger Behandlung mit Immunmodulatoren (IMT). Die Studie stellt zudem eine Plateaubildung mit Blick auf den sinnvoll zu erreichenden Vitamin D-Spiegel im Blut fest. Oberhalb von 60 ng/ml wurden keine weiteren positiven Effekte beobachtet. 

Das folgende Diagramm (Abb. 4) macht den positiven Effekt einer Vitamin D-Behandlung bei gleichzeitiger Einnahme von Immunmodulatoren deutlich. Die Balken stellen die rückläufige Häufigkeit der MS-Schübe in Prozent dar, wenn die Vitamin D-Spiegel der Patienten um 20 ng/ml erhöht wurden (9).

Abb. 4: Verringerung der Schubrate durch gleichzeitige Einnahme von Vitamin D und IMT’s (9).

Aber auch ohne gleichzeitige Behandlung mit IMTs gibt es signifikante Ergebnisse. Schon 2010 sind in einer Verträglichkeitsstudie deutliche immunmodulatorische Effekte und deutliche Schubratenreduktionen durch hohe Vitamin D-Gaben beobachtet worden (10). 

In einer Zusammenfassung von wissenschaftlichen Studien wurden die Erkenntnisse der Behandlung von Multipler Sklerose mit Vitamin D-Supplementation erfasst. Dabei wurde ein Zusammenhang von Vitamin D-Mangel mit Ausbruch und Fortschreiten von MS festgestellt (11).  

In einer schon älteren prospektiven Fall-Kontroll-Studie wurde bei Probanden, die bereits Vitamin D-Spiegel von mehr als 24 ng/ml aufwiesen, das MS-Risiko um 41% reduziert, wenn sie ihre Vitamin D-Konzentration um 20 ng/ml erhöhten! Ferner wurde festgestellt, dass Frauen die täglich ihren Vitamin D-Spiegel durch die Einnahme von 400 I.E. erhöhten das Risiko von MS um 41% senken konnten (12).  

Es gibt daher mögliche Annahmen negativer Mechanismen, die ein Vitamin D-Mangel hervorrufen könnte wie die Bildung fehlregulierter T-Helferzellen, zytotoxischer T-Lymphozyten, natürlicher Killerzellen und B-Zellen im Zentralnervensystem, welche zu einer Autoinflammation und folglich zur Zerstörung von Neuronen und Oligodendrozyten führt, was typisch bei MS zu beobachten ist. Des Weiteren zeigten Beobachtungen von Menschen mit MS, die sich für eine hochdosierte Ergänzung von Vitamin D (≥ 40.000 I.E./Tag), mit ärztlicher Begleitung und gleichzeitiger Anpassung der Ernährung, anstatt der konventionellen Behandlung entschieden, dass die neurologischen Symptome bemerkenswert reduziert werden konnten. Auch vergleichsweise niedrigere Dosen von 14.000 I.E. Vitamin D, brachten Linderung der Krankheitssymptome mit sich (13, 8).

Fazit: Diese Studien zeigen, dass die Rolle einer moderaten Vitamin D-Versorgung zur MS-Prävention und einer gezielten patientenspezifischen Gabe auch höherer Dosen in der Behandlung wesentlich sein kann. Des Weiteren geht daraus hervor, dass ein wichtiger Ansatz ist, auch die Ernährung und andere Kofaktoren (Sport, Schadstoffbelastung, Darmflora, Psyche) mit einzubeziehen und verschiedene Blickwinkel zu betrachten, um eine umfassende Versorgung des jeweiligen Patienten zu ermöglichen.  

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Quellen:

1. https://www.atlasofms.org/map/global/epidemiology/number-of-people-with-ms#about
2. Van der Mei IA, Ponsonby AL et al. Vitamin D levels in people with multiple sclerosis and community controls in Tasmania, Australia. Journal of neurology 2007;254(5):581–90
3. Smolders J, Moen SM et al (2011). Vitamin D in the healthy and inflamed central nervous system. Access and function. In: Journal of the neurological sciences 311 (1-2), S. 37–43. DOI: 10.1016/j.jns.2011.07.033
4. Bjørnevik, K., Riise, T., Casetta, I., Drulovic, J., Granieri, E., Holmøy, T., . . . Pugliatti, M. (2014). Sun exposure and multiple sclerosis risk in Norway and Italy: The EnvIMS study. Multiple Sclerosis Journal, 20(8), 1042-1049. doi:10.1177/1352458513513968
5. Acheson ED, Bachrach CA. The distribution of multiple sclerosis in U. S. veterans by birthplace. American journal of hygiene 1960;72:88–99. 10.1093/oxfordjournals.aje.a120137
6. Ostkamp, P., Salmen, A., Pignolet, B., Görlich, D., Andlauer, T. F. M., Schulte-Mecklenbeck, A., Gonzalez-Escamilla, G., Bucciarelli, F., Gennero, I., Breuer, J., Antony, G., Schneider-Hohendorf, T., Mykicki, N., Bayas, A., Then Bergh, F., Bittner, S., Hartung, H. P., Friese, M. A., Linker, R. A., . . . Rumbach, L. (2020). Sunlight exposure exerts immunomodulatory effects to reduce multiple sclerosis severity. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(1). https://doi.org/10.1073/pnas.2018457118
7. Breuer J, Schwab N, Schneider-Hohendorf T, Marziniak M, Mohan H, Bhatia U, Groß CC, Clausen BE, Weishaupt C, Luger TA, Meuth SG, Loser K, Wiendl H., UVB light attenuates the systemic immune response in CNS autoimmunity. Annals of Neurology, 28. April 2014
8. Kimball, S. M., Ursell, M. R., Oconnor, P., & Vieth, R. (2007). Safety of vitamin D3 in adults with multiple sclerosis. The American Journal of Clinical Nutrition, 86(3), 645-651. doi:10.1093/ajcn/86.3.645
9. Pierrot-Deseilligny, C., & Souberbielle, J. (2017). Vitamin D and multiple sclerosis: An update. Multiple Sclerosis and Related Disorders, 14, 35-45. doi:10.1016/j.msard.2017.03.014
10. Burton, J. M.; Kimball, S.; Vieth, R.; Bar-Or, A.; Dosch, H-M; Cheung, R. et al. (2010): A phase I/II dose-escalation trial of vitamin D3 and calcium in multiple sclerosis. In: Neurology 74 (23), S. 1852–1859. DOI: 10.1212/WNL.0b013e3181e1cec2.
11. Gandhi, F., Jhaveri, S., Avanthika, C., Singh, A., Jain, N., Gulraiz, A., Shah, P. & Nasir, F. (2021b). Impact of Vitamin D Supplementation on Multiple Sclerosis. Cureus. https://doi.org/10.7759/cureus.18487
12. Munger KL, Zhang SM, O’Reilly E, Hernán MA, Olek MJ, Willett WC, Ascherio A: Vitamin D intake and incidence of multiple sclerosis. Neurology. 2004, 62:60-5. 10.1212/01.wnl.0000101723.79681.38 
13. Charoenngam, N. & Holick, M. F. (2020). Immunologic Effects of Vitamin D on Human Health and Disease. Nutrients, 12(7), 2097. https://doi.org/10.3390/nu12072097

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Bilder und Abbildungen:

Titelbild oben: MQ-Illustrations / stock.adobe

Abbildung 1: Ashish / stock.adobe

Abbildung 2: Sebastian Weiß nach Quelle 3

Abbildung 3: Siberian Art / stock.adobde

Abbildung 4: Sebastian Weiß nach Quelle 9