Der optimale Vitamin D-Spiegel

Der optimale Vitamin D-Spiegel

Viele institutionelle und staatliche Organisationen konnten sich trotz zahlreicher Appelle führender Vitamin D-Forscher bis heute noch immer nicht durchringen, wenigstens den Vitamin D-Mangelgrenzwert von 20 ng/ml auf 30 ng/ml anzuheben. Folgt man beispielsweise der Deutschen Gesellschaft für Ernährung oder dem Robert Koch-Institut, so könnte man meinen, dass alle Werte über der 20 ng/ml-Marke völlig ausreichend sind. In diesem Beitrag belegen wir, warum Ihr Vitamin D-Spiegel eher zwischen 40-60 ng/ml oder eventuell sogar darüber liegen sollte.

Viele Jahrzehnte war es üblich, Referenzwerte (Normalwerte) im Blut dadurch festzulegen, dass die Messwerte bei einer Anzahl von „Normalpersonen“ bestimmt wurden. Als normal werden solche Ergebnisse bezeichnet, die bei 95 Prozent aller gesunden Untersuchten gefunden werden. Unabhängig davon, dass die Referenzbereiche für ein und denselben Parameter – abhängig von der verwendeten Analysemethode und dem Messgerät – stark variabel sind, wurde man sich in den vergangenen Jahren zunehmend der Problematik bewusst, dass die Auswahl der „Normalpersonen“ schwierig und mit Blick auf das gewählte Verfahren mehr als fraglich ist. Angesichts der weit verbreiteten chronischen Krankheiten und den in der Regel bereits Jahre vor dem Krankheitsnachweis bestehenden Stoffwechselstörungen der Bevölkerung, kann dies sicherlich nicht (mehr) einfach eine repräsentative Auswahl aus der Bevölkerung sein.


Gute Parathormonspiegel erst ab 40 ng/ml

Eine korrektere Vorgehensweise für die Festlegung eines Normalbereiches ist die Dokumentation des Vitamin D-Gegenspielers namens Parathormon (PTH), das wie das Vitamin D für den Kalziumstoffwechsel im Blut zuständig ist. Sinkt der Vitamin D-Spiegel im Blut ab und ist damit die Kalziumaufnahme aus dem Darm nicht mehr sichergestellt, steigt kompensatorisch das Parathormon im Serum an, wodurch vermehrt Calcium aus den Knochen mobilisiert und somit die Grundlage für Osteoporose geschaffen wird.

Bezeichnenderweise finden sich die niedrigsten Parathormonwerte in einem Vitamin D-Bereich von > 40 ng/ml (1).


Knochenaufbau erst ab 30 ng/ml aufwärts

Hamburger Osteologen haben einen weiteren, eleganten Nachweis für die physiologische Untergrenze des Sonnenhormons im Blut geführt (8). Sie konnten auf der Basis von Knochenbiopsien zeigen, dass unterhalb von 30 ng/ml die Verkalkung des neu gebildeten Osteoids im Knochen nicht mehr gewährleistet ist (Abb. 2). Dadurch entsteht eine Osteomalazie, die im kindlichen Alter als Rachitis bezeichnet wird und seit der Einführung der generellen Vitamin D-Supplementation bei Säuglingen dadurch weitestgehend verschwunden ist.

Abb. 2: Personen mit Vitamin D-Werten <30 ng/ml zeigen elektronenmikroskopisch eine reduzierte Knochendichte (A) und histomorphometrisch (die quantitative Untersuchung der mikroskopischen Organisation und Struktur eines Gewebes) eine vermehrte Osteoidbildung (C) gegenüber Personen mit Vitamin D-Werten > 30 ng/ml (B und D) (3).


Niedrigste Sterblichkeit ab 40-50 ng/ml

Auch im Rahmen klinisch-epidemiologischer Untersuchungen finden sich deutliche Hinweise, dass der untere Referenzwert des Vitamin D-Spiegels eher bei 30 oder 40 ng/ml zu suchen ist als bei 20 ng/ml. So zeigt eine Meta-Analyse aus 32 Studien zur allgemeinen Sterblichkeit in Abhängigkeit vom Vitamin D-Spiegel eine gesteigerte Mortalität unterhalb eines Wertes von 40 ng/ml (Abb. 1, (nach 2)).

 

Abb 1: Deutliche Zunahme der allgemeinen Mortalität bei einem Vitamin D Spiegel unterhalb von 40 ng/ml (nach 2).


Vitamin D erst ab 48 ng/ml in Muttermilch

Ein weiterer, physiologischer Parameter ist der Übertritt von Vitamin D der Mutter in die Muttermilch. Dies geschieht sogar erst ab einem Vitamin-Spiegel > 48 ng/ml (4). Aus diesem Zusammenhang erklärt sich, warum infolge des weit verbreiteten Vitamin D-Mangels der Mütter die Muttermilch praktisch frei von Vitamin D ist (was früher auch bei gestillten Kindern zu Rachitis geführt hat). Umgekehrt konnte gezeigt werden, dass durch eine ausreichend hohe Supplementation der Mutter (6400 I.E./Tag) ein für die kindliche Versorgung adäquater Vitamin D Spiegel in der Muttermilch erreicht wird (5).

Noch mehr Argumente, die sich für höhere Vitamin D-Spiegel aussprechen, finden Sie auf unserer Hauptseite zu diesem Thema!


Sind auch 40-60 ng/ml zu niedrig angesetzt?

Neueste Erkenntnisse stellen aber nun sogar den bislang von führenden Vitamin D-Forschern festgelegten optimalen Vitamin D-Spiegel von 40-60 ng/ml infrage. Einer dieser Vitamin D-Koryphäen ist Michael Holick. Er publizierte  im November 2019 eine randomisierte placebokontrollierte Doppelblindstudie, bei der die Genaktivität nach verschieden hohen Vitamin D-Verabreichungen beobachtet wurde (Abb. 3). Die 30 Probanden wurden dabei 6 Monate lang in drei Gruppen  mit Vitamin D-Dosen von jeweils 10.000 I.E., 4000 I.E. und 600 I.E. täglich versorgt. Die bahnbrechende Erkenntnis dieser Studie fand sich bei den höchst dosierten Teilnehmern, denn hier führten die beachtlichen mittleren Vitamin D-Spiegel von 78,8 ng/ml zu einer Hoch- bzw. Runterregulierung von insgesamt 1289 Genen. Die Gruppe, die mit 4000 I.E. supplementiert wurde und deren Spiegel dadurch bei 40,8 ng/ml lag, konnte immerhin noch 320 Gene regulieren, während es die niedrig dosierte Gruppe (600 I.E.) nur auf einen Spiegel von 24,3 ng/ml und eine Regulation von lediglich 162 Genen brachte (9). Eine volle Entfaltung des Vitamin D scheint demnach also erst bei Spiegeln von deutlich über 60 ng/ml stattzufinden, natürlich nur bei täglicher Gabe, was wir in einem anderem Artikel bereits aufbereitet haben.

Abb. 3: Regulierung der Gene in Abhängigkeit von der  täglich zugeführten Vitamin D-Menge und dem damit einhergehenden Vitamin D-Spiegel (nach 6).

Ferner wurden bei dieser Studie auch die Kalzium- und Parathormonwerte, auf die wir weiter oben bereits eingegangen sind, bei allen 30 Probanden in regelmäßigen Abständen kontrolliert. Bei allen 3 Gruppen gab es keine signifikanten Veränderungen des Kalziumspiegels, jedoch nahm der Parathormonspiegel um 17,5% bzw. 33,3% nach 16 Wochen in der 4000er und der 10.000er-Gruppe ab und pendelte sich auf diesem Niveau für die restliche Studiendauer ein.


Fazit: Der Vitamin D-Spiegel sollte sich stets oberhalb der 30 ng/ml-Mangelgrenze (optimal zwischen 40 - 60 ng/ml) befinden. Ansonsten erfolgt ein kompensatorischer Anstieg des Parathormons, das ersatzweise Kalzium aus den Knochen mobilisiert, um den erforderlichen Kalziumspiegel im Blut aufrecht zu erhalten. Die zahlreichen anderen positiven Wirkungen von Vitamin D im Körper kann das Parathormon bei einem Vitamin D-Mangel jedoch nicht ausgleichen. Der Optimalwert von 40-60 ng/ml ist allerdings nicht als dauerhafte Größe anzusehen und könnte sich in den nächsten Jahren, sollten sich die Untersuchung von Dr. Holick (6) und seinen Kollegen bestätigen, nochmals nach oben hin verschieben.

Quellenangaben:

  1. Ginde, A. A., Wolfe, P., Camargo, C. A., & Schwartz, R. S. (2012, January). Defining vitamin D status by secondary hyperparathyroidism in the U.S. population. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21606669.
  2. Domarus, Christoph von; Brown, Jonathan; Barvencik, Florian; Amling, Michael; Pogoda, Pia (2011): How much vitamin D do we need for skeletal health? In: Clinical orthopaedics and related research 469 (11), S. 3127–3133.
  3. Garland, C. F., Kim, J. J., Mohr, S. B., Gorham, E. D., Grant, W. B., Giovannucci, E. L., … Heaney, R. P. (2014, August). Meta-analysis of all-cause mortality according to serum 25-hydroxyvitamin D. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24922127.
  4. Hollis, Bruce W.; Wagner, Carol L.; Howard, Cynthia R.; Ebeling, Myla; Shary, Judy R.; Smith, Pamela G. et al. (2015): Maternal Versus Infant Vitamin D Supplementation During Lactation: A Randomized Controlled Trial. In: Pediatrics 136 (4), S. 625–634. DOI: 10.1542/peds.2015-1669
  5. Wagner, Carol L.; Hulsey, Thomas C.; Fanning, Deanna; Ebeling, Myla; Hollis, Bruce W. (2006): High-dose vitamin D3 supplementation in a cohort of breastfeeding mothers and their infants: a 6-month follow-up pilot study. In: Breastfeeding medicine : the official journal of the Academy of Breastfeeding Medicine 1 (2), S. 59–70. DOI: 10.1089/bfm.2006.1.59
  6. 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-

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Der optimale Vitamin D-Spiegel

Der optimale Vitamin D-Spiegel

Wo befindet sich der optimale Vitamin D-Spiegel und anhand welcher Referenzen kann dieser überhaupt festgelegt werden? In diesem Artikel versuchen wir ein Verständnis dafür zu vermitteln, warum die alten Grenzwerte unbedingt nach oben hin korrigiert werden sollten, ohne eine abschließende Antwort auf diese viel diskutierte Frage geben zu können. Denn aktuelle Forschungen sprechen sich für deutlich höhere Vitamin D-Spiegel als die von führenden Vitamin D-Forschern bis vor kurzem genannten Werte aus.

Viele Jahrzehnte war es üblich, Referenzwerte (Normalwerte) im Blut dadurch festzulegen, dass die Messwerte bei einer Anzahl von „Normalpersonen“ bestimmt wurden. Als normal werden solche Ergebnisse bezeichnet, die bei 95 Prozent aller gesunden Untersuchten gefunden werden. Unabhängig davon, dass die Referenzbereiche für ein und denselben Parameter – abhängig von der verwendeten Analysemethode und dem Messgerät – stark variabel sind, wurde man sich in den vergangenen Jahren zunehmend der Problematik bewusst, dass die Auswahl der „Normalpersonen“ schwierig und mit Blick auf das gewählte Verfahren mehr als fraglich ist. Angesichts der weit verbreiteten chronischen Krankheiten und den in der Regel bereits Jahre vor dem Krankheitsnachweis bestehenden Stoffwechselstörungen der Bevölkerung, kann dies sicherlich nicht (mehr) einfach eine repräsentative Auswahl aus der Bevölkerung sein.


Gute Parathormonspiegel erst ab 40 ng/ml

Eine korrektere Vorgehensweise für die Festlegung eines Normalbereiches, ist die Dokumentation des Vitamin D-Gegenspielers namens Parathormon (PTH), das wie das Vitamin D für den Kalziumstoffwechsel im Blut zuständig ist. Sinkt der Vitamin D-Spiegel im Blut ab und ist damit die Kalziumaufnahme aus dem Darm nicht mehr sichergestellt, steigt kompensatorisch das Parathormon im Serum an, wodurch vermehrt Calcium aus den Knochen mobilisiert wird.

Bezeichnenderweise finden sich die niedrigsten Parathormonwerte in einem Vitamin D-Bereich von > 40 ng/ml (1).


Knochenaufbau erst ab 30 ng/ml aufwärts

Hamburger Osteologen haben einen weiteren, eleganten Nachweis für die physiologische Untergrenze des Sonnenhormons im Blut geführt (2). Sie konnten auf der Basis von Knochenbiopsien zeigen, dass unterhalb von 30 ng/ml die Verkalkung des neu gebildeten Osteoids im Knochen nicht mehr gewährleistet ist (Abb. 2). Dadurch entsteht eine Osteomalazie, die im kindlichen Alter als Rachitis bezeichnet wird und seit der Einführung der generellen Vitamin D-Supplementation bei Säuglingen dadurch weitestgehend verschwunden ist.

Abb. 2: Personen mit Vitamin D-Werten <30 ng/ml zeigen elektronenmikroskopisch eine reduzierte Knochendichte (A) und histomorphometrisch (die quantitative Untersuchung der mikroskopischen Organisation und Struktur eines Gewebes) eine vermehrte Osteoidbildung (C) gegenüber Personen mit Vitamin D-Werten > 30 ng/ml (B und D) (2).


Niedrigste Sterblichkeit ab 40-50 ng/ml

Auch im Rahmen klinisch-epidemiologischer Untersuchungen finden sich deutliche Hinweise, dass der untere Referenzwert des Vitamin D-Spiegels eher bei 30 oder 40 ng/ml zu suchen ist als bei 20 ng/ml. So zeigt eine Meta-Analyse aus 32 Studien zur allgemeinen Sterblichkeit in Abhängigkeit vom Vitamin D Spiegel eine gesteigerte Mortalität unterhalb eines Wertes von 40 ng/ml (Abb. 1, (nach 2)).

Abb 1: Deutliche Zunahme der allgemeinen Mortalität bei einem Vitamin D-Spiegel unterhalb von 40 ng/ml (nach 3).


Vitamin D erst ab 48 ng/ml in Muttermilch

Ein weiterer, physiologischer Parameter ist der Übertritt von Vitamin D der Mutter in die Muttermilch. Dies geschieht sogar erst ab einem Vitamin-Spiegel > 48 ng/ml (4). Aus diesem Zusammenhang erklärt sich, warum infolge des weit verbreiteten Vitamin D Mangels der Mütter die Muttermilch praktisch frei von Vitamin D ist (was früher auch bei gestillten Kindern zu Rachitis geführt hat). Umgekehrt konnte gezeigt werden, dass durch eine ausreichend hohe Supplementation der Mutter (6400 I.E./Tag) ein für die kindliche Versorgung adäquater Vitamin D-Spiegel in der Muttermilch erreicht wird (5).


Primaten in freier Natur mit Vitamin D-Spiegeln über 60 ng/ml

Doch es gibt noch mehr Hinweise aus der Natur, die sich nicht minder für einen höheren Vitamin D-Spiegel jenseits der von der DGE (Deutsche Gesellschaft für Ernährung) und anderen Institutionen festgelegten 20 ng/ml aussprechen. Die uns artverwandten Affen weisen beispielsweise deutlich höhere Vitamin D-Werte im Blut auf, zumindest solange sie in freier Wildbahn leben und nicht eingesperrt im Zoo oder Labor. Bei Schwarzbüschelaffen wurde bei einer Untersuchungen von 15 Wildtieren ein Vitamin D-Spiegel von 61,7 ng/ml ermittelt (6). Bei Makaken-Affen die in Sri Lanka in freier Wildbahn eine natürliche Lebensart an den Tag legen, konnte ein durchschnittlicher Vitamin D-Spiegel von 61,3 ng/ml gemessen werden (7).


Auch Naturvölker weisen höhere Vitamin D-Spiegel auf

Wir müssen uns aber nicht zwangsläufig an Affen orientieren, wenn wir den optimalen Vitamin D-Spiegel herausfinden wollen. Auch Naturvölker, die abseits der Zivilisation leben, zeigen uns, dass ein höherer Vitamin D-Spiegel als er bei uns vorzufinden ist, eher natürlichen Ursprungs zu sein scheint. So wurden bei einer 2013 veröffentlichten Studie 5 ostafrikanische ethnische Gruppen (Maasai, Hadzabe, Menschen aus Same, Sengerema, Ukerewe) über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg beobachtet. Der Mittelwert aller untersuchten Probanden belief sich auf 46 ng/ml wobei schwangere Frauen höhere Werte aufwiesen als nicht nicht Schwangere (8).

Diese Beispiele aus der Stoffwechselphysiologie und aus den Beobachtungen der Natur belegen eindeutig, dass der von immer mehr Experten geforderte untere Grenzwert von 40 ng/ml für das Sonnenhormon im Blut nicht auf einer willkürlichen oder gar fehlerhaften Festlegung beruht, sondern physiologischen Vorgaben entspricht und die Voraussetzung für eine regelrechte und damit gesunde Stoffwechselsituation im Körper darstellt.

Es deutet zusammenfassend vieles darauf hin, dass die katastrophale Vitamin D-Versorgung der zivilisierten Bevölkerung im Gegensatz zu Naturvölkern und Primaten hauptsächlich mit den Veränderungen des Lebensstils ersterer Gruppe in Zusammenhang steht. Bezogen auf unsere Breitengrade lässt sich der epidemische Vitamin D-Mangel in der Bevölkerung multikausal nicht nur auf die zu geringe Sonnenexposition in den Sommermonaten, sondern auch auf die nicht mehr vorhandenen Vitamin D-Quellen aus der Nahrung, vor allem aus den fettigen Vitamin D-reichen Fischen zurückführen, die vor Jahrhunderten noch zahlreich in heimischen Gewässern vorzufinden waren.


Sind auch 40-60 ng/ml zu niedrig angesetzt?

Neueste Erkenntnisse stellen aber nun sogar den bislang von führenden Vitamin D-Forschern festgelegten optimalen Vitamin D-Spiegel von 40-60 ng/ml infrage. Einer dieser Vitamin D-Koryphäen ist Michael Holick. Er publizierte  im November 2019 eine randomisierte placebokontrollierte Doppelblindstudie, bei der die Genaktivität nach verschieden hohen Vitamin D-Verabreichungen beobachtet wurden (Abb. 3). Die 30 Probanden wurden dabei 6 Monate lang in drei Gruppen  mit Vitamin D-Dosen von jeweils 10.000 I.E., 4000 I.E. und 600 I.E. täglich versorgt. Die bahnbrechende Erkenntnis dieser Studie fand sich bei den höchst dosierten Teilnehmern, denn hier führten die beachtlichen mittleren Vitamin D-Spiegel von 78,8 ng/ml zu einer Hoch- bzw. Runterregulierung von insgesamt 1289 Genen. Die Gruppe, die mit 4000 I.E. supplementiert wurde und deren Spiegel dadurch bei 40,8 ng/ml lagen, konnte immerhin noch 320 Gene regulieren, während es die niedrig dosierte Gruppe (600 I.E.) nur auf einen Spiegel von 24,3 ng/ml und eine Regulation von lediglich 162 Genen brachte (9). Eine volle Entfaltung des Vitamin D scheint demnach also erst bei Spiegeln von deutlich über 60 ng/ml stattzufinden, natürlich nur bei täglicher Gabe was wir in einem anderem Artikel bereits aufbereitet haben.

Abb. 3: Regulierung der Gene in Abhängigkeit von der  täglich zugeführten Vitamin D-Menge und dem damit einhergehendem Vitamin D-Spiegel (nach 9).

Ferner wurden bei dieser Studie auch die Kalzium- und Parathormonwerte, auf die wir weiter oben bereits eingegangen sind, bei allen 30 Probanden in regelmäßigen Abständen kontrolliert. Bei allen 3 Gruppen gab es keine signifikanten Veränderungen des Kalziumspiegels, jedoch nahm der Parathormonspiegel um 17,5% bzw. 33,3% nach 16 Wochen in der 4000er und der 10.000er-Gruppe ab und pendelte sich auf diesem Niveau für die restliche Studiendauer ein.


Fazit: Der Vitamin D-Spiegel sollte sich stets oberhalb von der 30 ng/ml-Mangelgrenze (optimal zwischen 40 – 60 ng/ml) befinden. Ansonsten erfolgt ein kompensatorischer Anstieg des Parathormons, das ersatzweise Kalzium aus den Knochen mobilisiert, um den erforderlichen Kalziumspiegel im Blut aufrecht zu erhalten. Die zahlreichen anderen positiven Wirkungen von Vitamin D im Körper kann das Parathormon bei einem Vitamin D-Mangel jedoch nicht ausgleichen. Der Optimalwert von 40-60 ng/ml ist allerdings nicht als dauerhafte Größe anzusehen und könnte sich in den nächsten Jahren, sollten sich die Untersuchung von Dr. Holick (9) und seinen Kollegen bestätigen, nochmals nach oben hin verschieben.


Quellen:

  1. Ginde, A. A., Wolfe, P., Camargo, C. A., & Schwartz, R. S. (2012, January). Defining vitamin D status by secondary hyperparathyroidism in the U.S. population. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21606669.
  2. Domarus, Christoph von; Brown, Jonathan; Barvencik, Florian; Amling, Michael; Pogoda, Pia (2011): How much vitamin D do we need for skeletal health? In: Clinical orthopaedics and related research 469 (11), S. 3127–3133.
  3. Garland, C. F., Kim, J. J., Mohr, S. B., Gorham, E. D., Grant, W. B., Giovannucci, E. L., … Heaney, R. P. (2014, August). Meta-analysis of all-cause mortality according to serum 25-hydroxyvitamin D. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24922127.
  4. Hollis, Bruce W.; Wagner, Carol L.; Howard, Cynthia R.; Ebeling, Myla; Shary, Judy R.; Smith, Pamela G. et al. (2015): Maternal Versus Infant Vitamin D Supplementation During Lactation: A Randomized Controlled Trial. In: Pediatrics 136 (4), S. 625–634. DOI: 10.1542/peds.2015-1669
  5. Wagner, Carol L.; Hulsey, Thomas C.; Fanning, Deanna; Ebeling, Myla; Hollis, Bruce W. (2006): High-dose vitamin D3 supplementation in a cohort of breastfeeding mothers and their infants: a 6-month follow-up pilot study. In: Breastfeeding medicine : the official journal of the Academy of Breastfeeding Medicine 1 (2), S. 59–70. DOI: 10.1089/bfm.2006.1.59
  6. Teixeira, D. S., Nobrega, Y. K. M., Valencia, C. E. U., Gandolfi, L., Pratesi, R., & Castro, L. C. G. (2012). Evaluation of 25-hydroxy-vitamin D and parathyroid hormone inCallithrix penicillataprimates living in their natural habitat in Brazil. Journal of Medical Primatology, 41(6), 364–371. doi: 10.1111/jmp.12021
  7. Power, M. L., & Dittus, W. P. (2017). Vitamin D status in wild toque macaques (Macaca sinica) in Sri Lanka. American Journal of Primatology, 79(6). doi:10.1002/ajp.22655
  8. Luxwolda, M. F., Kuipers, R. S., Kema, I. P., Dijck-Brouwer, D. A. J., & Muskiet, F. A. J. (2012). Traditionally living populations in East Africa have a mean serum 25-hydroxyvitamin D concentration of 115 nmol/l. British Journal of Nutrition, 108(9), 1557–1561. doi: 10.1017/s0007114511007161
  9. 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-

 

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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

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