Vitamin D – Stoffwechsel

Vitamin D wird zusammen mit den Vitaminen A, E und K zu den fettlöslichen Vitaminen gezählt und wird in den beiden Formen Vitamin D3 (Cholecalciferol) und Vitamin D2 (Ergocalciferol) im menschlichen Körper über verschiedene Wege gebildet bzw. aufgenommen und in seine wirksame Form umgewandelt – es ist also in Wirklichkeit ein Hormon (Vitamine kann der Körper nicht selbst herstellen). Da diese Umwandlung (Metabolismus) durch die UV-B-Strahlen der Sonne angestoßen wird, spricht man von dem Vitamin D (25(OH)D) als dem „Sonnenschein-Vitamin D“ und der bioaktiven Form als dem „Sonnen-Hormon“.

Vitamin D ist sicher kein Wundermittel für alle Lebens- und Krankheitslagen. Vitamin D ist aber eine Substanz, die der menschliche Körper an vielen Stellen und zu vielen Zwecken braucht, so verfügen nahezu alle Körperzellen über Vitamin D-Rezeptoren (VDR). Es spielt unter anderem eine Rolle bei der Regulation zahlreicher Prozesse wie bei der Knochen- und Muskelbildung, im Herz-Kreislauf-System, der Funktion der Atemwege, beim Aufbau, der Steuerung und der Teilung von Zellen und bei der Beseitigung fehlerhafter Zellen, im Immunsystem und bei verschiedenen Aufgaben des Gehirns.


Entstehung von Vitamin D

Die Synthese beginnt in der Leber aus dem Grundstoff Cholesterol, einem Fett, das wegen seiner Beteiligung an der Arteriosklerose in einen schlechten Ruf geraten ist. Aus ihm werden u. a. jedoch auch andere wichtige Hormone (Östradiol, Testosteron, Progesteron, Aldosteron und Cortison) hergestellt, sodass der Körper es dringend für seinen Stoffwechsel benötigt.

Die in der Leber gebildete Vorstufe (Prävitamin D) wird dann, an einen Eiweißkörper gebunden, mit dem Blutkreislauf in die Haut transportiert. Dort entsteht unter der Einwirkung des ultravioletten Anteils der Sonnenstrahlen Vitamin D (Cholecalciferol), das mit dem gleichen Transporteiweiß wieder zurück zur Leber transportiert wird. Hier entsteht dann, sozusagen als Basis für den Vitamin D-Stoffwechsel im Körper, das 25-Hydroxycholecalciferol (25(OH)D = Prohormon).

Auf die gleiche Weise wird das in der Regel nur in geringen Mengen aus der Nahrung aufgenommene Cholecalciferol (Vitamin D) in der Leber weiterverarbeitet und als 25-OH Vitamin D3 in das Blut abgegeben. Erst in den Zellen und in der Niere des Körpers entsteht dann die aktive Form von Vitamin D (1,25(OH)2D), das Calcitriol.

Dort reagiert Vitamin D mit den D-Rezeptoren, die dann auf verschiedenen Signalübertragungswegen in den Zellstoffwechsel eingreifen und dabei auch Einfluss ausüben auf zahlreiche Gene. Diesen Teil des Vitamin D-Stoffwechsels nennt man das autokrine System.

Der Stoffwechselvorgang

Während nun die meisten Zellen das aufgenommene Vitamin D für sich selbst verbrauchen, gibt die Niere das dort entstehende Calcitriol wieder an das Blut ab, damit es für den Knochenstoffwechsel und die Aufnahme von Kalzium aus dem Darm zur Verfügung steht. Dieser Teil des Vitamin D-Stoffwechsels wird auch als endokrines System bezeichnet (siehe Darstellung).

Schematische Darstellung des klassischen Vitamin D Stoffwechsels nach Bruce Hollis (1)

In der aktiven Form als Calcitriol spielt das „Sonnen-Hormon“ beim Kalziumstoffwechsel eine entscheidende Rolle, sowohl bei der Aufnahme des Kalziums über den Darm (ins Blut) als auch durch die Regulierung des Parathormons (Hormon aus der Nebenschilddrüse). Die Funktion von Vitamin D beim Kalziumstoffwechsel besteht darin, das im Blut vorhandene Kalzium in die Knochen einzubauen. Bei Vitamin D-Mangel steigt die Parathormon-Ausschüttung, der Kalzium-Bedarf wird aus der Knochensubstanz gedeckt und damit die Gefahr von Osteoporose oder Osteomalazie erhöht. Die Knochen werden brüchig. Zusätzlich kommt es bei Vitamin D-Mangel zu Muskelschwäche mit der Folge von Stürzen und Brüchen.

Fazit: Wir können uns noch zu gut kalziumreich ernähren und Sport treiben. Ohne Vitamin D wird das Kalzium aus dem Blut nicht in die Knochen eingebaut.

Darüber hinaus dockt sich das Sonnen-Hormon an viele Zellarten im Körper an, auch im menschlichen Gehirn und an den Nervenzellen, und steuert damit viele Vorgänge im menschlichen Körper. Bei einem Vitamin D-Mangel erhöht sich das Risiko an einer von vielen chronischen Krankheiten zu erkranken, von Herz-Kreislauf-Erkrankungen über Autoimmun-Krankheiten, Depression und Demenz bis hin zu verschiedenen Krebsarten.


Quellen:

  1. Hollis, Bruce W.; Wagner, Carol L. (2013): The Role of the Parent Compound Vitamin D with Respect to Metabolism and Function: Why Clinical Dose Intervals Can Affect Clinical Outcomes. In: The Journal of clinical endocrinology and metabolism 98 (12), S. 4619–4628. DOI: 10.1210/jc.2013-2653