Leber (Geflügel) 1,3

Tabelle:
Vitamin D3-Gehalt von Lebensmitteln µg/100 g
1 µg = 40 IU
(Quelle: Wikipedia)

Vitamin D-Bestimmung
Nach internationalen Richtlinien soll eine Vitamin D-Messung nicht als breites Screening-Tool zum Einsatz kommen. Aufgrund der hohen Ausprägung der Unterversorgung wird ein genereller Ersatz ohne vorherige Messung des Blutwertes insbesondere bei älteren Menschen empfohlen. Eine Vitamin D-Messung erscheint im jüngeren Alter sinnvoll, vor allem bei V.a. Sonnenlichtmangel (z B. Immigrantenosteomalazie), Malabsorption (z.B. Magenoperation, Dünndarmerkrankungen) oder erhöhtem Vitamin D-Verbrauch (z.B. bei Einnahme von Antikonvulsiva).

Vitamin D durch Sonnenlicht
Die Vitamin D-Synthese in der Haut macht ca. 60 bis 90% der Gesamtmenge Vitamin D aus und ist von der Jahreszeit, der Tageszeit, dem Wetter, dem Hauttyp, der Umgebung, der Kleidung und der Aktivität abhängig. Die Verwendung von Sonnenschutz reduziert die Vitamin D-Synthese unter 1%, im Alter ist sie auf ca. 25 % reduziert. Eine Bestrahlung von 25 % der Haut (Gesicht und ungeschützte Arme) mit Sonnenlicht bzw. UV-B Äquivalent für 3 bis 7 min 3 x pro Woche ist vergleichbar mit der Gabe von 400 IU Vitamin D3, damit werden aber nur Spiegel um 60 nmol/l erreicht, was nach den aktuellen Normwerten zu niedrig wäre. In Deutschland ist die Sonneneinstrahlung nur von Ende April bis Mitte September für diesen Besonnungsplan geeignet, in der restlichen Jahreszeit sind sehr viel längere Zeiten erforderlich, was bei kälterer Witterung dann nicht mehr durchführbar ist. Im Rahmen der Vorbeugung kann die Sonnenbestrahlung ein fester Bestandteil sein, insbesondere eine regelmäßige Besonnung ohne Sonnenschutz, üblicherweise wird ein Viertel der Dauer empfohlen, die zu einer Rötung der Haut führt. Eine zu lange Bestrahlung ist nicht sinnvoll, da dann das Vitamin D in der Haut auch wieder abgebaut werden kann, ein Sonnenbrand soll also nicht erreicht werden. Bei den > 65 Jährigen sollte die zusätzliche Gabe einer ausreichenden Menge Vitamin D gewährleistet sein, da dann die erwähnten Altersveränderungen den Vitamin D-Stoffwechsel negativ beeinflussen.

Auch unklare Muskelbeschwerden können Folge eines Vitamin-D-Mangels sein. Eine Messung des Vitamin D Spiegels kann auch bei Verdacht auf zu hohe Werte sinnvoll sein, es gibt erste Hinweise auf einen negativen Effekt von zu hohen Spiegeln, so dass von unkritischer Einnahme großer Mengen von Vitamin D abgeraten werden muss. Der Vitamin D-Speicher wird am ehesten durch die Messung des 25-OH-Vitamin D repräsentiert.

Folgen des Vitamin D-Mangels
Ein Vitamin D-Mangel bei Kindern führt zu der sogenannten englischen Krankheit, der Rachitis. Bei Erwachsenen wird beim Vitamin D-Mangel der neu gebildete Knochen nicht mineralisiert (gehärtet), es kommt zur Osteomalazie (Knochenerweichung). Entgegen allgemeiner Annahmen ist in Deutschland in jeder Altersgruppe der Vitamin D-Mangel weit verbreitet und führt auch zu Knochenveränderungen in der feingeweblichen Untersuchung. Eine besondere Rolle spielt der Vitamin D-Mangel im höheren Alter. Dabei kommt es zur Abnahme der Vitamin D-Synthese in der Haut auf 1/4, zu einer abnehmenden Aktivierung des Vitamin D-Hormons in der Niere, zu einer verminderten Wirksamkeit des aktiven Vitamin D-Hormons am Darm und damit zu einer Abnahme der Calciumaufnahme aus der Nahrung. Es resultiert eine Freisetzung von Calcium aus dem Knochen mit einem Calciumverlust und einer Knochenerweichung, die zu einer erhöhten Knochenbruchrate führt. Zusätzlich nimmt die im Alter bereits eingeschränkte Muskelfunktion weiter ab; die Sturzhäufigkeit als Ursache für Brüche steigt weiter. Wird eine medikamentöse Osteoporosetherapie durchgeführt, sind die Medikamente bei normalem Vitamin D-Spiegel besser wirksam als bei erniedrigten Werten.

Das Vitamin D3 (im folgenden als Vitamin D bezeichnet) ist in der Natur weit verbreitet und wird in den meisten Pflanzen und Tieren abhängig von Sonnenlicht gebildet. Es wird zwar als Vitamin bezeichnet ist jedoch eigentlich ein Prohormon. Die Hauptaufgabe des Vitamin D-Hormons liegt in der Steuerung der Aufnahme von Calcium und Phosphat aus dem Darm, um es für die Knochenhärtung (=-mineralisation) zur Verfügung zu stellen. Zusätzlich gibt es positive Hinweise für Vitamin D-Wirkungen u.a. auf das Immunsystem, auf den Zyklus der Frau und die Hormonsynthese beim Mann, auf das Herz-Kreislaufsystem, auf das Wachstum von Tumoren und vor allem auf die Muskelfunktion.

Vitamin D in der Nahrung
Einige Nahrungsmittel enthalten Vitamin D, z. B. fetter Fisch, Eier und Milchprodukte. In Deutschland wird die Nahrung bisher nicht mit Vitamin D angereichert, was in einigen anderen Ländern der Fall ist.

Es gibt Hinweise, dass Zyklusstörungen bei der Frau und die Hormonsynthese beim Mann durch Vitamin D-Mangel verursacht werden und von einer Vitamin D-Gabe erfolgreich behandelt werden können. Bei Patienten mit dem Verdacht auf eine Osteoporose bzw. einer geplanten Therapie kann die Bestimmung sehr sinnvoll sein.

Der Laborparameter 25(OH)D3 erfasst sowohl das freie als ! auch das gebundene Vitamin D3.

Der Transport ins Labor ist nicht zeitkritisch und kann per Postversand erfolgen. Für die genetische Untersuchung benötigen wir die Einverständniserklärung des Patienten.

Der Vitamin D-Mangel ist insbesondere in unseren sonnenarmen nördlichen Breiten weit verbreitet. Zunehmend wird diskutiert, wie groß der Vitamin D-Bedarf des Menschen ist und ob bestehende Empfehlungen im Hinblick auf neue Forschungsergebnisse noch angemessen sind. Aktuelle Studien zeigen, dass von einem Polymorphismus abhängig ist, wie viel des Gesamtvitamin D letztlich biologisch aktiv ist. Ob bei einem erniedrigtem Gesamt-Vitamin D-Spiegel tatsächlich eine Unterversorgung mit freiem, bioaktivem Vitamin D anzunehmen ist, hängt somit von diesem Polymorphismus ab.

Wieviel Vitamin D braucht der Mensch? Die Kenntnisse zum genetisch variablen VDBP verdeutlichen, dass für die Beurteilung des Vitamin D-Status eine für die Hormondiagnostik typische »Vermeulen-Formel« notwendig wäre. Über die Bestimmung des T420K-Polymorphismus im VDBP kann unter Berücksichtigung klinischer Parameter (Parathormon, Knochenmineraldichte, Muskelschwäche etc.) abgeschätzt werden, ob bei Patienten mit erniedrigtem 25(OH)D3-Spiegel eine tatsächliche Unterversorgung mit freiem, biologisch aktivem Vitamin D anzunehmen ist oder nicht.

Neuere Studien zeigen, dass Träger des T420K-Polymorphismus trotz niedriger 25(OH)D3-Spiegel klinisch keine Anzeichen einer Unterversorgung aufweisen. Im Gegenteil, Träger dieser genetischen Variante zeigen, trotz niedrigem 25(OH)D3-Spiegel, sogar seltener prämenopausale Frakturen und niedrigere Parathormonspiegel im Blut. Prävalenzstudien zeigen eindeutig, dass der Polymorphismus einen gewissen Selektionsvorteil in sonnenarmen Regionen besessen haben muss. Die Anpassung an eine Unterversorgung mit Vitamin D erfolgt über einen ebenfalls erniedrigten Spiegel an Vitamin D-bindendem Protein, so dass auch im Mangelzustand immer ausreichend bioaktives Vitamin D3 frei verfügbar ist. Dass dieser Regulationsmechanismus greift, wird u.a. daran deutlich, dass in unseren Breiten Trä- ger des T420K-Polymorhismus nachweislich stärker mineralisierte Knochen haben im Vergleich zu Nicht-Trägern.

Neueste Studien zeigen, dass ein erniedrigter Vitamin DSpiegel nicht zwingend eine funktionelle Vitamin-D-Unterversorgung anzeigen muss. Ein normales 25(OH)D3 kann bei gleichzeitig hohem VDBP-Spiegel mit einem Defizit an freiem bioaktivem Vitamin D3 einhergehen, da ein Großteil des Vitamin D3 an das VDBP gebunden ist. Dahingegen kann bei einem Mangel an 25(OH)D3 dennoch ausreichend freies Vitamin D3 vorhanden sein, wenn gleichzeitig ein niedriger VDBP-Spiegel vorliegt (Tab.). Das erklärt, warum sich in vielen Studien keine Korrelation zwischen dem Serum 25(OH) D3 und der Knochenmineraldichte zeigen lässt, wohingegen die Menge an freiem Vitamin D3 signifikant positiv assoziiert ist mit der Knochenmineraldichte.

Da diese genetische Variante mit erniedrigten VDBP-Spiegeln einhergeht, kann bei Vitamin D-Supplementierung im Organismus auch nur eingeschränkt weiteres Vitamin D gebunden werden. Die Folge ist, dass die 25(OH)D3-Spiegel bei Trägern des Polymorphismus unter Vitamin D-Gabe nur unzureichend ansteigen. Eine Erhöhung der Dosierung, wie von einigen Autoren postuliert, erscheint wenig zielführend, da die Vitamin D-Bindung erschöpft ist. Entscheidend ist die Menge an freiem Vitamin D3, und über den erniedrigten VDBP-Spiegel wird in solchen Fällen vom Organismus bereits gegenreguliert (Abb. 1).

Tab. Prävalenz und funktionelle Bedeutung des VDBP-Polymorphismus

Das VDBP wird in der Leber synthetisiert. Es gibt einen Polymorphismus im VDBP-Gen, der die Blutkonzentration des VDBP und darüber die Konzentration des freien Vitamin D3 im Blut wesentlich beeinflusst. Die Punktmutation betrifft das Codon 420 und führt zu einem Austausch von Cytosin zu Adenin, weshalb statt Threonin (T) dann Lysin (K) eingebaut wird (T420K). Der T420K-Polymorphismus führt zu einem erniedrigten VDBP-Spiegel.

Weil alle diese Herstellungsschritte im Körper selbst ablaufen (Voraussetzung ist allerdings eine ausreichende UV-Strahlung), gilt biologisch aktives „Vitamin D“ heute eher als Hormon und nicht als Vitamin.

Rachitis und Osteomalazie führen zu Skelettschmerzen und Knochenverbiegungen, gesteigerter Krampfneigung, Gangstörungen etc.

Traditionellerweise wird „Vitamin D“ der Gruppe der Vitamine zugeordnet. Allerdings kann der Körper Vitamin D auch selbst aus Cholesterin herstellen, sofern die Haut einer genügenden UV-Strahlung (Sonnenlicht) ausgesetzt ist (durch das UV-Licht bildet sich in der Haut aus 7-Dehydrocholesterol sogenanntes Vitamin D3 – auch „Cholecalciferol“ genannt).

Zur labordiagnostischen Abklärung dieser Erkrankungen können die folgenden Laborwerte bestimmt werden:

Erhöhte Werte von 25-Hydroxy-Vitamin-D („Hypervitaminose“) können z.B. auftreten

Im medizinischen Labor können folgende Messgrößen des Vitamin-D-Stoffwechsels im Blut gemessen werden:

Rachitis und Osteomalazie sind Erkrankungen, bei denen es zu einer gestörten Mineralisation des Skelettes kommt.

  • bei Überdosierung von Vitaminpräparaten.

Die biologischen Wirkungen von aktivem Vitamin D3 sind