25-OH-Vitamin D

Abklärung Vitamin D-Mangel

 

Die im Winter z. T. niedrigeren Vitamin D-Spiegel müssen bereits als relativer Vitamin D-Mangel angesehen werden.

Obwohl eine Intoxikation nach Einnahme von Vitamin D kaum erreichbar ist (erst ab 40.000 IE/Tag), muss ab einer Serumkonzentration von > 150 µg/l mit einer Gefäßkalzifizierung gerechnet werden.

Faustregel: 1.000 IE erhöhen die Vitamin D Serumkonzentration um ca. 10 µg/l.

Vitamin D ist der Oberbegriff für eine Gruppe von Prohormonen mit Secosteroid-Struktur (Steroid mit geöffnetem B-Ring), zu deren Hauptvertretern Vitamin D3 (Cholecalciferol) und Vitamin D2 (Ergocalciferol) gehören. Beide sind bioäquivalent und werden in vivo durch identische Stoffwechselwege in hormonell aktive Metabolite überführt. Vitamin D3 wird hauptsächlich in der Epidermis der Haut aus endogenem 7-Dehydrocholesterin durch den Einfluss von UVB-Strahlung (290 - 320 nm) und Wärme gebildet. Unter optimalen Bedingungen kann dadurch der Vitamin D-Bedarf größtenteils gedeckt werden kann. Wegen der oftmals unzureichenden Eigensynthese aufgrund mangelnder Sonnenexposition (zu wenig Zeit im Freien, Sonnenschutzcremes, Winterhalbjahr) gewinnt jedoch die alimentäre Vitamin D-Supplementierung zunehmend an Bedeutung. Die Vitamin D-Zufuhr über natürliche Nahrungsmittel tierischen (Vitamin D3: Fettfische, Eigelb, Innereien) und pflanzlichen (Vitamin D2: Hefe, Speisepilze, verschiedene Gemüse) Ursprungs spielt nur eine geringe Rolle (ca. 15 %). Die Prohormone werden durch das Vitamin D-bindende Protein (DBP) zur Leber transportiert und dort durch eine erste Hydroxylierung zunächst in das biologisch noch nicht aktive Vitamin D-25 umgewandelt. Vitamin D-25 ist die Hauptform des zirkulierenden Vitamin D und dient zur Messung des Vitamin D-Status. Die Synthese des hormonell aktiven Vitamin D-1,25 erfolgt in einem zweiten Hydroxylierungsschritt durch die 1alpha-Hydroxylase hauptsächlich in der Niere, aber auch lokal in vielen extrarenalen Geweben (parakrine und autokrine Wirkung). Vitamin D2-1,25 bindet an den intrazellulären Vitamin D-Rezeptor (VDR), der als Transkriptionsfaktor in praktisch allen Zellen vorkommt. Infolgedessen reguliert Vitamin D2-1,25 die Genexpression zahlreicher Proteine, hemmt die Zellproliferation und stimuliert die Zelldifferenzierung.

Der Vitamin D2-1,25-Serumspiegel kann bei Vitamin D-Mangel aufgrund des resultierenden sekundären Hyperparathyreoidismus mit Stimulierungen der renalen 1alpha-Hydroxylase lange Zeit im normalen Bereich gehalten werden. In extrarenalen Geweben mit geringer 1-alpha-Hydroxylaseaktivität und fehlenden Kompensationsmechanismen manifestiert sich ein Vitamin D-Mangel dagegen deutlich früher. Überschüssiges Vitamin D2-1,25 wird durch die 24-Hydroxylase in wasserlösliche Calcitroinsäure umgewandelt, die über die Galle ausgeschieden wird. Vitamin D2-1,25 hat für den Mineral- und Knochenstoffwechsel in gemeinsamer Wirkung mit Calcium eine zentrale Bedeutung. In der Niere stimuliert Parathormon (PTH) die Synthese von Vitamin D2-1,25, das die Calcium-Reabsorption in den distalen Nierentubuli erhöht. Anderseits hemmt Vitamin D2-1,25 über einen Feedback-Mechanismus die PTH-Sekretion, wodurch die Phosphatresorption in den proximalen Tubuli und folglich der Serum-Phosphatspiegel gesenkt werden. Im Darm erhöht Vitamin D2-1,25 die Calcium- und Phosphatresorption. Im Knochen beeinflusst Vitamin D2-1,25 sowohl die Osteoblasten wie auch die Osteoklasten und trägt somit zum Gleichgewicht zwischen Knochenaufbau und -abbau (Knochenumbau) bei. Darüber hinaus ist Vitamin D2-1,25 aufgrund der pleiotropen Effekte an der Regulation folgender Funktionen beteiligt: Zellproliferation und Zelldifferenzierung (Beeinflussung der Tumorgenese durch Hemmung von Proliferation, Angiogenese und Zellinvasion und Förderung der Zelldifferenzierung), Hormonsekretion (Stimulation der Insulinsekretion, Suppression der Renin-Synthese), Immunfunktion (Stimulation der angeborenen, unspezifischen Immunität durch Induktion der Cathelicidin- und ß-Defensin-Synthese, Hemmung der adaptiven, spezifischen Immunität und Erhöhung der Immuntoleranzschwelle durch Hemmung der Reifung dendritischer Zellen).

 

Der kausale Zusammenhang zwischen Vitamin D-Status und Knochen- und Muskelerkrankungen gilt als gesichert. Ein Vitamin D-Mangel führt bei Kindern zur Rachitis und bei Erwachsenen zur Osteomalazie und Osteoporose. Außerdem werden häufig Muskelschmerzen sowie eine Schwächung der Muskulatur beobachtet, wodurch sich das Sturz- und Frakturrisiko erhöht.

Für den Zusammenhang eines Vitamin D-Mangels mit extraskelettalen Erkrankungen wie Infektionen (Tuberkulose, respiratorische Infekte, virale Erkältungskrankheiten), Krebs (Colon-, Prostata-, Mamma-Ca) Autoimmunerkrankungen (Multiple Sklerose, Rheumatoide Arthritis), Diabetes mellitus und kardiovaskulären Erkrankungen (Herzinsuffizienz, KHK) gibt es zahlreiche Hinweise mit unterschiedlichem Evidenzgrad. Ein Vitamin D-Mangel in der Schwangerschaft erhöht das Präeklampsie-Risiko und reduziert die angeborene Immunität sowie die Knochenmineralisation der Neugeborenen. Dazu trägt ebenfalls der ungenügende Gehalt an Vitamin D in der Muttermilch bei.

Insgesamt muss aufgrund der neuen Erkenntnisse ein Vitamin D-Mangel als multiples Gesundheitsrisiko eingestuft werden.

 

Hauptursachen des überwiegend leichten bis moderaten Vitamin D-Mangels sind mangelnde UV B-Bestrahlung der Haut und ungenügende Zufuhr. Davon sind insbesondere Säuglinge und Kleinkinder, ältere Menschen (unzureichender Aufenthalt im Freien, altersbedingte Hautatrophie, Malabsorption) und Menschen mit dunkler Hautfarbe in nördlichen Regionen betroffen.

Andere Ursachen eines Vitamin D-Mangels sind:

 

Der Vitamin D-Status wird am besten durch die Messung des Vitamin D-25 im Serum erfasst (biologische HWZ ca. 3 Wochen). Die Bestimmung des 1.000-fach geringer konzentrierten Vitamin D2-1,25 ist für diesen Zweck ungeeignet, da eine Dekompensation der renalen Vitamin D2-1,25-Synthese mit verminderten Serumspiegeln erst bei Vitamin D-25-Konzentrationen unter 4 µg/l eintritt. Die Bestimmung von Vitamin D2-1,25 ist deshalb nur für differentialdiagnostische Fragestellungen sinnvoll. Ein generelles Screening auf Vitamin D-Mangel wird zurzeit nicht empfohlen.

Indikationen für die Vitamin D-25-Bestimmung: Rachitis, Osteoporose, Osteomalazie, Niereninsuffizienz, Leberfunktionsstörungen, Malabsorption, Schwangere, Adipositas, granulomatöse Erkrankungen, Therapie mit Barbituraten oder Antiepileptika.

Sinnvoll ist eine Vitamin D-25-Bestimmung auch bei: auffälligen Infektneigungen, Autoimmunerkrankungen, Tumorerkrankungen, Diabetes mellitus, Fertilitätseinschränkungen.

Indikationen für die Vitamin D2-1,25-Bestimmung: Differentialdiagose der Hyper- und Hypocalciämie sowie Hyperkalziurie, Therapiekontrolle nach Vitamin D2-1,25-Substitution, chronische Granulomatose, angeborene und erworbene Defekte des Vitamin D-Stoffwechsels.

   < 10  schwerer Vitamin D-Mangel: ernste Gefahr für Rachitis (Kinder) und Osteomalzie (Erwachsene)

10 - 20   Vitamin D-Mangel: erhöhtes Risiko für Osteoporose und extraskelettale Erkrankungen

20 - 30  suboptimaler Bereich: Unterhalb von 30 µg/l werden bereits eine Abnahme der intestinalen Calciumresorption und ein Anstieg des PTH beobachtet. Zusammenhänge mit extraskelettalen Erkrankungen sind beschrieben.

30 - 40  erstrebenswerter Zielbereich: Ab 30 µg/l wird die PTH-Sekretion maximal supprimiert.

40 - 60  optimaler Zielbereich: Ab 40 µg/l wird eine maximale Knochendichte erreicht.

   < 100 ungefährlicher Bereich

       > 150 toxischer Bereich: Hypercalciämie, Hyperphosphatämie, Weichteilcalcifikationen

Gesichert ist der Nutzen einer zusätzlichen Vitamin-D-Gabe zur Vorbeugung der Rachitis bei Säuglingen, für Patienten mit Osteomalazie, chronischer Niereninsuffizient, ältere Patienten und Senioren mit Osteoporose und erhöhter Sturzgefahr. Für einen Nutzen über die muskuloskelettale Wirkung hinaus  ("pleiotrope Wirkung") z. B. zur Risikoverminderung bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes mellitus oder Krebs gibt es noch keine Evidenz. Die Korrektur einer Unterversorgung ist aber auf jeden Fall gerechtfertigt!

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung gibt folgende Empfehlungen für den Vitamin D3-Bedarf:

Säuglinge:400 IE pro Tag

Kinder, Jugendliche und Erwachsene: 800 IE pro Tag

Faustregeln: