„Vitamin D“ – Versionsunterschied

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'''Cholecalciferol''' (auch '''Colecalciferol''' oder kurz '''Calciol'''), '''Vitamin D<sub>3</sub>''' ist das physiologisch in allen nichtpflanzlichen [[Eukaryoten]], und so auch im Menschen, vorkommende Vitamin&nbsp;D. Da das [[Secosteroide|Secosteroid]] im Körper mit Hilfe von [[UV-Licht|ultraviolettem Licht]] (UV-B) in der [[Haut]] aus [[7-Dehydrocholesterol]] gebildet werden kann, ist der historische Begriff [[Vitamin]] der Definition nach nicht völlig zutreffend. In der Nahrung kommt es vor allem in [[Fettfische]]n vor oder wird den Lebensmitteln als [[Nahrungsergänzungsmittel]] zugefügt. Es hat im Körper die Funktion eines [[Prohormon]]s und wird über eine Zwischenstufe zu dem [[Hormon]] [[Calcitriol]] umgewandelt.
'''Cholecalciferol''' (auch '''Colecalciferol''' oder kurz '''Calciol'''), '''Vitamin D<sub>3</sub>''' ist das physiologisch in allen nichtpflanzlichen [[Eukaryoten]], und so auch im Menschen, vorkommende Vitamin&nbsp;D. Da das [[Secosteroide|Secosteroid]] im Körper mit Hilfe von [[UV-Licht|ultraviolettem Licht]] (UV-B) in der [[Haut]] aus [[7-Dehydrocholesterol]] gebildet werden kann, ist der historische Begriff [[Vitamin]] der Definition nach nicht völlig zutreffend. In der Nahrung kommt es vor allem in [[Fettfische]]n vor oder wird den Lebensmitteln als [[Nahrungsergänzungsmittel]] zugefügt. Es hat im Körper die Funktion eines [[Prohormon]]s und wird über eine Zwischenstufe zu dem [[Hormon]] [[Calcitriol]] umgewandelt.


Vitamin&nbsp;D spielt eine wesentliche Rolle bei der Regulierung des [[Calcium]]-Spiegels im Blut und beim Knochenaufbau. Ein Vitamin-D-Mangel führt mittelfristig bei Kindern zu [[Rachitis]] und bei Erwachsenen zu [[Osteomalazie]].
Vitamin&nbsp;D spielt eine wesentliche Rolle bei der Regulierung des [[Calcium]]-Spiegels im Blut und beim Knochenaufbau. Ein Vitamin-D-Mangel führt mittelfristig bei Kindern zu [[Rachitis]] und bei Erwachsenen zu [[Osteomalazie]].


== Einfluss auf die Gesundheit ==
== Einfluss auf die Gesundheit ==
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* [[Metabolisches Syndrom]]<ref name="PMID_19593102"/><ref>Maturitas 65, 2010, 225, zitiert nach Ärzte Zeitung, 24. Februar 2010, S. 4.</ref> als der entscheidende [[Risikofaktor (Medizin)|Risikofaktor]] für [[koronare Herzkrankheit]]en
* [[Metabolisches Syndrom]]<ref name="PMID_19593102" /><ref>Maturitas 65, 2010, 225, zitiert nach Ärzte Zeitung, 24. Februar 2010, S. 4.</ref> als der entscheidende [[Risikofaktor (Medizin)|Risikofaktor]] für [[koronare Herzkrankheit]]en
* Myokardinfarkt-Risiko bei niedrigen Vitamin-D-Werten
* Myokardinfarkt-Risiko bei niedrigen Vitamin-D-Werten
:In der Health Professionals Follow-up Study war das Risiko für einen Myokardinfarkt bei Männern mit Vitamin-D-Mangel (Plasma-25-OH-Vitamin D von höchstens 15&nbsp;ng/ml) um den Faktor 2,4 höher als bei Gleichaltrigen mit ausreichender Vitamin-D-Versorgung (Plasma-25(OH) D von mindestens 30&nbsp;ng/ml). Selbst unter Berücksichtigung von KHK-Risikofaktoren wie positive Familienanamnese, Hypertonie, ungünstiges Lipidprofil und Übergewicht war das Myokardinfarkt-Risiko bei niedrigen Vitamin-D-Werten immer noch verdoppelt <ref>Arch Intern Med 168, 2008, 1174)</ref>. Erhoben wurden diese Studiendaten bei 18 225 Männern im Alter zwischen 40 und 75 Jahren, deren Blut untersucht worden war. Zu Studienbeginn hatte noch keiner der Männer eine [[Koronare Herzkrankheit]] (KHK). Innerhalb der nächsten zehn Jahre hatten 454 Studienteilnehmer einen nichttödlichen Herzinfarkt oder ein tödliches KHK-Ereignis erlitten.
:In der Health Professionals Follow-up Study war das Risiko für einen Myokardinfarkt bei Männern mit Vitamin-D-Mangel (Plasma-25-OH-Vitamin D von höchstens 15&nbsp;ng/ml) um den Faktor 2,4 höher als bei Gleichaltrigen mit ausreichender Vitamin-D-Versorgung (Plasma-25(OH) D von mindestens 30&nbsp;ng/ml). Selbst unter Berücksichtigung von KHK-Risikofaktoren wie positive Familienanamnese, Hypertonie, ungünstiges Lipidprofil und Übergewicht war das Myokardinfarkt-Risiko bei niedrigen Vitamin-D-Werten immer noch verdoppelt <ref>Arch Intern Med 168, 2008, 1174)</ref>. Erhoben wurden diese Studiendaten bei 18 225 Männern im Alter zwischen 40 und 75 Jahren, deren Blut untersucht worden war. Zu Studienbeginn hatte noch keiner der Männer eine [[Koronare Herzkrankheit]] (KHK). Innerhalb der nächsten zehn Jahre hatten 454 Studienteilnehmer einen nichttödlichen Herzinfarkt oder ein tödliches KHK-Ereignis erlitten.
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=== Allergien, Asthma und Autoimmunkrankheiten ===
=== Allergien, Asthma und Autoimmunkrankheiten ===
Eine Unterversorgung mit Vitamin D scheint nach bisherigen Untersuchungen ein [[Risikofaktor (Medizin)|Risikofaktor]] für folgende Erkrankungen zu sein:
Eine Unterversorgung mit Vitamin D scheint nach bisherigen Untersuchungen ein [[Risikofaktor (Medizin)|Risikofaktor]] für folgende Erkrankungen zu sein:
* [[Autoimmunkrankheit]]en<ref name="PMID_18510590">{{cite journal | author = Szodoray, P. et al. | title = The complex role of vitamin D in autoimmune diseases | year = 2008 | journal = Scand J Immunol | volume = 68 | issue = 3 | pages = 261–269 | pmid = 18510590 }}</ref> (wie z.&nbsp;B. [[Multiple Sklerose#Vitamin-D-Stoffwechselhypothese|Multiple Sklerose]],<ref name="PMID_20494325">{{cite journal | author = Ascherio, A. et al. | title = Vitamin D and multiple sclerosis | year = 2010 | journal = Lancet Neurol | volume = 9 | issue = 6 | pages = 599–612 | pmid = 20494325 }}</ref> [[Morbus Crohn]],<ref name="PMID_19797809">{{cite journal | author = Joseph, A. J. et al. | title = 25 (OH) vitamin D level in Crohn's disease: association with sun exposure & disease activity | year = 2009 | journal = Indian J Med Res | volume = 130 | issue = 2 | pages = 133–137 | pmid = 19797809 }}</ref> [[Diabetes mellitus|Diabetes mellitus Typ 1]],<ref name="PMID_19593102">{{cite journal | author = Judd, S. E. and Tangpricha, V. | title = Vitamin D deficiency and risk for cardiovascular disease | year = 2010 | journal = Am J Med Sci | volume = 338 | issue = 1 | pages = 40–44 | pmid = 19593102 }}</ref> [[Systemischer Lupus erythematodes]]<ref name="PMID_20439290">{{cite journal | author = Amital H. et al. | title = Serum concentrations of 25-OH vitamin D in patients with systemic lupus erythematosus (SLE) are inversely related to disease activity: is it time to routinely supplement patients with SLE with vitamin D? | year = 2010 | journal = Ann Rheum Dis | volume = 69 | issue = 6 | pages = 1155–1157 | pmid = 20439290 }}</ref>)
* [[Autoimmunkrankheit]]en<ref name="PMID_18510590">{{cite journal | author = Szodoray, P. et al. | title = The complex role of vitamin D in autoimmune diseases | year = 2008 | journal = Scand J Immunol | volume = 68 | issue = 3 | pages = 261–269 | pmid = 18510590 }}</ref> (wie z.&nbsp;B. [[Multiple Sklerose#Vitamin-D-Stoffwechselhypothese|Multiple Sklerose]],<ref name="PMID_20494325">{{cite journal | author = Ascherio, A. et al. | title = Vitamin D and multiple sclerosis | year = 2010 | journal = Lancet Neurol | volume = 9 | issue = 6 | pages = 599–612 | pmid = 20494325 }}</ref> [[Morbus Crohn]],<ref name="PMID_19797809">{{cite journal | author = Joseph, A. J. et al. | title = 25 (OH) vitamin D level in Crohn's disease: association with sun exposure & disease activity | year = 2009 | journal = Indian J Med Res | volume = 130 | issue = 2 | pages = 133–137 | pmid = 19797809 }}</ref> [[Diabetes mellitus|Diabetes mellitus Typ 1]],<ref name="PMID_19593102">{{cite journal | author = Judd, S. E. and Tangpricha, V. | title = Vitamin D deficiency and risk for cardiovascular disease | year = 2010 | journal = Am J Med Sci | volume = 338 | issue = 1 | pages = 40–44 | pmid = 19593102 }}</ref> [[Systemischer Lupus erythematodes]]<ref name="PMID_20439290">{{cite journal | author = Amital H. et al. | title = Serum concentrations of 25-OH vitamin D in patients with systemic lupus erythematosus (SLE) are inversely related to disease activity: is it time to routinely supplement patients with SLE with vitamin D? | year = 2010 | journal = Ann Rheum Dis | volume = 69 | issue = 6 | pages = 1155–1157 | pmid = 20439290 }}</ref>)
* Asthma: 25(OH)Vitamin-D3-Spiegel unter 30 ng/ml sind bei Asthma von Erwachsenen typisch und am stärksten ausgeprägt bei Patienten mit schwerem und/oder unkontrolliertem Asthma. Diese Tatsache unterstützt die Hypothese, dass das Anheben zu niedriger Vitamin-D-Spiegel in der Prävention und Behandlung von Asthma wirksam sein könnte.<ref>Korn Stephanie et al. : [http://respiratory-research.com/content/14/1/25 ''Severe and uncontrolled adult asthma is associated with vitamin D insufficiency and deficiency''], Respiratory Research 2013, 14(1): 25</ref> In einer an der University of Colorado durchgeführten Studie an knapp 19 000 Personen zeigte sich, dass Menschen mit stark erniedrigtem Vitamin-D-Spiegel ein um etwa ein Drittel erhöhtes Risiko für Atemwegsinfekte besitzen. Bei Asthma steigt das Risiko sogar auf das Fünffache an <ref>[http://www.welt.de/welt_print/wissen/article5718912/Vitamin-D-gegen-Asthma.html ''Vitamin D gegen Asthma''], Die WELT, 4. Januar 2010</ref>.
* Asthma: 25(OH)Vitamin-D3-Spiegel unter 30 ng/ml sind bei Asthma von Erwachsenen typisch und am stärksten ausgeprägt bei Patienten mit schwerem und/oder unkontrolliertem Asthma. Diese Tatsache unterstützt die Hypothese, dass das Anheben zu niedriger Vitamin-D-Spiegel in der Prävention und Behandlung von Asthma wirksam sein könnte.<ref>Korn Stephanie et al. : [http://respiratory-research.com/content/14/1/25 ''Severe and uncontrolled adult asthma is associated with vitamin D insufficiency and deficiency''], Respiratory Research 2013, 14(1): 25</ref> In einer an der University of Colorado durchgeführten Studie an knapp 19 000 Personen zeigte sich, dass Menschen mit stark erniedrigtem Vitamin-D-Spiegel ein um etwa ein Drittel erhöhtes Risiko für Atemwegsinfekte besitzen. Bei Asthma steigt das Risiko sogar auf das Fünffache an <ref>[http://www.welt.de/welt_print/wissen/article5718912/Vitamin-D-gegen-Asthma.html ''Vitamin D gegen Asthma''], Die WELT, 4. Januar 2010</ref>.
Es gibt Studien, die eine Supplementierung mit Vitamin D in Zusammenhang mit der Entstehung von Allergien bringen.<ref>The vitamin D slant on allergy. Wjst, M. Pediatr Allergy Immunol. 2006 Nov;17(7):477-83. PMID: 17014620.</ref> Ob das auch für andere Autoimmunerkrankungen gilt, ist umstritten. Insbesondere betrachten einige Autoren den „Vitamin-D-Mangel“ als eine Folge der Erkrankung selbst.<ref>Vitamin D: the alternative hypothesis. Albert PJ, Proal AD, Marshall TG. Autoimmun Rev. 2009 Jul;8(8):639-44. Epub 2009 Feb 12. Review. PMID: 19393200.</ref> Allerdings ist die wirkungsvolle Therapie von Allergien durch Vitamin-D-erzeugende UVB-Strahlen kein Gegenargument, da sich die orale Aufnahme pharmakologisch erheblich von der endogenen Produktion in der Haut unterscheidet.<ref>Endonasal phototherapy significantly alleviates symptoms of allergic rhinitis, but has a limited impact on the nasal mucosal immune cells.Brehmer D, Schön MP.Eur Arch Otorhinolaryngol. 2011 Mar;268(3):393-9. Epub 2010 Sep 3.PMID:20814689.</ref><ref>Molecular response of nasal mucosa to therapeutic exposure to broad-band ultraviolet radiation. Mitchell D, Paniker L, Sanchez G, Bella Z, Garaczi E, Szell M, Hamid Q, Kemeny L, Koreck A. J Cell Mol Med. 2010 Jan;14(1-2):313-22. Epub 2008 Jul 30. PMID: 18671762.</ref> <ref>{{cite journal |
Es gibt Studien, die eine Supplementierung mit Vitamin D in Zusammenhang mit der Entstehung von Allergien bringen.<ref>The vitamin D slant on allergy. Wjst, M. Pediatr Allergy Immunol. 2006 Nov;17(7):477-83. PMID 17014620.</ref> Ob das auch für andere Autoimmunerkrankungen gilt, ist umstritten. Insbesondere betrachten einige Autoren den „Vitamin-D-Mangel“ als eine Folge der Erkrankung selbst.<ref>Vitamin D: the alternative hypothesis. Albert PJ, Proal AD, Marshall TG. Autoimmun Rev. 2009 Jul;8(8):639-44. Epub 2009 Feb 12. Review. PMID 19393200.</ref> Allerdings ist die wirkungsvolle Therapie von Allergien durch Vitamin-D-erzeugende UVB-Strahlen kein Gegenargument, da sich die orale Aufnahme pharmakologisch erheblich von der endogenen Produktion in der Haut unterscheidet.<ref>Endonasal phototherapy significantly alleviates symptoms of allergic rhinitis, but has a limited impact on the nasal mucosal immune cells.Brehmer D, Schön MP.Eur Arch Otorhinolaryngol. 2011 Mar;268(3):393-9. Epub 2010 Sep 3.PMID 20814689.</ref><ref>Molecular response of nasal mucosa to therapeutic exposure to broad-band ultraviolet radiation. Mitchell D, Paniker L, Sanchez G, Bella Z, Garaczi E, Szell M, Hamid Q, Kemeny L, Koreck A. J Cell Mol Med. 2010 Jan;14(1-2):313-22. Epub 2008 Jul 30. PMID 18671762.</ref> <ref>{{cite journal |
doi = 10.1016/j.jphotobiol.2007.01.001 |
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title = Ultraviolet light phototherapy for allergic rhinitis |
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year = 2007 |
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journal = J Photochem Photobiol B }}</ref> <ref>PUVA treatment of the nasal cavity improves the clinical symptoms of allergic rhinitis and inhibits the immediate-type hypersensitivity reaction in the skin. Csoma Z, Koreck A, Ignacz F, Bor Z, Szabo G, Bodai L, Dobozy A, Kemeny L. J Photochem Photobiol B. 2006 Apr 3;83(1):21-6. Epub 2006 Jan 10. PMID: 16406552.</ref>
journal = J Photochem Photobiol B }}</ref> <ref>PUVA treatment of the nasal cavity improves the clinical symptoms of allergic rhinitis and inhibits the immediate-type hypersensitivity reaction in the skin. Csoma Z, Koreck A, Ignacz F, Bor Z, Szabo G, Bodai L, Dobozy A, Kemeny L. J Photochem Photobiol B. 2006 Apr 3;83(1):21-6. Epub 2006 Jan 10. PMID 16406552.</ref>


=== Erkrankungen mit Häufung bei älteren Menschen ===
=== Erkrankungen mit Häufung bei älteren Menschen ===
Eine Unterversorgung mit Vitamin D scheint nach bisherigen Untersuchungen ein [[Risikofaktor (Medizin)|Risikofaktor]] für folgende Erkrankungen zu sein:
Eine Unterversorgung mit Vitamin D scheint nach bisherigen Untersuchungen ein [[Risikofaktor (Medizin)|Risikofaktor]] für folgende Erkrankungen zu sein:
* [[Osteopenie]] und [[Osteoporose]]
* [[Osteopenie]] und [[Osteoporose]]
* Sturzrisiko. Durch Supplementation von Vitamin D lässt sich die Anzahl der Stürze von Menschen über 65 Jahren reduzieren. Die Einnahme von 700 bis 1000 IE reduzierte das Sturzrisiko um 19 Prozent. Serumspiegel von 25-Hydroxy-Vitamin-D unter 60 nmol/l (≈24 ng/ml) hatten keinen Schutzeffekt.<ref>{{cite journal |author=Bischoff-Ferrari HA, Dawson-Hughes B, Staehelin HB, ''et al.'' |title=Fall prevention with supplemental and active forms of vitamin D: a meta-analysis of randomised controlled trials |journal=[[BMJ (British Medical Journal)|BMJ]] |volume=339 |issue= |pages=b3692 |year=2009 |pmid=19797342 |pmc=2755728 |doi=10.1136/bmj.b3692 |url=}} zitiert nach [[Ärzte Zeitung]], 4. März 2010, S.&nbsp;10.</ref>
* Sturzrisiko. Durch Supplementation von Vitamin D lässt sich die Anzahl der Stürze von Menschen über 65 Jahren reduzieren. Die Einnahme von 700 bis 1000 IE reduzierte das Sturzrisiko um 19 Prozent. Serumspiegel von 25-Hydroxy-Vitamin-D unter 60 nmol/l (≈24 ng/ml) hatten keinen Schutzeffekt.<ref>{{cite journal |author=Bischoff-Ferrari HA, Dawson-Hughes B, Staehelin HB, ''et al.'' |title=Fall prevention with supplemental and active forms of vitamin D: a meta-analysis of randomised controlled trials |journal=[[BMJ (British Medical Journal)|BMJ]] |volume=339 |issue= |pages=b3692 |year=2009 |pmid=19797342 |pmc=2755728 |doi=10.1136/bmj.b3692 |url=}} zitiert nach [[Ärzte Zeitung]], 4. März 2010, S.&nbsp;10.</ref>
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* [[Hirnleistungsstörung]]<ref>Archives of Internal Medicine (2010; 170: S.&nbsp;1135), zitiert nach Ärzte Zeitung, 14. Juli 2010, S.&nbsp;4.</ref>
* [[Hirnleistungsstörung]]<ref>Archives of Internal Medicine (2010; 170: S.&nbsp;1135), zitiert nach Ärzte Zeitung, 14. Juli 2010, S.&nbsp;4.</ref>


=== Krebs & sonstige Erkrankungen ===
=== Krebs und weitere Erkrankungen ===
Eine Unterversorgung mit Vitamin D scheint nach bisherigen Untersuchungen darüber hinaus ein [[Risikofaktor (Medizin)|Risikofaktor]] für folgende Erkrankungen zu sein:
Eine Unterversorgung mit Vitamin D scheint nach bisherigen Untersuchungen darüber hinaus ein [[Risikofaktor (Medizin)|Risikofaktor]] für folgende Erkrankungen zu sein:
* Muskelschwäche und -schmerzen und [[Fibromyalgie]]<ref>Plotnikoff GA, Quigley JM. Prevalence of severe hypovitaminosis D in persistent, nonspecific musculoskeletal pain. Mayo Clin Proc. 2003; 78: S.&nbsp;1463–1470.</ref><ref>Pain Medicine 9, 2008, S.&nbsp;979.</ref>
* Muskelschwäche und -schmerzen und [[Fibromyalgie]]<ref>Plotnikoff GA, Quigley JM. Prevalence of severe hypovitaminosis D in persistent, nonspecific musculoskeletal pain. Mayo Clin Proc. 2003; 78: S.&nbsp;1463–1470.</ref><ref>Pain Medicine 9, 2008, S.&nbsp;979.</ref>
* Infektionskrankheiten wie [[Tuberkulose]] oder [[Atemwegsinfektion|Atemwegsinfekt]]e<ref>Adit A. Ginde et al., [http://www.ucdenver.edu/about/newsroom/newsreleases/documents/vitamindstudies/ginde_archim_2009%20(vitd%20and%20urti).pdf Association Between Serum 25-Hydroxyvitamin D Level and Upper Respiratory Tract Infection in the Third National Health and Nutrition Examination Survey] (PDF; 113&nbsp;kB), [[Arch Int Med]] 2009, 169 (4): S.&nbsp;384–390.</ref><ref>John J Cannell, et. al., [http://www.biomedcentral.com/content/pdf/1743-422X-5-29.pdf On the epidemiology of influenza] (PDF-Datei; 319&nbsp;kB), Virology Journal 2008, 5:29.</ref><ref>Mitsuyoshi Urashima, et. al., [http://www.ajcn.org/content/91/5/1255.short Randomized trial of vitamin D supplementation to prevent seasonal influenza A in schoolchildren], Am J Clin Nutr May 2010 vol. 91 no. 5 1255–1260.</ref>
* Infektionskrankheiten wie [[Tuberkulose]] oder [[Atemwegsinfektion|Atemwegsinfekte]]<ref>Adit A. Ginde et al., [http://www.ucdenver.edu/about/newsroom/newsreleases/documents/vitamindstudies/ginde_archim_2009%20(vitd%20and%20urti).pdf Association Between Serum 25-Hydroxyvitamin D Level and Upper Respiratory Tract Infection in the Third National Health and Nutrition Examination Survey] (PDF; 113&nbsp;kB), [[Arch Int Med]] 2009, 169 (4): S.&nbsp;384–390.</ref><ref>John J Cannell, et. al., [http://www.biomedcentral.com/content/pdf/1743-422X-5-29.pdf On the epidemiology of influenza] (PDF-Datei; 319&nbsp;kB), Virology Journal 2008, 5:29.</ref><ref>Mitsuyoshi Urashima, et. al., [http://www.ajcn.org/content/91/5/1255.short Randomized trial of vitamin D supplementation to prevent seasonal influenza A in schoolchildren], Am J Clin Nutr May 2010 vol. 91 no. 5 1255–1260.</ref>
* Vitamin D und Calcium sind protektiv bezüglich [[Kolorektales Karzinom|Dickdarmkrebs]]<ref>Park, S.-Y. et al.: ''Calcium and Vitamin D Intake and Risk of Colorectal Cancer: The Multiethnic Cohort Study'', Am J Epidemiol. 2007 Apr 1;165(7): S.&nbsp;784–793, {{DOI|10.1093/aje/kwk069}}</ref>
* Vitamin D und Calcium sind protektiv bezüglich [[Kolorektales Karzinom|Dickdarmkrebs]]<ref>Park, S.-Y. et al.: ''Calcium and Vitamin D Intake and Risk of Colorectal Cancer: The Multiethnic Cohort Study'', Am J Epidemiol. 2007 Apr 1;165(7): S.&nbsp;784–793, {{DOI|10.1093/aje/kwk069}}</ref>
* Eine Vielzahl weiterer [[Krebs (Medizin)|Krebsarten]],<ref name="PMID_19667166">{{cite journal | author = Peterlik, M. et al. | title = Calcium, vitamin D and cancer | year = 2009 | journal = Anticancer Res | volume = 29 | issue = 9 | pages = 3687-3698 | pmid = 19667166 }}</ref><ref name="PMID_20164683">{{cite journal | author = Trump, D. L. et al. | title = Vitamin D: considerations in the continued development as an agent for cancer prevention and therapy | year = 2010 | journal = Cancer J | volume = 16 | issue = 1 | pages = 1–9 | pmid = 20164683 }}</ref> wie z. B. [[Brustkrebs]]<ref>Sharif B. Mohr, Edward D. Gorham, John E. Alcaraz, Christopher I. Kane, Caroline A. Macera, J. Kellogg Parsons, Deborah L. Wingard, Ronald Horst, Cedric F. Garland. Serum 25-hydroxyvitamin D and breast cancer in the military: a case–control study utilizing pre-diagnostic serum. Cancer Causes & Control, 2013; DOI: 10.1007/s10552-012-0140-6, hier auf deutsch zusammengefasst: [http://vitamine-ratgeber.com/vitamin-d-mangel-ist-einer-der-risikofaktoren-fur-frauen-um-an-brustkrebs-zu-erkranken/]</ref>, [[Leukämie]], [[Nierenkrebs]], [[Ovarialkarzinom]], [[Pankreaskarzinom]] sowie Karzinome des Halses, des Kopfes und des [[Oesophagus]].
* Eine Vielzahl weiterer [[Krebs (Medizin)|Krebsarten]],<ref name="PMID_19667166">{{cite journal | author = Peterlik, M. et al. | title = Calcium, vitamin D and cancer | year = 2009 | journal = Anticancer Res | volume = 29 | issue = 9 | pages = 3687-3698 | pmid = 19667166 }}</ref><ref name="PMID_20164683">{{cite journal | author = Trump, D. L. et al. | title = Vitamin D: considerations in the continued development as an agent for cancer prevention and therapy | year = 2010 | journal = Cancer J | volume = 16 | issue = 1 | pages = 1–9 | pmid = 20164683 }}</ref> wie z. B. [[Brustkrebs]]<ref>Sharif B. Mohr, Edward D. Gorham, John E. Alcaraz, Christopher I. Kane, Caroline A. Macera, J. Kellogg Parsons, Deborah L. Wingard, Ronald Horst, Cedric F. Garland. Serum 25-hydroxyvitamin D and breast cancer in the military: a case–control study utilizing pre-diagnostic serum. Cancer Causes & Control, 2013; {{DOI|10.1007/s10552-012-0140-6}}</ref>, [[Leukämie]], [[Nierenkrebs]], [[Ovarialkarzinom]], [[Pankreaskarzinom]] sowie Karzinome des Halses, des Kopfes und des [[Oesophagus]].
* [[Parodontitis]] bei Schwangeren.<ref>Kim A. Boggesset al.: Vitamin D Status and Periodontal Disease Among Pregnant Women. Journal of Periodontology 2011, Vol. 82, No. 2, S.&nbsp;195–200 , {{DOI|10.1902/jop.2010.100384}}.</ref>
* [[Parodontitis]] bei Schwangeren.<ref>Kim A. Boggesset al.: Vitamin D Status and Periodontal Disease Among Pregnant Women. Journal of Periodontology 2011, Vol. 82, No. 2, S.&nbsp;195–200 , {{DOI|10.1902/jop.2010.100384}}.</ref>
* Ferner ist das Vitamin-D-System wichtig für die Entwicklung und Funktion des Nerven- und Muskelsystems. Das Syndrom des [[akut]]en Vitamin-D-Mangels ist in seinem Vollbild durch [[Myalgie]], [[Adynamie]], neurologische Störungen, [[Orthostase|Orthostatische]] Dysregulation und [[Skelett]]beschwerden charakterisiert (Akronym M-A-N-O-S).<ref>ISBN 3939865125.</ref><ref>ISBN 3871854131.</ref>
* Ferner ist das Vitamin-D-System wichtig für die Entwicklung und Funktion des Nerven- und Muskelsystems. Das Syndrom des [[akut]]en Vitamin-D-Mangels ist in seinem Vollbild durch [[Myalgie]], [[Adynamie]], neurologische Störungen, [[Orthostase|Orthostatische]] Dysregulation und [[Skelett]]beschwerden charakterisiert (Akronym M-A-N-O-S).<ref>ISBN 3939865125.</ref><ref>ISBN 3871854131.</ref>
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=== Biosynthese von Vitamin D<sub>3</sub> ===
=== Biosynthese von Vitamin D<sub>3</sub> ===


Die meisten [[Wirbeltiere]], einschließlich des Menschen, decken einen Großteil ihres Vitamin-D-Bedarfs durch Sonnenbestrahlung ihrer Haut; dies kommt auch bei bestimmten [[Plankton]]arten vor (Phytoplankton coccolithophor ''Emeliani huxleii'').<ref name="Holick1995">M. F. Holick: [http://www.ajcn.org/cgi/content/abstract/61/3/638S ''Environmental factors that influence the cutaneous production of vitamin&nbsp;D''.] On: ''Am J Clin Nutr''. Band 61 (3 Suppl), 1995, S.&nbsp;638S–645S.</ref>
Die meisten [[Wirbeltiere]], einschließlich des Menschen, decken einen Großteil ihres Vitamin-D-Bedarfs durch Sonnenbestrahlung ihrer Haut; dies kommt auch bei bestimmten [[Plankton]]arten vor (Phytoplankton coccolithophor ''Emeliani huxleii'').<ref name="Holick1995">M. F. Holick: [http://www.ajcn.org/cgi/content/abstract/61/3/638S ''Environmental factors that influence the cutaneous production of vitamin&nbsp;D''.] On: ''Am J Clin Nutr''. Band 61 (3 Suppl), 1995, S.&nbsp;638S–645S.</ref>


Definitionsgemäß sind Vitamine Substanzen, die der Körper selbst nicht herstellen kann, aber zum Leben benötigt, und die daher zugeführt werden müssen. Die Vorstufen des sogenannten Vitamin&nbsp;D werden aber vom Körper selbst hergestellt. Zum im Körper vorhandenen [[Provitamin]] 7-Dehydrocholesterol (der Ausgangssubstanz der Vitamin-D-Synthese) muss dann allerdings noch Sonnenlicht hinzukommen. Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> wird also aus historischen Gründen als Vitamin bezeichnet. Aufgrund seiner [[endogen]]en Synthese und der Tatsache, dass seine Wirkung neben dem Syntheseort auch andere Gewebe betrifft, müsste Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> als [[Prohormon]] bezeichnet werden.
Definitionsgemäß sind Vitamine Substanzen, die der Körper selbst nicht herstellen kann, aber zum Leben benötigt, und die daher zugeführt werden müssen. Die Vorstufen des sogenannten Vitamin&nbsp;D werden aber vom Körper selbst hergestellt. Zum im Körper vorhandenen [[Provitamin]] 7-Dehydrocholesterol (der Ausgangssubstanz der Vitamin-D-Synthese) muss dann allerdings noch Sonnenlicht hinzukommen. Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> wird also aus historischen Gründen als Vitamin bezeichnet. Aufgrund seiner [[endogen]]en Synthese und der Tatsache, dass seine Wirkung neben dem Syntheseort auch andere Gewebe betrifft, müsste Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> als [[Prohormon]] bezeichnet werden.
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==== Lichtinduzierte Bildung ====
==== Lichtinduzierte Bildung ====
In der [[Haut]] sind die höchsten Konzentrationen des [[7-Dehydrocholesterol]]s im [[Stratum spinosum]] und [[Stratum basale]] vorhanden. Beim Menschen und den meisten Säugetieren ist 7-Dehydrocholesterol für die Vitamin-D-Bildung reichlich vorhanden (eine Ausnahme sind z.&nbsp;B. Hauskatzen).
In der [[Haut]] sind die höchsten Konzentrationen des [[7-Dehydrocholesterol]]s im [[Stratum spinosum]] und [[Stratum basale]] vorhanden. Beim Menschen und den meisten Säugetieren ist 7-Dehydrocholesterol für die Vitamin-D-Bildung reichlich vorhanden (eine Ausnahme sind z.&nbsp;B. Hauskatzen).
[[Datei:Vitamin-D-Bildung.svg|thumb|Metabolite des 7-Dehydrocholesterols in der Haut (vereinfacht nach<ref name="Holick1995"/> und <ref name="Norman1998">A. W. Norman: [http://www.ajcn.org/cgi/reprint/67/6/1108 ''Sunlight, season, skin pigmentation, vitamin&nbsp;D, and 25-hydroxyvitamin&nbsp;D: integral components of the vitamin&nbsp;D endocrine system''.] In: ''Am J Clin Nutr''. Band 67(6), 1998, S.&nbsp;1108–1110.</ref>)]]
[[Datei:Vitamin-D-Bildung.svg|mini|Metabolite des 7-Dehydrocholesterols in der Haut (vereinfacht nach<ref name="Holick1995" /> und <ref name="Norman1998">A. W. Norman: [http://www.ajcn.org/cgi/reprint/67/6/1108 ''Sunlight, season, skin pigmentation, vitamin&nbsp;D, and 25-hydroxyvitamin&nbsp;D: integral components of the vitamin&nbsp;D endocrine system''.] In: ''Am J Clin Nutr''. Band 67(6), 1998, S.&nbsp;1108–1110.</ref>)]]
# Wird [[7-Dehydrocholesterol]] mit [[UV-Licht]] mit Wellenlängen im Bereich 290–315&nbsp;nm ([[Ultraviolettstrahlung#Spektrum|UV-B-Strahlung]]) und mindestens 18&nbsp;mJ/cm²<ref name="Hollis2005">B. W. Hollis: [http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/135/2/317 ''Circulating 25-Hydroxyvitamin&nbsp;D Levels Indicative of Vitamin&nbsp;D Sufficiency: Implications for Establishing a New Effective Dietary Intake Recommendation for Vitamin&nbsp;D''.] In: ''J Nutr''. Band 135(2), 2005, S.&nbsp;317–322.</ref> bestrahlt, kann im 7-Dehydrocholesterol durch eine [[Fotochemie|fotochemisch]] induzierte 6-Elektronen konrotatorische elektrocyclische Reaktion der B-Ring aufgebrochen werden: Es entsteht ''Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub>''.<ref>Rudi Hutterer: ''Fir in Biochemie.'' Springer, 2009, ISBN 3-834-89379-X, S.&nbsp;501. {{Google Buch|BuchID=9OAM7X8TNHQC|Seite=507}}</ref>
# Wird [[7-Dehydrocholesterol]] mit [[UV-Licht]] mit Wellenlängen im Bereich 290–315&nbsp;nm ([[Ultraviolettstrahlung#Spektrum|UV-B-Strahlung]]) und mindestens 18&nbsp;mJ/cm²<ref name="Hollis2005">B. W. Hollis: [http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/135/2/317 ''Circulating 25-Hydroxyvitamin&nbsp;D Levels Indicative of Vitamin&nbsp;D Sufficiency: Implications for Establishing a New Effective Dietary Intake Recommendation for Vitamin&nbsp;D''.] In: ''J Nutr''. Band 135(2), 2005, S.&nbsp;317–322.</ref> bestrahlt, kann im 7-Dehydrocholesterol durch eine [[Fotochemie|fotochemisch]] induzierte 6-Elektronen konrotatorische elektrocyclische Reaktion der B-Ring aufgebrochen werden: Es entsteht ''Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub>''.<ref>Rudi Hutterer: ''Fir in Biochemie.'' Springer, 2009, ISBN 3-8348-9379-X, S.&nbsp;501. {{Google Buch|BuchID=9OAM7X8TNHQC|Seite=507}}</ref>
# Das Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub> ist [[Thermodynamik|thermodynamisch]] instabil und erfährt einen (1-7)sigmatropen Shift eines Protons von C-19 nach C-9 mit nachfolgender Isomerisation: Es entsteht ''Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>''. Das Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> gelangt in das Blut und wird dort vor allem an das [[Vitamin-D-bindendes Protein|Vitamin-D-bindende Protein]] (DBP) gebunden zur Leber transportiert, wo es weiter zu 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> hydroxyliert wird. Im Reagenzglas sind nach drei Tagen 80 % des Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub> zu Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> isomerisiert, in der Haut ist dies nach acht Stunden geschehen.<ref name="Holick1995"/>
# Das Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub> ist [[Thermodynamik|thermodynamisch]] instabil und erfährt einen (1-7)sigmatropen Shift eines Protons von C-19 nach C-9 mit nachfolgender Isomerisation: Es entsteht ''Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>''. Das Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> gelangt in das Blut und wird dort vor allem an das [[Vitamin-D-bindendes Protein|Vitamin-D-bindende Protein]] (DBP) gebunden zur Leber transportiert, wo es weiter zu 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> hydroxyliert wird. Im Reagenzglas sind nach drei Tagen 80 % des Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub> zu Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> isomerisiert, in der Haut ist dies nach acht Stunden geschehen.<ref name="Holick1995" />


==== Selbstregulation der lichtinduzierten Synthese ====
==== Selbstregulation der lichtinduzierten Synthese ====
Wenn eine bestimmte Menge 7-Dehydrocholesterol im Reagenzglasversuch mit simuliertem äquatorialen Sonnenlicht bestrahlt wird, ist nach einigen Minuten ca. 20 % der Ausgangsmenge zu Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub> umgewandelt. Diese Menge an Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub> bleibt bei weiterer Bestrahlung in einem konstanten Gleichgewicht, denn auch ''Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub>'' ist photolabil und wird durch weitergehende UVB-Bestrahlung während der nächsten acht Stunden zum physiologisch inaktiven ''Lumisterol'' und zu ''Tachysterol'' abgebaut, bevor es zu Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> isomerisiert. In dieser Zeit sinkt das 7-Dehydrocholesterol auf ca. 30 % der Ausgangsmenge ab. (Unter unnatürlicher Schmalspektrum-UVB-Bestrahlung mit einer Wellenlänge von 290 bis 300&nbsp;nm wird dagegen 65 % des ursprünglichen 7-Dehydrocholesterols in Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub> umgewandelt).<ref name="Holick1995"/>
Wenn eine bestimmte Menge 7-Dehydrocholesterol im Reagenzglasversuch mit simuliertem äquatorialen Sonnenlicht bestrahlt wird, ist nach einigen Minuten ca. 20 % der Ausgangsmenge zu Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub> umgewandelt. Diese Menge an Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub> bleibt bei weiterer Bestrahlung in einem konstanten Gleichgewicht, denn auch ''Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub>'' ist photolabil und wird durch weitergehende UVB-Bestrahlung während der nächsten acht Stunden zum physiologisch inaktiven ''Lumisterol'' und zu ''Tachysterol'' abgebaut, bevor es zu Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> isomerisiert. In dieser Zeit sinkt das 7-Dehydrocholesterol auf ca. 30 % der Ausgangsmenge ab. (Unter unnatürlicher Schmalspektrum-UVB-Bestrahlung mit einer Wellenlänge von 290 bis 300&nbsp;nm wird dagegen 65 % des ursprünglichen 7-Dehydrocholesterols in Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub> umgewandelt).<ref name="Holick1995" />


Auch das aus Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub> entstandene Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> ist photolabil: Kann das Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> nicht schnell genug im Blut abtransportiert werden, entstehen aus ihm durch UVB- und UVA-Strahlung (bis zu 345&nbsp;nm) mindestens drei weitere, unwirksame Produkte: ''Suprasterol-1'' und ''-2'' und ''5,6-Transvitamin&nbsp;D<sub>3</sub>''.
Auch das aus Prävitamin&nbsp;D<sub>3</sub> entstandene Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> ist photolabil: Kann das Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> nicht schnell genug im Blut abtransportiert werden, entstehen aus ihm durch UVB- und UVA-Strahlung (bis zu 345&nbsp;nm) mindestens drei weitere, unwirksame Produkte: ''Suprasterol-1'' und ''-2'' und ''5,6-Transvitamin&nbsp;D<sub>3</sub>''.


So wird bei einer kurzen Sonnenlichtbestrahlung (mit genügend hohem UVB-Anteil) über einige Minuten ähnlich viel Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> gebildet wie bei einer vergleichbaren Bestrahlung über längere Zeit. Hierdurch ist der Körper kurzfristig vor einer Vitamin-D-Intoxikation durch zu viel Licht geschützt.
So wird bei einer kurzen Sonnenlichtbestrahlung (mit genügend hohem UVB-Anteil) über einige Minuten ähnlich viel Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> gebildet wie bei einer vergleichbaren Bestrahlung über längere Zeit. Hierdurch ist der Körper kurzfristig vor einer Vitamin-D-Intoxikation durch zu viel Licht geschützt.


Langfristig ergibt sich ein Schutz vor einer Vitamin-D-Intoxikation durch eine vermehrte Bildung von [[Melanin]] in der Haut, welches UV-Licht der Wellenlängen 290–320&nbsp;nm resorbiert ([[Sonnenbad #Bräunung_der_Haut|Bräunung]], dunkler Hauttyp in südlichen Ländern).
Langfristig ergibt sich ein Schutz vor einer Vitamin-D-Intoxikation durch eine vermehrte Bildung von [[Melanin]] in der Haut, welches UV-Licht der Wellenlängen 290–320&nbsp;nm resorbiert ([[Sonnenbad #Bräunung der Haut|Bräunung]], dunkler Hauttyp in südlichen Ländern).


Der 7-Dehydrocholesterolgehalt der Haut sinkt mit dem Alter. Ferner nimmt beim Menschen im Alter die Fähigkeit der Haut, Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> zu bilden, ungefähr um den Faktor 3 ab im Vergleich zu einem 20-jährigen Menschen.<ref name="Holick1995"/>
Der 7-Dehydrocholesterolgehalt der Haut sinkt mit dem Alter. Ferner nimmt beim Menschen im Alter die Fähigkeit der Haut, Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> zu bilden, ungefähr um den Faktor 3 ab im Vergleich zu einem 20-jährigen Menschen.<ref name="Holick1995" />


Für die blasse Haut eines hellhäutigen, jungen, erwachsenen Menschen ist die [[minimale Erythemdosis]] (MED) (wenn die Haut anfängt, rot zu werden) an einem sonnigen Sommermittag auf 42° Breite in Meereshöhe (entsprechend Boston, Barcelona oder Rom) nach 10 bis 12 Minuten erreicht, ein dunkelhäutiger Mensch benötigt entsprechend 120 Minuten. Wird die Haut dieser Menschen entsprechend ganzkörperbestrahlt, gibt sie innerhalb der nächsten 24 Stunden eine Menge vergleichbar mit 10.000 bis 20.000&nbsp;[[Internationale Einheit|IE]] (250&nbsp;µg bis 500&nbsp;µg) Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> aus Nahrungsmitteln an das Blut ab, ein Vielfaches der Nahrungsempfehlungen von 200–500&nbsp;IE Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> täglich.<ref name="Hollis2005"/> Eine starke Vitamin-D<sub>3</sub>-Bildung in der Haut ist also schon bei einer kurzen, aber intensiven Sonnenbestrahlung mit hohem UVB-Anteil möglich.
Für die blasse Haut eines hellhäutigen, jungen, erwachsenen Menschen ist die [[minimale Erythemdosis]] (MED) (wenn die Haut anfängt, rot zu werden) an einem sonnigen Sommermittag auf 42° Breite in Meereshöhe (entsprechend Boston, Barcelona oder Rom) nach 10 bis 12 Minuten erreicht, ein dunkelhäutiger Mensch benötigt entsprechend 120 Minuten. Wird die Haut dieser Menschen entsprechend ganzkörperbestrahlt, gibt sie innerhalb der nächsten 24 Stunden eine Menge vergleichbar mit 10.000 bis 20.000&nbsp;[[Internationale Einheit|IE]] (250&nbsp;µg bis 500&nbsp;µg) Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> aus Nahrungsmitteln an das Blut ab, ein Vielfaches der Nahrungsempfehlungen von 200–500&nbsp;IE Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> täglich.<ref name="Hollis2005" /> Eine starke Vitamin-D<sub>3</sub>-Bildung in der Haut ist also schon bei einer kurzen, aber intensiven Sonnenbestrahlung mit hohem UVB-Anteil möglich.


=== Funktion ===
=== Funktion ===
==== Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> ====
==== Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> ====
[[Datei:Oxidation Cholecalciferol.svg|thumb|400px|25-Hydroxylierung des Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>]]
[[Datei:Oxidation Cholecalciferol.svg|mini|400px|25-Hydroxylierung des Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>]]
Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> wird, vor allem gebunden an das [[Vitamin-D-bindendes Protein|Vitamin-D-bindende Protein]], über das Blut in die Leber transportiert. Dort wird es von dem [[Enzym]] [[Cytochrom P450 2R1]] in den [[Mikrosom]]en zu [[Calcidiol]] (25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>) hydroxyliert. Eine frühere Vermutung, dass diese Reaktion auch in den Mitochondrien stattfindet, wurde inzwischen widerlegt.<ref>{{cite journal |author=Shinkyo R, Sakaki T, Kamakura M, Ohta M, Inouye K |title=Metabolism of vitamin D by human microsomal CYP2R1 |journal=[[Biochem. Biophys. Res. Commun.]] |volume=324 |issue=1 |pages=451–457 |year=2004 |month=November |pmid=15465040 |doi=10.1016/j.bbrc.2004.09.073 |url=}}</ref><ref name="Cheng2003">J. B. Cheng et al.: [http://www.jbc.org/cgi/content/full/278/39/38084 ''De-orphanization of Cytochrome P450 2R1, a microsomal Vitamin&nbsp;D 25-Hydroxylase.''] In: ''[[J Biol Chem]]''. Band 278(39), 2003, S.&nbsp;38084–38093.</ref>
Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> wird, vor allem gebunden an das [[Vitamin-D-bindendes Protein|Vitamin-D-bindende Protein]], über das Blut in die Leber transportiert. Dort wird es von dem [[Enzym]] [[Cytochrom P450 2R1]] in den [[Mikrosom]]en zu [[Calcidiol]] (25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>) hydroxyliert. Eine frühere Vermutung, dass diese Reaktion auch in den Mitochondrien stattfindet, wurde inzwischen widerlegt.<ref>{{cite journal |author=Shinkyo R, Sakaki T, Kamakura M, Ohta M, Inouye K |title=Metabolism of vitamin D by human microsomal CYP2R1 |journal=[[Biochem. Biophys. Res. Commun.]] |volume=324 |issue=1 |pages=451–457 |year=2004 |month=November |pmid=15465040 |doi=10.1016/j.bbrc.2004.09.073 |url=}}</ref><ref name="Cheng2003">J. B. Cheng et al.: [http://www.jbc.org/cgi/content/full/278/39/38084 ''De-orphanization of Cytochrome P450 2R1, a microsomal Vitamin&nbsp;D 25-Hydroxylase.''] In: ''[[J Biol Chem]]''. Band 278(39), 2003, S.&nbsp;38084–38093.</ref>


Calcidiol (25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>) wird in der Leber wieder an [[Vitamin-D-bindendes Protein]] gebunden und in das Blut abgegeben. Dort hat es eine Halbwertszeit von ca. 19 Tagen.<ref name="HSDB"/>
Calcidiol (25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>) wird in der Leber wieder an [[Vitamin-D-bindendes Protein]] gebunden und in das Blut abgegeben. Dort hat es eine Halbwertszeit von ca. 19 Tagen.<ref name="HSDB" />


Diese enzymatische Reaktion ist wahrscheinlich keiner nennenswerten Regulation unterworfen, da der 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-​Spiegel im Blut ziemlich genau die längerfristige Vitamin-D<sub>3</sub>-Versorgung der letzten drei bis vier Monate widerspiegelt, während der Vitamin-D<sub>3</sub>-​Spiegel die Versorgung der letzten Stunden bis Tage anzeigt.
Diese enzymatische Reaktion ist wahrscheinlich keiner nennenswerten Regulation unterworfen, da der 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegel im Blut ziemlich genau die längerfristige Vitamin-D<sub>3</sub>-Versorgung der letzten drei bis vier Monate widerspiegelt, während der Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegel die Versorgung der letzten Stunden bis Tage anzeigt.


==== 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> ====
==== 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> ====
25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> ist also so etwas wie eine Speicherform des Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>. Eine solche muss es geben, um die großen Spitzen und Pausen der hauptsächlichen Vitamin-D-Versorgung durch das Licht abfangen zu können. Die mittel- bis längerfristige Vitamin-D-Versorgung eines Organismus lässt sich am besten über den Blutspiegel des 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> bestimmen (Näheres siehe unten).
25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> ist also so etwas wie eine Speicherform des Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>. Eine solche muss es geben, um die großen Spitzen und Pausen der hauptsächlichen Vitamin-D-Versorgung durch das Licht abfangen zu können. Die mittel- bis längerfristige Vitamin-D-Versorgung eines Organismus lässt sich am besten über den Blutspiegel des 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> bestimmen (Näheres siehe unten).


Das so gebildete 25(OH)D<sub>3</sub> gelangt nun, hauptsächlich wieder an das [[VDBP|Vitamin-D-bindende Protein]] gebunden, zu seinen Zielgeweben, wie zum Beispiel zu den Nieren, wo es dann zum [[Calcitriol]] (1α,25(OH)<sub>2</sub>Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>) aktiviert wird (siehe unten). Dieses erst ist der hauptsächlich aktivierende [[Ligand]] für den [[Vitamin-D-Rezeptor]]. Dieser letzte Aktivierungsschritt ist auf vielen Ebenen redundant und von Gewebe zu Gewebe unterschiedlich reguliert, um immer an den momentanen Bedarf des Körpers und des Zielgewebes an die Vitamin-D-Wirkung angepasst zu sein.
Das so gebildete 25(OH)D<sub>3</sub> gelangt nun, hauptsächlich wieder an das [[VDBP|Vitamin-D-bindende Protein]] gebunden, zu seinen Zielgeweben, wie zum Beispiel zu den Nieren, wo es dann zum [[Calcitriol]] (1α,25(OH)<sub>2</sub>Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>) aktiviert wird (siehe unten). Dieses erst ist der hauptsächlich aktivierende [[Ligand]] für den [[Vitamin-D-Rezeptor]]. Dieser letzte Aktivierungsschritt ist auf vielen Ebenen redundant und von Gewebe zu Gewebe unterschiedlich reguliert, um immer an den momentanen Bedarf des Körpers und des Zielgewebes an die Vitamin-D-Wirkung angepasst zu sein.


25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> kann wahrscheinlich selbst auch, jedoch ca. hundertmal weniger als Calcitriol, den Vitamin-D-Rezeptor aktivieren. Dies kommt bei einer [[Hypervitaminose Vitamin D|Vergiftung mit Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>]] zum Tragen, wenn die letzte Regelung der Aktivierung des Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> durch überhöhte 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-​Spiegel übergangen wird.<ref name="Dusso2005"/>
25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> kann wahrscheinlich selbst auch, jedoch ca. hundertmal weniger als Calcitriol, den Vitamin-D-Rezeptor aktivieren. Dies kommt bei einer [[Hypervitaminose Vitamin D|Vergiftung mit Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>]] zum Tragen, wenn die letzte Regelung der Aktivierung des Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> durch überhöhte 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegel übergangen wird.<ref name="Dusso2005" />


==== Aktivierung von 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> zu Calcitriol ====
==== Aktivierung von 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> zu Calcitriol ====
Die Vitamin-D-Metabolite werden als Komplex zusammen mit dem [[Vitamin-D-bindendes Protein|Vitamin-D-bindenden Protein]] (VDBP) im Blutplasma transportiert. In den [[Glomerulum|Glomerula]] der Nieren bindet dieser Komplex an [[Cubilin]]-Moleküle in der Zellmembran von [[proximale Tubuluszelle|proximalen Tubuluszellen]], und wird anschließend mithilfe des [[Megalin]]s in die Zelle verfrachtet und dort freigesetzt. In den [[Lysosom]]en wird der Komplex durch [[Peptidase]]n wieder getrennt, wodurch 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> frei im Zytosol diffundiert.<ref>{{cite journal |author=Negri AL |title=Proximal tubule endocytic apparatus as the specific renal uptake mechanism for vitamin D-binding protein/25-(OH)D3 complex |journal=Nephrology (Carlton) |volume=11 |issue=6 |pages=510–515 |year=2006 |month=December |pmid=17199789 |doi=10.1111/j.1440-1797.2006.00704.x |url=}}</ref>
Die Vitamin-D-Metabolite werden als Komplex zusammen mit dem [[Vitamin-D-bindendes Protein|Vitamin-D-bindenden Protein]] (VDBP) im Blutplasma transportiert. In den [[Glomerulum|Glomerula]] der Nieren bindet dieser Komplex an [[Cubilin]]-Moleküle in der Zellmembran von [[Proximale Tubuluszelle|proximalen Tubuluszellen]], und wird anschließend mithilfe des [[Megalin]]s in die Zelle verfrachtet und dort freigesetzt. In den [[Lysosom]]en wird der Komplex durch [[Peptidase]]n wieder getrennt, wodurch 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> frei im Zytosol diffundiert.<ref>{{cite journal |author=Negri AL |title=Proximal tubule endocytic apparatus as the specific renal uptake mechanism for vitamin D-binding protein/25-(OH)D3 complex |journal=Nephrology (Carlton) |volume=11 |issue=6 |pages=510–515 |year=2006 |month=December |pmid=17199789 |doi=10.1111/j.1440-1797.2006.00704.x |url=}}</ref>


An der Plasmamembran der Mitochondrien der Zellen des proximalen [[Tubulus]] der Nieren kann das 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> durch [[1α-Hydroxylase]] zum biologisch aktiven 1,25(OH)<sub>2</sub>Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> ([[Calcitriol]]) weiter hydroxyliert, oder durch die gegensätzlich regulierte [[24-Hydroxylase]] zum 24R,25(OH)<sub>2</sub>Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> inaktiviert werden oder die [[Niere]]nzelle unverändert wieder in das Blut verlassen (um dort erneut an DBP gebunden zu werden).
An der Plasmamembran der Mitochondrien der Zellen des proximalen [[Tubulus]] der Nieren kann das 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> durch [[1α-Hydroxylase]] zum biologisch aktiven 1,25(OH)<sub>2</sub>Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> ([[Calcitriol]]) weiter hydroxyliert, oder durch die gegensätzlich regulierte [[24-Hydroxylase]] zum 24R,25(OH)<sub>2</sub>Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> inaktiviert werden oder die [[Niere]]nzelle unverändert wieder in das Blut verlassen (um dort erneut an DBP gebunden zu werden).


Die Bildung des 1,25(OH)<sub>2</sub>Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in der Niere ist fein reguliert: die wichtigsten Faktoren, die seine enzymatische Bildung über eine Aktivierung der 1α-Hydroxylase direkt fördern, sind unabhängig voneinander ein erhöhtes [[Parathormon]], ein erniedrigter [[Calcium]]spiegel und ein niedriger [[Phosphat]]spiegel im Blut. 1,25(OH)<sub>2</sub>D<sub>3</sub> selber hemmt die 1α-Hydroxylase und aktiviert die 24-Hydroxylase. Indirekt, zumeist über das Parathormon, beeinflussen unter anderem Calcium, [[Östrogen]], [[Glucocorticoid]]e, [[Calcitonin]], [[Somatotropin]], und [[Prolactin]] die Calcitriolbildung. Glucocorticoide bewirken einen Mangel an Calcitriol. (Deshalb ist es während einer systemischen Corticoidtherapie, wenn Vitamin D genommen werden muss, notwendig, Vitamin D in aktiver Form als Alphacalcidol (derzeitige Medikamente in Deutschland: „EinsAlpha“, „Bondiol“, „Doss“), zu verwenden.) All diese Regulationen dienen dazu, gerade soviel des Vitamins zu synthetisieren, dass der Körper in seiner momentanen Situation seinen Calcium- und Phosphatbedarf decken kann. Die Regulation der 24R,25(OH)<sub>2</sub>D<sub>3</sub>-Bildung erfolgt durch die gleichen Faktoren, jedoch in umgekehrter Richtung.<ref name="Dusso2005">A. S. Dusso et al.: [http://ajprenal.physiology.org/cgi/content/full/289/1/F8 ''Vitamin&nbsp;D'']. In: ''Am J Physiol Renal Physiol''. Band 289, 2005, S.&nbsp;F8–F28.</ref>
Die Bildung des 1,25(OH)<sub>2</sub>Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in der Niere ist fein reguliert: die wichtigsten Faktoren, die seine enzymatische Bildung über eine Aktivierung der 1α-Hydroxylase direkt fördern, sind unabhängig voneinander ein erhöhtes [[Parathormon]], ein erniedrigter [[Calcium]]spiegel und ein niedriger [[Phosphat]]spiegel im Blut. 1,25(OH)<sub>2</sub>D<sub>3</sub> selber hemmt die 1α-Hydroxylase und aktiviert die 24-Hydroxylase. Indirekt, zumeist über das Parathormon, beeinflussen unter anderem Calcium, [[Östrogen]], [[Glucocorticoid]]e, [[Calcitonin]], [[Somatotropin]], und [[Prolactin]] die Calcitriolbildung. Glucocorticoide bewirken einen Mangel an Calcitriol. (Deshalb ist es während einer systemischen Corticoidtherapie, wenn Vitamin D genommen werden muss, notwendig, Vitamin D in aktiver Form als Alphacalcidol (derzeitige Medikamente in Deutschland: „EinsAlpha“, „Bondiol“, „Doss“), zu verwenden.) All diese Regulationen dienen dazu, gerade soviel des Vitamins zu synthetisieren, dass der Körper in seiner momentanen Situation seinen Calcium- und Phosphatbedarf decken kann. Die Regulation der 24R,25(OH)<sub>2</sub>D<sub>3</sub>-Bildung erfolgt durch die gleichen Faktoren, jedoch in umgekehrter Richtung.<ref name="Dusso2005">A. S. Dusso et al.: [http://ajprenal.physiology.org/cgi/content/full/289/1/F8 ''Vitamin&nbsp;D'']. In: ''Am J Physiol Renal Physiol''. Band 289, 2005, S.&nbsp;F8–F28.</ref>


In anderen Geweben wird die Aktivierung des 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> zu 1α,25(OH)<sub>2</sub>Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> durch andere Faktoren geregelt: [[Zytokin]]e, [[Wachstumsfaktor (Protein)|Wachstumsfaktor]]en usw.<ref name="Dusso2005"/>
In anderen Geweben wird die Aktivierung des 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> zu 1α,25(OH)<sub>2</sub>Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> durch andere Faktoren geregelt: [[Zytokin]]e, [[Wachstumsfaktor (Protein)|Wachstumsfaktoren]] usw.<ref name="Dusso2005" />


1,25(OH)<sub>2</sub>D<sub>3</sub> liegt in sehr viel geringerer Konzentration als 25(OH)D<sub>3</sub> und auch hauptsächlich an [[Vitamin-D-bindendes Protein|DBP]] gebunden im Blut vor. Die Konzentration insbesondere von freiem 1,25(OH)<sub>2</sub>D<sub>3</sub> (Calcitriol) ist streng geregelt und weitgehend mit seiner Aktivität korreliert. Sie ist ferner weitgehend unabhängig von der Konzentration seines Vorläufers 25-Hydroxy-Cholecalciferol (Calcidiol) oder des [[VDBP]].<ref name="Dusso2005"/>
1,25(OH)<sub>2</sub>D<sub>3</sub> liegt in sehr viel geringerer Konzentration als 25(OH)D<sub>3</sub> und auch hauptsächlich an [[Vitamin-D-bindendes Protein|DBP]] gebunden im Blut vor. Die Konzentration insbesondere von freiem 1,25(OH)<sub>2</sub>D<sub>3</sub> (Calcitriol) ist streng geregelt und weitgehend mit seiner Aktivität korreliert. Sie ist ferner weitgehend unabhängig von der Konzentration seines Vorläufers 25-Hydroxy-Cholecalciferol (Calcidiol) oder des [[VDBP]].<ref name="Dusso2005" />


==== Funktion von Calcitriol ====
==== Funktion von Calcitriol ====
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=== Vitamin-D-Stoffwechsel bei Erkrankungen ===
=== Vitamin-D-Stoffwechsel bei Erkrankungen ===
Patienten mit [[Tuberkulose]], [[Sarkoidose]] und anderen granulomatösen Erkrankungen und gelegentlich auch [[Krebs (Medizin)|Krebserkrankungen]] aktivieren das 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> z.&nbsp;B. in den Makrophagen stärker zu 1,25(OH)<sub>2</sub>Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> und können so funktionell in eine [[Hypervitaminose Vitamin D|Vitamin-D-Hypervitaminose]] mit Hypercalcämie kommen.<ref>Kang, E.S. et al. ''Hypercalcemia in granulomatous disorders: a clinical review'', in: ''Curr Opin Pulm Med.'' 2000 Sep;6(5): S.&nbsp;442–447; PMID 10958237.</ref> Dem liegt ein ursprünglich zumeist sinnvoller Mechanismus der Immunologie zugrunde (näheres siehe unter [[Calcitriol]]).
Patienten mit [[Tuberkulose]], [[Sarkoidose]] und anderen granulomatösen Erkrankungen und gelegentlich auch [[Krebs (Medizin)|Krebserkrankungen]] aktivieren das 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> z.&nbsp;B. in den Makrophagen stärker zu 1,25(OH)<sub>2</sub>Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> und können so funktionell in eine [[Hypervitaminose Vitamin D|Vitamin-D-Hypervitaminose]] mit Hypercalcämie kommen.<ref>Kang, E.S. et al. ''Hypercalcemia in granulomatous disorders: a clinical review'', in: ''Curr Opin Pulm Med.'' 2000 Sep;6(5): S.&nbsp;442–447; PMID 10958237.</ref> Dem liegt ein ursprünglich zumeist sinnvoller Mechanismus der Immunologie zugrunde (näheres siehe unter [[Calcitriol]]).


Patienten mit [[Williams-Beuren-Syndrom]] haben zu 15 % eine Hypercalcämie. Es gab viele Vermutungen zu einem Zusammenhang mit dem Vitamin-D-Stoffwechsel, die Ergebnisse entsprechender Beobachtungen waren jedoch widersprüchlich.<ref>Cagle, A.P. et al.: [http://pediatrics.aappublications.org/cgi/content/full/114/4/1091 ''Severe Infantile Hypercalcemia Associated With Williams Syndrome Successfully Treated With Intravenously Administered Pamidronate.''], in: PEDIATRICS Vol. 114 No. 4 October 2004, S.&nbsp;1091–1095.</ref>
Patienten mit [[Williams-Beuren-Syndrom]] haben zu 15 % eine Hypercalcämie. Es gab viele Vermutungen zu einem Zusammenhang mit dem Vitamin-D-Stoffwechsel, die Ergebnisse entsprechender Beobachtungen waren jedoch widersprüchlich.<ref>Cagle, A.P. et al.: [http://pediatrics.aappublications.org/cgi/content/full/114/4/1091 ''Severe Infantile Hypercalcemia Associated With Williams Syndrome Successfully Treated With Intravenously Administered Pamidronate.''], in: PEDIATRICS Vol. 114 No. 4 October 2004, S.&nbsp;1091–1095.</ref>
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* ''Vitamin D<sub>5</sub>'': Sitocalciferol (synthetisiert aus [[7-Dehydrositosterol]])
* ''Vitamin D<sub>5</sub>'': Sitocalciferol (synthetisiert aus [[7-Dehydrositosterol]])
=== Aufnahme von Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> aus der Nahrung ===
=== Aufnahme von Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> aus der Nahrung ===
Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> ist kein gewöhnlicher Nahrungsbestandteil, denn die natürliche Zufuhr entspräche derjenigen der Produktion nach Bestrahlung mit UVB-Licht, das auf die Haut afrikanischer ''Homo sapiens'' ohne moderne Bekleidung einwirkte. Erst in den letzten 10 Jahren wird zunehmend erkannt, mit welchen Zivilisationskrankheiten (außer der [[Rachitis]] und [[Osteomalazie]]) der endemische Lichtmangel der modernen Gesellschaften einhergeht (siehe unter [[Calcitriol]]). Daher wird der öffentlich zu empfehlende Tagesbedarf ([[Recommended Daily Allowance|RDA]]) an Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> unter Wissenschaftlern und Verantwortlichen für die Gesundheitsversorgung lebhaft diskutiert. Die derzeitigen Empfehlungen werden von Forschern auf diesem Gebiet als entweder irrelevant (für ausreichend UVB-lichtexponierte Personen) oder unzureichend (für die Mehrzahl der Bevölkerung in zivilisierten Gesellschaften höherer Breiten) angesehen.
Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> ist kein gewöhnlicher Nahrungsbestandteil, denn die natürliche Zufuhr entspräche derjenigen der Produktion nach Bestrahlung mit UVB-Licht, das auf die Haut afrikanischer ''Homo sapiens'' ohne moderne Bekleidung einwirkte. Erst in den letzten 10 Jahren wird zunehmend erkannt, mit welchen Zivilisationskrankheiten (außer der [[Rachitis]] und [[Osteomalazie]]) der endemische Lichtmangel der modernen Gesellschaften einhergeht (siehe unter [[Calcitriol]]). Daher wird der öffentlich zu empfehlende Tagesbedarf ([[Recommended Daily Allowance|RDA]]) an Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> unter Wissenschaftlern und Verantwortlichen für die Gesundheitsversorgung lebhaft diskutiert. Die derzeitigen Empfehlungen werden von Forschern auf diesem Gebiet als entweder irrelevant (für ausreichend UVB-lichtexponierte Personen) oder unzureichend (für die Mehrzahl der Bevölkerung in zivilisierten Gesellschaften höherer Breiten) angesehen.


Der Bedarf an Vitamin D über die Nahrung wird umso größer, je kürzer die Zeit ist, die ein Mensch im direkten Tages- bzw. Sonnenlicht verbringt. Dabei ist die Synthese in der Haut nicht unbedingt proportional zu deren Sonnenexpositionszeit, sondern hängt unter anderem auch ab vom Gehalt der Haut an der Vorstufe 7-DHC. Die zunehmende Verwendung von Sonnenschutzcreme vermindert darüber hinaus auch bei Aufenthalten in der Sonne die Synthese von Vitamin D. Daher ist das Argument, die Aufnahme von Vitamin D sei neben der Eigenproduktion nur von sekundärer Bedeutung, nicht zutreffend.
Der Bedarf an Vitamin D über die Nahrung wird umso größer, je kürzer die Zeit ist, die ein Mensch im direkten Tages- bzw. Sonnenlicht verbringt. Dabei ist die Synthese in der Haut nicht unbedingt proportional zu deren Sonnenexpositionszeit, sondern hängt unter anderem auch ab vom Gehalt der Haut an der Vorstufe 7-DHC. Die zunehmende Verwendung von Sonnenschutzcreme vermindert darüber hinaus auch bei Aufenthalten in der Sonne die Synthese von Vitamin D. Daher ist das Argument, die Aufnahme von Vitamin D sei neben der Eigenproduktion nur von sekundärer Bedeutung, nicht zutreffend.


Die [[Deutsche Gesellschaft für Ernährung]] (DGE) hat Richtwerte für die Vitamin-D-Menge angegeben, die alimentär (das heißt durch Nahrungszufuhr) abgedeckt werden sollte.<ref>{{cite journal |author=Olds WJ, McKinley AR, Moore MR, Kimlin MG |title=In vitro model of vitamin D3 (cholecalciferol) synthesis by UV radiation: dose-response relationships |journal=J. Photochem. Photobiol. B, Biol. |volume=93 |issue=2 |pages=88–93 |year=2008 |month=November |pmid=18755599 |doi=10.1016/j.jphotobiol.2008.07.004 |url=}}</ref> Sie empfiehlt darin für Säuglinge im ersten Lebensjahr täglich 10&nbsp;µg und für die anderen Kinder und Erwachsenen 20&nbsp;µg Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>.<ref>[http://www.dge.de/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=4&page=12 Referenzwerte für die Vitamin-D<sub>3</sub>-Zufuhr der deutschen Gesellschaft für Ernährung.]</ref> In Deutschland werden den meisten Säuglingen im ersten Lebensjahr und eventuell noch im zweiten Winter täglich eine Tablette mit 12,5&nbsp;µg Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> (500&nbsp;IE) zur Rachitisprophylaxe gegeben.
Die [[Deutsche Gesellschaft für Ernährung]] (DGE) hat Richtwerte für die Vitamin-D-Menge angegeben, die alimentär (das heißt durch Nahrungszufuhr) abgedeckt werden sollte.<ref>{{cite journal |author=Olds WJ, McKinley AR, Moore MR, Kimlin MG |title=In vitro model of vitamin D3 (cholecalciferol) synthesis by UV radiation: dose-response relationships |journal=J. Photochem. Photobiol. B, Biol. |volume=93 |issue=2 |pages=88–93 |year=2008 |month=November |pmid=18755599 |doi=10.1016/j.jphotobiol.2008.07.004 |url=}}</ref> Sie empfiehlt darin für Säuglinge im ersten Lebensjahr täglich 10&nbsp;µg und für die anderen Kinder und Erwachsenen 20&nbsp;µg Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>.<ref>[http://www.dge.de/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=4&page=12 Referenzwerte für die Vitamin-D<sub>3</sub>-Zufuhr der deutschen Gesellschaft für Ernährung.]</ref> In Deutschland werden den meisten Säuglingen im ersten Lebensjahr und eventuell noch im zweiten Winter täglich eine Tablette mit 12,5&nbsp;µg Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> (500&nbsp;IE) zur Rachitisprophylaxe gegeben.


In Europa gelten zum Teil höhere Referenzwerte für Kinder und Jugendliche. In offiziellen Empfehlungen sind die Angaben zur maximalen täglichen Zufuhr beispielsweise für die Altersgruppe von 4 bis 10 Jahren doppelt so hoch, für die Altersgruppe der 11- bis 17-Jährigen dreimal so hoch: Säuglinge (6–11 Monate): 10–25&nbsp;µg pro Tag, Kleinkinder (1–3 Jahre): 10&nbsp;µg pro Tag, Kinder (4–10 Jahre): 0–10&nbsp;µg pro Tag und Jugendliche (11–17 Jahre): 0–15&nbsp;µg pro Tag.<ref name="SCF Report2002">European Commission - Scientific Committee on Food: [http://ec.europa.eu/food/fs/sc/scf/out157_en.pdf ''Opinion on the tolerable upper intake level of Vitamin D''.] (PDF-Datei; 385&nbsp;kB) 2002, S.&nbsp;10.</ref>
In Europa gelten zum Teil höhere Referenzwerte für Kinder und Jugendliche. In offiziellen Empfehlungen sind die Angaben zur maximalen täglichen Zufuhr beispielsweise für die Altersgruppe von 4 bis 10 Jahren doppelt so hoch, für die Altersgruppe der 11- bis 17-Jährigen dreimal so hoch: Säuglinge (6–11 Monate): 10–25&nbsp;µg pro Tag, Kleinkinder (1–3 Jahre): 10&nbsp;µg pro Tag, Kinder (4–10 Jahre): 0–10&nbsp;µg pro Tag und Jugendliche (11–17 Jahre): 0–15&nbsp;µg pro Tag.<ref name="SCF Report2002">European Commission - Scientific Committee on Food: [http://ec.europa.eu/food/fs/sc/scf/out157_en.pdf ''Opinion on the tolerable upper intake level of Vitamin D''.] (PDF-Datei; 385&nbsp;kB) 2002, S.&nbsp;10.</ref>


Aktuelle Leitlinien in den USA empfehlen 5&nbsp;µg (200&nbsp;IE) täglich für Kinder und jüngere Erwachsene, 10&nbsp;µg für 50–70-Jährige und 15&nbsp;µg für Über-70-Jährige.
Aktuelle Leitlinien in den USA empfehlen 5&nbsp;µg (200&nbsp;IE) täglich für Kinder und jüngere Erwachsene, 10&nbsp;µg für 50–70-Jährige und 15&nbsp;µg für Über-70-Jährige.


Im Winter sind lediglich 500–1000 IE nötig, weil der Rest des Bedarfs hierfür aus den körpereigenen Speichern gedeckt wird.<ref name="Heaney2003">R. P. Heaney et al.: [http://www.ajcn.org/cgi/content/full/77/1/204 ''Human serum 25-hydroxycholecalciferol response to extended oral dosing with cholecalciferol''.] In: ''Am J Clin Nutr''. Band 77, 2003, S.&nbsp;204–210. Erratum in: ''Am J Clin Nutr''. Band 78, 2003, S.&nbsp;1047.</ref>
Im Winter sind lediglich 500–1000 IE nötig, weil der Rest des Bedarfs hierfür aus den körpereigenen Speichern gedeckt wird.<ref name="Heaney2003">R. P. Heaney et al.: [http://www.ajcn.org/cgi/content/full/77/1/204 ''Human serum 25-hydroxycholecalciferol response to extended oral dosing with cholecalciferol''.] In: ''Am J Clin Nutr''. Band 77, 2003, S.&nbsp;204–210. Erratum in: ''Am J Clin Nutr''. Band 78, 2003, S.&nbsp;1047.</ref>


Man hat abgeschätzt, dass die tägliche Zufuhr von 1&nbsp;IE Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> bei Erwachsenen den 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegel im Blut um ca. 0,007&nbsp;ng/ml steigert (unterschiedlich je nach Vitamin-D-Status). Es bedarf bei ca. 80&nbsp;kg schweren Erwachsenen täglich ca. 114&nbsp;µg (''4600&nbsp;IE'') Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>, um einen ausreichenden 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-​Spiegel von 80 nmol/l = 32&nbsp;ng/ml im Blut langfristig zu halten, sofern keine Vitamin-D-Bildung durch Licht hinzukommt.<ref name="Heaney2003"/>
Man hat abgeschätzt, dass die tägliche Zufuhr von 1&nbsp;IE Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> bei Erwachsenen den 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegel im Blut um ca. 0,007&nbsp;ng/ml steigert (unterschiedlich je nach Vitamin-D-Status). Es bedarf bei ca. 80&nbsp;kg schweren Erwachsenen täglich ca. 114&nbsp;µg (''4600&nbsp;IE'') Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>, um einen ausreichenden 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegel von 80 nmol/l = 32&nbsp;ng/ml im Blut langfristig zu halten, sofern keine Vitamin-D-Bildung durch Licht hinzukommt.<ref name="Heaney2003" />


Wenn eine stillende Mutter täglich 100&nbsp;µg = 4000 IE Vitamin&nbsp;D einnimmt (wenn sie keinem UVB-Licht ausgesetzt ist), erscheint in ihrer Muttermilch genug Vitamin-D-Aktivität, dass der Säugling vor einem Vitamin-D-Mangel ohne weitere Zufuhr sicher geschützt ist. Bei 50&nbsp;µg = 2000 IE ist dies noch nicht sicher der Fall (die Anzahl der untersuchten Frauen war aber gering).<ref name="Hollis2004">B. W. Hollis und C. L. Wagner: [http://www.ajcn.org/cgi/content/full/80/6/1752S ''Vitamin&nbsp;D requirements during lactation: high-dose maternal supplementation as therapy to prevent hypovitaminosis D for both the mother and the nursing infant.''] In: ''Am J Clin Nutr''. Band 80(suppl), 2004, S.&nbsp;1752S–1758S.</ref>
Wenn eine stillende Mutter täglich 100&nbsp;µg = 4000 IE Vitamin&nbsp;D einnimmt (wenn sie keinem UVB-Licht ausgesetzt ist), erscheint in ihrer Muttermilch genug Vitamin-D-Aktivität, dass der Säugling vor einem Vitamin-D-Mangel ohne weitere Zufuhr sicher geschützt ist. Bei 50&nbsp;µg = 2000 IE ist dies noch nicht sicher der Fall (die Anzahl der untersuchten Frauen war aber gering).<ref name="Hollis2004">B. W. Hollis und C. L. Wagner: [http://www.ajcn.org/cgi/content/full/80/6/1752S ''Vitamin&nbsp;D requirements during lactation: high-dose maternal supplementation as therapy to prevent hypovitaminosis D for both the mother and the nursing infant.''] In: ''Am J Clin Nutr''. Band 80(suppl), 2004, S.&nbsp;1752S–1758S.</ref>


==== Vitamin&nbsp;D in Muttermilch ====
==== Vitamin&nbsp;D in Muttermilch ====
Der [[Muttermilch]]gehalt an Vitamin-D-wirksamen Komponenten ist bemerkenswert knapp. Er ist sehr von dem Vitamin-D-Status der Mutter abhängig. Bereits hydroxyliertes 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> macht den größten Anteil der [[Rachitis|antirachitischen]] Aktivität der Muttermilch aus. Der Vitamin-D-Gehalt in der fetthaltigeren Hintermilch (die der Säugling zuletzt trinkt) ist größer als in der Vordermilch. Wenn die in höheren Breiten lebenden Mütter 50&nbsp;µg (2000&nbsp;IE) Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> täglich im Winter einnehmen, erreicht ihre Muttermilch die antirachitische Aktivität unsupplementierter Mütter im Sommer, die Antwort ist jedoch individuell sehr unterschiedlich.<ref name="SCF2002"/>
Der [[Muttermilch]]gehalt an Vitamin-D-wirksamen Komponenten ist bemerkenswert knapp. Er ist sehr von dem Vitamin-D-Status der Mutter abhängig. Bereits hydroxyliertes 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> macht den größten Anteil der [[Rachitis|antirachitischen]] Aktivität der Muttermilch aus. Der Vitamin-D-Gehalt in der fetthaltigeren Hintermilch (die der Säugling zuletzt trinkt) ist größer als in der Vordermilch. Wenn die in höheren Breiten lebenden Mütter 50&nbsp;µg (2000&nbsp;IE) Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> täglich im Winter einnehmen, erreicht ihre Muttermilch die antirachitische Aktivität unsupplementierter Mütter im Sommer, die Antwort ist jedoch individuell sehr unterschiedlich.<ref name="SCF2002" />


Haben Mütter einen für sie subklinischen Vitamin-D-Mangel (wie die meisten Frauen in zivilisierten Gesellschaften fernab des Äquators im Winter und vor allem auch in islamischen Gesellschaften), so haben die Säuglinge ein wesentlich höheres Risiko, rasch einen relevanten Vitamin-D-Mangel zu entwickeln. So wird in einer kürzlich vom „National Institute of Child Health and Human Development“ in den USA durchgeführten und im „The Archives of Pediatrics & Adolescent Medicine“ im Juni 2008 erschienenen Studie behauptet, dass in den USA im Winter bis zu 78 % von mit Muttermilch gestillten Babys im Winter an Vitamin-D-Mangel leiden könnten. Insgesamt scheint aber auch für den Säugling die Bildung des Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in der Haut den natürlichen Hauptrachitisschutz darzustellen. Nach einigen Studien ist nicht nur ein Vitamin-D-Mangel gefährlich für Babys, zu viel Vitamin D wird mit einem erhöhten Auftreten von Schizophrenie in Verbindung gebracht.<ref> McGrath et al, Arch Gen Psychiatry 2010 Sept; 67(9):889-94 PMID 20819982</ref>
Haben Mütter einen für sie subklinischen Vitamin-D-Mangel (wie die meisten Frauen in zivilisierten Gesellschaften fernab des Äquators im Winter und vor allem auch in islamischen Gesellschaften), so haben die Säuglinge ein wesentlich höheres Risiko, rasch einen relevanten Vitamin-D-Mangel zu entwickeln. So wird in einer kürzlich vom „National Institute of Child Health and Human Development“ in den USA durchgeführten und im „The Archives of Pediatrics & Adolescent Medicine“ im Juni 2008 erschienenen Studie behauptet, dass in den USA im Winter bis zu 78 % von mit Muttermilch gestillten Babys im Winter an Vitamin-D-Mangel leiden könnten. Insgesamt scheint aber auch für den Säugling die Bildung des Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in der Haut den natürlichen Hauptrachitisschutz darzustellen. Nach einigen Studien ist nicht nur ein Vitamin-D-Mangel gefährlich für Babys, zu viel Vitamin D wird mit einem erhöhten Auftreten von Schizophrenie in Verbindung gebracht.<ref>McGrath et al, Arch Gen Psychiatry 2010 Sept; 67(9):889-94 PMID 20819982</ref>


Möglicherweise geht das aktuell im Blut der Mutter vorhandene Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> wesentlich besser in die Muttermilch über (30–80 %) als das bereits hydroxylierte 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> (0,5 %); ob dies so stimmt, wird noch erforscht.
Möglicherweise geht das aktuell im Blut der Mutter vorhandene Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> wesentlich besser in die Muttermilch über (30–80 %) als das bereits hydroxylierte 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> (0,5 %); ob dies so stimmt, wird noch erforscht.
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|Räucher[[Aalartige|aal]] || style="text-align:center" | 21 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut">Souci, Fachmann, Kraut: Nährwerttabellen. medpharm, Stuttgart 2008 [http://www.sfk-online.net/cgi-bin/sfkstart.mysql?language=german ''Souci-Fachmann-Kraut-Datenbank''.]</ref>
|Räucher[[Aalartige|aal]] || style="text-align:center" | 21 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut">Souci, Fachmann, Kraut: Nährwerttabellen. medpharm, Stuttgart 2008 [http://www.sfk-online.net/cgi-bin/sfkstart.mysql?language=german ''Souci-Fachmann-Kraut-Datenbank''.]</ref>
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|[[Lachse|Lachs]] || style="text-align:center" | 16 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut"/>
|[[Lachse|Lachs]] || style="text-align:center" | 16 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut" />
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|[[Sardine]] || style="text-align:center" | 11 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut"/>
|[[Sardine]] || style="text-align:center" | 11 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut" />
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|[[Kalbfleisch]] || style="text-align:center" | 3,8 || style="text-align:center" | <ref name="Gärtner Servatius">[http://www.gaertner-servatius.de/spektrum/vitamin-d-mangel.php Orthopäden Dr. Joachim Gärtner & Dr. Andrea Servatius: Vitamin D: Symptome, Wirkung, Blutspiegel, Gehalt in Lebensmitteln, Nahrungsergänzung, Medikamente]</ref>
|[[Kalbfleisch]] || style="text-align:center" | 3,8 || style="text-align:center" | <ref name="Gärtner Servatius">[http://www.gaertner-servatius.de/spektrum/vitamin-d-mangel.php Orthopäden Dr. Joachim Gärtner & Dr. Andrea Servatius: Vitamin D: Symptome, Wirkung, Blutspiegel, Gehalt in Lebensmitteln, Nahrungsergänzung, Medikamente]</ref>
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|[[Avocado]] || style="text-align:center" | 3,43 || style="text-align:center" | <ref name="Deutsches Ernährungsberatungs - und Informationsnetz">[http://www.ernaehrung.de/lebensmittel/de/F502000/Avocado.php http://www.ernaehrung.de/lebensmittel/de/F502000/Avocado.php]</ref>
|[[Avocado]] || style="text-align:center" | 3,43 || style="text-align:center" | <ref name="Deutsches Ernährungsberatungs - und Informationsnetz">[http://www.ernaehrung.de/lebensmittel/de/F502000/Avocado.php http://www.ernaehrung.de/lebensmittel/de/F502000/Avocado.php]</ref>
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|[[Hühnerei]] || style="text-align:center" | 2,9 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut"/>
|[[Hühnerei]] || style="text-align:center" | 2,9 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut" />
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|[[Champignon]]s || style="text-align:center" | 1,9 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut"/>
|[[Champignon]]s || style="text-align:center" | 1,9 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut" />
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|Leber ([[Hausrind|Rind]]) || style="text-align:center" | 1,7 || style="text-align:center" | <ref name="Gärtner Servatius"/>
|Leber ([[Hausrind|Rind]]) || style="text-align:center" | 1,7 || style="text-align:center" | <ref name="Gärtner Servatius" />
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|[[Butter]] || style="text-align:center" | 1,2 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut"/>
|[[Butter]] || style="text-align:center" | 1,2 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut" />
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|[[Sahne]] || style="text-align:center" | 1,1 || style="text-align:center" | <ref name="Gärtner Servatius"/>
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|[[Emmentaler]] || style="text-align:center" | 1,1 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut"/>
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|[[Gorgonzola (Käse)|Gorgonzola]] || style="text-align:center" | 1 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut"/>
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|[[Joghurt]] mind. 3,5 % Fett || style="text-align:center" | 0,062 || style="text-align:center" | <ref name="Souci, Fachmann, Kraut" />
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|industriell hergestellte [[Babynahrung|Säuglingsmilch]] in Deutschland || style="text-align:center" | 1–2&nbsp;µg/100 kcal || style="text-align:center" | <ref name="SCF2002"/>
|industriell hergestellte [[Babynahrung|Säuglingsmilch]] in Deutschland || style="text-align:center" | 1–2&nbsp;µg/100 kcal || style="text-align:center" | <ref name="SCF2002" />
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|junge, weiße, amerikanische Männer || style="text-align:center" | 8,1&nbsp;µg || style="text-align:center" | 5,1&nbsp;µg || style="text-align:center" | <ref name="Calvo2005">M. S. Calvo et al.: [http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/135/2/310 ''Vitamin&nbsp;D Intake: A Global Perspective of Current Status''.] J Nutr 135: S.&nbsp;310–316.</ref>
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Innerhalb dieser Bevölkerungsgruppen und zwischen den ausgewerteten Studien variieren diese Durchschnittsangaben aber erheblich.<ref name="Calvo2005"/>
Innerhalb dieser Bevölkerungsgruppen und zwischen den ausgewerteten Studien variieren diese Durchschnittsangaben aber erheblich.<ref name="Calvo2005" />


In Deutschland ist die Vitamin-D<sub>3</sub>-Supplementierung bei Erwachsenen bislang nicht üblich. Die Ergebnisse der Nationalen Verzehrsstudie 2008 zeigen, dass nur etwa 3 % aller befragten Frauen und weniger als 2 % der befragten Männer zusätzlich 5&nbsp;µg Vitamin-D<sub>3</sub> pro Tag aufnehmen.<ref name="Nationale Verzehrsstudie 2008">''Nationale Verzehrsstudie II 2008''. [[Max Rubner-Institut]] und [[Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel]].</ref>
In Deutschland ist die Vitamin-D<sub>3</sub>-Supplementierung bei Erwachsenen bislang nicht üblich. Die Ergebnisse der Nationalen Verzehrsstudie 2008 zeigen, dass nur etwa 3 % aller befragten Frauen und weniger als 2 % der befragten Männer zusätzlich 5&nbsp;µg Vitamin-D<sub>3</sub> pro Tag aufnehmen.<ref name="Nationale Verzehrsstudie 2008">''Nationale Verzehrsstudie II 2008''. [[Max Rubner-Institut]] und [[Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel]].</ref>
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D-A-CH Referenzwerte der DGE, ÖGE, SGE/SVE
D-A-CH Referenzwerte der DGE, ÖGE, SGE/SVE


Die [[Deutsche Gesellschaft für Ernährung]] hat die empfohlene Aufnahmemenge für Vitamin D im Januar 2012 erhöht.<ref>Deutsche Gesellschaft für Ernährung: [//www.dge.de/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=4&page=12 Vitamin-D-Bedarf bei fehlender endogener Synthese], Januar 2012; Abgerufen am 19. Juli 2012</ref>. Sie gibt diese nun als" Schätzwerte für eine angemessene Zufuhr bei fehlender endogener Synthese" an; die bis 2012 geltenden "Zufuhrempfehlungen" wurden ohne Berücksichtigung der Eigensynthese ausgesprochen und waren im Mittel um den Faktor 4 geringer. Im Jahr 2012 wurden die folgenden Werte veröffentlicht:
Die [[Deutsche Gesellschaft für Ernährung]] hat die empfohlene Aufnahmemenge für Vitamin D im Januar 2012 erhöht.<ref>Deutsche Gesellschaft für Ernährung: [//www.dge.de/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=4&page=12 Vitamin-D-Bedarf bei fehlender endogener Synthese], Januar 2012; Abgerufen am 19. Juli 2012</ref>. Sie gibt diese nun als" Schätzwerte für eine angemessene Zufuhr bei fehlender endogener Synthese" an; die bis 2012 geltenden "Zufuhrempfehlungen" wurden ohne Berücksichtigung der Eigensynthese ausgesprochen und waren im Mittel um den Faktor 4 geringer. Im Jahr 2012 wurden die folgenden Werte veröffentlicht:


:Säuglinge (0 bis unter 12 Monaten): 10 µg/Tag (Schätzwert)
:Säuglinge (0 bis unter 12 Monaten): 10 µg/Tag (Schätzwert)
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Die generelle Empfehlung für Schwangere, Vitamin D zu substituieren, wird durch eine Groß-Studie an 3960 Mutter-Kind-Paaren in Frage gestellt, in der der mütterliche Calciferol-Spiegel nahezu keinen Einfluss auf die kindliche Knochendichte hatte<ref name="DOI10.1016/S0140-6736(12)62203-X">Debbie A Lawlor, Andrew K Wills, Abigail Fraser, Adrian Sayers, William D Fraser, Jonathan H Tobias: ''Association of maternal vitamin D status during pregnancy with bone-mineral content in offspring: a prospective cohort study.'' In: ''The Lancet.'' 2013, S.&nbsp;, {{DOI|10.1016/S0140-6736(12)62203-X}}.</ref><ref>''[http://www.aerzteblatt.de/nachrichten/53796/Zweifel-an-grundsaetzlichen-Vitamin-D-Gaben-in-der-Schwangerschaft Zweifel an grundsätzlichen Vitamin-D-Gaben in der Schwangerschaft.]'' Meldung im [[Deutsches Ärzteblatt|Ärzteblatt]] vom 19. März 2013.</ref>.
Die generelle Empfehlung für Schwangere, Vitamin D zu substituieren, wird durch eine Groß-Studie an 3960 Mutter-Kind-Paaren in Frage gestellt, in der der mütterliche Calciferol-Spiegel nahezu keinen Einfluss auf die kindliche Knochendichte hatte<ref name="DOI10.1016/S0140-6736(12)62203-X">Debbie A Lawlor, Andrew K Wills, Abigail Fraser, Adrian Sayers, William D Fraser, Jonathan H Tobias: ''Association of maternal vitamin D status during pregnancy with bone-mineral content in offspring: a prospective cohort study.'' In: ''The Lancet.'' 2013, S.&nbsp;, {{DOI|10.1016/S0140-6736(12)62203-X}}.</ref><ref>''[http://www.aerzteblatt.de/nachrichten/53796/Zweifel-an-grundsaetzlichen-Vitamin-D-Gaben-in-der-Schwangerschaft Zweifel an grundsätzlichen Vitamin-D-Gaben in der Schwangerschaft.]'' Meldung im [[Deutsches Ärzteblatt|Ärzteblatt]] vom 19. März 2013.</ref>.


Während der Schwangerschaft kann eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D beitragen, das Risiko von Lebensmittelallergien bei Kindern im ersten Lebensjahr signifikant zu senken.<ref>U. Gröber, W. Grant und MF. Holick: ''Vitamin D und das Allergierisiko''. In: ''Deutsche Apotheker Zeitung'', 153. Jahrgang, 1046, S. 38f.</ref>
Während der Schwangerschaft kann eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D beitragen, das Risiko von Lebensmittelallergien bei Kindern im ersten Lebensjahr signifikant zu senken.<ref>U. Gröber, W. Grant und MF. Holick: ''Vitamin D und das Allergierisiko''. In: ''Deutsche Apotheker Zeitung'', 153. Jahrgang, 1046, S. 38f.</ref>


Die Beeinflussung dieses [[Risikofaktor (Medizin)|Risikofaktor]]s Vitamin-D-Mangel durch landesweite [[Supplementation|Supplementierung]] lässt in der Summe eine Reduktion der [[Mortalität]] erwarten (Hochrechnung für Deutschland).<ref>A. Zittermann, R. von Helden u.&nbsp;a.: ''An estimate of the survival benefit of improving vitamin D status in the adult german population''. In: ''Dermato-endocrinology.'' Band 1, Nummer 6, November 2009, S.&nbsp;300–306, {{ISSN|1938-1980}}. {{DOI|10.4161/derm.1.6.10970}}. PMID 21572875. {{PMC|3092570}}.</ref> Nach einer dänischen Studie (2012) wurde hingegen die niedrigste Mortalität bei Vitamin-D-Konzentrationen im Blutserum von 20–24 μg/l festgestellt. Höhere Werte korrelierten überraschenderweise mit einer erhöhten Mortalität.<ref>D. Durup, H. L. Jørgensen, J. Christensen, P. Schwarz, A. M. Heegaard and B. Lind: [http://jcem.endojournals.org/content/early/2012/05/09/jc.2012-1176.abstracti/ „A Reverse J-Shaped Association of All-Cause Mortality with Serum 25-Hydroxyvitamin D in General Practice, the CopD Study“].</ref> Epidemiologische Studien über Vitamin D werden durch das Sonnenbaden der Teilnehmer in ihren Resultaten beeinflusst.<ref>R. von Helden: [http://vitamindelta.de/kondensation.html "Welches Ziel sollten wir beim Vitamin-D-Spiegel anstreben? Eine Diskussion der Kopenhagener Vitamin-D-Studie"]</ref>
Die Beeinflussung dieses [[Risikofaktor (Medizin)|Risikofaktors]] Vitamin-D-Mangel durch landesweite [[Supplementation|Supplementierung]] lässt in der Summe eine Reduktion der [[Mortalität]] erwarten (Hochrechnung für Deutschland).<ref>A. Zittermann, R. von Helden u.&nbsp;a.: ''An estimate of the survival benefit of improving vitamin D status in the adult german population''. In: ''Dermato-endocrinology.'' Band 1, Nummer 6, November 2009, S.&nbsp;300–306, {{ISSN|1938-1980}}. {{DOI|10.4161/derm.1.6.10970}}. PMID 21572875. {{PMC|3092570}}.</ref> Nach einer dänischen Studie (2012) wurde hingegen die niedrigste Mortalität bei Vitamin-D-Konzentrationen im Blutserum von 20–24 μg/l festgestellt. Höhere Werte korrelierten überraschenderweise mit einer erhöhten Mortalität.<ref>D. Durup, H. L. Jørgensen, J. Christensen, P. Schwarz, A. M. Heegaard and B. Lind: [http://jcem.endojournals.org/content/early/2012/05/09/jc.2012-1176.abstracti/ „A Reverse J-Shaped Association of All-Cause Mortality with Serum 25-Hydroxyvitamin D in General Practice, the CopD Study“].</ref> Epidemiologische Studien über Vitamin D werden durch das Sonnenbaden der Teilnehmer in ihren Resultaten beeinflusst.<ref>R. von Helden: [http://vitamindelta.de/kondensation.html "Welches Ziel sollten wir beim Vitamin-D-Spiegel anstreben? Eine Diskussion der Kopenhagener Vitamin-D-Studie"]</ref>


=== Überdosierung und Toxizität ===
=== Überdosierung und Toxizität ===
{{Hauptartikel|Hypervitaminose D}}
{{Hauptartikel|Hypervitaminose D}}


Eine akute oder chronische Vitamin-D-Überdosierung kann zu einer Vitamin-D-Hypervitaminose führen. Der [[Wissenschaftlicher Lebensmittelausschuss|Wissenschaftliche Lebensmittelausschuss der Europäischen Kommission]] hat 2002 folgendermaßen zu der Sicherheit des Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> Stellung genommen:
Eine akute oder chronische Vitamin-D-Überdosierung kann zu einer Vitamin-D-Hypervitaminose führen. Der [[Wissenschaftlicher Lebensmittelausschuss|Wissenschaftliche Lebensmittelausschuss der Europäischen Kommission]] hat 2002 folgendermaßen zu der Sicherheit des Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> Stellung genommen:
:Eine maximale tägliche Dosis von 50&nbsp;µg (2000&nbsp;IE) für Jugendliche und Erwachsene (inklusive Schwangere und stillende Mütter) und 25&nbsp;µg (1000&nbsp;IE) für Kinder in den ersten 10 Lebensjahren sind von Gesunden ohne Risiko von Nebenwirkungen auch ohne medizinische Aufsicht langfristig einnehmbar.
:Eine maximale tägliche Dosis von 50&nbsp;µg (2000&nbsp;IE) für Jugendliche und Erwachsene (inklusive Schwangere und stillende Mütter) und 25&nbsp;µg (1000&nbsp;IE) für Kinder in den ersten 10 Lebensjahren sind von Gesunden ohne Risiko von Nebenwirkungen auch ohne medizinische Aufsicht langfristig einnehmbar.
:Diese Angabe ist zumindest für Erwachsene vorsichtig und mit einem Sicherheitsfaktor von 2 versehen, das heißt, dass eigentlich erst bei über doppelt so hohen Dosen Nebenwirkungen beobachtet wurden. Gemessen an den üblichen Vitamin-D-Dosierungen erscheint diese Stellungnahme für Erwachsene einen genügenden Spielraum zu lassen. Bei Kleinkindern ist dieser Sicherheitsbereich geringer.<ref name="SCF2002">[[Wissenschaftlicher Lebensmittelausschuss|Wissenschaftlicher Lebensmittelausschuss der Europäischen Kommission]]: [http://ec.europa.eu/food/fs/sc/scf/out157_en.pdf ''Opinion of the Scientific Committee on Food on the Tolerable Upper Intake Level of Vitamin&nbsp;D''.] (PDF-Datei; 385&nbsp;kB) 2002.</ref>
:Diese Angabe ist zumindest für Erwachsene vorsichtig und mit einem Sicherheitsfaktor von 2 versehen, das heißt, dass eigentlich erst bei über doppelt so hohen Dosen Nebenwirkungen beobachtet wurden. Gemessen an den üblichen Vitamin-D-Dosierungen erscheint diese Stellungnahme für Erwachsene einen genügenden Spielraum zu lassen. Bei Kleinkindern ist dieser Sicherheitsbereich geringer.<ref name="SCF2002">[[Wissenschaftlicher Lebensmittelausschuss|Wissenschaftlicher Lebensmittelausschuss der Europäischen Kommission]]: [http://ec.europa.eu/food/fs/sc/scf/out157_en.pdf ''Opinion of the Scientific Committee on Food on the Tolerable Upper Intake Level of Vitamin&nbsp;D''.] (PDF-Datei; 385&nbsp;kB) 2002.</ref>


Von den meisten Autoren wird für Erwachsene eine tägliche Zufuhr bis zu 100&nbsp;µg (4000&nbsp;IE) Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> über sechs Monate als sicher angesehen, das heißt ohne nachprüfbare Nebenwirkungen wie z.&nbsp;B. eine erhöhte Calciumausscheidung im Urin.<ref name="Grant2005"/><ref name="Vieth2006"/>
Von den meisten Autoren wird für Erwachsene eine tägliche Zufuhr bis zu 100&nbsp;µg (4000&nbsp;IE) Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> über sechs Monate als sicher angesehen, das heißt ohne nachprüfbare Nebenwirkungen wie z.&nbsp;B. eine erhöhte Calciumausscheidung im Urin.<ref name="Grant2005" /><ref name="Vieth2006" />


Die Packungsbeilagen von apothekenpflichtigen Vitamin-D-Präparaten geben dagegen eine Überdosierungschwelle zwischen 40.000 und 100.000&nbsp;IE für Erwachsene an, die über ein bis zwei Monate eingenommen werden müssen. Die Packungsbeilage eines Medikamentes gilt normalerweise sowohl medizinisch als auch juristisch als ausschlaggebend.<ref name="woerwag_Vit_D_Info">[http://www.woerwagpharma.de/fileadmin/DE_products/gi/GI_Vitamin_D_Tabletten.pdf ''Packungsbeilage Vitamin D der Woerwag Pharma''.]</ref>
Die Packungsbeilagen von apothekenpflichtigen Vitamin-D-Präparaten geben dagegen eine Überdosierungschwelle zwischen 40.000 und 100.000&nbsp;IE für Erwachsene an, die über ein bis zwei Monate eingenommen werden müssen. Die Packungsbeilage eines Medikamentes gilt normalerweise sowohl medizinisch als auch juristisch als ausschlaggebend.<ref name="woerwag_Vit_D_Info">[http://www.woerwagpharma.de/fileadmin/DE_products/gi/GI_Vitamin_D_Tabletten.pdf ''Packungsbeilage Vitamin D der Woerwag Pharma''.]</ref>
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=== Vitamin-D<sub>3</sub>-Mangel ===
=== Vitamin-D<sub>3</sub>-Mangel ===
==== Mangel an Sonnenlicht (UVB-Strahlung) ====
==== Mangel an Sonnenlicht (UVB-Strahlung) ====
Die Höhe des [[Sonnenstand]]es ist unter anderem ein entscheidender Faktor für die Vitamin-D<sub>3</sub>-Bildung in der Haut.<ref name="Holick1995"/> Wird sie bei sonst guten Lichtbedingungen ganztägig so unterschritten, dass kein Vitamin D<sub>3</sub> mehr in der Haut gebildet werden kann, spricht man von dem ''„Vitamin-D-Winter“''. Zudem spielen für die Lichtintensität eine Rolle: die Bewölkung, das [[Ozon]], die Höhe über dem Meeresspiegel, die Beschaffenheit der Erdoberfläche usw. Ab einer bestimmten Summe UVB-Licht-absorbierender Faktoren ist die Lichtintensität zu gering, um noch Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in der Haut bilden zu können.<ref name="Engelsen2005">{{cite journal |author=Engelsen O, Brustad M, Aksnes L, Lund E |title=Daily duration of vitamin D synthesis in human skin with relation to latitude, total ozone, altitude, ground cover, aerosols and cloud thickness |journal=Photochem. Photobiol. |volume=81 |issue=6 |pages=1287–1290 |year=2005 |pmid=16354110 |doi=10.1562/2004-11-19-RN-375 |url=http://www.direct-ms.org/pdf/VitDGenScience/Engelsen%20vitamin%20D%20synthesis.pdf |type=PDF}}</ref>
Die Höhe des [[Sonnenstand]]es ist unter anderem ein entscheidender Faktor für die Vitamin-D<sub>3</sub>-Bildung in der Haut.<ref name="Holick1995" /> Wird sie bei sonst guten Lichtbedingungen ganztägig so unterschritten, dass kein Vitamin D<sub>3</sub> mehr in der Haut gebildet werden kann, spricht man von dem ''„Vitamin-D-Winter“''. Zudem spielen für die Lichtintensität eine Rolle: die Bewölkung, das [[Ozon]], die Höhe über dem Meeresspiegel, die Beschaffenheit der Erdoberfläche usw. Ab einer bestimmten Summe UVB-Licht-absorbierender Faktoren ist die Lichtintensität zu gering, um noch Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in der Haut bilden zu können.<ref name="Engelsen2005">{{cite journal |author=Engelsen O, Brustad M, Aksnes L, Lund E |title=Daily duration of vitamin D synthesis in human skin with relation to latitude, total ozone, altitude, ground cover, aerosols and cloud thickness |journal=Photochem. Photobiol. |volume=81 |issue=6 |pages=1287–1290 |year=2005 |pmid=16354110 |doi=10.1562/2004-11-19-RN-375 |url=http://www.direct-ms.org/pdf/VitDGenScience/Engelsen%20vitamin%20D%20synthesis.pdf |type=PDF}}</ref>


In den gemäßigten Breiten steigt die Vitamin-D-Bildung in der Haut mit der Höhe des Sonnenstandes exponentiell an und ist daher stark jahreszeitabhängig. Bei niedrigem Sonnenstand mit vorwiegendem UVA-Anteil des Sonnenlichtes ist die Grenze zwischen effektiver Vitamin-D-Bildung in der Haut und Sonnenbrand schmal oder eben gar nicht erreichbar.
In den gemäßigten Breiten steigt die Vitamin-D-Bildung in der Haut mit der Höhe des Sonnenstandes exponentiell an und ist daher stark jahreszeitabhängig. Bei niedrigem Sonnenstand mit vorwiegendem UVA-Anteil des Sonnenlichtes ist die Grenze zwischen effektiver Vitamin-D-Bildung in der Haut und Sonnenbrand schmal oder eben gar nicht erreichbar.


Nördlich des 52. [[Breitengrad]]es (London, Ruhrgebiet) und nach anderen Forschungen schon des 42. Breitengrades (Barcelona, Norditalien) kann im Winter kein Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in der Haut gebildet werden. Unterhalb des 37. Breitengrades (Los Angeles, Sizilien) sei dagegen eine ausreichende Vitamin-D-Biosynthese sicher über das ganze Jahr möglich.<ref name="Holick1995"/><ref name="Grant2005">W. B. Grant und M. F. Holick: [http://www.thorne.com/altmedrev/.fulltext/10/2/94.pdf ''Benefits and Requirements of Vitamin&nbsp;D for Optimal Health: A Review''] (PDF-Datei; 262&nbsp;kB). In: ''Altern Med Rev''. Band 10(2), 2005, S.&nbsp;94–111.</ref><ref name="Engelsen2005"/>
Nördlich des 52. [[Breitengrad]]es (London, Ruhrgebiet) und nach anderen Forschungen schon des 42. Breitengrades (Barcelona, Norditalien) kann im Winter kein Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in der Haut gebildet werden. Unterhalb des 37. Breitengrades (Los Angeles, Sizilien) sei dagegen eine ausreichende Vitamin-D-Biosynthese sicher über das ganze Jahr möglich.<ref name="Holick1995" /><ref name="Grant2005">W. B. Grant und M. F. Holick: [http://www.thorne.com/altmedrev/.fulltext/10/2/94.pdf ''Benefits and Requirements of Vitamin&nbsp;D for Optimal Health: A Review''] (PDF-Datei; 262&nbsp;kB). In: ''Altern Med Rev''. Band 10(2), 2005, S.&nbsp;94–111.</ref><ref name="Engelsen2005" />


==== Einfluss der Hautbeschaffenheit ====
==== Einfluss der Hautbeschaffenheit ====
Je heller die Haut, desto besser kann UVB-Strahlung für die Vitamin-D-Bildung genutzt werden. Menschen, die im Laufe der [[Ausbreitung_des_Menschen#Die_Besiedlung_des_Nahen_Ostens_und_Europas|Ausbreitung des Menschen]] von Afrika in nördliche Breiten ausgewandert sind, entwickelten helle Haut.<ref name="Hollis2005"/> Die einzige Ausnahme bilden die [[Inuit]], die erst seit relativ kurzer Zeit die Arktis bewohnen und ihren Vitamin-D-Bedarf durch die Nahrung decken (Fettfische).
Je heller die Haut, desto besser kann UVB-Strahlung für die Vitamin-D-Bildung genutzt werden. Menschen, die im Laufe der [[Ausbreitung des Menschen#Die Besiedlung des Nahen Ostens und Europas|Ausbreitung des Menschen]] von Afrika in nördliche Breiten ausgewandert sind, entwickelten helle Haut.<ref name="Hollis2005" /> Die einzige Ausnahme bilden die [[Inuit]], die erst seit relativ kurzer Zeit die Arktis bewohnen und ihren Vitamin-D-Bedarf durch die Nahrung decken (Fettfische).


Nicht angepasst sind wir an vergleichsweise sehr moderne Lebensumstände: Weitgehendes Leben in geschlossenen Räumen, unter Glas, bei künstlichem Licht, unter einer UVB-Licht filternden [[Smog]]glocke, konsequente Benutzung von [[Sonnencreme]] oder weitgehend vollständige Bedeckung der Haut mit Kleidern unter freiem Himmel. Schon im alten Rom war die Mangelerkrankung [[Rachitis]] beschrieben worden; besonders zu den Zeiten der beginnenden Industrialisierung im 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts – und zu dieser Zeit insbesondere in den Industriestädten Europas und Nordamerikas – war sie weit verbreitet.<ref name="Rajakumar2003">K. Rajakumar: [http://www.pediatrics.org/cgi/content/full/112/2/e132 ''Vitamin&nbsp;D, Cod-Liver-Oil, Sunlight, and Rickets: A Historical Perspective.''] In: ''Pediatrics''. Band 112, 2003, S.&nbsp;132–135.</ref> In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts erkannte man den Zusammenhang zwischen Rachitis, Sonnenlicht und Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>.
Nicht angepasst sind wir an vergleichsweise sehr moderne Lebensumstände: Weitgehendes Leben in geschlossenen Räumen, unter Glas, bei künstlichem Licht, unter einer UVB-Licht filternden [[Smog]]glocke, konsequente Benutzung von [[Sonnencreme]] oder weitgehend vollständige Bedeckung der Haut mit Kleidern unter freiem Himmel. Schon im alten Rom war die Mangelerkrankung [[Rachitis]] beschrieben worden; besonders zu den Zeiten der beginnenden Industrialisierung im 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts – und zu dieser Zeit insbesondere in den Industriestädten Europas und Nordamerikas – war sie weit verbreitet.<ref name="Rajakumar2003">K. Rajakumar: [http://www.pediatrics.org/cgi/content/full/112/2/e132 ''Vitamin&nbsp;D, Cod-Liver-Oil, Sunlight, and Rickets: A Historical Perspective.''] In: ''Pediatrics''. Band 112, 2003, S.&nbsp;132–135.</ref> In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts erkannte man den Zusammenhang zwischen Rachitis, Sonnenlicht und Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>.


Auch heute noch ist die Vitamin-D-Versorgung in vielen Ländern nicht optimal, wie epidemiologische Untersuchungen ergeben haben.<ref name="Grant2005"/><ref name="DOI10.1017/S0007114513001438">Catrin Wuertz, Peter Gilbert, Wolfgang Baier, Clemens Kunz: ''Cross-sectional study of factors that influence the 25-hydroxyvitamin D status in pregnant women and in cord blood in Germany.'' In: ''British Journal of Nutrition.'' , S.&nbsp;1–8, {{DOI|10.1017/S0007114513001438}}.</ref> Je nach Risikogruppe kann der Mangel, auch in Deutschland, beträchtlich sein: So wurde in der EsKiMo-Studie (Teilstudie der [[KiGGS]]-Studie des [[Robert-Koch-Institut]]es) bei sechs- bis elfjährigen Kindern, für die aufgrund ihres Größenwachstums Vitamin D (und [[Calcium]]) besonders wichtig sind, ein Defizit an zugeführtem Vitamin D ermittelt<ref name="Mensink2007"/>: Die durchschnittliche Aufnahme für Kinder in Deutschland lag bei 1,5&nbsp;µg Vitamin D pro Tag, während die [[deutsche Gesellschaft für Ernährung]] (DGE) 10&nbsp;µg in ihren Leitlinien empfiehlt (siehe Kapitel ''Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in Nahrungsmitteln'' weiter oben). Eine zu geringe Vitamin-D-Versorgung spiegelt sich auch in den in KIGGS erfassten Serumwerten von 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> wider.<ref name="Thierfelder2007">W. Thierfelder et al.: ''Biochemische Messparameter im Kinder- und Jugendgesundheitssurvey (KIGGS).'' In: ''[[Bundesgesundheitsbl-Gesundheitsforsch-Gesundheitsschutz]]''. Band 50, 2007, S.&nbsp;757–770.</ref>
Auch heute noch ist die Vitamin-D-Versorgung in vielen Ländern nicht optimal, wie epidemiologische Untersuchungen ergeben haben.<ref name="Grant2005" /><ref name="DOI10.1017/S0007114513001438">Catrin Wuertz, Peter Gilbert, Wolfgang Baier, Clemens Kunz: ''Cross-sectional study of factors that influence the 25-hydroxyvitamin D status in pregnant women and in cord blood in Germany.'' In: ''British Journal of Nutrition.'' , S.&nbsp;1–8, {{DOI|10.1017/S0007114513001438}}.</ref> Je nach Risikogruppe kann der Mangel, auch in Deutschland, beträchtlich sein: So wurde in der EsKiMo-Studie (Teilstudie der [[KiGGS]]-Studie des [[Robert-Koch-Institut]]es) bei sechs- bis elfjährigen Kindern, für die aufgrund ihres Größenwachstums Vitamin D (und [[Calcium]]) besonders wichtig sind, ein Defizit an zugeführtem Vitamin D ermittelt<ref name="Mensink2007" />: Die durchschnittliche Aufnahme für Kinder in Deutschland lag bei 1,5&nbsp;µg Vitamin D pro Tag, während die [[deutsche Gesellschaft für Ernährung]] (DGE) 10&nbsp;µg in ihren Leitlinien empfiehlt (siehe Kapitel ''Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in Nahrungsmitteln'' weiter oben). Eine zu geringe Vitamin-D-Versorgung spiegelt sich auch in den in KIGGS erfassten Serumwerten von 25(OH)Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> wider.<ref name="Thierfelder2007">W. Thierfelder et al.: ''Biochemische Messparameter im Kinder- und Jugendgesundheitssurvey (KIGGS).'' In: ''[[Bundesgesundheitsbl-Gesundheitsforsch-Gesundheitsschutz]]''. Band 50, 2007, S.&nbsp;757–770.</ref>


Wenn Menschen mit dunkler Haut heute in höheren Breiten leben, vergrößert sich ihr Risiko für einen Vitamin-D-Mangel zusätzlich. Besonders während der [[Schwangerschaft]] kann der Mangel entstehen. Die Supplementation von Vitamin&nbsp;D in der Schwangerschaft kann wegen des hohen Bedarfs unzureichend sein. Einen Mangel fanden Lisa Bodnar und Kollegen in einer Studie bei 80 Prozent der [[Afroamerikaner]]innen und knapp der Hälfte der weißen US-amerikanischen Frauen, und dies, obwohl neun von zehn der insgesamt 400 Schwangeren eine Vitamin-[[Supplementation]] betrieben.<ref>Lisa M. Bodnar et al, Journal of Nutrition 137 [2007] S.&nbsp;447–452.</ref>
Wenn Menschen mit dunkler Haut heute in höheren Breiten leben, vergrößert sich ihr Risiko für einen Vitamin-D-Mangel zusätzlich. Besonders während der [[Schwangerschaft]] kann der Mangel entstehen. Die Supplementation von Vitamin&nbsp;D in der Schwangerschaft kann wegen des hohen Bedarfs unzureichend sein. Einen Mangel fanden Lisa Bodnar und Kollegen in einer Studie bei 80 Prozent der [[Afroamerikaner]]innen und knapp der Hälfte der weißen US-amerikanischen Frauen, und dies, obwohl neun von zehn der insgesamt 400 Schwangeren eine Vitamin-[[Supplementation]] betrieben.<ref>Lisa M. Bodnar et al, Journal of Nutrition 137 [2007] S.&nbsp;447–452.</ref>


=== Laborwerte ===
=== Laborwerte ===
Die Bestimmung des Vitamin-D<sub>3</sub>-​Spiegels im Blutserum reflektiert nur die Vitamin-D-Aufnahme mit der Nahrung bzw. die Eigensynthese in der Haut während der letzten Stunden bis Tage. Für eine Untersuchung des längerfristigen Vitamin-D-Status ist die Bestimmung des 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-​Spiegels im Blut, in das das Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in der Leber rasch umgewandelt wird (siehe oben), sinnvoller. Die [[Halbwertszeit]] des 25(OH) Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in der Blutzirkulation ist je nach Vitamin-D-Gesamtstatus 1–2 Monate. Bis sich nach einer Änderung der täglichen Vitamin-D-Zufuhr ein neues Fließgleichgewicht mit einem dann wieder stabilen Serumwert einstellt, vergehen bis zu vier Monate.<ref name="SCF2002"/>
Die Bestimmung des Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegels im Blutserum reflektiert nur die Vitamin-D-Aufnahme mit der Nahrung bzw. die Eigensynthese in der Haut während der letzten Stunden bis Tage. Für eine Untersuchung des längerfristigen Vitamin-D-Status ist die Bestimmung des 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegels im Blut, in das das Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in der Leber rasch umgewandelt wird (siehe oben), sinnvoller. Die [[Halbwertszeit]] des 25(OH) Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in der Blutzirkulation ist je nach Vitamin-D-Gesamtstatus 1–2 Monate. Bis sich nach einer Änderung der täglichen Vitamin-D-Zufuhr ein neues Fließgleichgewicht mit einem dann wieder stabilen Serumwert einstellt, vergehen bis zu vier Monate.<ref name="SCF2002" />


Das 25(OH)D<sub>3</sub> lässt sich seit Anfang der 1980er Jahre bestimmen und ermöglichte ein weitergehendes Verständnis für die Physiologie des Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>. Die Angabe der Meßwerte erfolgt entweder in Gewichts- oder molaren Konzentrationseinheiten, wobei 1&nbsp;ng/ml etwa 2,5 nmol/l entspricht.
Das 25(OH)D<sub>3</sub> lässt sich seit Anfang der 1980er Jahre bestimmen und ermöglichte ein weitergehendes Verständnis für die Physiologie des Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>. Die Angabe der Meßwerte erfolgt entweder in Gewichts- oder molaren Konzentrationseinheiten, wobei 1&nbsp;ng/ml etwa 2,5 nmol/l entspricht.


==== Bewertung des 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegels ====
==== Bewertung des 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegels ====
[[Datei:Vitamin D Spirale.png|thumb|Spirale von ausreichender Vitamin-D-Versorgung bis zur klinisch manifesten [[Rachitis]] (nach<ref name="Hollis2005"/>)]] Menschen aus südlichen Ländern, die viel der Sonne ausgesetzt sind und ihre Haut nicht komplett bedecken, haben häufig Serumkonzentrationen von 50 bis 90&nbsp;ng/ml.<ref name="Grant2005"/>. Bei den noch ursprünglich lebenden [[Massai]] und [[Hadza]] wurde ein mittlerer 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-​Spiegel von 46&nbsp;ng/ml gemessen.<ref>Luxwolda MF et al, [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22264449 Traditionally living populations in East Africa have a mean serum 25-hydroxyvitamin D concentration of 115 nmol/l], Br J Nutr. 2012 Jan 23:1-5</ref>
[[Datei:Vitamin D Spirale.png|mini|Spirale von ausreichender Vitamin-D-Versorgung bis zur klinisch manifesten [[Rachitis]] (nach<ref name="Hollis2005" />)]] Menschen aus südlichen Ländern, die viel der Sonne ausgesetzt sind und ihre Haut nicht komplett bedecken, haben häufig Serumkonzentrationen von 50 bis 90&nbsp;ng/ml.<ref name="Grant2005" />. Bei den noch ursprünglich lebenden [[Massai]] und [[Hadza]] wurde ein mittlerer 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegel von 46&nbsp;ng/ml gemessen.<ref>Luxwolda MF et al, [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22264449 Traditionally living populations in East Africa have a mean serum 25-hydroxyvitamin D concentration of 115 nmol/l], Br J Nutr. 2012 Jan 23:1-5</ref>


Ab einer Serumkonzentration von unter 30&nbsp;ng/ml kompensiert der Körper mangelnde Vitamin-D-Wirkungen auf den Calciumhaushalt mit einem erhöhten [[Parathormon]] (s. u.). Die Calciumabsorption im Darm ist im Wesentlichen von der aktiven Form 1α,25(OH)<sub>2</sub>Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>) beeinflusst und unabhängig vom 25 (OH) Vitamin-D<sub>3</sub> Spiegel <ref>Aloia et al, [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18541590 Vitamin D intake to attain a desired serum 25-hydroxyvitamin D concentration. ], Am J Clin Nutr. 2008;87(6):1952-1958</ref>. Ältere Studien hatten angenommen, dass die Calciumabsorption im Darm ab einem 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-​Spiegel unter 30&nbsp;ng/ml gebremst wird. <ref>Heaney et al, [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15585791 Functional indices of vitamin D status and ramifications of vitamin D deficiency ], Clin Nutr. 2004;80(6 suppl):1706S-1709S</ref>.
Ab einer Serumkonzentration von unter 30&nbsp;ng/ml kompensiert der Körper mangelnde Vitamin-D-Wirkungen auf den Calciumhaushalt mit einem erhöhten [[Parathormon]] (s. u.). Die Calciumabsorption im Darm ist im Wesentlichen von der aktiven Form 1α,25(OH)<sub>2</sub>Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub>) beeinflusst und unabhängig vom 25 (OH) Vitamin-D<sub>3</sub> Spiegel <ref>Aloia et al, [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18541590 Vitamin D intake to attain a desired serum 25-hydroxyvitamin D concentration.], Am J Clin Nutr. 2008;87(6):1952-1958</ref>. Ältere Studien hatten angenommen, dass die Calciumabsorption im Darm ab einem 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegel unter 30&nbsp;ng/ml gebremst wird. <ref>Heaney et al, [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15585791 Functional indices of vitamin D status and ramifications of vitamin D deficiency], Clin Nutr. 2004;80(6 suppl):1706S-1709S</ref>.


So geht man heute von folgender Bewertung der Serumkonzentration für 25(OH)D<sub>3</sub> aus:
So geht man heute von folgender Bewertung der Serumkonzentration für 25(OH)D<sub>3</sub> aus:
* Werte ''unter 11&nbsp;ng/ml'' bedeuten eine ernste Rachitisgefahr für Kleinkinder und Säuglinge sowie eine Osteomalaziegefahr für den Erwachsenen.
* Werte ''unter 11&nbsp;ng/ml'' bedeuten eine ernste Rachitisgefahr für Kleinkinder und Säuglinge sowie eine Osteomalaziegefahr für den Erwachsenen.
* Werte ''unter 20&nbsp;ng/ml'' bedeuten einen langfristig relevanten Vitamin-D-Mangel (auch wenn eine manifeste [[Rachitis]] oder [[Osteomalazie]] nicht zwangsläufig auftritt).
* Werte ''unter 20&nbsp;ng/ml'' bedeuten einen langfristig relevanten Vitamin-D-Mangel (auch wenn eine manifeste [[Rachitis]] oder [[Osteomalazie]] nicht zwangsläufig auftritt).
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* Werte zwischen ''30 und 60&nbsp;ng/ml'' bedeuten eine physiologisch sicher ausreichende Versorgung.
* Werte zwischen ''30 und 60&nbsp;ng/ml'' bedeuten eine physiologisch sicher ausreichende Versorgung.
* Werte ''über 88&nbsp;ng/ml'' bedeuten eine Vitamin-D-Überversorgung.
* Werte ''über 88&nbsp;ng/ml'' bedeuten eine Vitamin-D-Überversorgung.
* Werte ''über 150&nbsp;ng/ml'' bedeuten eine Vitamin-D-[[Vergiftung|Intoxikation]].<ref name="Hollis2005"/><ref name="Grant2005"/>
* Werte ''über 150&nbsp;ng/ml'' bedeuten eine Vitamin-D-[[Vergiftung|Intoxikation]].<ref name="Hollis2005" /><ref name="Grant2005" />
* Werte ''über 280&nbsp;ng/ml'' führen zu ernsthaften Störungen in der Calciumhomöostase.<ref name="Vieth2006">R. Vieth: [http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/136/4/1117 ''Critique of the Considerations for Establishing the Tolerable Upper Intake Level for Vitamin&nbsp;D: Critical Need for Revision Upwards.''] In: ''J Nutr''. Band 136, 2006, S.&nbsp;1117–1122.</ref>
* Werte ''über 280&nbsp;ng/ml'' führen zu ernsthaften Störungen in der Calciumhomöostase.<ref name="Vieth2006">R. Vieth: [http://jn.nutrition.org/cgi/content/full/136/4/1117 ''Critique of the Considerations for Establishing the Tolerable Upper Intake Level for Vitamin&nbsp;D: Critical Need for Revision Upwards.''] In: ''J Nutr''. Band 136, 2006, S.&nbsp;1117–1122.</ref>
Bezüglich dieser Normwerte differieren die Literaturangaben. In der sechsten Auflage des Buches ''Labor und Diagnose'' werden folgende Referenzbereiche für Vitamin D 25 OH genannt: Alter bis 50 Jahre: 50 bis 175 ''nmol/l'', Alter ab 50 Jahre: 63 bis 175 ''nmol/l''.<ref>Labor und Diagnose (Hrsg.: L. Thomas, TH-Books), 2005.</ref>
Bezüglich dieser Normwerte differieren die Literaturangaben. In der sechsten Auflage des Buches ''Labor und Diagnose'' werden folgende Referenzbereiche für Vitamin D 25 OH genannt: Alter bis 50 Jahre: 50 bis 175 ''nmol/l'', Alter ab 50 Jahre: 63 bis 175 ''nmol/l''.<ref>Labor und Diagnose (Hrsg.: L. Thomas, TH-Books), 2005.</ref>


Der Blutspiegel wird über einen weiten Dosisbereich täglicher Vitamin-D-Zufuhr von 20&nbsp;µg bis 250–500&nbsp;µg bei Erwachsenen in einem Bereich von 30 bis 88&nbsp;ng/ml gehalten und steigt erst bei noch höherer Zufuhr an. Diese obere Grenze entspricht der maximalen täglichen Bildung des Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in der Haut.<ref name="SCF2002"/>
Der Blutspiegel wird über einen weiten Dosisbereich täglicher Vitamin-D-Zufuhr von 20&nbsp;µg bis 250–500&nbsp;µg bei Erwachsenen in einem Bereich von 30 bis 88&nbsp;ng/ml gehalten und steigt erst bei noch höherer Zufuhr an. Diese obere Grenze entspricht der maximalen täglichen Bildung des Vitamin&nbsp;D<sub>3</sub> in der Haut.<ref name="SCF2002" />


==== Häufigkeit niedriger 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegel ====
==== Häufigkeit niedriger 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegel ====
Je nach Jahreszeit, geographischer Breite, Nahrungsgewohnheiten, Bevölkerungsgruppe und Lebensstil fällt der 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-​Spiegel in Bereiche, bei denen man von einem Vitamin-D-Mangel ausgehen muss. Niedrige Vitamin-D-​Spiegel sind ein unabhängiger und langfristiger Risikofaktor für eine Reihe von Krankheiten (Krebserkrankungen, Autoimmunerkrankungen, Infektanfälligkeit, brüchigere Knochen). Da (wie oben erklärt) ein niedriger Vitamin-D-​Spiegel zivilisationsbedingt ist, ist er zwar oft normal, aber deshalb noch nicht gesund. Folgende Werte fanden sich in verschiedenen Studien:
Je nach Jahreszeit, geographischer Breite, Nahrungsgewohnheiten, Bevölkerungsgruppe und Lebensstil fällt der 25(OH)Vitamin-D<sub>3</sub>-Spiegel in Bereiche, bei denen man von einem Vitamin-D-Mangel ausgehen muss. Niedrige Vitamin-D-Spiegel sind ein unabhängiger und langfristiger Risikofaktor für eine Reihe von Krankheiten (Krebserkrankungen, Autoimmunerkrankungen, Infektanfälligkeit, brüchigere Knochen). Da (wie oben erklärt) ein niedriger Vitamin-D-Spiegel zivilisationsbedingt ist, ist er zwar oft normal, aber deshalb noch nicht gesund. Folgende Werte fanden sich in verschiedenen Studien:


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=== Weblinks ===
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{{Wikibooks|Biochemie und Pathobiochemie: Vitamin D-Stoffwechsel|Vitamin D-Stoffwechsel}}
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* [http://www.genome.jp/dbget-bin/www_bget?cpd:C05443 Cholecalciferol]. In: ''[[KEGG]].''
* [http://www.genome.jp/dbget-bin/www_bget?cpd:C05443 Cholecalciferol]. In: ''[[KEGG]].''
* Jassal,D'Eustachio: [http://reactome.org/cgi-bin/link?SOURCE=Reactome&ID=REACT_13523 ''Vitamin D (calciferol) metabolism.''] In: ''reactome.org''
* Jassal,D'Eustachio: [http://reactome.org/cgi-bin/link?SOURCE=Reactome&ID=REACT_13523 ''Vitamin D (calciferol) metabolism.''] In: ''reactome.org''
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== Einzelnachweise ==
== Einzelnachweise ==
<references />
<references />


{{Gesundheitshinweis}}
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Version vom 21. Juli 2013, 20:05 Uhr

Strukturformel
Struktur von Cholecalciferol
Allgemeines
Trivialname Vitamin D3
Andere Namen
  • Colecalciferol
  • Calciol
  • (3β,5Z,7E)-9,10-Secocholesta- 5,7,10(19)-trien-3-ol
  • 3-[2-[7a-Methyl-1-(6-methylheptan-2-yl)- 2,3,3a,5,6,7-hexahydro- 1H-inden-4-yliden] ethyliden]-4-methyliden- cyclohexan-1-ol
Summenformel C27H44O
CAS-Nummer 67-97-0
PubChem 5280795
ATC-Code

A11CC05

DrugBank DB00169
Kurzbeschreibung farbloser Feststoff
Vorkommen nicht-pflanzliche Eukaryoten
Physiologie
Funktion Vorstufe des Calcitriol, als solches: Regulierung des Calcium-Haushalts, Reifung von Immunzellen
Täglicher Bedarf 4600 IE täglich (Summe aus Hautproduktion und Nahrungsaufnahme)
Folgen bei Mangel Rachitis, Osteomalazie
Überdosis 50 µg/Tag (>10. Lj.), 25 µg/Tag (0–10. Lj.)[1]
Eigenschaften
Molare Masse 384,64 g·mol−1
Aggregatzustand fest
Schmelzpunkt

84–85 °C[2]

Siedepunkt

Zersetzung

Löslichkeit fettlöslich, im Blut zu 50–80 % proteingebunden (an VDBP)
Sicherheitshinweise
Bitte die Befreiung von der Kennzeichnungspflicht für Arzneimittel, Medizinprodukte, Kosmetika, Lebensmittel und Futtermittel beachten
GHS-GefahrstoffkennzeichnungVorlage:CLP

Gefahr

H- und P-Sätze H: 330​‐​311​‐​301​‐​372
P: 280​‐​304+340​‐​302+352​‐​309​‐​310[3]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Cholecalciferol (auch Colecalciferol oder kurz Calciol), Vitamin D3 ist das physiologisch in allen nichtpflanzlichen Eukaryoten, und so auch im Menschen, vorkommende Vitamin D. Da das Secosteroid im Körper mit Hilfe von ultraviolettem Licht (UV-B) in der Haut aus 7-Dehydrocholesterol gebildet werden kann, ist der historische Begriff Vitamin der Definition nach nicht völlig zutreffend. In der Nahrung kommt es vor allem in Fettfischen vor oder wird den Lebensmitteln als Nahrungsergänzungsmittel zugefügt. Es hat im Körper die Funktion eines Prohormons und wird über eine Zwischenstufe zu dem Hormon Calcitriol umgewandelt.

Vitamin D spielt eine wesentliche Rolle bei der Regulierung des Calcium-Spiegels im Blut und beim Knochenaufbau. Ein Vitamin-D-Mangel führt mittelfristig bei Kindern zu Rachitis und bei Erwachsenen zu Osteomalazie.

Einfluss auf die Gesundheit

Seit den 1990er Jahren wurde gezeigt, dass das Vitamin-D-System in verschiedenen anderen Geweben insbesondere autokrine Funktionen hat, welche die Zelldifferenzierung, die Hemmung der Zellproliferation, die Apoptose, die Immunmodulation und die Kontrolle anderer hormonaler Systeme umfasst.

Kardiovaskuläre Erkrankungen durch Unterversorgung mit Vitamin D

In der Health Professionals Follow-up Study war das Risiko für einen Myokardinfarkt bei Männern mit Vitamin-D-Mangel (Plasma-25-OH-Vitamin D von höchstens 15 ng/ml) um den Faktor 2,4 höher als bei Gleichaltrigen mit ausreichender Vitamin-D-Versorgung (Plasma-25(OH) D von mindestens 30 ng/ml). Selbst unter Berücksichtigung von KHK-Risikofaktoren wie positive Familienanamnese, Hypertonie, ungünstiges Lipidprofil und Übergewicht war das Myokardinfarkt-Risiko bei niedrigen Vitamin-D-Werten immer noch verdoppelt [10]. Erhoben wurden diese Studiendaten bei 18 225 Männern im Alter zwischen 40 und 75 Jahren, deren Blut untersucht worden war. Zu Studienbeginn hatte noch keiner der Männer eine Koronare Herzkrankheit (KHK). Innerhalb der nächsten zehn Jahre hatten 454 Studienteilnehmer einen nichttödlichen Herzinfarkt oder ein tödliches KHK-Ereignis erlitten.
In einer anderen Studie mit mehr als 3000 Männern und Frauen waren bei denen mit niedrigen Vitamin-D-Werten (median 7,7 und 13,3 ng/ml) innerhalb von 7,7 Jahren die kardiovaskuläre sowie auch die Gesamtsterberate verdoppelt [11]. Als Vergleich dienten Teilnehmer mit guter Vitamin-D-Versorgung (median 28,4 ng/ml).[12]

Allergien, Asthma und Autoimmunkrankheiten

Eine Unterversorgung mit Vitamin D scheint nach bisherigen Untersuchungen ein Risikofaktor für folgende Erkrankungen zu sein:

  • Autoimmunkrankheiten[13] (wie z. B. Multiple Sklerose,[14] Morbus Crohn,[15] Diabetes mellitus Typ 1,[6] Systemischer Lupus erythematodes[16])
  • Asthma: 25(OH)Vitamin-D3-Spiegel unter 30 ng/ml sind bei Asthma von Erwachsenen typisch und am stärksten ausgeprägt bei Patienten mit schwerem und/oder unkontrolliertem Asthma. Diese Tatsache unterstützt die Hypothese, dass das Anheben zu niedriger Vitamin-D-Spiegel in der Prävention und Behandlung von Asthma wirksam sein könnte.[17] In einer an der University of Colorado durchgeführten Studie an knapp 19 000 Personen zeigte sich, dass Menschen mit stark erniedrigtem Vitamin-D-Spiegel ein um etwa ein Drittel erhöhtes Risiko für Atemwegsinfekte besitzen. Bei Asthma steigt das Risiko sogar auf das Fünffache an [18].

Es gibt Studien, die eine Supplementierung mit Vitamin D in Zusammenhang mit der Entstehung von Allergien bringen.[19] Ob das auch für andere Autoimmunerkrankungen gilt, ist umstritten. Insbesondere betrachten einige Autoren den „Vitamin-D-Mangel“ als eine Folge der Erkrankung selbst.[20] Allerdings ist die wirkungsvolle Therapie von Allergien durch Vitamin-D-erzeugende UVB-Strahlen kein Gegenargument, da sich die orale Aufnahme pharmakologisch erheblich von der endogenen Produktion in der Haut unterscheidet.[21][22] [23] [24]

Erkrankungen mit Häufung bei älteren Menschen

Eine Unterversorgung mit Vitamin D scheint nach bisherigen Untersuchungen ein Risikofaktor für folgende Erkrankungen zu sein:

Krebs und weitere Erkrankungen

Eine Unterversorgung mit Vitamin D scheint nach bisherigen Untersuchungen darüber hinaus ein Risikofaktor für folgende Erkrankungen zu sein:

Physiologie

Biosynthese von Vitamin D3

Die meisten Wirbeltiere, einschließlich des Menschen, decken einen Großteil ihres Vitamin-D-Bedarfs durch Sonnenbestrahlung ihrer Haut; dies kommt auch bei bestimmten Planktonarten vor (Phytoplankton coccolithophor Emeliani huxleii).[41]

Definitionsgemäß sind Vitamine Substanzen, die der Körper selbst nicht herstellen kann, aber zum Leben benötigt, und die daher zugeführt werden müssen. Die Vorstufen des sogenannten Vitamin D werden aber vom Körper selbst hergestellt. Zum im Körper vorhandenen Provitamin 7-Dehydrocholesterol (der Ausgangssubstanz der Vitamin-D-Synthese) muss dann allerdings noch Sonnenlicht hinzukommen. Vitamin D3 wird also aus historischen Gründen als Vitamin bezeichnet. Aufgrund seiner endogenen Synthese und der Tatsache, dass seine Wirkung neben dem Syntheseort auch andere Gewebe betrifft, müsste Vitamin D3 als Prohormon bezeichnet werden.

Lichtinduzierte Bildung

In der Haut sind die höchsten Konzentrationen des 7-Dehydrocholesterols im Stratum spinosum und Stratum basale vorhanden. Beim Menschen und den meisten Säugetieren ist 7-Dehydrocholesterol für die Vitamin-D-Bildung reichlich vorhanden (eine Ausnahme sind z. B. Hauskatzen).

Metabolite des 7-Dehydrocholesterols in der Haut (vereinfacht nach[41] und [42])
  1. Wird 7-Dehydrocholesterol mit UV-Licht mit Wellenlängen im Bereich 290–315 nm (UV-B-Strahlung) und mindestens 18 mJ/cm²[43] bestrahlt, kann im 7-Dehydrocholesterol durch eine fotochemisch induzierte 6-Elektronen konrotatorische elektrocyclische Reaktion der B-Ring aufgebrochen werden: Es entsteht Prävitamin D3.[44]
  2. Das Prävitamin D3 ist thermodynamisch instabil und erfährt einen (1-7)sigmatropen Shift eines Protons von C-19 nach C-9 mit nachfolgender Isomerisation: Es entsteht Vitamin D3. Das Vitamin D3 gelangt in das Blut und wird dort vor allem an das Vitamin-D-bindende Protein (DBP) gebunden zur Leber transportiert, wo es weiter zu 25(OH)Vitamin D3 hydroxyliert wird. Im Reagenzglas sind nach drei Tagen 80 % des Prävitamin D3 zu Vitamin D3 isomerisiert, in der Haut ist dies nach acht Stunden geschehen.[41]

Selbstregulation der lichtinduzierten Synthese

Wenn eine bestimmte Menge 7-Dehydrocholesterol im Reagenzglasversuch mit simuliertem äquatorialen Sonnenlicht bestrahlt wird, ist nach einigen Minuten ca. 20 % der Ausgangsmenge zu Prävitamin D3 umgewandelt. Diese Menge an Prävitamin D3 bleibt bei weiterer Bestrahlung in einem konstanten Gleichgewicht, denn auch Prävitamin D3 ist photolabil und wird durch weitergehende UVB-Bestrahlung während der nächsten acht Stunden zum physiologisch inaktiven Lumisterol und zu Tachysterol abgebaut, bevor es zu Vitamin D3 isomerisiert. In dieser Zeit sinkt das 7-Dehydrocholesterol auf ca. 30 % der Ausgangsmenge ab. (Unter unnatürlicher Schmalspektrum-UVB-Bestrahlung mit einer Wellenlänge von 290 bis 300 nm wird dagegen 65 % des ursprünglichen 7-Dehydrocholesterols in Prävitamin D3 umgewandelt).[41]

Auch das aus Prävitamin D3 entstandene Vitamin D3 ist photolabil: Kann das Vitamin D3 nicht schnell genug im Blut abtransportiert werden, entstehen aus ihm durch UVB- und UVA-Strahlung (bis zu 345 nm) mindestens drei weitere, unwirksame Produkte: Suprasterol-1 und -2 und 5,6-Transvitamin D3.

So wird bei einer kurzen Sonnenlichtbestrahlung (mit genügend hohem UVB-Anteil) über einige Minuten ähnlich viel Vitamin D3 gebildet wie bei einer vergleichbaren Bestrahlung über längere Zeit. Hierdurch ist der Körper kurzfristig vor einer Vitamin-D-Intoxikation durch zu viel Licht geschützt.

Langfristig ergibt sich ein Schutz vor einer Vitamin-D-Intoxikation durch eine vermehrte Bildung von Melanin in der Haut, welches UV-Licht der Wellenlängen 290–320 nm resorbiert (Bräunung, dunkler Hauttyp in südlichen Ländern).

Der 7-Dehydrocholesterolgehalt der Haut sinkt mit dem Alter. Ferner nimmt beim Menschen im Alter die Fähigkeit der Haut, Vitamin D3 zu bilden, ungefähr um den Faktor 3 ab im Vergleich zu einem 20-jährigen Menschen.[41]

Für die blasse Haut eines hellhäutigen, jungen, erwachsenen Menschen ist die minimale Erythemdosis (MED) (wenn die Haut anfängt, rot zu werden) an einem sonnigen Sommermittag auf 42° Breite in Meereshöhe (entsprechend Boston, Barcelona oder Rom) nach 10 bis 12 Minuten erreicht, ein dunkelhäutiger Mensch benötigt entsprechend 120 Minuten. Wird die Haut dieser Menschen entsprechend ganzkörperbestrahlt, gibt sie innerhalb der nächsten 24 Stunden eine Menge vergleichbar mit 10.000 bis 20.000 IE (250 µg bis 500 µg) Vitamin D3 aus Nahrungsmitteln an das Blut ab, ein Vielfaches der Nahrungsempfehlungen von 200–500 IE Vitamin D3 täglich.[43] Eine starke Vitamin-D3-Bildung in der Haut ist also schon bei einer kurzen, aber intensiven Sonnenbestrahlung mit hohem UVB-Anteil möglich.

Funktion

Vitamin D3

25-Hydroxylierung des Vitamin D3

Vitamin D3 wird, vor allem gebunden an das Vitamin-D-bindende Protein, über das Blut in die Leber transportiert. Dort wird es von dem Enzym Cytochrom P450 2R1 in den Mikrosomen zu Calcidiol (25(OH)Vitamin D3) hydroxyliert. Eine frühere Vermutung, dass diese Reaktion auch in den Mitochondrien stattfindet, wurde inzwischen widerlegt.[45][46]

Calcidiol (25(OH)Vitamin-D3) wird in der Leber wieder an Vitamin-D-bindendes Protein gebunden und in das Blut abgegeben. Dort hat es eine Halbwertszeit von ca. 19 Tagen.[2]

Diese enzymatische Reaktion ist wahrscheinlich keiner nennenswerten Regulation unterworfen, da der 25(OH)Vitamin-D3-Spiegel im Blut ziemlich genau die längerfristige Vitamin-D3-Versorgung der letzten drei bis vier Monate widerspiegelt, während der Vitamin-D3-Spiegel die Versorgung der letzten Stunden bis Tage anzeigt.

25(OH)Vitamin D3

25(OH)Vitamin D3 ist also so etwas wie eine Speicherform des Vitamin D3. Eine solche muss es geben, um die großen Spitzen und Pausen der hauptsächlichen Vitamin-D-Versorgung durch das Licht abfangen zu können. Die mittel- bis längerfristige Vitamin-D-Versorgung eines Organismus lässt sich am besten über den Blutspiegel des 25(OH)Vitamin D3 bestimmen (Näheres siehe unten).

Das so gebildete 25(OH)D3 gelangt nun, hauptsächlich wieder an das Vitamin-D-bindende Protein gebunden, zu seinen Zielgeweben, wie zum Beispiel zu den Nieren, wo es dann zum Calcitriol (1α,25(OH)2Vitamin D3) aktiviert wird (siehe unten). Dieses erst ist der hauptsächlich aktivierende Ligand für den Vitamin-D-Rezeptor. Dieser letzte Aktivierungsschritt ist auf vielen Ebenen redundant und von Gewebe zu Gewebe unterschiedlich reguliert, um immer an den momentanen Bedarf des Körpers und des Zielgewebes an die Vitamin-D-Wirkung angepasst zu sein.

25(OH)Vitamin D3 kann wahrscheinlich selbst auch, jedoch ca. hundertmal weniger als Calcitriol, den Vitamin-D-Rezeptor aktivieren. Dies kommt bei einer Vergiftung mit Vitamin D3 zum Tragen, wenn die letzte Regelung der Aktivierung des Vitamin D3 durch überhöhte 25(OH)Vitamin-D3-Spiegel übergangen wird.[47]

Aktivierung von 25(OH)Vitamin D3 zu Calcitriol

Die Vitamin-D-Metabolite werden als Komplex zusammen mit dem Vitamin-D-bindenden Protein (VDBP) im Blutplasma transportiert. In den Glomerula der Nieren bindet dieser Komplex an Cubilin-Moleküle in der Zellmembran von proximalen Tubuluszellen, und wird anschließend mithilfe des Megalins in die Zelle verfrachtet und dort freigesetzt. In den Lysosomen wird der Komplex durch Peptidasen wieder getrennt, wodurch 25(OH)Vitamin D3 frei im Zytosol diffundiert.[48]

An der Plasmamembran der Mitochondrien der Zellen des proximalen Tubulus der Nieren kann das 25(OH)Vitamin D3 durch 1α-Hydroxylase zum biologisch aktiven 1,25(OH)2Vitamin D3 (Calcitriol) weiter hydroxyliert, oder durch die gegensätzlich regulierte 24-Hydroxylase zum 24R,25(OH)2Vitamin D3 inaktiviert werden oder die Nierenzelle unverändert wieder in das Blut verlassen (um dort erneut an DBP gebunden zu werden).

Die Bildung des 1,25(OH)2Vitamin D3 in der Niere ist fein reguliert: die wichtigsten Faktoren, die seine enzymatische Bildung über eine Aktivierung der 1α-Hydroxylase direkt fördern, sind unabhängig voneinander ein erhöhtes Parathormon, ein erniedrigter Calciumspiegel und ein niedriger Phosphatspiegel im Blut. 1,25(OH)2D3 selber hemmt die 1α-Hydroxylase und aktiviert die 24-Hydroxylase. Indirekt, zumeist über das Parathormon, beeinflussen unter anderem Calcium, Östrogen, Glucocorticoide, Calcitonin, Somatotropin, und Prolactin die Calcitriolbildung. Glucocorticoide bewirken einen Mangel an Calcitriol. (Deshalb ist es während einer systemischen Corticoidtherapie, wenn Vitamin D genommen werden muss, notwendig, Vitamin D in aktiver Form als Alphacalcidol (derzeitige Medikamente in Deutschland: „EinsAlpha“, „Bondiol“, „Doss“), zu verwenden.) All diese Regulationen dienen dazu, gerade soviel des Vitamins zu synthetisieren, dass der Körper in seiner momentanen Situation seinen Calcium- und Phosphatbedarf decken kann. Die Regulation der 24R,25(OH)2D3-Bildung erfolgt durch die gleichen Faktoren, jedoch in umgekehrter Richtung.[47]

In anderen Geweben wird die Aktivierung des 25(OH)Vitamin D3 zu 1α,25(OH)2Vitamin D3 durch andere Faktoren geregelt: Zytokine, Wachstumsfaktoren usw.[47]

1,25(OH)2D3 liegt in sehr viel geringerer Konzentration als 25(OH)D3 und auch hauptsächlich an DBP gebunden im Blut vor. Die Konzentration insbesondere von freiem 1,25(OH)2D3 (Calcitriol) ist streng geregelt und weitgehend mit seiner Aktivität korreliert. Sie ist ferner weitgehend unabhängig von der Konzentration seines Vorläufers 25-Hydroxy-Cholecalciferol (Calcidiol) oder des VDBP.[47]

Funktion von Calcitriol

In den Zellen der Zielorgane wirkt 1,25(OH)2D3 (Calcitriol) wie ein Steroidhormon: Es wird an ein intrazelluläres Rezeptorprotein, den Vitamin-D-Rezeptor (VDR), gebunden und in den Zellkern transportiert. Dort assoziiert der Vitamin-Rezeptor-Komplex an die DNA und verändert die Transkription verschiedener hormonsensibler Gene, was schließlich zu Änderungen in der Proteinsynthese mit entsprechenden biologischen Wirkungen führt.

Abbau von Vitamin D3

1,25(OH)2D3 (Calcitriol) wird durch 24-Hydroxylase zur wasserlöslichen Calcitroinsäure abgebaut, die über die Galle ausgeschieden wird.[49] Die 24-Hydroxylase wird durch das Gen CYP24A1[50] codiert.

Vitamin-D-Stoffwechsel bei Erkrankungen

Patienten mit Tuberkulose, Sarkoidose und anderen granulomatösen Erkrankungen und gelegentlich auch Krebserkrankungen aktivieren das 25(OH)Vitamin D3 z. B. in den Makrophagen stärker zu 1,25(OH)2Vitamin D3 und können so funktionell in eine Vitamin-D-Hypervitaminose mit Hypercalcämie kommen.[51] Dem liegt ein ursprünglich zumeist sinnvoller Mechanismus der Immunologie zugrunde (näheres siehe unter Calcitriol).

Patienten mit Williams-Beuren-Syndrom haben zu 15 % eine Hypercalcämie. Es gab viele Vermutungen zu einem Zusammenhang mit dem Vitamin-D-Stoffwechsel, die Ergebnisse entsprechender Beobachtungen waren jedoch widersprüchlich.[52]

Bei Patienten mit Smith-Lemli-Opitz-Syndrom ist der Abbau des Vitamin-D-Vorläufers 7-Dehydrocholesterol zu Cholesterin durch Mutationen in der 7-Dehydrocholesterol-Reduktase gestört. In ihrem Stoffwechsel staut sich zwar das 7-Dehydrocholesterol; ihre Haut ist manchmal photosensibel, aber ihr Vitamin-D-Status ist dennoch vergleichbar mit der Normalbevölkerung.[53]

Bei der „Idiopathischen infantilen Hyperkalzämie“ handelt es sich um eine Mutation im Gen CYP24A1, wodurch der Abbau von Vitamin D gehemmt wird. Betroffene Kinder entwickeln unter Vitamin-D-Substitution eine schwere Hyperkalzämie mit Wachstumsverzögerung, Erbrechen, Dehydratation, Fieberschüben und Nephrokalzinose.[54]

Formen und Quellen

Formen von Vitamin D

Neben Vitamin D3 werden die folgenden Substanzen aus der Vitamin-D-Klasse unterschieden:

Aufnahme von Vitamin D3 aus der Nahrung

Vitamin D3 ist kein gewöhnlicher Nahrungsbestandteil, denn die natürliche Zufuhr entspräche derjenigen der Produktion nach Bestrahlung mit UVB-Licht, das auf die Haut afrikanischer Homo sapiens ohne moderne Bekleidung einwirkte. Erst in den letzten 10 Jahren wird zunehmend erkannt, mit welchen Zivilisationskrankheiten (außer der Rachitis und Osteomalazie) der endemische Lichtmangel der modernen Gesellschaften einhergeht (siehe unter Calcitriol). Daher wird der öffentlich zu empfehlende Tagesbedarf (RDA) an Vitamin D3 unter Wissenschaftlern und Verantwortlichen für die Gesundheitsversorgung lebhaft diskutiert. Die derzeitigen Empfehlungen werden von Forschern auf diesem Gebiet als entweder irrelevant (für ausreichend UVB-lichtexponierte Personen) oder unzureichend (für die Mehrzahl der Bevölkerung in zivilisierten Gesellschaften höherer Breiten) angesehen.

Der Bedarf an Vitamin D über die Nahrung wird umso größer, je kürzer die Zeit ist, die ein Mensch im direkten Tages- bzw. Sonnenlicht verbringt. Dabei ist die Synthese in der Haut nicht unbedingt proportional zu deren Sonnenexpositionszeit, sondern hängt unter anderem auch ab vom Gehalt der Haut an der Vorstufe 7-DHC. Die zunehmende Verwendung von Sonnenschutzcreme vermindert darüber hinaus auch bei Aufenthalten in der Sonne die Synthese von Vitamin D. Daher ist das Argument, die Aufnahme von Vitamin D sei neben der Eigenproduktion nur von sekundärer Bedeutung, nicht zutreffend.

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) hat Richtwerte für die Vitamin-D-Menge angegeben, die alimentär (das heißt durch Nahrungszufuhr) abgedeckt werden sollte.[55] Sie empfiehlt darin für Säuglinge im ersten Lebensjahr täglich 10 µg und für die anderen Kinder und Erwachsenen 20 µg Vitamin D3.[56] In Deutschland werden den meisten Säuglingen im ersten Lebensjahr und eventuell noch im zweiten Winter täglich eine Tablette mit 12,5 µg Vitamin D3 (500 IE) zur Rachitisprophylaxe gegeben.

In Europa gelten zum Teil höhere Referenzwerte für Kinder und Jugendliche. In offiziellen Empfehlungen sind die Angaben zur maximalen täglichen Zufuhr beispielsweise für die Altersgruppe von 4 bis 10 Jahren doppelt so hoch, für die Altersgruppe der 11- bis 17-Jährigen dreimal so hoch: Säuglinge (6–11 Monate): 10–25 µg pro Tag, Kleinkinder (1–3 Jahre): 10 µg pro Tag, Kinder (4–10 Jahre): 0–10 µg pro Tag und Jugendliche (11–17 Jahre): 0–15 µg pro Tag.[57]

Aktuelle Leitlinien in den USA empfehlen 5 µg (200 IE) täglich für Kinder und jüngere Erwachsene, 10 µg für 50–70-Jährige und 15 µg für Über-70-Jährige.

Im Winter sind lediglich 500–1000 IE nötig, weil der Rest des Bedarfs hierfür aus den körpereigenen Speichern gedeckt wird.[58]

Man hat abgeschätzt, dass die tägliche Zufuhr von 1 IE Vitamin D3 bei Erwachsenen den 25(OH)Vitamin-D3-Spiegel im Blut um ca. 0,007 ng/ml steigert (unterschiedlich je nach Vitamin-D-Status). Es bedarf bei ca. 80 kg schweren Erwachsenen täglich ca. 114 µg (4600 IE) Vitamin D3, um einen ausreichenden 25(OH)Vitamin-D3-Spiegel von 80 nmol/l = 32 ng/ml im Blut langfristig zu halten, sofern keine Vitamin-D-Bildung durch Licht hinzukommt.[58]

Wenn eine stillende Mutter täglich 100 µg = 4000 IE Vitamin D einnimmt (wenn sie keinem UVB-Licht ausgesetzt ist), erscheint in ihrer Muttermilch genug Vitamin-D-Aktivität, dass der Säugling vor einem Vitamin-D-Mangel ohne weitere Zufuhr sicher geschützt ist. Bei 50 µg = 2000 IE ist dies noch nicht sicher der Fall (die Anzahl der untersuchten Frauen war aber gering).[59]

Vitamin D in Muttermilch

Der Muttermilchgehalt an Vitamin-D-wirksamen Komponenten ist bemerkenswert knapp. Er ist sehr von dem Vitamin-D-Status der Mutter abhängig. Bereits hydroxyliertes 25(OH)Vitamin D3 macht den größten Anteil der antirachitischen Aktivität der Muttermilch aus. Der Vitamin-D-Gehalt in der fetthaltigeren Hintermilch (die der Säugling zuletzt trinkt) ist größer als in der Vordermilch. Wenn die in höheren Breiten lebenden Mütter 50 µg (2000 IE) Vitamin D3 täglich im Winter einnehmen, erreicht ihre Muttermilch die antirachitische Aktivität unsupplementierter Mütter im Sommer, die Antwort ist jedoch individuell sehr unterschiedlich.[1]

Haben Mütter einen für sie subklinischen Vitamin-D-Mangel (wie die meisten Frauen in zivilisierten Gesellschaften fernab des Äquators im Winter und vor allem auch in islamischen Gesellschaften), so haben die Säuglinge ein wesentlich höheres Risiko, rasch einen relevanten Vitamin-D-Mangel zu entwickeln. So wird in einer kürzlich vom „National Institute of Child Health and Human Development“ in den USA durchgeführten und im „The Archives of Pediatrics & Adolescent Medicine“ im Juni 2008 erschienenen Studie behauptet, dass in den USA im Winter bis zu 78 % von mit Muttermilch gestillten Babys im Winter an Vitamin-D-Mangel leiden könnten. Insgesamt scheint aber auch für den Säugling die Bildung des Vitamin D3 in der Haut den natürlichen Hauptrachitisschutz darzustellen. Nach einigen Studien ist nicht nur ein Vitamin-D-Mangel gefährlich für Babys, zu viel Vitamin D wird mit einem erhöhten Auftreten von Schizophrenie in Verbindung gebracht.[60]

Möglicherweise geht das aktuell im Blut der Mutter vorhandene Vitamin D3 wesentlich besser in die Muttermilch über (30–80 %) als das bereits hydroxylierte 25(OH)Vitamin D3 (0,5 %); ob dies so stimmt, wird noch erforscht.

Vitamin D3 in Nahrungsmitteln

Unter nicht immer und überall gegebenen optimalen Bedingungen (siehe oben) kann die Haut eines jungen erwachsenen Menschen 10.000 bis 20.000 IE (also 250 bis 500 µg) Vitamin D täglich bilden. Dagegen enthalten nur wenige Nahrungsmittel Vitamin D3 in vergleichbaren Mengen. Es findet sich vor allem in Fettfischen, Innereien, Eiern und in begrenztem Maße auch in Milchprodukten.

In Pilzen (z. B. Hefen) ist das Mycosterin Ergosterin enthalten, das sich bei ausreichender UV-Licht-Bestrahlung in biologisch aktives Ergocalciferol (Vitamin D2) umwandeln kann. Auch einige Pflanzen enthalten dies in Spuren.

Der Vitamin-D3-Gehalt einiger ausgewählter Lebensmittel zeigt die meistens geringe Rolle der Nahrung für die Vitamin-D-Versorgung (1 µg entspricht 40 IE):

Nahrungsmittel µg/100 g Referenz
Lebertran 170 bis 3800 [61]
Matjeshering, gesalzen 27 [62]
Räucheraal 21 [63]
Lachs 16 [63]
Sardine 11 [63]
Kalbfleisch 3,8 [64]
Avocado 3,43 [65]
Hühnerei 2,9 [63]
Champignons 1,9 [63]
Leber (Rind) 1,7 [64]
Butter 1,2 [63]
Sahne 1,1 [64]
Emmentaler 1,1 [63]
Gorgonzola 1 [63]
Edamer 40 % Fett i. Tr. 0,29 [63]
Speisequark 40 % Fett i. Tr. 0,19 [63]
Vollmilch mind. 3,5 % Fett 0,088 [63]
Joghurt mind. 3,5 % Fett 0,062 [63]
industriell hergestellte Säuglingsmilch in Deutschland 1–2 µg/100 kcal [1]
Muttermilch 0,01–0,12 [1]

Bei den Angaben muss berücksichtigt werden, dass nicht alle Lebensmittel in gleicher Menge konsumiert werden. Lebertran ist zwar eine reichhaltige Vitamin-D-Quelle, wird aber bekanntlich nur in ausgesprochen geringen Mengen verzehrt. Auf der Basis dieser Daten können neben fettreichen Fischen auch Pilze, Milchprodukte und angereicherte Speisefette einen guten Beitrag zur Vitamin D3-Versorgung leisten.

Die EsKiMo-Studie hat zwischen 2003 und 2006 das Ernährungsverhalten von 2500 Kindern im Alter von 6 bis 11 Jahren in ganz Deutschland untersucht. Dabei wurde für die tägliche Vitamin D3-Aufnahme der niedrigste Wert aller untersuchten Nährstoffe in Bezug zum jeweils empfohlenen Wert gemessen. Demnach beträgt die tatsächliche Vitamin D3-Aufnahme nur etwa 30 % der DGE-Empfehlung. Die Autoren folgern: „Die Zufuhr an Vitamin D ist … suboptimal und kann bei Kindern, die sich kaum im Freien aufhalten, schnell zu einer echten Mangelsituation mit langfristig negativen Folgen für die Knochengesundheit führen.“[66] Die im September 2008 veröffentlichte DONALD-Ernährungsstudie vom Forschungsinstitut für Kinderernährung (FKE) bestätigte die Vitamin-D3-Unterversorgung bei Kindern. Bei den 598 Studienteilnehmern im Alter von 1 bis 12 Jahren ergab die Auswertung nach Einzelprotokollen, dass acht von zehn Kindern die Empfehlung der DGE für Vitamin D nicht erreichen.[67]

Bislang wurde hierzulande neben industriell hergestellter Säuglingsmilch nur Margarine mit 2,5 µg Vitamin D3 pro 100 g angereichert, um eine ausreichende Versorgung der Bevölkerung sicherzustellen. Dagegen ist das fettlösliche Vitamin nicht in fertigen Multivitaminsäften erhältlich, sondern nur in (Brause-)Tabletten.

Die Unterversorgung mit Vitamin D3 ist in vielen Ländern mit mäßiger Sonneneinstrahlung, langen Wintern und nur mäßigem Fettfischkonsum ein rege diskutiertes Problem. Eine Lösung besteht darin, Vitamin-D-haltige Lebensmittel täglich aufzunehmen und so oft wie möglich in die Sonne zu gehen. Darüber hinaus wird durch die Anreicherung von Lebensmitteln mit Vitamin D3 in vielen Ländern eine Erhöhung der Zufuhr aus der Nahrung angestrebt.

Die tägliche Vitamin-D-Aufnahme mit der Nahrung in verschiedenen Ländern ist ungefähr wie folgt (1 µg entspricht 40 IE Vitamin D3):

Bevölkerungsgruppe tägliche Vitamin-D3-Aufnahme davon supplementiertes Vitamin D3 Referenz
junge, weiße, amerikanische Männer 8,1 µg 5,1 µg [68]
junge, weiße, amerikanische Frauen 7,3 µg 3,1 µg [68]
schwarze, amerikanische Erwachsene 6,2 µg 4,3 µg [68]
britische Männer 4,2 µg 1,4 µg [68]
britische Frauen 3,7 µg 1,1 µg [68]
japanische Frauen 7,1 µg 0 µg [68]
norwegische Männer 6,8 µg 2,9 µg [68]
norwegische Frauen 5,9 µg 2,9 µg [68]
spanische Männer ca. 4 µg [68]
spanische Frauen ca. 3 µg [68]
deutsche Männer 2,9 µg 0 µg [1]
deutsche Frauen 2,2 µg 0 µg [1]
italienische Haushalte 3,0 µg [1]

Innerhalb dieser Bevölkerungsgruppen und zwischen den ausgewerteten Studien variieren diese Durchschnittsangaben aber erheblich.[68]

In Deutschland ist die Vitamin-D3-Supplementierung bei Erwachsenen bislang nicht üblich. Die Ergebnisse der Nationalen Verzehrsstudie 2008 zeigen, dass nur etwa 3 % aller befragten Frauen und weniger als 2 % der befragten Männer zusätzlich 5 µg Vitamin-D3 pro Tag aufnehmen.[69]

In den USA und in Kanada wird die Trinkmilch regelmäßig mit 10 µg Vitamin D3 pro Liter supplementiert. In Großbritannien, Irland und Australien dürfen Frühstückscerealien und Margarine mit Vitamin D3 supplementiert werden. In Norwegen und Japan trägt der Fettfischkonsum zur Vitamin-D-Versorgung durch die Nahrung bei. In den meisten anderen Ländern wird mit der Nahrung kaum Vitamin D3 aufgenommen.

Industriell hergestellte Säuglingsmilch muss in den USA mit 1 bis 2,5 µg / 100 kcal supplementiert sein. Säuglinge, die gestillt werden oder weniger als 500 ml dieser Formelnahrung trinken, sollen täglich 200 IE (5 µg) Vitamin D3 bekommen.[70]

Mit der Nahrung aufgenommenes Vitamin D wird rasch im Dünndarm resorbiert und gelangt mit den Fetten zusammen über die Lymphe in die Blutbahn. Dort hat es eine Halbwertszeit von 19 bis 25 Stunden.[2] In dieser Zeit wird es entweder im Fettgewebe abgelagert oder in der Leber zu 25(OH)Vitamin D3 hydroxyliert.

Technische Synthese von Vitamin D

Die photochemische Synthese von Vitamin D2 wurde erstmals 1927 vom Göttinger Chemiker Adolf Windaus entdeckt und untersucht. Seine Arbeiten ermöglichten die Fabrikation des antirachitischen Vitamins D2 durch die Pharmaunternehmen E. Merck und Bayer (Markenname Vigantol), wodurch der Vitaminmangel vieler Kinder therapiert werden konnte. Seit einigen Jahren werden vermehrt Nahrungsergänzungsmittel auch mit Vitamin D3 angereichert. Die Anreicherung von Lebensmitteln des täglichen Bedarfes mit Vitamin D ist aufgrund seiner Toxizität in Deutschland derzeit hingegen verboten. Da Butter einen natürlich hohen Gehalt hat, gibt es eine einzige Ausnahmegenehmigung für Margarine, um sie ihrem Vorbild gleichwertig zu machen.

Bei der technischen Synthese des Vitamins D2 geht man vom Ergosterol aus, welches aus Hefe gewonnen wird, und setzt es der UV-Strahlung einer Quecksilberdampflampe aus, wobei alle Wellenlängen außerhalb des Bandes 270–300 nm ausgefiltert werden. Das entstehende Gemisch aus Prävitamin und Vitamin kann je nach Temperatur des Ansatzes eine hohe Konzentration Vitamin D2 enthalten, das chromatografisch abgetrennt wird.[71] Auch bei der Herstellung von Vitamin D3 wird von derselben Vorstufe ausgegangen, wie sie auch im Körper vorkommt, dem 7-Dehydrocholesterol[72], welches seinerseits durch Bromierung eines Cholesterol-Esters mit anschließender Dehydrobromierung und Verseifung erhalten wird.[73] Beide photochemischen Reaktionen werden zweckmäßigerweise in Mikroreaktoren durchgeführt.[74]

Vitamin-D-Zufuhrempfehlungen

D-A-CH Referenzwerte der DGE, ÖGE, SGE/SVE

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung hat die empfohlene Aufnahmemenge für Vitamin D im Januar 2012 erhöht.[75]. Sie gibt diese nun als" Schätzwerte für eine angemessene Zufuhr bei fehlender endogener Synthese" an; die bis 2012 geltenden "Zufuhrempfehlungen" wurden ohne Berücksichtigung der Eigensynthese ausgesprochen und waren im Mittel um den Faktor 4 geringer. Im Jahr 2012 wurden die folgenden Werte veröffentlicht:

Säuglinge (0 bis unter 12 Monaten): 10 µg/Tag (Schätzwert)
Kinder (1 Jahr bis unter 15 Jahre): 20 µg/Tag
Jugendliche und Erwachsene (15 Jahre bis unter 65 Jahren): 20 µg/Tag
Erwachsene ab 65 Jahren: 20 µg/Tag
Schwangere Frau: 20 µg/Tag
Stillende Frau: 20 µg/Tag

1 µg = 40 Internationale Einheiten (IE); 1 IE = 0,025 µg

Die US-Gesundheitsorganisation Institute of Medicine (IOM) untersuchte zwischen 2008 und 2010 das bis dato vorhandene Datenmaterial über Vitamin D und seine Folgen für die menschliche Gesundheit. Ziel der Studie war es, konkrete, auf wissenschaftliche Studien basierte Empfehlungen bezüglich Vitamin D zu geben. Die Studie ergab, dass gesundheitliche Vorteile über die Knochengesundheit hinaus für Vitamin-D-Werte höher als 20 μg/l wissenschaftlich umstritten sind. Der Tagesbedarf an Vitamin D wurde damit auf nicht mehr als 600 I.E. festgelegt, wobei die maximale tägliche Dosis auf 4000 I.E. angehoben wurde. Die Empfehlung basiert auf dem Studium von mehr als 1000 Veröffentlichungen zu Vitamin D und ist damit die größte Vitamin-D-Untersuchung des letzten Jahrzehnts.[76]

Supplementierung bzw. Substitution

Die generelle Empfehlung für Schwangere, Vitamin D zu substituieren, wird durch eine Groß-Studie an 3960 Mutter-Kind-Paaren in Frage gestellt, in der der mütterliche Calciferol-Spiegel nahezu keinen Einfluss auf die kindliche Knochendichte hatte[77][78].

Während der Schwangerschaft kann eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D beitragen, das Risiko von Lebensmittelallergien bei Kindern im ersten Lebensjahr signifikant zu senken.[79]

Die Beeinflussung dieses Risikofaktors Vitamin-D-Mangel durch landesweite Supplementierung lässt in der Summe eine Reduktion der Mortalität erwarten (Hochrechnung für Deutschland).[80] Nach einer dänischen Studie (2012) wurde hingegen die niedrigste Mortalität bei Vitamin-D-Konzentrationen im Blutserum von 20–24 μg/l festgestellt. Höhere Werte korrelierten überraschenderweise mit einer erhöhten Mortalität.[81] Epidemiologische Studien über Vitamin D werden durch das Sonnenbaden der Teilnehmer in ihren Resultaten beeinflusst.[82]

Überdosierung und Toxizität

Eine akute oder chronische Vitamin-D-Überdosierung kann zu einer Vitamin-D-Hypervitaminose führen. Der Wissenschaftliche Lebensmittelausschuss der Europäischen Kommission hat 2002 folgendermaßen zu der Sicherheit des Vitamin D3 Stellung genommen:

Eine maximale tägliche Dosis von 50 µg (2000 IE) für Jugendliche und Erwachsene (inklusive Schwangere und stillende Mütter) und 25 µg (1000 IE) für Kinder in den ersten 10 Lebensjahren sind von Gesunden ohne Risiko von Nebenwirkungen auch ohne medizinische Aufsicht langfristig einnehmbar.
Diese Angabe ist zumindest für Erwachsene vorsichtig und mit einem Sicherheitsfaktor von 2 versehen, das heißt, dass eigentlich erst bei über doppelt so hohen Dosen Nebenwirkungen beobachtet wurden. Gemessen an den üblichen Vitamin-D-Dosierungen erscheint diese Stellungnahme für Erwachsene einen genügenden Spielraum zu lassen. Bei Kleinkindern ist dieser Sicherheitsbereich geringer.[1]

Von den meisten Autoren wird für Erwachsene eine tägliche Zufuhr bis zu 100 µg (4000 IE) Vitamin D3 über sechs Monate als sicher angesehen, das heißt ohne nachprüfbare Nebenwirkungen wie z. B. eine erhöhte Calciumausscheidung im Urin.[83][84]

Die Packungsbeilagen von apothekenpflichtigen Vitamin-D-Präparaten geben dagegen eine Überdosierungschwelle zwischen 40.000 und 100.000 IE für Erwachsene an, die über ein bis zwei Monate eingenommen werden müssen. Die Packungsbeilage eines Medikamentes gilt normalerweise sowohl medizinisch als auch juristisch als ausschlaggebend.[85]

Neuere Untersuchungen zeigen darüber hinaus, dass eine Aufnahme von bis zu 10.000 IE bei über 3500 Probanden in keinem Fall toxische Effekte zeigte und dass eine Einnahme von durchschnittlich 9600 IE nötig ist, um die krebsschützenden Effekte von Vitamin D bei 97,5 % der Bevölkerung zu ermöglichen.[86]

Vitamin-D3-Mangel

Mangel an Sonnenlicht (UVB-Strahlung)

Die Höhe des Sonnenstandes ist unter anderem ein entscheidender Faktor für die Vitamin-D3-Bildung in der Haut.[41] Wird sie bei sonst guten Lichtbedingungen ganztägig so unterschritten, dass kein Vitamin D3 mehr in der Haut gebildet werden kann, spricht man von dem „Vitamin-D-Winter“. Zudem spielen für die Lichtintensität eine Rolle: die Bewölkung, das Ozon, die Höhe über dem Meeresspiegel, die Beschaffenheit der Erdoberfläche usw. Ab einer bestimmten Summe UVB-Licht-absorbierender Faktoren ist die Lichtintensität zu gering, um noch Vitamin D3 in der Haut bilden zu können.[87]

In den gemäßigten Breiten steigt die Vitamin-D-Bildung in der Haut mit der Höhe des Sonnenstandes exponentiell an und ist daher stark jahreszeitabhängig. Bei niedrigem Sonnenstand mit vorwiegendem UVA-Anteil des Sonnenlichtes ist die Grenze zwischen effektiver Vitamin-D-Bildung in der Haut und Sonnenbrand schmal oder eben gar nicht erreichbar.

Nördlich des 52. Breitengrades (London, Ruhrgebiet) und nach anderen Forschungen schon des 42. Breitengrades (Barcelona, Norditalien) kann im Winter kein Vitamin D3 in der Haut gebildet werden. Unterhalb des 37. Breitengrades (Los Angeles, Sizilien) sei dagegen eine ausreichende Vitamin-D-Biosynthese sicher über das ganze Jahr möglich.[41][83][87]

Einfluss der Hautbeschaffenheit

Je heller die Haut, desto besser kann UVB-Strahlung für die Vitamin-D-Bildung genutzt werden. Menschen, die im Laufe der Ausbreitung des Menschen von Afrika in nördliche Breiten ausgewandert sind, entwickelten helle Haut.[43] Die einzige Ausnahme bilden die Inuit, die erst seit relativ kurzer Zeit die Arktis bewohnen und ihren Vitamin-D-Bedarf durch die Nahrung decken (Fettfische).

Nicht angepasst sind wir an vergleichsweise sehr moderne Lebensumstände: Weitgehendes Leben in geschlossenen Räumen, unter Glas, bei künstlichem Licht, unter einer UVB-Licht filternden Smogglocke, konsequente Benutzung von Sonnencreme oder weitgehend vollständige Bedeckung der Haut mit Kleidern unter freiem Himmel. Schon im alten Rom war die Mangelerkrankung Rachitis beschrieben worden; besonders zu den Zeiten der beginnenden Industrialisierung im 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts – und zu dieser Zeit insbesondere in den Industriestädten Europas und Nordamerikas – war sie weit verbreitet.[88] In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts erkannte man den Zusammenhang zwischen Rachitis, Sonnenlicht und Vitamin D3.

Auch heute noch ist die Vitamin-D-Versorgung in vielen Ländern nicht optimal, wie epidemiologische Untersuchungen ergeben haben.[83][89] Je nach Risikogruppe kann der Mangel, auch in Deutschland, beträchtlich sein: So wurde in der EsKiMo-Studie (Teilstudie der KiGGS-Studie des Robert-Koch-Institutes) bei sechs- bis elfjährigen Kindern, für die aufgrund ihres Größenwachstums Vitamin D (und Calcium) besonders wichtig sind, ein Defizit an zugeführtem Vitamin D ermittelt[66]: Die durchschnittliche Aufnahme für Kinder in Deutschland lag bei 1,5 µg Vitamin D pro Tag, während die deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) 10 µg in ihren Leitlinien empfiehlt (siehe Kapitel Vitamin D3 in Nahrungsmitteln weiter oben). Eine zu geringe Vitamin-D-Versorgung spiegelt sich auch in den in KIGGS erfassten Serumwerten von 25(OH)Vitamin D3 wider.[90]

Wenn Menschen mit dunkler Haut heute in höheren Breiten leben, vergrößert sich ihr Risiko für einen Vitamin-D-Mangel zusätzlich. Besonders während der Schwangerschaft kann der Mangel entstehen. Die Supplementation von Vitamin D in der Schwangerschaft kann wegen des hohen Bedarfs unzureichend sein. Einen Mangel fanden Lisa Bodnar und Kollegen in einer Studie bei 80 Prozent der Afroamerikanerinnen und knapp der Hälfte der weißen US-amerikanischen Frauen, und dies, obwohl neun von zehn der insgesamt 400 Schwangeren eine Vitamin-Supplementation betrieben.[91]

Laborwerte

Die Bestimmung des Vitamin-D3-Spiegels im Blutserum reflektiert nur die Vitamin-D-Aufnahme mit der Nahrung bzw. die Eigensynthese in der Haut während der letzten Stunden bis Tage. Für eine Untersuchung des längerfristigen Vitamin-D-Status ist die Bestimmung des 25(OH)Vitamin-D3-Spiegels im Blut, in das das Vitamin D3 in der Leber rasch umgewandelt wird (siehe oben), sinnvoller. Die Halbwertszeit des 25(OH) Vitamin D3 in der Blutzirkulation ist je nach Vitamin-D-Gesamtstatus 1–2 Monate. Bis sich nach einer Änderung der täglichen Vitamin-D-Zufuhr ein neues Fließgleichgewicht mit einem dann wieder stabilen Serumwert einstellt, vergehen bis zu vier Monate.[1]

Das 25(OH)D3 lässt sich seit Anfang der 1980er Jahre bestimmen und ermöglichte ein weitergehendes Verständnis für die Physiologie des Vitamin D3. Die Angabe der Meßwerte erfolgt entweder in Gewichts- oder molaren Konzentrationseinheiten, wobei 1 ng/ml etwa 2,5 nmol/l entspricht.

Bewertung des 25(OH)Vitamin-D3-Spiegels

Spirale von ausreichender Vitamin-D-Versorgung bis zur klinisch manifesten Rachitis (nach[43])

Menschen aus südlichen Ländern, die viel der Sonne ausgesetzt sind und ihre Haut nicht komplett bedecken, haben häufig Serumkonzentrationen von 50 bis 90 ng/ml.[83]. Bei den noch ursprünglich lebenden Massai und Hadza wurde ein mittlerer 25(OH)Vitamin-D3-Spiegel von 46 ng/ml gemessen.[92]

Ab einer Serumkonzentration von unter 30 ng/ml kompensiert der Körper mangelnde Vitamin-D-Wirkungen auf den Calciumhaushalt mit einem erhöhten Parathormon (s. u.). Die Calciumabsorption im Darm ist im Wesentlichen von der aktiven Form 1α,25(OH)2Vitamin D3) beeinflusst und unabhängig vom 25 (OH) Vitamin-D3 Spiegel [93]. Ältere Studien hatten angenommen, dass die Calciumabsorption im Darm ab einem 25(OH)Vitamin-D3-Spiegel unter 30 ng/ml gebremst wird. [94].

So geht man heute von folgender Bewertung der Serumkonzentration für 25(OH)D3 aus:

  • Werte unter 11 ng/ml bedeuten eine ernste Rachitisgefahr für Kleinkinder und Säuglinge sowie eine Osteomalaziegefahr für den Erwachsenen.
  • Werte unter 20 ng/ml bedeuten einen langfristig relevanten Vitamin-D-Mangel (auch wenn eine manifeste Rachitis oder Osteomalazie nicht zwangsläufig auftritt).
  • Werte zwischen 20 und 30 ng/ml bedeuten einen relativen Mangel ("Insuffizienz").
  • Werte zwischen 30 und 60 ng/ml bedeuten eine physiologisch sicher ausreichende Versorgung.
  • Werte über 88 ng/ml bedeuten eine Vitamin-D-Überversorgung.
  • Werte über 150 ng/ml bedeuten eine Vitamin-D-Intoxikation.[43][83]
  • Werte über 280 ng/ml führen zu ernsthaften Störungen in der Calciumhomöostase.[84]

Bezüglich dieser Normwerte differieren die Literaturangaben. In der sechsten Auflage des Buches Labor und Diagnose werden folgende Referenzbereiche für Vitamin D 25 OH genannt: Alter bis 50 Jahre: 50 bis 175 nmol/l, Alter ab 50 Jahre: 63 bis 175 nmol/l.[95]

Der Blutspiegel wird über einen weiten Dosisbereich täglicher Vitamin-D-Zufuhr von 20 µg bis 250–500 µg bei Erwachsenen in einem Bereich von 30 bis 88 ng/ml gehalten und steigt erst bei noch höherer Zufuhr an. Diese obere Grenze entspricht der maximalen täglichen Bildung des Vitamin D3 in der Haut.[1]

Häufigkeit niedriger 25(OH)Vitamin-D3-Spiegel

Je nach Jahreszeit, geographischer Breite, Nahrungsgewohnheiten, Bevölkerungsgruppe und Lebensstil fällt der 25(OH)Vitamin-D3-Spiegel in Bereiche, bei denen man von einem Vitamin-D-Mangel ausgehen muss. Niedrige Vitamin-D-Spiegel sind ein unabhängiger und langfristiger Risikofaktor für eine Reihe von Krankheiten (Krebserkrankungen, Autoimmunerkrankungen, Infektanfälligkeit, brüchigere Knochen). Da (wie oben erklärt) ein niedriger Vitamin-D-Spiegel zivilisationsbedingt ist, ist er zwar oft normal, aber deshalb noch nicht gesund. Folgende Werte fanden sich in verschiedenen Studien:

Ort geogr. Breite Gruppe, Alter Sommer / Herbst
(ng/ml ± SD)
Winter / Frühjahr
(ng/ml ± SD)
Ref.
Miami (Florida) 26° über 18. Lj. 26,8 ± 10,3 (Männer)
25,0 ± 9,4 (Frauen)
23,3 ± 8,4 [83]
Boston (Massachusetts) 43° weiße Frauen 20.–40. Lj. 34,2 ± 13,2 24,0 ± 8,6 [83]
Boston (Massachusetts) 43° schwarze Frauen 20.–40. Lj. 16,4 ± 6,6 12,1 ± 7,9 [83]
Paris 49° männliche Jugendliche 23,4 ± 8,0 8,2 ± 2,8 [83]
Calgary (Alberta) 51° 27.–89. Lj. 28,6 ± 9,4 22,9 ± 8,5 [83]

Paris wurde als Vertreter mitteleuropäischer Verhältnisse bezüglich geographischer Breite, Nahrungsgewohnheiten und Supplementation in die Tabelle aufgenommen. Hier fällt insbesondere der äußerst niedrige Wert im Winter auf. Zu bedenken ist jedoch u.a. die Reduktion der UV-Strahlung durch Smog.
Die Auswirkung unterschiedlicher Hautpigmentierung wird am Beispiel aus Boston deutlich.

Geschichte

Die Entdeckung von Vitamin D ist mit der Suche nach einem Heilmittel für Rachitis verknüpft.[96] Im Jahre 1919 konnte gezeigt werden, dass die Heilung von Rachitis durch Bestrahlung mit künstlich erzeugtem UV-Licht möglich ist,[97] zwei Jahre später wurde dies ebenfalls durch die Bestrahlung mit normalem Sonnenlicht nachgewiesen.[98] Unabhängig von diesen Erkenntnissen war etwa zeitgleich der britische Arzt Sir Edward Mellanby davon überzeugt, dass Rachitis durch ein Ernährungsdefizit ausgelöst werde und konnte ebenfalls 1919 an Experimenten mit Hunden zeigen, dass Rachitis durch Butter, Milch und insbesondere Lebertran geheilt werden konnte. Er hielt daraufhin das erst kurz zuvor in Lebertran entdeckte Vitamin A für den auslösenden Faktor. Es war bekannt, dass Vitamin A durch Oxidation zerstört wird. Lebertran verliert deshalb nach oxidativer Behandlung die Fähigkeit, Nachtblindheit zu heilen. So behandelter Lebertran war jedoch weiterhin in der Lage, Rachitis zu kurieren. Der Chemiker Elmer Verner McCollum (in Zusammenarbeit mit dem Kinderarzt John Howland) schloss daraus, dass ein weiterer Stoff, unabhängig vom bekannten Vitamin A, für diese Wirkung verantwortlich war.[99] Als das vierte gefundene Vitamin (nach den Vitaminen A, B und C) wurde es daraufhin „Vitamin D“ genannt.

Weitere Informationen

Siehe auch

Literatur

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Wikibooks: Vitamin D-Stoffwechsel – Lern- und Lehrmaterialien
Wikibooks: Gallensäuren-Stoffwechsel – Lern- und Lehrmaterialien

Einzelnachweise

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  2. a b c Eintrag zu Cholecalciferol in der Hazardous Substances Data Bank (via PubChem)
  3. a b Eintrag zu Colecalciferol in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich)
  4. Arch Int Med 168, 2008, S. 1174.
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  8. Jorge N Artaza, Rajnish Mehrotra, Keith C Norris: Vitamin D and the cardiovascular system. In: Clinical Journal of the American Society of Nephrology: CJASN. 4. Jahrgang, Nr. 9, September 2009, ISSN 1555-905X, S. 1515–1522, doi:10.2215/CJN.02260409, PMID 19696220.
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  10. Arch Intern Med 168, 2008, 1174)
  11. Arch Inter Med 168, 2008, 1340
  12. Zitiert nach Ärzte-Zeitung, 9. Juli 2008, S. 1
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