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Vitamin D

Cholecalciferon (auch Colecalciferol oder Calciol) ist das physiologisch in allen nicht-pflanzlichen Eukaryoten, und so auch im Menschen, vorkommende Vitamin D.

Vitamin D-Hormon ist eigentlich kein echtes Vitamin, da es im Körper selbst aus der Cholesterin-Vorstufe 7-Dehydrocholesterol gebildet wird. Das Ringsystem von 7-Dehydrocholesterol, das vor allem in der Leber synthetisiert wird, wird in der Haut durch UV-Licht gesprengt (UVB-Licht), so dass Cholecalciferol (Vitamin D3) entsteht. Vitamin D3 wird auch aus der Nahrung aufgenommen. Dieses wird nun in der Leber zu 25-Hydroxycholecalciferol und bei Bedarf unter Einfluss von Parathormon (PTH) in der Niere zum aktiven 1,25-Dihydroxycholecalciferol (D-Hormon, Calcitriol) hydroxyliert. Lange Zeit wurde angenommen, dass nur die Niere in der Lage ist, 25-Hydroxyvitamin D3 in die aktive Form 1,25-Dihydroxyvitamin D3 umzuwandeln. In-vitro-Versuche und Studien an nephrektomierten Patienten haben inzwischen aber gezeigt, dass auch zahlreiche extrarenale Zellen, u. a. Keratinozyten, Monozyten, Makrophagen, Osteoblasten, Prostata- und Dickdarmzellen durch die Expression der 1α-Hydroxylase befähigt sind, 25-Hydroxyvitamin D3 in die aktive Form 1,25-Dihydroxyvitamin D3 zu verwandeln

Colecalciferol oder Calciol), der Vorläufer des biologisch aktiven Vitamin-D-Metaboliten 1,25-Dihydroxyvitamin D3 [1,25(OH)2D, Calcitriol], entsteht in der menschlichen Haut unter dem Einfluss von Sonnenlicht (UVB) aus 7-Dehydrocholesterol (7-DHC). 7-DHC wird im Körper aus Cholesterin gebildet. Unter unseren Lebensbedingungen müssen etwa 80–90% des vom menschlichen Organismus benötigten Vitamin D in der Haut synthetisiert werden, nur etwa 10–20% des erforderlichen Vitamin D (Vitamin D2, Ergocalciferol und Vitamin D3, Cholecalciferol) werden mit der Nahrung aufgenommen [

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:

  • Wird 7-Dehydrocholesterol mit UV-Licht mit Wellenlängen im Bereich 290–315 nm und mindestens 18 mJ/cm2bestrahlt, kann im 7-Dehydrocholesterol durch eine photochemisch induzierte 6-Elektronen konrotatorische elektrocyclische Reaktion der B-Ring aufgebrochen werden: Es entsteht Prävitamin D3
  • 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 80 % des Prävitamin D3 zu Vitamin D3 innerhalb von 3 Tagen isomerisiert, in der Haut ist dies nach 8 Stunden geschehen.

Selbstregulation der lichtinduzierten Synthese

Wenn eine bestimmte Menge 7-Dehydrocholesterol im Reagenzglasversuch mit simuliertem äquatorialem 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 8 Stunden zu dem 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).[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 schützt sich der Körper 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.

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.Eine starke Vitamin-D3-Bildung in der Haut ist also schon bei einer kurzen, aber intensiven Sonnenbestrahlung mit hohem UVB-Anteil möglich.

Vitamin D ist ein lebensnotwendiges Vitamin, dessen Synthese in der Haut durch ultraviolette Strahlung indiziert wird. Zudem ist Vitamin D in bestimmten Nahrungsmitteln, wie Eiern und Fisch, enthalten. In der Regel beeinflusst die übliche Nahrungsaufnahme jedoch den Vitamin D-Spiegel nur mäßig. Bei Vitamin D handelt es sich jedoch nicht wie bei Vitamin C um ein "echtes" Vitamin, sondern um eine eigene Klasse, dessen weitreichende Effekte darauf ausgerichtet ist wie ein Hormone die Stoffwechselwege zu beinflussen sowie zelluläre Fuktionen und die Expression von  unzähligen Genen. Der aktive Metabolit von Vitamin im Körper ist das 1,25-Dihydroxy-Vitamin D, das als Secosteroid-Hormon direkt oder indirekt mehr als 2000 Gene, oder ca. 6 % des menschlischen Genoms, beeinflusst.

In den letzten Jahren wurden neben den bekannten positiven Wirkungen des Vitamin D für den Knochenaufbau und das neuromuskuläre System vermehrt präventive Effekte in Bezug auf chronische Erkrankungen, insbesondere Krebs, diskutiert. Antiproliferative Wirkungen sowie Einflüsse auf die Zelldifferenzierung und Angiogenese werden unter anderem als Mechanismen diskutiert und aktuell intensiv erforscht. Für bestimmte krebserkrankungen wie Darm- und Brustkrebs mehren sich Hinweise aus epidemiologischen Beobachtungsstudien, dass hohe Vitamin D-Spiegel protektiv wirken können. Allerdings gibt  es neben der Frage, wie gesichert diese Effekte sind, wissenschaftlich derzeit keine Einigkeit über den optimalen Vitamin D-Gehalt im Serum, der solche schützenden Wirkungen vermitteln könnte.

Wir leben mit der paradoxen Situation, dass einerseits die Bevölkerung nachweislich an Mangelversorgung mit Vitamin D leidet, andererseits aber durch unseren selbst gewählten Lebensstil alles dafür getan wird, um sich konsequent der einzigen relevanten Quelle zu entziehen. Diies vor allem deshalb geradezu absurd, da die Natur es eben so eingereichtet hat, dass dieses lebensnotwendige Vitamin D auf diese Weise gesichert zur Verfügung gestellt werden kann. Der einfachste Weg ist hierbei, da die meisten Menschen der Erde Sonne ausgesetzt sind, diesen Bedarf durch Sonnenlicht-Exposition und Vitamin D-Produktion in der Haut zu decken. Unsere Vorfahren hielten sich zudem täglich im Freien auf und produzierten damit täglich mehrere tausend von IU an Vitamin D. Als Resultat daraus sind unsere Krper an diesen erhöhten Bedarf an Vitamin D adaptiert, um eine optimale Gesundheit zu gewährleisten.

Es gibt nur zwei Quellen für Vitamin D. Etwa 90 bis 95 Prozent des lebenswichtigen Vitamins D gelangt über die Sonnenbestrahlung (UVBStrahlen) in unseren Körper. Die Nahrung liefert den Rest und ist somit als Quelle völlig irrelevant. Aber: Unser Lebensstil wird immer sonnenärmer. Wenn wir heute einmal an die Sonne gehen, cremen wir uns dick ein. Doch die empfohlenen Sonnenschutzmittel mit hohem Lichtschutzfaktor verhindern zu 100 Prozent die Vitamin-D-Bildung in der Haut! Die empfohlene „leichte Sommerbekleidung“ verhindert weiterhin die Vitamin-D-Bildung. Während der Morgen- und Abendstunden an die Sonne zu gehen, reicht für die Bildung einer nennenswerten Mengen an Vitamin D nicht aus.

Wirkung von Vitamin D

Im Gegensatz zu früheren Ansichten, als man annahm, dass Vitamin D-Rezeptoren nur im Knochen, Darm oder den Nieren zu finden sind, weiß man heute, dass es diese Rezeptoren überall im Körper gibt. Es gilt als gesichert, dass Vitamin D-Rezeptoren sich auch im Gehirn befinden und die aktive Form von Vitamin D die Produktkion des Stimmungs-aufheltenden Serotonin stimmunliert, was erklärt, wie es dazu beitragen kann Depressionen zu vermindern, oder einfach nur eine üble Laune. Auch Fettzellen besitzen Vitamin D-Rezeptoren, und sofern vermehrt Vitamin D zur Verfügung steht, können diese Zellen stärker metabolisch aktiviert werden bzw. damit mehr Kalorien verbrannt werden. Fettzellen produzieren ein Hormon Leptin, das den Appetit bei ausreichender Nahrungsaufnahme den Appetit reguliert. Ein Mangel an Vitamin D beeinflusst diese Appetit-zügelnde Hormon und damit die Regulierung des Körpergewichts. Über diesen Mechanismus entsteht dann ein höhers Risiko einen Diabetes mellitus Typ 2 zu entwickeln. Damit wird wiederum die Insulin Produktion im Pankreas beeinträchtigt sowie ein Anstieg der Insulin-Resistenz verursacht.

Vitamin D hilft sowohl zur Vorbeugung und Behandlung von chronischen Krankheiten, darunter viele Arten von Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen (koronare Herzkrankheit, Schlaganfall, etc.), Herzinsuffizienz, Diabetes mellitus (Typ 1 und Typ 2), Osteoporose, Stürzen und Frakturen. Es ist auch wirksam gegen Infektionskrankheiten, Krankheiten, darunter bakterielle wie virale Infektionen: bakterielle Vaginose, Lungenentzündung, Karies, Parodontose, Tuberkulose, Sepsis / Septikämie, Epstein-Barr-Virus und Influenza Typ A wie A/H1N1, Influenza, Autoimmun-Erkrankungen wie Asthma, Diabetes mellitus, Multiple Sklerose, vielleicht rheumatoide Arthritis und es werden sogar Schwangerschaftsverläufe  positiv wie negativ durch entsprechende Serum-D-Spiegel beeinflusst. In Bezug auf Krebs verhilft Vitamin D Zellen sich in die Organe richtig einzupassen oder  Selbstmord zu begehen (Apoptose), und es reduziert auch die Angiogenese (das Neuwachstum von Blutgefäßen) um Tumore herum und reduziert eine Metastasierung. Bei Stoffwechselerkrankungen, kann je nachdem Vitamin D die Insulinsensitivität und Insulin-Produktion erhöhen. Bei Infektionskrankheiten stößt Vitamin D die Produktion von Cathelizidin und Defensinen an, die antimikrobielle und antiendotoxine Wirkungen haben.

Knochen und Zähne

Vitamin D fördert:

  • die Aufnahme von Kalzium aus dem Darm
  • die Rückaufnahme von Kalzium aus der Niere
  • und den Einbau von Kalzium in den Knochen

In Untersuchungen hat man festgestellt, dass Osteoporose-Patienten bei Vitamin D-Zufuhr weniger Knochenbrüche erleiden.

Bauchspeicheldrüse - Diabetes mellitus

So hat man im Tierversuch festgestellt, dass es die Bauchspeicheldrüse vor Autoimmunprozessen schützt. Der Diabetes Typ I ist ja eine Autoimmunerkrankung, bei der die Immunabwehr die Insulin produzierenden Bauchspeicheldrüsenzellen zerstört. An finnischen Kindern (dort gibt es sehr viele Typ I-Diabetiker – vielleicht wegen der fehlenden Sonne?) konnte gezeigt werden, dass die Einnahme von Vitamin D die Häufigkeit von Diabetes Typ I um 80 % senken kann.

Aber auch beim Typ II- Diabetes, bei dem eine Insulinresistenz, eine mangelnde Wirkung des Insulins auf die Körperzellen, zugrunde liegt, hilft Vitamin D. Je niedriger die Vitamin D-Konzentration ist, umso höher steigt der Insulinspiegel bei einer definierten Belastung mit Glukose. Vitamin D trägt daher möglicherweise zu einer besseren Blutzuckereinstellung des Typ II-Diabetikers bei.

Herzkreislauferkrankungen

So wiesen Patienten mit starker Herzmuskelschwäche deutlich niedrigere Vitamin D-Spiegel als gesunde Kontrollpersonen auf. Die Konzentrationen lagen dabei – je nach untersuchtem Vitamin D und Alter der Untersuchten – um immerhin 20 bis 48 % niedriger. Darüber hinaus wirkt Vitamin D auf das Renin-Angiotensin-System regulierend. Dieses steuert den Blutdruck. Vitamin D könnte daher auch zur Vorbeugung und Behandlung von Bluthochdruck nützlich sein.

Nervensystem

Vitamin D wirkt auch auf die neuro-muskuläre Koordination, das Zusammenspiel zwischen Nerven und Muskeln klappt einfach besser

Psyche

Unter Vitamin D-Mangel wurden vermehrt Depressionen beobachtet. Dies könnte eine Erklärung für das Auftreten der so genannten Winterdepression sein. Im Winter fallen bei allen Menschen, wenn nicht Vitamin D zugeführt wird, die Vitamin D-Spiegel regelhaft ab. Sinken die Spiegel zu tief, wobei die Grenze individuell wohl sehr unterschiedlich ist und durch viele weitere Faktoren beeinflusst wird, kann eine Depression entstehen oder sich verstärken.

Immunsystem

Es wurde festgestellt, dass Vitamin D eine differenzierende Wirkung auf Leukämiezellen hat (je differenzierter eine Tumorzelle ist, desto harmloser ist sie – vereinfacht gesagt). Auf verschiedene Tumorarten (Dickdarm, Brust, Melanom, Osteosarkom) hat Vitamin D eine antiproliferative (wachstumshemmende) Wirkung. Und es konnte schließlich gezeigt werden, dass Brust-, Dickdarm- und Prostatakrebse umso seltener auftreten, je besser die Vitamin D-Aufnahme ist.

Auf Makrophagen, den Fresszellen des Immunsystems, konnten Vitamin D-Rezeptoren gefunden werden. Bei Anwesenheit von Vitamin D können Makrophagen Mikroben viel besser bekämpfen. Vitamin D hemmt andererseits die Bildung von Tumor Nekrose Faktor- und von Interleukin 12, zwei wichtigen Substanzen, die bei übermäßigen Immunreaktionen wie Autoimmunkrankheiten beteiligt sind. Es stellt sich also immer mehr heraus, dass Vitamin D ein Immunmodulator ist, d. h. ein zu schwaches Immunsystem wird stimuliert, gleichzeitig werden aber übermäßige Immunreaktionen wie bei Rheuma oder entzündlichen Darmerkrankungen vermieden.

Die zusätzliche Einnahme von Vitamin D reduziert wirksam das Risiko von Grippeinfektionen. Forscher führten im Winter 2008/2009 eine randomisierte Doppelblindstudie an 354 Kindern im Alter zwischen sechs und fünfzehn Jahren durch. Die Hälfte der Kinder erhielt täglich eine Dosis von 1200 IE (30 µg) Vitamin D, der anderen Hälfte wurden Placebos verabreicht. Nach einem Monat war die Infektionsrate in beiden Gruppen noch gleich hoch. Aber im zweiten Monat sank das Infektionsrisiko bei den Kindern, die Vitamin D erhielten, um die Hälfte im Vergleich zur Kontrollgruppe. Diese Verringerung der Infektionsrate ging mit einem Anstieg des Vitamin-D-Anteils im Blut einher. Der Körper baut Vitamin D natürlicherweise unter Einfluss von Sonnenlicht auf, aber da viele Menschen immer weniger Zeit draußen verbringen und aufgrund der Angst vor Hautkrebs immer mehr Sonnencreme eingesetzt wird, kommt es weitverbreitet zu Vitamin-D-Mangel. Im Winter, wenn die Sonne schwächer und kürzer scheint, sinkt der Vitamin-D-Anteil im Blut in der Regel auf seinen niedrigsten Wert. Genau in dieser Zeit steigt die Zahl der Grippeinfektionen sprunghaft an.

Vitamin D-Spiegel in der Bevölkerung

Bevölkerungsbezogene Daten zum Vitamin D-Status liegen internationaus einer großen Zahl von epidemiologischen Studien vor. In europäischen Ländern fanden sich Hinweise für einen Vitamin D-Mangel nicht nur in bekannten Risikogruppen wie älteren Menschen oder Personen mit Migrationshintergrund, darunter dunkelhäutige Menschen beziehungsweise Menschne, die aus religiösen Gründen die Haut weitgehend bedecken. Auch in der normalen Erwachsenenbevölkerung mittleren Alters ist Vitamin D-Mangel (25-Hydroxy-Vitamin D < 50 nmol/l) und -Defizienz (25-Hydroxy-Vitamin D < 25 nmol/l) häufig. Personen, die sich im Sommer häufig der Sonne aussetzen, können Werte um 120 nmol/l erreichen, die im Verlauf des Winters deutlich abfallen. Daten des Bundesgesundheitssurveys aus dem Jahr 1998 zeigen, dass über 50 % der Teilnehmerinnen und Teilnehmer Werte unter 50 nmol/l aufweisen (58 % Männer, 57 % Frauen). Dabei wurden auch erhebliche jahreszeitliche Schwankungen mit deutlich niedrigeren Vitamin D-Spiegeln im Winter betätigt. Bei Kindern finden sich erniedrigte Werte insbesondere bei Vorliegen eines Migrationshintergrundes (30 % mit Vitamin D-Spiegeln < 25 nmol/l, gegenüber ca. 18 % der Kinder ohne Migrationshintergrund).

Aufgrund der gegenwärtigen Lebensweise in den Vereinigten Staaten verbringen die meisten Menschen nicht genügend Zeit in der Sonne, um ihren Vitamin-D-Spiegel im Hinblick auf eine optimale Gesundheit zu erhöhen. Afro-Amerikaner sind besonders anfällig für niedrige Vitamin D-Spiegel, da durch ihre dunklere Haut die Höhe der Ultarvioletten Strahlung reduziert wird. Afro-Amerikaner haben eine 25% höhere Mortalität als weisse Amerikaner, und dieser Unterschied kann durchaus mit dem niedrigeren Serum 25 (OH) D-Spiegel. erklärt werden.

Auf der anderen Seite gibt es Studien, die belegen, dass Bewohner von deutschen Altersheimen zu 100 % einen Vitamin D-Mangel haben. In deutschen Altersheimen gibt es praktisch keinen Insassen, der einen optimalen Vitamin D-Spiegel aufweist! Die Bezeichnung Insasse ist treffend, da für zu wenig Bewegung gesorgt wird und die Bewohner viel zu selten raus an die Sonne kommen – und wenn, dann in dichten, schwarzen Kleidern, die keinen Sonnenstrahl zur Haut durchlassen.

Vitamin D und Malignes Melanom

UV-Strahlung ist die wichtigste umweltbedingte Melanomursache. Bis heute konnten immer wiederkehrende Sonnenbrände, insbesondere im Kindesalter, sowie eine gewisse erbliche Veranlagung als Auslöser festgestellt werden. Die Verdoppelung der Zahl der an einem Melanom Erkrankten alle sieben Jahre wird in allererster Linie auf Veränderungen der Freizeitgewohnheiten zurückgeführt. Durch Aufklärungskampagnen in den letzten zwei Jahrzehnten konnte das Schönheitsideal „Braunsein = Gesundsein“ allerdings wieder korrigiert und das Gesundheitsbewusstsein der Bevölkerung verbessert werden. Besonders hellhäutige Menschen sind gefährdet, im Vergleich zu ihnen beträgt die Erkrankungswahrscheinlichkeit dunkelhäutiger Menschen nur ein Sechstel. Die Beziehung zwischen Licht und Melanom ist sehr komplex ist und das Krebsrisiko kann nicht ohne weiteres oder ausschließlich anhand der Sonnenexposition bestimmt werden.

Möglicherweise gibt es weitere Risikofaktoren, die das Melanomrisiko steigern könnten. Hierzu zählt möglicherweise sogar ein gewisser Sonnenmangel: So bemerkten Forscher in Nordamerika und in Europa ein auffälliges Nord-Süd-Gefälle bei verschiedenen Krebsarten, das sich nur durch unterschiedliche Besonnung der Menschen erklären ließ. Diesen Zusammenhang fand man für Brustkrebs, Prostatakrebs, Dickdarmkrebs, Ovarialkrebs und den Blasenkrebs. Epidemiologische Untersuchungen zeigten, dass mit zunehmender Entfernung des Wohnorts vom Äquator das Risiko ansteigt, an verschiedenen Tumor (u.a. Mamma-, Ovarial-, Kolon- und Prostatakarzinom) zu versterben. Eine Schlüsselrolle spielt hierbei offenbar das Vitamin D. Vitamin D wird dabei eine krebsprotektive Wirkung zugeschrieben. Ein Zusammenhang dieser Beobachtung mit erniedrigten Vitamin D-Serumspiegeln wurde nachgewiesen. Eine große Zahl von kürzlich publizierten Studien spricht für einen protektiven Effekt von lokal produziertem Calcitriol bei der pathogenese unterschiedlicher Malignosme.

90% des vom Körper benötigten Vitamin-D werden durch UV-B-Bestrahlung in der Haut gebildet. Welche Vitamin-D-Werte im Blut sprechen nun für ein Defizit? Erwachsene mit 25-OH-D3-Spiegeln über 20 ug/ml (im Blutserum) haben zum Beispiel ein dreifach reduziertes Risiko, am Dickdarmkrebs zu erkranken. Welche Blutspiegel von 25-OH-D3 optimal sind, bleibt allerdings noch zu klären.

Eine norwegische Forschergruppe hat nun anhand einer großen Analyse versucht, Vor- und Nachteile einer Sonnenexposition abzuwägen. Dazu wurden Daten aus dem Internationalen Krebsregister und der Sterbestatistik der WHO über einen Zeitraum von rund 40 Jahren ausgewertet. Es konnte zwar den Zusammenhang zwischen Sonnenexposition und dem Auftreten von Melanomen belegt werden. Allerdings zählen sie auch Gegenargumente auf: Der schwarze Krebs tritt häufiger bei Menschen auf, die in geschlossenen Räumen arbeiten, bei Jüngeren findet er sich eher an Stellen, die von Kleidung bedeckt sind.

Übermäßige UV-Exposition, insbesondere UVB-Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 290 und 320 nm stell einen wesentlichen Faktor für die Entstehung von Hautkrebs dar. Hautkrebserkrankungen unterscheiden sich dabei durch das zugrunde liegende Expositionsmuster. Beim Platten- und Basalzellkarzinom werden insbesondere über die gesamte Lebenszeit aufsummierte UV-Dosis im exponierten Hautareal verantwortlich gemacht. Für die Entstehung des maligneen Melanoms sind höher dosierte inermittierende UV-Expositionen im frühen Kindesalter (0-6 Jahre) insbesondere in Form von schweren Sonnenbränden verantwortlich.

In der Haut wird jedoch unter dem Einfluss von UVB-Strahlung auch Vitamin D gebildt, das mithilfe der in den Keratinozyten vorhandenenen 25-Hydroxylase und alpha-Hydroxylaose ortsständig in die aktive Form, 1,25-Dihydroxyvitamin D3, umgewandelt wird. Daraus resultierte bereits vor einigen Jahren die Hpothese, dass 1,25-Dihydroxyvitamin D3 als natürlicher Schutzfaktor gegen die zytotoscihe Wirkung der UVB-Strahlung wirkt. Durch mehrere Studein konnten in inzwischen gezeigt werden, dass 1,25 Dihydroxyvitamin D3 humane Keratinozyten tatsächlich zumindest teilweise vor UVB-induzierter Zellschädigung schützen kann. Die zugrundeliegenden Mechanismen sind vielfältig.

Neuere Literaturdaten sprechen für eienn ungünstigeren Verlauf der Melanomerkrankung bei Vorliegen niedriger 25(OH) D-Serumspiegeln.

Im Unterschied zu zahlreichen internen Malignomen ist es beim malignen Melanom bekannt, dass die Inzidenz des Wohnortes zum Äquator zunimmt. Im Gegensatz zu kurzzeitiger intensiver Sonnenlichtexposition konnten weniger intensive, chronische Sonnenlichtexposition nicht als Risikofaktor für die Entwicklung identifiziert werden, in einigen Studien wurde hier sogar ein protektiver Effekt gefunden. Es wurde auch darüber spekuliert, inwiewiet diese Zusammenhänge einzelne Berichte über ein erhöhtes Melanomrisiko nach Anwendung von Sonnenschutzmitteln erklären.

Nach heutigem wissenschaftlichem muss davon ausgegangen werden, dass bei einer maßvollen, nichtintensiven Sonnenlichteinstrahlung die protektiven gegenüber den mutagenen Effekten des Sonnenlichts überwiegen.

Es wurde postuliert, dass in letzter Konsequenz auch die Zahl der Krebstodesfälle durch vorsichtige Sonnenlichtexposition oder sicherer durch orale Gabe von Vitamin D reduziert werden könnte. Die dermatologischen Empfehlungen zum Sonnenschutz sollten an den aktuellen Stand der Wissenschaft angepasst werden. Wir wissen heute, dass in den meisten Regionen kurzzeitige und begrenzte Sonnenlichtexposition genügt, um ausreichende Vitamin-D-Spiegel zu erzielen. Die Exposition des Körpers in Badekleidung mit einer minimalen Erythemdosis (MED) Sonnenlicht entspricht in etwa der oralen Einnahme von 10.000 IU Vitamin D. Deshalb wurde von einigen Autoren die Exposition von etwa 18% der Körperoberfläche (z. B. Hände, Arme und Gesicht) 2- bis 3-mal/Woche mit einer Dosis von bis zu einem Drittel oder einer halben MED im Frühjahr, Sommer und Herbst als ausreichend angesehen (etwa 5 min für Personen mit Haut typ II in Boston im Juli zur Mittagszeit). Bei längerer Sonnenlichtexposition sollte unbedingt ein ausreichender Sonnenschutz durchgeführt werden, um einem Sonnenbrand und anderen schädlichen Folgen exzessiver Sonnenlichtexposition vorzubeugen.
Es muss betont werden, dass insbesondere auch bei Populationen mit einem hohen Risiko der Entwicklung eines Vitamin-D-Mangels (z. B. bettlägerige Menschen in Pflegeheimen, Menschen mit Hauttyp I oder Patienten, die unter immunsuppressiver Behandlung einen konsequenten Sonnenschutz betreiben müssen) der Vitamin-D-Serumspiegel konsequent überwacht werden sollte. Ein Vitamin-D-Mangel sollte unbedingt behandelt werden, beispielsweise durch orale Vitamin-D-Substitution. Die einmal wöchentliche orale Gabe von 50.000 IU über insgesamt 8 Wochen stellt eine effiziente und sichere Methode zur Behandlung des Vitamin-D-Mangels dar. Eine Maßnahme zur Sicherstellung einer ausreichenden Vitamin-D-Versorgung, besonders bei bettlägerigen Patienten in Pflegeheimen, besteht in der einmaligen monatlichen Gabe von 50.000 IU Vitamin D.

Es konnte kürzlich gezeigt werden, dass konsequente UV-Protektion zu Vitamin-D-Mangel führen kann. Deshalb ist ein Monitoring des Vitamin-D-Status [insbesondere des 25(OH)D3-Serumspiegels] in allen Patientenkollektiven zu fordern, die eine konsequente UV-Protektion betreiben müssen. Im Falle eines Vitamin-D-Mangels sollte eine orale Substitution von Vitamin D erfolgen. Diese Zusammenhänge sind gerade für den Dermatologen von ganz besonderer Bedeutung und müssen auch im Rahmen der Hautkrebs-Präventivprogramme berücksichtigt werden.

Untersuchungen belegen zum, dass Patienten die regelmäßig z.B. im Rahmen einer Psoriasis mit Schmal- oder Breitspektrum-UVB bestrahlt werden, keine erhöhte Inzidenz besietzen an einem Malignen Melanom zu erkranken.

Wirkung der Sonne

Das Spektrum der für die Haut relevanten UV-Strahlung umfasst Wellenlängen von 280 bis 400 nm. Vor allem die langwellige UV-Strahlung (320 bis 400 nm) dringt tief in die Lederhaut ein. Dort bewirkt sie durch die Oxidation farbloser Melaninvorstufenein eine direkte Pigmentierung der Haut. diese nur für wenige Stunden anhaltende flüchtige Bräune bietet allerdings kaum Lichtschutz. Im Gegensatz zur UV B-Strahlung verursacht die UV A-Strahlung jedoch fast keinen Sonnenbrand. Durch UV- Strahlung induzierte Veränderungen führt dabei zu einem Verlust der Straffheit und Dehnbarkeit der haut sowie zur Bildung von Falten und anderen Strukturveränderungen (Elastose).

Die kurzwelligen UV B-Strahlen (280-320 nm) dringen vorweigend in dei Schichten der Epidermis ein. Dort stimulieren sie die Melaninproduktion in den Melanozyten. Die Pigmentierung entsteht dabei jedoch erst nach zwei bis drei Tagen. Es entsteht eine länger anhaltende Bräunung, die echten Lichtschutz aufweist. Das Melanin kann mehrmals 99,9 % der Strahlungsenergie in harmlose Wärme umwandeln. Des weiteren induzieren UVB-Strahlen die Bildung des lebenswichtigen Prohormons Cholecalciferol in der Haut, dieses Vitamin D3 spielt eine wesentliche Rolle bei der Regulierung des Calcium-Spiegels des Blutes und beim Knochenaufbau. Neben zahlreichen anderen positiven Effekten hat es eine vorbeugende Wirkung gegen viele Krebsarten, so auch gegen Hautkrebs.

Höhere Dosen der UV B-Strahlung haben allerdings einen äußerst zellschädigenden Effekt und dies nicht nur in der Epidermis, sondern auch in den anderen Hautschichten. Bis zu einem gewissen Grad könNen Reparatur-Mechanismen schadhafte Veränderungen der DNA-Struktur in einer Zelle beseitigen, bringt diese jedoch keinen Erfolg können UV-indurzierte Tumoren entstehen.

Therapie

Vitamin D kann auch nach Einwirkung ultravioletter (UV) Strahlen auf die Haut entstehen. Das Wirkmaximum liegt im UVB. Die heilende Wirkung künstlicher UV-Strahlung (Höhensonne) auf Rachitis wurde 1919 im Berliner Oscar-Helene-Heim erkannt. 1982 wurden Ergebnisse publiziert, wonach im Sommer die zweimal wöchentliche Besonnung von 5 % der Hautoberfläche über etwa 20 Minuten einer täglichen Nahrungsaufnahme von 430 IE Vitamin D äquivalent sein sol.

1cm2 Haut kann unter Sonnenlichtexposition in einer Stunde 10 IE Vitamin D bilden → Die Sonnenexposition von 20 cm2 Haut über eine Stunde deckt den Tagesbedarf eines Erwachsenen.

„Setzen Sie so Ihren Körper so viel als möglich, etwa für 10-30 Minuten, ohne Sonnenschutz der Mittagssonne aus, der Zeit, wenn Ihr Schatten kürzer als Sie selbst ist. Achten Sie aber je nach Pigmentierung der Haut darauf, nicht  rosa oder rot  zu werden- sich nicht zu verbrennen. "

  • Psoriasis (Schuppenflechte): Äußerlich durch Vitamin D-haltige Salben, innerlich 500 bis 1000 I.E. (Achtung: Bei langfristiger, großflächiger äußerer Anwendung Vitamin D-Spiegel-Kontrolle erforderlich).

  • Rheumatoide Arthritis: 1000 I.E Vitamin D zusammen mit Kalzium 1g, Vitamin C 3×1/4 TL und natürlichem Vitamin E 1000 I.E.

  • Andere Autoimmunerkrankungen: 1000 I.E Vitamin D, Vitamin C 3×1/4 TL und natürlichem Vitamin E 1000 I.E.

  • Krebsprophylaxe und Therapie: 1000 I.E. zusammen antioxidativen Nährstoffen sowie weiteren naturheilkundlichen und  – wo notwendig – auch schulmedizinischen Behandlungsansätzen. Besonders wichtig bei Brust-,Dickdarm- und Prostatakrebs.

  • Hypertonie (Bluthochdruck): Gute Versorgung mit reichlich Kaltwasserfischen (2-3x/Woche) deckt den Vitamin D-Bedarf und die Versorgung mit den ebenfalls blutdrucksenkenden Omega-3-Fettsäuren.

  • Depression: Versuchsweise 1000 I.E., ggf. Spiegelkontrolle zu Therapiebeginn und nach drei Monaten, ggf. zusammen mit hoch dosierten Johanniskrautpräparaten, Vitamin B6und Zink (oder bei schwerer Depression mit Antidepressiva)

UVB 311 nm gegen winterlichen Vitamin D- Mangel 

In einer soeben im hoch angesehenen British Journal of Dermatology veröffentlichten Untersuchung* wurde gezeigt, dass ein Mangel an Vitamin D durch eine Bestrahlung mit hautschonendem UVB 311 nm kuriert werden kann. Besonders bemerkenswert an dieser Untersuchung ist, dass

  • fast 90% der gesunden finnischen Frauen, an denen die Untersuchung durchgeführt wurde, vor Bestrahlung einen nicht bekannten erniedrigtem Blutspiegel für Vitamin D aufwiesen,

  • sich der Blutspiegel bereits nach 7-tägiger Bestrahlung signifikant gebessert oder sogar normalisiert hatte, und

  • eine Bestrahlung nur des Gesichts und der Arme eine ähnlich positive Wirkung wie eine Bestrahlung des ganzen Körpers hatte. 

Vitamin D spielt eine zentrale Rolle bei der Regulierung des Kalziumsspiegels und des Knochenbaus, wird jedoch nur zu einem kleinen Teil mit der Nahrung aufgenommen. Ungefähr 90 % des Bedarfes werden mit Hilfe des UVB-Anteils im Sonnenlicht in unserer Haut gebildet. Seit einigen Jahren ist bekannt, dass gerade im Winter immer mehr Menschen einen Mangel für Vitamin D aufweisen. Eine kurz dauernde Teilkörper-Bestrahlung mit UVB 311 nm scheint eine gute Möglichkeit für die Therapie und Prophylaxe eines Vitamin D-Mangels. 

Im Rahmen einer Studie wurden die Teilnehmer, Norweger zwischen 20 und 35 Jahren, mit dem sensiblen Hauttyp I oder II, erhielten zweimal pro Woche eine Bestrahlung auf einer handelsüblichen Sonnenbank unterhalb der Erythem-Grenze (MED – die Bestrahlungsdosis, bei der die Haut eine erste Rötung zeigt) für die Dauer von vier Wochen. Es zeigte sich, dass ohne Hautschäden der Vitamin D-Spiegel (25 OH D3) in dieser Zeit um durchschnittlich 40 Prozent gesteigert werden konnte. Die Probanden entwickelten eine milde Bräunung ihrer Haut.

Vitamin D und Nahrungsergänzung

Nur wenige Nahrungsmittel enthalten Vitamin D. Es findet sich in Lebertran und -öl, Hering und Eigelb. Besonders reiche Vitamin D-Quellen (μg/100g):

  • Lebertran 330
  •  

  • Hering 31
  • Lachs 16
  • Sardine 7,05
  • Kalbfleisch 3,8
  • Hühnerei 3,5
  • Leber (Rind) 1,7
  • Leber (Geflügel) 1,3
  • Kabeljau 1,3
  • Sahne 1,1
  • Kuhmilch 0,08

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) in Bonn beklagt zwar ebenfalls die eklatante Versorgungslücke beim Vitamin D, hat aber bei der jüngsten Revision ihrer Nährstoffempfehlungen den Wert für Vitamin D nicht erhöht. Nach wie vor empfiehlt sie, mit der Nahrung 200 Internationale Einheiten (I.E.) für Erwachsene und 400 I.E. für Kleinkinder und Senioren aufzunehmen. Die einzige relevante Vitamin-DQuelle in der Nahrung ist fetter Meeresfisch. Um die von der DGE empfohlenen 200 I.E. pro Tag zu erreichen, müsste man also täglich fetten Fisch essen. Diese Fachgesellschaft empfiehlt andererseits aber ausdrücklich nur eine 70 g Portion fetten Fisch pro Woche. Wer keinen Fisch mag, könnte auch mit drei Eiern täglich auf die 200 I.E. kommen. Doch sollen es laut DGE ja nur 2 Eier pro Woche sein. Alternativ wären auch noch ein paar Liter Vollmilch oder massig Sahne und Käse als ausreichende Quellen denkbar. Doch bei denen soll man ja wegen des „bösen“ tierischen Fettes und des Cholesterins auch besonders zurückhaltend sein.

Und was bedeutet es, wenn man die 200 I.E. erreicht? Damit lassen sich zwar die Knochen vor Rachitis schützen. Doch für den Schutz vor all den oben genannten Zivilisationsleiden reicht das bei Weitem nicht. Vitamin-D Experten empfehlen mindestens 1.000 I.E. täglich. Aber um einen adäquaten Vitamin-DSpiegel von 30–40 ng/ml über das Winterhalbjahr zu erhalten, wird man als Erwachsener Dosen von 3000 bis 4000 I.E. pro Tag benötigen. Das ist nur mit Supplementen erreichbar. Bei bereits bestehendem Mangel sind zur Aufsättigung noch weit höhere Dosierungen nötig.

Dabei ist die Angst vor Nebenwirkungen völlig übertrieben. Der Körper selbst bildet unter Sonneneinwirkung bis zu 20.000 I.E an einem Tag. Und aktuelle kontrollierte Studien haben Gaben von 100.000 bis 300.000 I.E. an Patienten mit Vitamin-D-Mangel als nebenwirkungsfrei erwiesen. Allerdings sind bei sehr hohen Dosen im Einzelfall unerwünschte Nebenwirkungen nicht auszuschließen. Generell sollten deshalb Vitamin-D-Präparate nie ohne Kenntnis der Blutwerte eingenommen und nur unter Betreuung eines Arztes verabreicht werden. Allerdings ist mit Problemen hinsichtlich anhaltender Compliance zu rechnen sowie auch mit Interaktionen mit anderen Komponenten.

Sehr hohe Dosen bei wasserlöslichen Vitaminen (B1, B12, Folsäure und Vitamin C) sind nicht toxisch, da sie auf dem schnellsten Weg über den Urin ausgeschieden werden kann, ohne dass sie der Stoffwechsel vorher verwertet. Megadosen über lange Zeit bei fettlöslichen Vitaminen (A, D, E, K) dagegen können die Gesundheit gefährden, da sie nicht direkt vom Körper ausgeschieden, sondern gespeichert werden. Deshalb sind die in Überdosis besonders gefährdenden Vitamine A, D und E in den meisten Vitamintabletten nicht vorhanden.

Literatur

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Holick: The Vitamin D-Solution. Life-Extension, Sept., 51-67 (2010)

http://lupocattivoblog.wordpress.com/2010/03/29/die-offiziellen-vitamin-d-empfehlungen-sind-viel-zu-niedrig-angesetzt/

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Weischer et al: No evidence for increased skin cancer risk in psoriasis patients treated with broadband or narrowband UVB phototherapy: a first retrospective study. Acta Derm Venerol 84, 370-4 (2004)

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Bataille et al: Exposure to the sun and sunbeds and the risk of cutaneous melanoma in the UK: a case-control study. Eur J Cander 40, 429-35 (2004)


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