Eine bestimmte Art von Vitamin D hemmt gefährliche Entzündungen

- auch im Fall von COVID-19

Vitamin D ist wichtig für eine gut funktionierende Immunabwehr und eine Reihe weiterer Funktionen. Ein Team von Wissenschaftlern der Purdue University und der National Institutes of Health in den Vereinigten Staaten hat kürzlich Mechanismen aufgedeckt, die es Vitamin D ermöglichen, Hyperinflammation bei schweren COVID-19-Fällen zu reduzieren. Die Wissenschaftler verweisen auf einen besonders aktiven Vitamin-D-Metaboliten, der in Immunzellen, in der Lunge und an verschiedenen anderen Stellen gebildet wird. Es ist wichtig, stets über einen ausreichenden Vitamin-D-Spiegel zu verfügen, und ebenso wichtig ist es, dass der Körper das Vitamin D aktivieren kann, ein Prozess, der das Vorhandensein von Magnesium erfordert.

Vitamin D hat mehrere Funktionen im Immunsystem und eine gut funktionierende Immunabwehr ist unerlässlich, um Infektionen abzuwehren. Unter normalen Umständen leitet eine Gruppe von weißen Blutkörperchen, die als TH1-Zellen bezeichnet werden, eine entzündungsfördernde Phase ein. Sobald die eindringende Mikrobe besiegt ist, starten die TH1-Zellen eine entzündungshemmende Phase. Die entzündungsfördernde Phase beinhaltet das Vorhandensein von freien Radikalen, die hochreaktive und potenziell schädliche Moleküle sind. Daher ist es zwingend erforderlich, dass diese kraftvolle Phase kurz, kontrolliert und effektiv ist, um eine Schädigung des umliegenden Gewebes zu vermeiden.
Offenbar trägt Vitamin D dazu bei, dass die Immunabwehr viel schneller in die entzündungshemmende Phase übergeht. Die Wissenschaftler hinter der neuen Studie gehen daher davon aus, dass Vitamin D für Patienten mit schweren Entzündungen von potenziellem Wert sein könnte.

COVID-19-Komplikationen werden durch Hyperinflammation verursacht

Die meisten Fälle von COVID-19 verlaufen mild und unkompliziert. In schweren Fällen kann die von den TH1-Zellen eingeleitete proinflammatorische Phase jedoch nicht kontrolliert werden und führt zu Hyperinflammation und akutem Atemnotsyndrom – ARDS. Sogar in den Epithelzellen der Blutgefäße und in anderen Organen kann eine Hyperinflammation auftreten, die zu Kreislaufversagen und schließlich zum Tod führt.
Die Kapazität des Immunsystems bestimmt unsere Fähigkeit, eine COVID-19-Infektion zu bekämpfen. Deshalb konzentrierten sich die Wissenschaftler auf die Fähigkeit eines Virus, einen biochemischen Weg in der angeborenen Immunabwehr, das so genannte Komplementsystem, auszulösen, das auch in der Lage ist, Entzündungen auszulösen.

Mangel an Vitamin D und Probleme bei der Aktivierung des Nährstoffs

Die Wissenschaftler sagen, dass die Art der unkontrollierten Hyperinflammation, die bei komplizierten COVID-19-Fällen beobachtet wird, höchstwahrscheinlich darauf zurückzuführen ist, dass die Patienten keinen ausreichend hohen Vitamin-D-Blutspiegel haben oder das Vitamin nicht aktivieren können.
Cholecalciferol, die Form von Vitamin D, die wir in unserer Haut synthetisieren, wenn wir uns den UVB-Strahlen des Sonnenlichts aussetzen, oder die wir durch Nahrungsergänzungsmittel erhalten, ist nicht biologisch aktiv. Dazu muss es zunächst in einem zweistufigen Prozess enzymatisch umgewandelt werden.
Der erste Schritt findet in der Leber statt. Hier wird eine Form von Vitamin D namens 25-Hydroxyvitamin D3 (Calcidiol) gebildet. Dies ist die Form, die als Vitamin-D-Depot dient und auch die Form, die im Blut gemessen wird. Wenn Vitamin D von den Zellen benötigt wird, muss es den zweiten Schritt der Umwandlung (in den Nieren) durchlaufen. Hier wird 25-Hydroxyvitamin D3 in biologisch aktives Vitamin D3 oder 1,25-Dihydroxyvitamin D3 (Calcitriol) umgewandelt. Dies ist die aktive Steroidform von Vitamin D, die in den meisten Körperzellen an Vitamin-D-Rezeptoren bindet. Die Wissenschaft hat sich in erster Linie auf den Aktivierungsprozess in den Nieren konzentriert, aber in den letzten zehn Jahren durchgeführte Studien haben gezeigt, dass die Aktivierung auch in Immunzellen, in der Lunge, den Blutgefäßen, im Dickdarm und in anderen Geweben stattfindet. Die Zellen an all diesen verschiedenen Standorten müssen daher in der Lage sein, Vitamin D bei Bedarf zu aktivieren. Bei beiden Enzymprozessen wird Magnesium benötigt. Wenn wir nicht genug Magnesium bekommen, können wir Vitamin D nicht in vollem Umfang durch Sonnenlicht, Nahrung oder Nahrungsergänzungsmittel nutzen.

Autokrines Vitamin D reguliert T-Zellen und Entzündungen

Die Form von Vitamin D, die außerhalb der Nieren aktiviert wird, wird als autokrines Vitamin D bezeichnet. Bei der Analyse von Blut- und Gewebeproben von Patienten mit COVID-19 und von gesunden Kontrollpersonen stellten die Wissenschaftler der neuen Studie fest, dass es sich um die Form von Vitamin D handelt, die die TH1-Zellen veranlasst, die Entzündungsprozesse zu unterbrechen. Die Forscher betonen, dass es sich bei ihrer Studie nicht um eine klinische Studie handelt und dass Studien am Menschen erforderlich sind, um festzustellen, ob Vitamin-D-Ergänzungen ein therapeutisches Potenzial haben. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Nature Immunology veröffentlicht.

Vitamin-D-Supplementierung von COVID-19-Patienten senkt die Sterblichkeit und den Bedarf an Intensivpflege

Bereits im Jahr 2020 ergab eine spanische Studie, dass eine Vitamin-D-Supplementierung schwerkranker COVID-19-Patienten das Potenzial hat, Leben zu retten. Am Universitätskrankenhaus von Córdoba wurden 76 hospitalisierte COVID-19-Patienten entweder der Standardtherapie oder einer Kombination aus Standardtherapie und hochdosierter Vitamin-D-Supplementierung zugewiesen. Sie verwendeten Calciferol (25-Hydroxyvitamin D3), weil es für den Körper einfacher und schneller verwertbar ist. Es stellte sich heraus, dass nur zwei Prozent der Patienten in der Vitamin-D-Gruppe in die Intensivstation eingewiesen wurden, während 50 Prozent der Patienten in der Gruppe ohne Vitamin-D-Supplementierung eine Intensivbehandlung benötigten. Es gab keine Todesfälle unter den mit Vitamin D behandelten Patienten und sie wurden alle ohne weitere Komplikationen entlassen.

Vitamin-D-Quellen und individueller Bedarf

Wie bereits erwähnt, scheint Vitamin D das Potenzial zu haben, Infektionen zu verhindern und Entzündungen bei komplizierten COVID-19-Fällen und anderen Viren zu kontrollieren. Voraussetzung dafür ist jedoch, dass wir genügend Vitamin D erhalten und in der Lage sind, den Nährstoff im Körper zu aktivieren.
Die Sonne im Sommer ist unsere Hauptquelle für Vitamin D. Wir nehmen nur begrenzte Mengen über die Nahrung auf, die wir zu uns nehmen. Aus diesem Grund empfehlen die Gesundheitsbehörden während der Winterperiode jedem Vitamin-D-Präparate und raten sogar gefährdeten Personengruppen, das ganze Jahr über ein Nahrungsergänzungsmittel einzunehmen.
Es sind hochdosierte Vitamin-D-Präparate erhältlich. Unser tatsächlicher Bedarf an Vitamin D hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, darunter Sonneneinstrahlung, Alter, Hauttyp, BMI und chronische Krankheiten. Der Wissenschaftliche Lebensmittelausschuss der EU hat 100 Mikrogramm pro Tag als sichere obere Aufnahmegrenze für Vitamin D für Erwachsene, einschließlich schwangerer und stillender Frauen, festgelegt. Vitamin D ist fettlöslich, so dass wir die beste Verwertung erreichen, wenn wir Kapseln mit Vitamin D in Öl einnehmen. Außerdem benötigen wir ausreichend Magnesium aus der Nahrung oder Nahrungsergänzungsmitteln, um das Vitamin zu aktivieren. Das Magnesium in Nahrungsergänzungsmitteln sollte immer in einer Form vorliegen, die gut aufgenommen werden kann.

 Quellen:

Daniel Chauss et al. Autocrine vitamin D signaling switches off pro-inflammatory programs of TH1 cells. Nature Immunology. 2021

Purdue University Researchers study the link between vitamin D and inflammation. ScienceDaily 2021

J. Wesley Pike und Mark B. Meyer. Fully-activated Vitamin D (calcitriol) is produced inside and outside of the kidneys. J Clin Invest 2020

Qi Dai et al. Magnesium status and supplementation influence vitamin D status and metabolism; results from a randomized trial. The American Journal of Clinical Nutrition. 2018

Marta Entrenas Castillo et al. Effect of calcifediol treatment and best available therapy versus best available therapy on intensive care unit admission and mortality among patients hospitalized for COVID-19: A pilot randomized clinical study. The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology. Oktober 2020