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Vitamin D

Vitamin D

Allgemeine Informationen und Übersichten

Letzte Änderung Stand: 5.3.2024

Allgemeine Informationen zu Vitamin D und Übersichten:

Eine zu niedrige (suboptimale) Nährstoff-Versorgung mit den Vitaminen D, C, aber auch Folsäure, B12, u.a. schwächt das Immunsystem und damit die beste Abwehr gegen Infektionen.

Vitamin D wird inzwischen weniger als Vitamin und mehr als Hormon angesehen, das unzählige Stoffwechselwege beeinflußt. Die Versorgung des menschlichen Körpers mit diesem "Vitamin" ist in Deutschland und in nördlichen Breitengraden der Erde sehr häufig nicht optimal. Insbesondere vor dem Hintergrund, dass der Bedarf heute deutlich höher eingeschätzt wird als früher.

Zusammenfassung

Dosierung: Die Empfehlungen für eine sinnvolle Tagesdosierung liegen weit auseinander! Während die DGE (Deutsche Gesellschaft für Ernährung) mit Stand vom: 11.8.2023) immer noch viel zu niedrige Referenzwerte für die tägliche Zufuhr von Vitamin D bei fehlender Zufuhr durch Sonnenlicht und Lebensmittel angibt (D28), raten Vitamin D-Experten aufgrund neuerer Studien, insbesondere (aber nicht nur) auch nach den zahlreichen aufgrund der Corona-Pandemie durchgeführten Untersuchungen zum Einfluss auf das Immunsystem zu wesentlich höheren Blutspiegeln und damit auch höheren Dosierungen. Diese liegen dann ungefähr beim 10-fachen der von der DGE empfohlenen Dosierung.

Für gesunde* Erwachsene werden (z.B. nach Lit D1) empfohlen:

4.000 - 10.000 I.E. pro Tag bevorzugt mit gleichzeitiger Einnahme von Vitamin K2. Übergewichtige brauchen bis zu 3-fach höhere Dosierungen um die selben Blutspiegel zu erreichen wie normalgewichtige (D29).


Die Gefahr einer zu hohen Dosierung wird oft weit überschätzt!

Selbst Dosierungen von 50.000 I.E. pro Tag für viele Monat und sogar Jahre wurden ohne ernsthafte Symptome vertragen (Lit. D30).

Eine Vitamin-D-Intoxikation ist möglich, wenn auch in sehr hoher Dosierung. Die in der klinischen Praxis verwendeten Dosen liegen weit unter diesen Werten, so dass eine Intoxikation selten auftritt, selbst bei Personen, deren Vitamin-D-Serumspiegel zu Beginn der Behandlung nicht bestimmt wurde. Ideal ist die regelmäßige Messung der Blut-Serum-Spiegel und die Anpassung der Dosierung. Patienten und Ärzte sollten sich jedoch der möglichen Gefahren einer Vitamin-D-Überdosierung bewusst sein.

Systematische Untersuchungen zu schädlichen Vitamin D-Blut-Spiegeln und deren Häufigkeit konnte ich bisher nicht finden. Lediglich Einzelfallberichte über ernsthafte Gesundheits-Störungen. In diesen Fällen sind allerdings um Größenordnungen höhere Dosierungen über lange Zeit eingenommen worden, die zu entsprechend extrem hohen Blutspiegeln geführt haben.

Beispiele: Lit. D31: Kanada 2023: 2 junge Männer (16 J.) hatten unwissentlich durch Konsum eines bestimmten Kreatin- und Protein-Mittels (Sportlernahrung?) eine nicht deklarierte Menge von Vitamin D von 425.000 I.E. pro Dosis über Monate eingenommen und zeigten dann Blut-Serum-Werte von 1.910 nmol/l (entsprechend 764 ng/ml). Sie zeigten eine akute Nierenschädigung und Hyperkalzämie (Gesamtkalzium 3,81 mmol/L). Nach Behandlung wurden beide wiederhergestellt und zeigten Normwerte.

D32: Italien 2020: Eine 56 Jahre alte Frau hatte über 20 Monate lang täglich 130.000 I.E. eingenommen (in der Summe: 78 Mio. I.E. und hatte daraufhin eine akute Nierenschädigung und Hyperkalzämie (Gesamtkalzium 3,23 mmol/L) und Vitamin D Blutspiegel von 920 nmol/l. Die Vitamin D Einnahme wurde gestoppt und innerhalb einer Woche normalisierte sich der Blut-Calcium-Wert. Die Nierenschädigung war nach 6 Monaten nicht mehr vorhanden. In dieser Publikation wird von einer Literatursuche nach Vitamin-D Toxizität beim Menschen berichtet. Ergebnis: Es wurden im Zeitraum 1949-2020 nur 15 auswertbare Publikationen mit insgesamt 25 Einzelfällen gefunden.

Nach Lit. D29 wird eine Vitamin D-Intoxikation üblicherweise dann diagnostiziert, wenn die tägliche Dosis bei mehr als 50.000 IE bis zu 1 Mio. IE und das über Monate und Jahre liegt.

Schlussfolgerung: (Lit. D32) Eine Vitamin-D-Intoxikation ist möglich, wenn auch in hoher Dosierung. Die in der klinischen Praxis verwendeten Dosen liegen weit unter diesen Werten, so dass eine Intoxikation selten auftritt selbst bei Personen, deren Vitamin-D-Serumspiegel zu Beginn der Behandlung nicht bestimmt wurde. Wiederholte Messungen von Vitamin D sind bei Patienten unter integrativer Standardtherapie nicht erforderlich. Patienten und Ärzte sollten sich jedoch der möglichen Gefahren einer Vitamin-D-Überdosierung bewusst sein.


* nicht gesunde könnten sein: Menschen mit speziellen Nierenschädigungen oder anderen seltenen Stoffwechselkrankheiten, die den Vitamin D und/oder Calcium-Stoffwechsel betreffen, Vitamin-D-Empfindlichkeit in Verbindung mit einer granulomatösen

Erkrankung, einigen Lymphomen und 25-Hydroxyvitamin-D-24-Hydroxylase-Mangel (Lit.D29), die dann niedrigere Dosierungen einnehmen sollten oder aber Menschen mit Krankheiten, bei denen noch deutlich höhere Vitamin D-Dosierungen nötig wären.


Blutspiegel:

Während die DGE immer noch eine Blut-Serumkonzentration von 25-OH-Vitamin-D von 50 nmol/l (entsprechend 20 ng/ml) als gewünscht ansieht (D28), empfehlen die Praxisleitlinien der Endocrine Society (USA) 75 nmol/l (entsprechend 30 ng/ml; Lit. D29). 

Zum Erreichen eines Blutspiegels von 25(OH)D größer 30 ng/ml müssen Erwachsene mindestens 1500 bis 2000 IE Vitamin D pro Tag zu sich nehmen und um den maximale Nutzen für die Verringerung der Gesamtsterblichkeit zu erreichen, der bei 40 bis 60 ng/mL liegt, wären 4000 bis 6000 IE Vitamin D pro Tag erforderlich (Lit. D29; 2018). Einige Experten empfehlen inzwischen allerdings noch höhere Blut-Serumspiegel von beispielweise 250-500 nmol/l (entsprechend 100-200 ng/ml).

Einzelne Informationen aus wissenschaftlichen Publikationen

Aus (Lit D1; 2021): Als generelle Empfehlung für optimale Blutspiegel von Vitamin D werden heute empfohlen 40-60 ng/mL entspr. 100-150 nmol/L. Diese können erreicht werden durch tägliche Vitamin-D3-Supplementierung im Bereich von 4.000 bis 10.000 Einheiten (100 bis 250 µg), in Kombination mit etwa 200 µg/ml Vitamin K2 hat sich dies als völlig sicher erwiesen.

Der derzeit empfohlene Mindestwert für den Blutspiegel von Vitamin D3: 20 ng/ml stammt aus der sehr alten Beobachtung, dass ab diesem Wert keine Osteomalazie mehr auftritt.

Heute wird Vitamin D als Hormon betrachtet, das zahlreiche Stoffwechselvorgänge beeinflusst, an der Regulation von über 2.500 Genen beteiligt ist und bei der Entstehung zahlreicher Krankheiten und Gesundheitsproblemen eine wichtige Rolle spielt. darunter:

Krebs [40,41], Diabetes mellitus [42], akute Atemwegsinfektionen [43], chronische Entzündungskrankheiten [44] und Autoimmunkrankheiten wie Multiple Sklerose [45]. Auf dem Gebiet der Humanimmunologie ist gezeigt worden, dass die extra-renale Synthese des aktiven Metaboliten Calcitriol-1,25(OH)2D3 durch Immunzellen und Lungenepithelzellen immun-modulatorische Eigenschaften haben [46-51]. Heute gibt es überzeugende experimentelle Belege dafür, dass aktiviertes Vitamin D3 eine grundlegende Rolle bei der Regulierung sowohl des angeborenen als auch des adaptiven Immunsystems spielt [52-55]. Intrazelluläre Vitamin-D3-Rezeptoren (VDRs) sind in fast allen Zelltypen vorhanden, die an der menschlichen Immunantwort beteiligt sind wie Monozyten/Makrophagen, T-Zellen, B-Zellen, natürliche Killerzellen (NK) und dendritische Zellen (DCs).

Die Rezeptorbindung führt zur Bildung des "Vitamin-D3-Antwort-Elements" (VDRE), das eine Vielzahl von Zielgenen reguliert, die an der Immunantwort beteiligt sind. Der Blutspiegel, der die zuverlässige Wirksamkeit von Vitamin D3 in Bezug auf alle wichtigen Funktionen sicherstellt, wurde erneut diskutiert, und es stellte sich heraus, dass 40-60 ng/ml vorzuziehen sind [37]. Ein Wert, der deutlich über dem Wert liegt, der zur Verhinderung von Rachitis erforderlich ist.

Schon lange vor der SARS-CoV-2-Pandemie zeigte eine zunehmende Zahl wissenschaftlicher Veröffentlichungen die Wirksamkeit eines ausreichenden Vitamin-D3-Blutspiegels bei der Heilung vieler menschlicher Krankheiten, die durch ein schwaches oder unreguliertes Immunsystem verursacht werden [37,57-59]. Dazu gehören alle Arten von Virusinfektionen [43,60-68,180], wobei der Schwerpunkt auf Lungeninfektionen liegt, die ARDS verursachen [69-71], sowie auf Autoimmun Krankheiten [45,62,72,73]. Routinemäßige Vitamin-D3-Tests und -Supplementierungen sind jedoch bis heute noch nicht etabliert.


D28 Referenzwert Vitamin D DGE (Deutsche Gesellschaft für Ernährung)

https://www.dge.de/wissenschaft/referenzwerte/vitamin-d/

Internetseite Abruf am 11.8.2023

Auf ihrer Internetseite macht die DGE unter anderem hier folgende Angaben:

Vitamin D ist u. a. wichtig für den Knochenstoffwechsel. Die Versorgung erfolgt vorwiegend über die Bildung durch Sonnenlicht in der Haut. 

  • Vitamin D gehört zu den fettlöslichen Vitaminen und fördert durch die Regulation des Calcium- und Phosphatstoffwechsel die Knochenstabilität. Es ist an vielen Stoffwechselvorgängen im Körper beteiligt, dadurch hat es z. B. Einfluss auf die Muskelkraft und das Immunsystem.
  • Vitamin D nimmt unter den Vitaminen eine Sonderstellung ein, weil die Hauptversorgung über die körpereigene Bildung durch Sonnenlichtbestrahlung (UVB-Lichtexposition) der Haut erfolgt.
  • Die Zufuhr über die Ernährung ist gering, da nur wenige Lebensmittel (v. a. Fettfische, Eier und manche Speisepilze) Vitamin D enthalten .
  • Der Referenzwert für eine angemessene Vitamin-D-Zufuhr gilt nur bei fehlender Eigenproduktion und beträgt 20 Mikrogramm pro Tag. Die Einnahme eines Vitamin-D-Präparats in Höhe des Referenzwertes trägt dann zur gezielten Vitamin-D-Versorgung bei.
  • Ein erhöhtes Risiko für eine Unterversorgung aufgrund unzureichender Vitamin-D-Bildung in der Haut haben Personen höheren Alters, Personen, die sich bei Sonnenschein kaum oder gar nicht bzw. nur mit gänzlich bedecktem Körper im Freien aufhalten oder Personen mit dunkler Hautfarbe.
  • Insbesondere gehören mobilitätseingeschränkte, chronisch kranke und pflegebedürftige ältere Menschen in Pflegeeinrichtungen sowie Säuglinge im 1. Lebensjahr zu den Risikogruppen. Für diese wird die Einnahme eines Vitamin-D-Präparates in Höhe des Schätzwertes empfohlen.

Für Kinder, Jugendliche, Erwachsene, Erwachsene ab 65 Jahren, Stillende und Schwangere werden 20µg/Tag als geschätzte angemessene Zufuhr angegeben. Für Säuglinge (0 bis unter 12 Monate)10µg/Tag.

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

Auf dieser Internetseite ist auch ein Link zu:       Ausgewählte Fragen und Antworten zu Vitamin D  die das BfR, die DGE und das MRI mit Stand vom vom 22. Oktober 2012(!) zusammengefasst haben. BfR: Bundesinstitut für Risikobewertung    MRI: Max Rubner-Institut.


D29 The Death D-fying Vitamin

Das todbringende Vitamin D

Holick, Michael F.

Mayo Clinic Proceedings 93, 2018 (6) 679–681,

10.1016/j.mayocp.2018.04.014

https://www.mayoclinicproceedings.org/article/S0025-6196(18)30313-6/fulltext


D30 Daily oral dosing of vitamin D3 using 5000 TO 50,000 international units a day in long-term hospitalized patients: Insights from a seven year experience

Tägliche orale Verabreichung von Vitamin D3 mit 5000 bis 50.000 internationalen Einheiten pro Tag bei Langzeitkrankenhauspatienten: Erkenntnisse aus einer siebenjährigen Erfahrung

Patrick J. McCullough , Douglas S. Lehrer , Jeffrey Amend

The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology,Volume 189,2019,Pages 228-239,

ISSN 0960-0760,   https://doi.org/10.1016/j.jsbmb.2018.12.010.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960076018306228


D31 Vitamin D Toxicity from an Unusual and Unexpected Source: A Report of 2 Cases

Vitamin-D-Toxizität aus einer ungewöhnlichen und unerwarteten Quelle: Ein Bericht über 2 Fälle

Silva, Carolina; Fung, Angela W. S.; Masson, Vanessa; Assen, Katrina; Ward, Valerie; McKenzie, Jordan; Blydt-Hansen, Tom D.; Cosme, Jake; van der Gugten, Grace; Barakauskas, Vilte E.; Fox, Danya Arielle

Horm Res Paediatr (2023) 96 (3): 332–340.

https://doi.org/10.1159/000526755     https://karger.com/hrp/article-abstract/96/3/332/836369/Vitamin-D-Toxicity-from-an-Unusual-and-Unexpected?redirectedFrom=fulltext


 

D32 How Much Vitamin D is Too Much? A Case Report and Review of the Literature.

Wie viel Vitamin D ist zu viel? Ein Fallbericht und ein Überblick über die Literatur.

De Vincentis S, Russo A, Milazzo M, et al.

Endocrine, Metabolic & Immune Disorders Drug Targets. 2021 ;21(9):1653-1659.

DOI: 10.2174/1871530320666201007152230. PMID: 33030138; PMCID: PMC8811610

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33030138/


 

Literatur zu Vitamin D:

(siehe auch weitere unter: Literatur Gesamt-Übersicht & Kürzel)

Litertur und Übersetzter Titel: blau         Link oder Datei-Herunterladen: grün

Farblich markierte Textstellen in den Dateien sind Markierungen von Bruno Frank und im Original nicht enthalten.

D0 Lit. zu Kombination von Vitamin D + Vitamin K Supplementierung: Vitamin D3 und Vitamin K2 bei Osteoporose und Brustkrebs
von Prof. Dr. Ingrid Gerhard 30. März 2016 Netzwerk Frauengesundheit
https://www.netzwerk-frauengesundheit.com


D1 Borsche, Lorenz; Glauner, Bernd; Mendel, Julian von:

COVID-19 Mortality Risk Correlates Inversely with Vitamin D3 Status, and a Mortality Rate Close to Zero Could Theoretically Be Achieved at 50 ng/mL 25(OH)D3: Results of a Systematic Review and Meta-Analysis

Nutrients 2021, 13,3596. https://doi.org/10.3390/nu13103596     hier herunterladen.

bzw.:COVID-19 mortality risk correlates inversely with vitamin D3 status, and a mortality rate close to zero could theoretically be achieved. medRxiv-Vorabdruck doi: https://doi.org/10.1101/2021.09.22.21263977; 25. September 2021

D1 Das COVID-19-Mortalitätsrisiko korreliert umgekehrt mit dem Vitamin-D3-Status, und eine Mortalitätsrate nahe Null könnte theoretisch bei 50 ng/ml 25(OH)D3 erreicht werden: Ergebnisse einer systematischen Überprüfung und Meta-Analyse

Aktuelle und gute Übersicht über bisherige Studienergebnisse, Funktionsweise von Vitamin D und Empfehlungen zu optimalen Blutspiegeln und Aufnahme-Mengen.  

Empfohlene optimale Blutspiegel: 40-60 ng/mL entsprechend 100-150 nmol/L. Erreichbar durch tägliche Einnahme von:

100 bis 250 (µg) = 4000 bis 10.000 I.E. In Kombination mit etwa 200 µg/ml Vitamin K2
Ausgewertet wurden: 1 Bevölkerungsstudie und 7 klinische Studien, die den D3-Blutspiegel vor der Infektion oder am Tag der Krankenhausaufnahme berichteten wurden.


D2 Covid-19-Erkrankung Vitamin D-Versorgung kann Indikator für Sterblichkeitsrisiko sein Pressemitteilungen 4.8.2020 Universität Hohenheim  Original Publikation: Biesalski, Hans K.

Vitamin D deficiency and co-morbidities in COVID-19 patients–A fatalrelationship NFS Journal, Volume 20, August 2020, Pages 10-21 https://doi.org/10.1016/j.nfs.2020.06.001         Übersetzung hier herunterladen.       Original hier herunterladen

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352364620300067

inkl. Corrigendum to“Vitamin D deficiency and co-morbiditiesin COVID-19

D2 Vitamin-D-Mangel und Komorbiditäten bei COVID-19-Patienten - ein fataler Zusammenhang

Der Ernährungsmediziner hat 30 Studien ausgewertet – und ein Vitamin-D-Defizit als möglichen Indikator für den Schweregrad und die Mortalität bei einer Covid-19-Erkrankung identifiziert. Höheres Alter und Komorbiditäten werden mit einer unzureichenden Vitamin-D-Versorgung in Verbindung gebracht und quantifiziert. Der Einfluss von Vitamin D auf die Angiotensin-Renin-Mechanismen wird erklärt. Ebenso der Einfluss auf Diabetes und Übergewicht und der Zusammenhang mit ARDS (Akutes Atemnotsyndrom) und anderen Schäden, den Mechanismen für schwere und tödliche Verläufe. Angaben zu empfehlenswerten Vitamin D Zufuhr-Mengen.


D3 Papadimitriou DT, Vassaras AK, Holick MF. Association between population vitamin D status and SARS-CoV-2 related serious-critical illness and deaths: An ecological integrative approach. World J Virol 2021; 10(3): 111-129 DOI: https://dx.doi.org/10.5501/wjv.v10.i3.111 URL: https://www.wjgnet.com/2220-3249/full/v10/i3/111.htm           hier herunterladen.

D3 Zusammenhang zwischen dem Vitamin-D-Status der Bevölkerung und SARS-CoV-2-bedingten schwerwiegenden Erkrankungen und Todesfällen: Ein integrativer wissenschaftlicher Ansatz.

SCHLUSSFOLGERUNG: Das Erreichen von Blutspiegeln an Vitamin D von 100-150 nmol/L (40-60 ng/ml) (obere tolerierbare Tagesdosis gefolgt von vorgeschlagenen Erhaltungsdosen, die keine medizinische Überwachung brauchen (Endocrine Society) kann vor schwerwiegenden Erkrankungen/Tod durch der COVID-19-Krankheit schützen. Empfehlung einer Tagesdosis von 2000-5000 I.E. (50-125 µg) über das ganze Jahr. Durchschnittliche Vitamin D-Blutspiegel der Bevölkerung in Ländern Europas.


D4 Mercola, Joseph; Grant, William B.; Wagner, Carol L. Evidence Regarding Vitamin D and Risk of COVID-19 and Its Severity

Nutrients 2020, 12, 3361; doi:10.3390/nu12113361       hier herunterladen.

D4 Evidenz zu Vitamin D und Risiko für COVID-19 und dessen Schweregrad.

Bewertung der Evidenz als ausreichend für die Empfehlung zur Vitamin D Supplementierung für eine Risiko-Reduktion für schwere Covid-19-Verläufe und Erklärung der Mechanismen dazu.


D5 Marik, Paul E.; Kory, Pierre; Varon, Joseph Does vitamin D status impact mortality from SARS-CoV-2 infection?

Medicine in Drug Discovery 6 (2020) 100041 http://dx.doi.org/10.1016/j.medidd.2020.100041     hier herunterladen.

D5 Beeinflusst der Vitamin-D-Status die Sterblichkeit bei einer SARS-CoV-2-Infektion?

Abhängigkeit der Vitamin-D-Blutspiegel vom Breitengrad der Erde (USA) und damit zusammenhängende Todesfälle durch Covid-19 in USA und Europa.


D6 Manson, JoAnn E.; Bassuk, Shari S. Eliminating vitamin D deficiency during the COVID-19 pandemic A call to action

Metabolism Clinical and Experimental 112 (2020) 154322     hier herunterladen.

D6 Beseitigung des Vitamin-D-Mangels während der COVID-19-Pandemie - Ein Aufruf zum Handeln. Ausmaß der Vitamin D Unterversorgung in USA abhängig von Hautfarbe, Lebensstil- und Umgebung, Krankheiten.


D 7 Cédric Annweiler: The COVID-19 era recalls the importance of ensuring sufficient vitamin D status in the general population

Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, https://doi.org/10.1016/j.jsbmb.2021.105959    hier herunterladen.

D7 Die COVID-19-Ära erinnert daran, wie wichtig ein ausreichender Vitamin-D Status in der Allgemeinbevölkerung ist.

"Wichtig ist die Feststellung, dass eine kürzlich erfolgte Vitamin-D-Supplementierung mit einer geringeren Sterblichkeit bei älteren COVID-19-Patienten in Verbindung stand" Es werden Interventionsstudien zitiert, die drastische Reduktion von Sterbilchkeit und schweren Verläufen nach Vitamin-D-Gabe gegen Placebo zeigten. Empfehlung: zirkulierende 25-Hydroxyvitamin D Konzentrationen, die bei gesunden Erwachsenen zwischen 20-60 ng/ml und zwischen 30-60 ng/ml bei Menschen mit chronischen Krankheiten liegen.


D8 Isaac Z. Pugach · Sofya Pugach:

Strong correlation between prevalence of severe vitamin D deficiency and populationmortality rate fromCOVID-19 in Europe

Wien Klin Wochenschr https://doi.org/10.1007/s00508-021-01833-y      hier herunterladen.

Received: 19 August 2020 / Accepted: 11 February 2021 © Springer-Verlag GmbH, AT part of Springer Nature 2021

D8 Starker Zusammenhang zwischen schwerem Vitamin-D-Mangel und der Sterblichkeitsrate der Bevölkerung durch COVID-19 in Europa Schlussfolgerung: Die Autoren empfehlen ein allgemeines Screening auf Vitamin-D-Mangel und weitere Untersuchungen der Vitamin-D-Supplementierung in randomisierten Kontrollstudien, die zu einer möglichen Behandlung oder Vorbeugung von COVID-19 führen könnte.


D9 Jude, Edward B.;Ling, Stephanie F.;Allcock, Rebecca;Yeap, Beverly X. Y.;Pappachan, Joseph M.

Vitamin D Deficiency Is Associated With Higher Hospitalization Risk From COVID-19: A Retrospective Case-control Study

The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 2021, Vol. XX, No. XX, 1–8 doi:10.1210/clinem/dgab439 hier herunterladen.

D9 Vitamin-D-Mangel ist mit einem höheren Krankenhausaufenthaltsrisiko bei COVID-19 verbunden: Eine retrospektive Fall-Kontroll-Studie Schlussfolgerung: Ein Vitamin-D-Mangel ist mit einem höheren Risiko für eine COVID-19-Krankenhauseinweisung verbunden. Die flächendeckende Messung von 25(OH)D im Serum und die Behandlung eines Mangels oder einer Insuffizienz können dieses Risiko verringern. Wir haben eindeutig nachgewiesen, dass Vitamin-D-Insuffizienz und -Mangel das Krankheitsrisiko exponentiell erhöhen, und zwar um den Faktor 2,3 bis 3,6, selbst nach Bereinigung um Alter und
Geschlecht. Wir fanden jedoch keinen Zusammenhang zwischen niedrigen Vitamin-D-Status und einem erhöhten Sterblichkeitsrisiko, wie dies in früheren Studien beobachtet wurde.
Vitamin-D-Mangel ist ein anerkannter Risikofaktor
für die Entwicklung von COVID-19,...


E4 Gombart, Adrian F.; Pierre, Adeline; Maggini, Silvia

A Review of Micronutrients and the Immune System-Working in Harmony to Reduce the Risk of Infection

Nutrients 2020, 12, 236; doi:10.3390/nu12010236     hier herunterladen.

E4 Ein Überblick über Mikronährstoffe und das Immunsystem - harmonische Zusammenarbeit zur Verringerung des Infektionsrisikos

Sehr ausführliche Darstellung der Funktionen der Mikronährstoffe im Zusammenspiel mit dem Immunsstem. Wichtigste sind die Vitamine C und D sowie Zink. Darüber hinaus dann auch: die Vitamine A, B6, B12, B9 (Folsäure), E, sowie die Elemente Eisen, Selen, Kupfer und Magnesium. Die Arbeit stammt aus der Zeit vor der Corona-Pandemie (2019).


D11 Biesalski, K.H.: Vitamin D deficiency and co-morbidities in COVID-19 patients – A fatal
relationship?
NFS Journal, Volume 20, 2020, Pages 10-21, ISSN 2352-3646,https://doi.org/10.1016/j.nfs.2020.06.001.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352364620300067)

Version in Deutsch: Vitamin-D-Mangel und Begleiterkrankungen bei COVID-19-Patienten – Eine fatale
Beziehung? (maschinelle Übersetzung)
hier herunterladen.

D12 Ling SF, Broad E, Murphy R, Pappachan JM, Pardesi-Newton S, Kong MF, Jude EB. High-Dose Cholecalciferol Booster Therapy is Associated with a Reduced Risk of Mortality in Patients with COVID-19: A Cross-Sectional Multi-Centre Observational Study. Nutrients. 2020 Dec 11;12(12):3799. doi: 10.3390/nu12123799. PMID: 33322317; PMCID: PMC7763301. Hochdosierte Cholecalciferol-Booster-Therapie ist mit einem verringerten Sterberisiko bei Patienten mit COVID-19 verbunden: Eine bereichsübergreifende, multizentrische Beobachtungsstudie.

In der primären Kohorte von 444 Patienten war die Cholecalciferol-Booster-Therapie mit einem geringeren COVID-19-Mortalitätsrisiko verbunden (ORadj 0,13, 95% CI 0,05-0,35, p < 0,001). Dieses Ergebnis wurde in einer Validierungskohorte von 541 Patienten wiederholt (ORadj 0,38, 95% CI 0,17-0,84, p = 0,018). In dieser Beobachtungsstudie scheint die Behandlung mit einer Cholecalciferol-Booster-Therapie unabhängig von den Ausgangswerten des 25(OH)D-Serumspiegels mit einem geringeren Sterberisiko bei akut stationär aufgenommenen Patienten mit COVID-19 verbunden zu sein. hier herunterladen.

D13 Chauss, D., Freiwald, T., McGregor, R. et al. 

Autocrine vitamin D signaling switches off pro-inflammatory programs of TH1 cells. Nat Immunol (2021).

https://doi.org/10.1038/s41590-021-01080-3           hier herunterladen.

Autokrine Vitamin-D-Signalisierung schaltet pro-inflammatorische Programme von TH1-Zellen aus.

Die molekularen Mechanismen, die das geordnete Abschalten und die Rückbildung von CD4+ Typ-1-Helfer-T-Zellen (TH1) steuern, sind nach wie vor kaum verstanden. Hier zeigen wir, dass Komplement die Verringerung von TH1-Reaktionen auslöst, indem es die intrinsische Expression des Vitamin D (VitD)-Rezeptors und des VitD-aktivierenden Enzyms CYP27B1 auslöst, wodurch die T-Zellen sowohl aktiviert werden als auch auf VitD reagieren. VitD leitet dann den Übergang von pro-inflammatorischen Interferon-γ+ TH1-Zellen zu suppressiven Interleukin-10+ Zellen ein. Dieser Prozess wird durch dynamische Veränderungen in der epigenetischen Gesamtstruktur von CD4+ T-Zellen ausgelöst, die Super-Enhancer erzeugen und mehrere Transkriptionsfaktoren mobilisieren, insbesondere c-JUN, STAT3 und BACH2, die zusammen mit dem VitD-Rezeptor die transkriptionelle Reaktion auf VitD prägen. Dementsprechend induziert VitD keine Interleukin-10-Expression in Zellen mit dysfunktionalem BACH2 oder STAT3.

CD4+ T-Zellen aus der bronchoalveolären Lavageflüssigkeit von Patienten mit COVID-19 waren TH1-lastig und zeigten eine Dekompression von Genen, die durch VitD herunterreguliert wurden, was entweder auf einen Mangel an Substrat (VitD-Mangel) und/oder eine abnorme Regulierung dieses Systems zurückzuführen ist. Eine erhebliche Anzahl von Patienten mit COVID-19 entwickelt schwere und lebensbedrohliche Hyperinflammation und akutes Atemnotsyndrom (ARDS). Die Sterblichkeit bei schwerem COVID-19 ist nach wie vor hoch, was zum Teil auf das begrenzte Angebot der verfügbaren spezifischen immunmodulatorischen Therapien zurückzuführen ist. Die Wirksamkeit von Dexamethason bei der Verringerung der Sterblichkeit deutet auf die Bedeutung der Entzündung für den Schweregrad der Erkrankung hin1. Entzündungsfördernde Immunreaktionen sind notwendig für die Beseitigung von Krankheitserregern, verursachen aber schwere Gewebeschäden, wenn sie nicht rechtzeitig wieder ausgeschaltet werden2. Das Komplementsystem ist maßgeblich an der Beseitigung von Krankheitserregern durch die Rekrutierung und Aktivierung von Immunzellen3 beteiligt. Die Komplementaktivierung ist ein pathophysiologisches Merkmal des ARDS vieler Ätiologien5 und vermittelt die akute Lungenschädigung, die durch Atemwegsviren ausgelöst werden6. Die zirkulierenden Konzentrationen von aktivierten Komplementfragmenten sind bei COVID-19 hoch,  korrelieren mit dem Schweregrad und sind unabhängig voneinander mit der Sterblichkeit verbunden7,8. Tiermodelle für andere Beta-Coronaviren haben auf Komplement als Teil einer pathologischen Signatur von Lungenverletzungen hingewiesen, die durch Komplementhemmung verbessert werden können10.

Das Komplementsystem ist sowohl von den Hepatozyten getrieben als auch Serum wirksam, wird aber auch in Zellen exprimiert und ist dort biologisch aktiv. Vor allem aktivierte CD4+ T-Zellen verarbeiten C3 intrazellulär zu C3a und C3b durch Cathepsin L (CTSL)-vermittelte Spaltung12. Wir haben kürzlich gezeigt, dass SARS-CoV2-infizierte Epithelzellen der Atemwege C3 exprimieren und intrazellulär über ein zelleigenes Enzymsystem zu C3a und C3b verarbeiten13. Dies stellt eine Quelle für lokales Komplement in SARS-CoV2-infizierten Lungen dar, wo Komplement aus dem Plasma wahrscheinlich nicht vorhanden ist, und bedeutet, dass die Epithelschicht der Lunge eine komplementreiche Mikroumgebung ist. Übermäßiges Komplement und IFN-γ-assoziierte Reaktionen sind beide bekannte Faktoren für Gewebeschäden und Immunpathogenese14,15. An CD4+ T-Zellen bindet C3b an CD46, seinen klassischen Rezeptor, um nacheinander TH1-Differenzierung anzutreiben, gefolgt von ihrer Abschaltung, die durch die anfängliche Produktion von Interferon (IFN)-γ allein, dann IFN-γ zusammen mit Interleukin (IL)-10, gefolgt von IL-10 allein erfolgt16. Die Expression von IL-10 durch TH1-Zellen ist ein entscheidender Regulator der TH1-assoziierten Entzündung2. Die genauen molekularen Mechanismen, die die Regulierung der TH1-Reaktion, die in der IL-10-Expression gipfelt, sind noch wenig bekannt und könnten entscheidend sein für die Erholungsphase von COVID-19 und anderen TH1-vermittelten entzündlichen Krankheiten.

VitD ist ein fettlösliches Pro-Hormon, das sorgfältig durch enzymatische Aktivierung und Inaktivierung reguliert ist. VitD wird zuerst zu 25(OH)VitD und dann zu 1,25(OH)2VitD hydroxyliert, klassischerweise in der Leber bzw. den Nieren. VitD hat immunmodulatorische Funktionen, weshalb ein VitD-Mangel mit ungünstigen Ergebnissen sowohl bei Infektionskrankheiten17 als auch bei Autoimmunerkrankungen Verbunden ist18. Es gibt zwingende epidemiologische Assoziationen zwischen dem Auftreten und dem Schweregrad von COVID-19 und VitD-Mangel/-Insuffizienz19, aber die molekularen Mechanismen bleiben noch unbekannt. Wir haben in der bronchoalveolären Lavageflüssigkeit (BALF) von Patienten mit COVID-19 eine TH1-verschiebende CD4+ T-Zell-Reaktion gefunden. Da es sich um eine Komplement-reiche Mikroumgebung handelt, haben wir die molekularen Mechanismen, die für die geordnete Abschaltung von TH1-Reaktionen, die durch CD46 ausgelöst werden, untersucht. Wir fanden heraus, dass CD46 ein zell-intrinsisches VitD-Signalsystem induziert, das T-Zellen in die Lage versetzt, sowohl vollständig zu aktivieren als auch auf VitD zu reagieren. Dieser Prozess wurde angestoßen durch eine epigenetische Umstrukturierung und die Rekrutierung von vier wichtigen Transkriptionsfaktoren (TFs), VitD-Rezeptor (VDR), c-JUN, STAT3 und BACH2. Schließlich untersuchten wir diese Wege in CD4+ T-Zellen aus der BALF von Patienten, die mit SARS-CoV2 infizierten waren und stellten fest, dass sie beeinträchtigt sind. Komplement induziert ein autokrines T-Zell-VitD-Abschaltprogramm. Eine verlängerte und/oder übermäßige TH1-Aktivität ist pathogen14,15. Insgesamt zeigen die Daten, dass die Ligation von CD46 durch Komplement sowohl das Enzym als auch den Rezeptor induziert, so dass die T-Helferzellen vollständig aktiviert werden und auf VitD zu reagieren. VitD regulierte 262 Gene hoch- und 128 Gene herunter. Die klassisch VitD-regulierten Gene, einschließlich CTLA4, CD38 und CYP24A1, wurden induziert und sowohl Typ 1 (IFNG) als auch Typ 17 (IL17A, IL17F, IL22 und IL26) unterdrückt (Abb. 3b,c), was mit früheren Berichten28 übereinstimmt. Zu den durch VitD induzierten Genen gehörten zwei Zytokine, IL10 und IL6 sowie mehrere TFs, darunter JUN, BACH2 und STAT3. Durch VitD regulierten Gene waren am stärksten für Zytokine angereichert. Unerwarteterweise war IL6, normalerweise ein pro-inflammatorisches Zytokin, das am stärksten induzierte Gen in der Hierarchie der durch VitD regulierten Zytokine. Wir bestätigten die Unterdrückung von IFN-γ und IL-17 und die Induktion von IL-10- und IL-6-Proteinen in VitD-behandelten T-Helferzellen und stellten eine starke Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen VitD-Konzentrationen und diesen Effekten fest. Zur erneuten Bestätigung des autokrinen/parakrinen VitD-Aktivierungssystem auf der Proteinebene beobachteten wir eine Unterdrückung von IFN-γ und IL-17 und eine Induktion von von IL-10 und IL-6 durch T-Helferzellen, die nur mit inaktivem 25(OH)VitD behandelt wurden, was auf eine intrazelluläre Umwandlung von 25(OH)VitD in aktives 1,25(OH)2VitD hinweist. IL-6 ist ein pleiotropes Zytokin, das von den meisten stromalen und Immunzellen exprimiert wird31. Dennoch wird es im Allgemeinen nicht mit CD4+ T-Zellen in Verbindung gebracht. Wir konnten nachweisen, dass IL6 mRNA und Protein von T-Zellen produziert und durch VitD induziert wurden  und dass die Behandlung mit VitD die intrazelluläre Expression von IL-6 signifikant erhöhte. In diesen Experimenten gab es eine starke Korrelation zwischen IL-6 und IL-10, als Reaktion auf VitD, was auf einen möglichen kausalen Zusammenhang hindeutet. Insgesamt belegen diese Daten, dass VitD STAT3 und IL-6 induziert und die autokrine/parakrine IL-6R-Bindung STAT3 phosphoryliert, was die Produktion von IL-10 fördert. VitD verändert die Epigenetik und rekrutiert c-JUN, STAT3 und BACH2. VitD-gebundener VDR interagiert mit Histon-Acetyl-Transferasen, transkriptionellen Co-Aktivatoren, Co-Repressoren und Chromatin-Remodeling Komplexen, um die Transkription zu modulieren. VitD induzierte dynamische Veränderungen der Histon Acetylierung genomweit, was auf signifikante Veränderungen der Enhancer-Architektur hinweist. .... wurde durch VitD erheblich beeinflusst, was zur Bildung neuer Super-Enhancer (SE)-Architekturen und zur Förderung bestehender SEs führt. SEs sind komplexe regulatorische Domänen, die aus Sammlungen von Enhancern bestehen, die für die Regulierung von Genen von besonderer Bedeutung für die Zellidentität und das Risiko genetischer Krankheit36,37 sind. Zu den durch VitD modifizierten SEs gehören diejenigen, die mit BACH2, STAT3, IL10 und anderen durch VitD induzierten Genen gehören. Insgesamt zeigen diese Daten eine Umgestaltung des Epigenoms durch VitD, die Schaffung neuer und die Vergrößerung bestehender Enhancer und Rekrutierung von Transkriptionsregulatoren an diesen Stellen. BACH2, IL10 und STAT3 waren Beispiele von Loci, an denen die VDR-Bindung neue SEs erzeugte, an die c-JUN, BACH2 und STAT3 rekrutiert wurden und die Transkriptionsleistung erhöht wurde................. Zusammenfassend weisen diese Daten auf VitD-induzierte dynamische Veränderungen in der genomweiten Enhancer-Architektur und die Rekrutierung von verschiedener TFs an Loci, die ~60% der VitD-abhängigen Varianz in der Genexpression erklären könnten. BACH2 reguliert die VitD-Antwort in CD4+ T-Zellen. BACH2 ist ein wichtiger immunregulatorischer TF38,39. Wir haben bestätigt, dass VitD die BACH2-Proteinexpression in T-Helferzellen induziert. Zusammengenommen zeigen diese Daten, dass BACH2 ein VitD-induziertes Protein ist einen bedeutenden Teil des VitD-Transkriptoms reguliert, mit eine Schlüsselrolle bei Mechanismen spielt, die die Expression von IL-10 stimulieren. Es wird vorhergesagt, dass VitD das TH1-Programm in COVID-19 zurückfährt. Es besteht ein zwingender epidemiologischer Zusammenhang zwischen dem Auftreten und Schweregrad von COVID-19 und VitD-Mangel/Insuffizienz19, aber die die molekularen Mechanismen bleiben jedoch unbekannt. Angesichts der bevorzugten TH1-Polarisation in COVID-19 BALF stellten wir die Hypothese auf, dass VitD mechanistisch wichtig sein könnte für die Hyperinflammation bei COVID-19 und eine therapeutische Option sein könnte. Wir untersuchten die Expression von VitD-regulierten Genen in COVID-19 BALF-Helfer-T-Zellen. Die Expression von VitD-unterdrückten Genen, zusammengefasst als Modul-Score, war in T-Helferzellen von Patienten signifikant höher als in gesunden Kontrollen. Dies wurde auch durch die Gensatzanreicherungsanalyse (GSEA) bestätigt. Die

Analyse (GSEA) bestätigt, dass Gene, die in Patientenzellen im Vergleich zu Kontrollzellen stärker exprimiert wurden, in VitD-unterdrückten Genen angereichert waren. Pro Zelle korrelierte der VitD-unterdrückte Modul-Score stark mit dem TH1-Score in BALF-Helfer-T-Zellen, was eine wechselseitige Beziehung zwischen TH1-Genen und VitD-unterdrückten Genen anzeigt. Im Gegensatz dazu unterschieden sich die VitD-induzierten Gene nicht wesentlich zwischen Patienten im Vergleich zu gesunden Spendern. Zusammengenommen deuten diese Daten darauf hin, dass in T-Helferzellen von Patienten mit schwerem COVID-19 die Unterdrückung der VitD-Gene aufgehoben wird und dass die Zugabe von VitD zu anderen immunmodulatorischen Wirkstoffen einen von klinischem Nutzen sein könnte.  Wir fanden eine Verbindung zwischen dem entzündlichen TH1-Programm und einem VitD-unterdrückten Gensatz. In-silico-Analysen deuten jedoch entweder auf eine Dysregulation des VitD-Programms

bei COVID-19 oder auf einen einfacher Mangel/Mangel an Substrat (VitD) hin, der den epidemiologischen Zusammenhang erklären könnte. IL-6 ist ein pleiotropes, häufig pro-inflammatorisches Zytokin. IL-6 ist am COVID-19-'Zytokinsturm' beteiligt, und die gezielte Beeinflussung dieses Zytokin hat sich für die Patienten als vorteilhaft erwiesen32. Unsere Daten deuten darauf hin, dass pro-inflammatorische IL-6-Funktionen umgelenkt werden können zur Produktion von entzündungshemmendem IL-10 durch VitD in aktivierten menschlichen T-Helferzellen. Diese Daten identifizieren den VitD-Signalweg als potenziellen Mechanismus zur Beschleunigung der Abschaltung von TH1-Zellen bei schwerer COVID-19.

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