Die steigenden Inzidenzzahlen der chronisch entzündlichen Darmkrankheiten [CED] lenken den Blick der Forschung vermehrt auf diese Erkrankungen, weshalb sich die vorliegende Bachelorarbeit der Aufdeckung von positiven Effekten des Vitamin-D verschreibt. Genauer wurde eine Forschungsfrage erarbeitet, welche überprüft, in welchem Ausmaß Cholecalciferol den Verlauf einer Colitis Ulcerosa Erkrankung bei Personen über 18 Jahren im Vergleich zu keiner oder geringer Supplementierung von Cholecalciferol oder einem Placebo beeinflusst. Die Literaturrecherche wurde als Forschungsmethode gewählt, da sie einen Vergleich verschiedener aktueller Studien auf Metaebene ermöglicht und somit viele auftretenden Auswirkungen zusammenfasst. Wird im Laufe der Arbeit die These bestätigt, dass Cholecalciferol den erwarteten positiven Effekten gerecht wird, kann die Überwachung, Steuerung und Erhaltung hoher Calcidiol-Werte (inaktive Speicherform von Vitamin-D) einen signifikanten Beitrag zur Bekämpfung der CU beitragen. Unbekannt ist noch, wie hoch eine Substitution dosiert sein muss, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Aufgrund dieser Erkenntnisse liegt das Ziel der vorliegenden Arbeit im Erbringen relevanter und valider Ergebnisse im wissenschaftlichen Kontext. Die Struktur der Bachelorarbeit orientiert sich an sieben Kapiteln. Nach Einleitung und Problemstellung sowie der Vorstellung der Zielsetzung wird auf den aktuellen Kenntnisstand zu Colitis Ulcerosa und Vitamin-D eingegangen. Hier werden theoretische Fragen geklärt und das Vitamin sowie die Erkrankung im Detail veranschaulicht. Anschließend wird die genutzte Methode erläutert sowie daraus resultierende ausgewählte Studien analysiert und komprimiert vorgestellt. Auf Basis wissenschaftlicher Erkenntnisse wird die Methodik und die Ergebnisse der Studien diskutiert und kritisch hinterfragt. Hierbei liegt der Fokus auf Verbesserungen der Methodik sowie der Interpretation und Zusammenführung von Ergebnissen und Vorschlägen für die Praxis. Abschließend werden die Erkenntnisse aus der Literaturrecherche gesammelt und komprimiert vorgestellt.
Inhaltsverzeichnis
1 EINLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG
2 ZIELSETZUNG
3 GEGENWÄRTIGER KENNTNISSTAND
3.1 Vitamin-D
3.1.1 Entdeckung und Geschichte
3.1.2 Einteilung von Vitamin-D
3.1.3 Vitamin-D - Vitamin oder Hormon?
3.1.4 Physiologie des Vitamin-D Stoffwechsels
3.1.4.1 Synthese aus Nahrungsmitteln
3.1.4.2 Endogene Synthese von Vitamin-D
3.1.5 Der Vitamin-D-Rezeptor
3.1.6 Bedarf und aktuelle Versorgung in Deutschland
3.1.7 Funktionen
3.1.8 Risikogruppen, Ursachen und Folgen einer Mangelerscheinung
3.1.9 Risikogruppen, Ursachen und Folgen einer Überversorgung
3.2 Colitis Ulcerosa
3.2.1 Definition
3.2.2 Symptome
3.2.3 Diagnose
3.2.4 Therapie
4 METHODIK
5 ERGEBNISSE
5.1 Studie 1
5.2 Studie 2
5.3 Studie 3
5.4 Studie 4
5.5 Studie 5
5.6 Studie 6
5.7 Studie 7
5.8 Studie 8
5.9 Studie 9
5.10 Studie 10
6 DISKUSSION
6.1 Kurzzusammenfassung und Beantwortung der Forschungsfrage
6.2 Kritische Betrachtung der Vorgehensweise
6.3 Kritische Betrachtung der Ergebnisse
6.4 Handlungsempfehlungen
7 ZUSAMMENFASSUNG
8 LITERATURVERZEICHNIS
9 ABBILDUNGS-, TABELLEN-, ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS
9.1 Abbildungsverzeichnis
9.2 Tabellenverzeichnis
9.3 Abkürzungsverzeichnis
1 Einleitung und Problemstellung
„Die Inzidenz entzündlicher Darmerkrankungen hat in den vergangenen 50 Jahren dramatisch zugenommen“, berichtete Prof. Dr. med Severine Vermeire im Rahmen des 8. ECCO Jahres Kongresses (Schwender, 2013). In Europa herrscht mittlerweile eine Prävalenz bis zu 1/198 für Colitis Ulcerosa [CU] (Wehkamp et al., 2016). Die steigenden Inzidenzzahlen der chronisch entzündlichen Darmkrankheiten [CED] lenken den Blick der Forschung vermehrt auf diese Erkrankungen, weshalb sich die vorliegende Bachelorarbeit der Aufdeckung von positiven Effekten des Vitamin-D verschreibt. Genauer wurde eine Forschungsfrage erarbeitet, welche überprüft, in welchem Ausmaß Chole- calciferol den Verlauf einer Colitis Ulcerosa Erkrankung bei Personen über 18 Jahren im Vergleich zu keiner oder geringer Supplementierung von Cholecalciferol oder einem Placebo beeinflusst. Die Literaturrecherche wurde als Forschungsmethode gewählt, da sie einen Vergleich verschiedener aktueller Studien auf Metaebene ermöglicht und somit viele auftretenden Auswirkungen zusammenfasst. Wird im Laufe der Arbeit die These bestätigt, dass Cholecalciferol den erwarteten positiven Effekten gerecht wird, kann die Überwachung, Steuerung und Erhaltung hoher Calcidiol-Werte (inaktive Speicherform von Vitamin-D) einen signifikanten Beitrag zur Bekämpfung der CU beitragen. Unbekannt ist noch wie hoch eine Substitution dosiert sein muss, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Aufgrund dieser Erkenntnisse liegt das Ziel der vorliegenden Arbeit im Erbringen relevanter und valider Ergebnisse im wissenschaftlichen Kontext. Die Struktur der Bachelorarbeit orientiert sich an sieben Kapiteln. Nach Einleitung und Problemstellung sowie der Vorstellung der Zielsetzung wird auf den aktuellen Kenntnisstand zu Colitis Ulcerosa und Vitamin-D eingegangen. Hier werden theoretische Fragen geklärt und das Vitamin sowie die Erkrankung im Detail veranschaulicht. Anschließend wird die genutzte Methode erläutert sowie daraus resultierende ausgewählte Studien analysiert und komprimiert vorgestellt. Auf Basis wissenschaftlicher Erkenntnisse wird die Methodik und die Ergebnisse der Studien diskutiert und kritisch hinterfragt. Hierbei liegt der Fokus auf Verbesserungen der Methodik sowie der Interpretation und Zusammenführung von Ergebnissen und Vorschlägen für die Praxis. Abschließend werden die Erkenntnisse aus der Literaturrecherche gesammelt und komprimiert vorgestellt.
2 Zielsetzung
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist den Faktor Vitamin-D in der Pathogenese (Entstehung und Entwicklung) von Colitis Ulcerosa anhand der Forschungsfrage näher zu untersuchen. Die Forschungsfrage beschreibt die Suche nach verschiedenen Auswirkungen von Cholecalciferol auf Colitis Ulcerosa Erkrankte über 18 Jahre. Dafür wird ein systematisches Review verfasst, welches sich mittels eine Literaturrecherche der Analyse von zehn aktuellen Primärstudien verschreibt.
Insgesamt soll die Arbeit neue Erkenntnisse in der Wirkungsweise von Cholecalciferol auf die Pathogenese der Colitis Ulcerosa charakterisieren.
3 Gegenwärtiger Kenntnisstand
3.1 Vitamin-D
Dieser Abschnitt der Arbeit handelt von der Entdeckung und Geschichte, der Zuordnung, Synthese sowie der Funktion von Vitamin-D. Des Weiteren wird die aktuelle Versorgung aufgezeigt und sowohl auf Risikogruppen als auch auf Risiken von abnormalen Calcidiol-Werten eingegangen. Abschließend wird der Vitamin-D-Rezeptor [VDR] und die verschiedenen Vertreter der Vitamin-D-Gruppe vorgestellt.
3.1.1 Entdeckung und Geschichte
Die Entdeckung von Vitamin-D geht zurück in das 19. Jahrhundert. Zu dieser Zeit litten viele Kinder in den überfüllten und verschmutzten Industriestädten Nordeuropas an einer knochen-deformierenden Krankheit, welche zu Wachstumsverzögerungen, Vergrößerung der Epiphysen (knorpliges Ende) der Röhrenknochen, Deformierung der Beine, Verbiegung der Wirbelsäule, knorrigen Vorsprüngen des Brustkorbs und schwachen und tonuslosen (spannungslos) Muskeln führte (Holick, 2006). Im Jahr 1650 wurde die Krankheit erstmals von F. Glisson beschrieben, 1822 schrieb der polnische Arzt, Physiologe und Professor für Chemie Jedrzej Sniadecki über die sogenannte „Englische Krankheit“ (Rachitis). Er empfahl den Eltern ihre Kinder in ländliche Regionen zu bringen und dort so viel Zeit wie möglich an der frischen Luft und in der Sonne zu verbringen. Weiter erkannte er, dass die direkte Einwirkung der Sonne eine der wirksamsten Methoden zur Vorbeugung sowie zur Heilung der Rachitis ist. 1890 konnte Palm schließlich vollständig die Aufmerksamkeit der wissenschaftlichen Welt auf die von Sonnenlicht beeinflusste Erkrankung lenken und kam zu dem Schluss, dass die demographische Lage Einfluss auf diese hat (Mozoaowski, 1939).
Ebenfalls besorgt von der hohen Inzidenz der Erkrankung untersuchte Sir Edward Mel- lanby 1919 die Hypothese, ob die Erkrankung durch eine Mangelernährung hervorgerufen werden könne. Er benutzte zuerst Milch und Porridge sowie später Brot, um die Standarternährung der europäischen Bevölkerung nachzuahmen und fütterte diese an Hunde. Daraus resultierte, dass die Tiere eine zum Menschen identische Rachitis entwickelten. Er versuchte durch verschiedene Lebensmittel die Rachitis zu bekämpfen und kam zu dem Schluss das die Vitamin-A haltigen Lebensmittel Butter, Vollmilch und Lebertran die Krankheit heilen können (Mellanby, 1919).
McCollum überprüfte die Studienergebnisse von Mellanby indem er Sauerstoff, welcher Vitamin-A zerstört, durch Lebertran sprudeln ließ und kam zu der Erkenntnis, dass der behandelte Lebertran weder Xerophthalmie (eine durch Vitamin-A-Mangel verursachte teilweise Austrocknung der Augen) noch einen Vitamin-A-Mangel beheben kann, die Rachitis jedoch trotzdem heilt (McCollum, Simmonds, Becker & Shipley, 1922).
Die Vermutung, dass noch weitere Stoffe im Lebertran enthalten sind, welche die Rachitis bekämpfen, bewirkt zwischen 1930 und 1980 weitere wissenschaftliche Erkenntnisse:
- 1930 konnten Askew et al. Ergocalciferol aus einem bestrahlten Gemisch aus Ergosterol isolieren
- 1932 gelang Windaus, Linsert, Lüttringhaus & Weidlich die Synthese von Vit-amin-D1 als Produkt aus Ergocalciferol und Luminsterol
- 1935 isolierten Windaus et al. 7-Dehydrocholesterol
- 1937 definierten Windaus und Bock schließlich das Vitamin-Ds (Cholecalcife-rol) (Deluca, 2014)
- 1977 gelang es Holick et al. den Nachweis zu erbringen, dass Provitamin-D3
durch UV-Bestrahlung in der Haut gebildet wird (Holick et al., S. 107-114)
3.1.2 Einteilung von Vitamin-D
Grundsätzliche können Vitamine in zwei Klassen unterteilt werden. Ob ein Vitamin als wasser- oder als fettlöslich bezeichnet wird, bestimmen die Absorption, Speicherung und Ausscheidung aus dem Körper (Ravisankar et al., 2015). Vitamin-D gehört zu den fettlöslichen Vitaminen und besitzt somit die für diese Art typischen Eigenschaften:
Tab. 1: Eigenschaften von Vitamin-D (Brigelius-Flohe, 2014; Ravisankar et al., 2015, S. 14).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
3.1.3 Vitamin-D - Vitamin oder Hormon?
In der Literatur wird oft der Begriff Vitamin-D verwendet, welcher die Gruppe aller D- Vitamine zusammenfasst. Im Folgenden wird jeder Vertreter der Vitamin-D Gruppe einzeln vorgestellt:
- Vitamin-Di
Vitamin-D1 ist ein molekulares Gemisch aus Lumisterol und Calciferol im Verhältnis i:i (Ravisankar et al., 20i5).
- Vitamin-D2 = Ergocalciferol
Ergocalciferol entsteht unter dem Einfluss von UVB-Strahlung aus dem Provitamin Ergosterin/Ergosterol (DeLuca, 2004).
- Provitamin-D3 = 7-Dehydrocholesterin = 7-Dehydrocholesterol 7-Dehydrocholesterin wird durch chemische Synthese aus Cholesterol gewonnen (Yakhimovich et al., i980).
- Vitamin-D3 = Cholecalciferol = Colecalciferol
Cholecalciferol entsteht aus 7- Dehydrocholesterin (Ravisankar et al., 2015).
Cholecalciferol und Ergocalciferol unterscheiden sich trotz unterschiedlichen Ursprüngen lediglich durch eine Doppelbindung und eine Methylgruppe in der Seitengruppe des Sterolgürtels (Schwedt, 2007).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 1: Ergocalciferol und Cholecalciferol mit ihren Provitaminen (MacLaughlin und Holick (1983), zitiert nach Osmancevic 2009, S.6).
- Vitamin-D4 = Cisergocaliferol
Cisergocaliferol entsteht aus 22-Dihyroergocalciferol (Ravisankar et al., 2015).
- Vitamin-D5 = Sitocalciferol
Sitocalciferol entsteht aus ß-sitosterol (Yakhimovich et al., 1981).
Spricht man von Vitamin-D/Calciferolen ist die Summe aus Ergocalciferol und Chole- calciferol gemeint (Holick, 2007).
- Calcidiol = 25(OH)D = 25(OH)-Vitamin-D3 = 25(OH)D3 = 25-Hydroxychole- calciferol = Calcifediol
25(OH)D beschreibt die inaktive Speicherform von Vitamin-D im Plasma (Holick, 2007). Tripkovic et al. (2012) konnten nachweisen, dass Cholecalciferol wirksamer den Calcidiol Spiegel hebt als Ergocalciferol. Aufgrund der hohen Halbwertszeit von 25(OH)D wird dieses überwiegend zur Messung des Vitamin- D Spiegels genutzt (Schlereth & Badenhoop, 2016).
- Calcitriol = 1,25(OH)2D3 = 1,25-Dihydroxycholecalciferol = 1,25(OH)2Vitamin- D3 1,25(OH)2D3 beschreibt die aktive funktionelle Form von Vitamin-D (Holick, 2007).
Die D-Vitamine Cholecalciferol und Ergocalciferol werden mithilfe der Leber zu Calci- diol und im weiteren Schritt durch die Niere in die aktive Form Calcitriol metabolisiert (Holick, 2007). Betrachtet man die Definition von Hormonen fällt auf, dass Vitamin-D alle Aspekte eines Hormons besitzt. Neben signal-gebenden Funktionen und dem Transport in Transportvehikeln mithilfe von Blut, entfaltet sich Calcitriol nur im Zielorgan und nur durch das Andocken an Rezeptoren. In diesen Eigenschaften gleicht das Vitamin einem Hormon (Kleine & Rossmanith, 2007). Die Wirkung des Calcitriol beschreibt das Bundesamt für Risikobewertung [BfR] wie folgt: „Ähnlich den Steroidhormonen entfaltet Calcitriol seine Wirkungen über einen intrazellulären Rezeptor - den Vitamin-D-Rezeptor. Demzufolge sind Ergocalciferol und Cholecalficerol als Prohormone anzusehen.“ (Ehlers, A., 2013). Wie Ehlers bereits beschreibt, erfüllen beide Vit- amin-D-Vertreter die Voraussetzungen um als Hormon zu gelten.
3.1.4 Physiologie des Vitamin-D Stoffwechsels
Der folgende Teilabschnitt beschreibt die verschiedenen Wege Vitamin-D zu synthetisieren. Hierbei wird auf die Endogene-Synthese (Körpereigene) sowie die Synthese aus Nahrungsmitteln eingegangen.
3.1.4.1 Synthese aus Nahrungsmitteln
Es gibt nur wenige Lebensmittel, welche einen nennenswerten Beitrag zu der täglichen Versorgung mit Vitamin-D beitragen können. In der folgenden Tabelle werden einige ausgewählte Lebensmittel mit hohen Cholecalciferol und Ergocalciferol Anteilen vorgestellt:
Tab. 2: Ergocalciferol und Cholecalficerol Quellen (Holick, 2011, S. 8).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Das aus der Nahrung aufgenommene Ergocalciferol und Cholecalciferol wird in Chylomikronen eingebaut und über das Lymphsystem in den venösen Kreislauf transportiert. Innerhalb des Kreislaufs werden die Vitamine an das Vitamin-D-Bindungsprotein gebunden und in die Leber transportiert (Holick, 2011).
3.1.4.2 Endogene Synthese von Vitamin-D
Um Vitamin-D in der Haut bilden zu können, wird eine UVB-Wellenlänge von 290- 315 nm benötigt. Die UVB-Strahlen werden in der Epidermis und Dermis (Zellschichten der Haut) vom 7-Dehydrocholesterol absorbiert und zu Provitamin-D3 umgewandelt, welches thermodynamisch instabil ist und eine Umlagerung seiner Doppelbindungen zum thermodynamisch stabilen Cholecalficerol anstrebt (Holick, 2011). Die UVB-Intensität und die Hautpigmentierung beeinflussen dabei die Produktionsrate des Cholecalficerol (Holick et al., 1980).
Bei einer übermäßigen Sonneneinstrahlung werden sowohl Provitamin als auch Chole- calficerol zu inaktiven Photoprodukten abgebaut, wobei überschüssiges Cholecalficerol auch im Fettgewebe gespeichert werden kann (Holick, 2011). Die photochemische, thermische Umlagerungsreaktion führt zu einem Ausstoß des Cholecalficerol in den extrazellulären Raum. Durch Diffusion (Transport von Molekülen durch die Zellmembran) kann sich das Vitamin-D im Kapillarbett (dient dem Austausch von Gasen und Nährstoffen) an das Vitamin-D-Bindungsprotein [DBP] binden, welches wiederum das Vitamin in die Leber transportiert. Mithilfe der Vitamin-D-25-Hydroxylase sorgt die Leber für die Synthese von Calcidiol aus dem angelieferten Cholecalficerol. Aufgrund der Tatsache, dass Calcidiol biologisch inaktiv ist, wird es abermals an das DBP gebunden und zur Niere transportiert. Hier wird es durch das 1a-Hydroxylase-Enzym 25(OH)D zur aktiven Form Calcitriol umgewandelt (Holick, 2011).
Die Blutkonzentration des Calcitriol wird mithilfe eines Rückkopplungsmechanismus überprüft und gegebenenfalls herunter- oder hoch geregelt. Das Calcitriol erhöht die Expression der 25-Hydroxyvitamin-D-24-Hydroxylase um Calcidiol und Calcitriol in die wasserlösliche und biologisch inaktive Calcitronsäure zu katabolisieren. Als letzter Schritt wird die Säure dann mit der Galle ausgeschieden (Holick, 2011).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 2: Schematische Darstellung des Vitamin-D Metabolismus und der Synthese (Holick, 2011, S.9).
3.1.5 Der Vitamin-D-Rezeptor
Calcidiol gilt im Blutkreislauf als die inaktive Vorstufe von Cholecalciferol. Um 25(OH)D zu aktivieren, muss es in der Niere zum aktiven Vitamin-D Metaboliten Calci- triol umgewandelt werden. Zu der Regulation der wichtigsten biologischen Funktionen von Calcitriol benötigt man einen nukleären Rezeptor, den sogenannten Vitamin-D-Re- zeptor. Bindet das Calcitriol an das VDR-Bindungsprotein, wird VDR in den Zellkern verschoben und übernimmt dort seine Transkriptionsaufgaben, wobei Transkription die Umwandlung von DNA in mRNA beschreibt. Dabei kann das menschliche VDR-Gen 6 Bereiche des VDR-Proteins kodieren. Hierzu zählen der Autophagie-Regulator AT- G16L1, das Barriereprotein 2, das Gerüstprotein Axin1, und die antimikrobiellen Peptide Cathelicidin und Defensin-ß2 (Bakke & Sun, 2018).
Der für die Wirkung von Vitamin-D zuständige VDR ist nicht nur innerhalb der Knochenzellen angesiedelt, sondern verteilt sich im ganzen Körper. Sowohl in den inneren Organen wie Bauchspeicheldrüse, Gehirn, etc. als auch in Zellen des immun- und des kardiovaskulären Systems sowie den Muskelzellen lässt sich der VDR finden (BVL/BfArM, 2017). Durch die Fähigkeit von Calcitriol Wachstum zu hemmen und die Differenzierung einer Vielzahl von Zelltypen zu fördern bringt dies weitere präventive Eigenschaften des Vitamins zum Vorschein. Darunter zählen Prävention von Krebs, Au- toimmunerkrankungen, Bluthochdruck, Diabetes, die Modulation des Immunsystems sowie die Kontrolle von endokrinen Systemen (Dusso, Brown & Slatpolsky, 2005).
Die höchste Expression des VDR findet man im Dünn- und Dickdarm, welche eine entscheidende Rolle im Immunsystem, Proliferation (Zellwachstum), Differenzierung (Zellentwicklung), Permeabilität (Zelldurchlässigkeit) und Wirt-Mikroben-Interaktionen spielen. Personen, die an Colitis Ulcerosa oder Morbus Crohn [MC] erkrankt sind, leiden unter einer verminderten VDR-Expression im Darm. Neben der Verminderung von entzündungshemmenden Wirkungen des Vitamin-D-Analogons durch eine CED kann der Tumornekrosefaktor das Expressionsniveau des VDR im Darm senken (Bakke & Sun, 2018, S. 1150).
3.1.6 Bedarf und aktuelle Versorgung in Deutschland
Der empfohlene Bedarf an Vitamin-D für die deutsche Bevölkerung wurde in den letzten Jahren immer wieder angepasst. Momentan beschreibt die Deutsche Gesellschaft für Ernährung [DGE] eine 25-Hydroxyvitamin-D Blutserumkonzentration von 50 nmol/l als einen optimalen Vitamin-D Status. Fehlt eine endogene Synthese komplett, wird eine adäquate Zufuhr von 20p.g/Tag vorgegeben (DGE, 2012). Die DGE (2011) gibt in ihrer Stellungnahme an, dass insgesamt 82 % der Männer und 91 % der Frauen die angestrebte tägliche Zufuhr von Vitamin-D nicht erreichen.
Die negativen Auswirkungen auf Gesundheit und Mortalität ist vor allem für ältere Menschen merkbar. So konnte festgestellt werden, dass Menschen ab 75 Jahren ein geringeres Calcidiol-Level besitzen. Zitterman, von Helden, Grant, Kipshoven und Ringe (2009) haben im Zuge dessen zwei Studien in Bezug gesetzt und die Daten aufgezeichnet. Der folgende Kurvenverlauf lässt erkennen, dass eine erhöhte Calcidiol Konzentration den Schutz vor Mortalität erhöht.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 3: Mortalitätsrate in Abhängigkeit von Calcidiol (Zittermann et al., 2009, S. 303).
3.1.7 Funktionen
In der Verordnung (EU) Nr. 432/2012 wurde von einer Kommission festgelegt, welche gesundheitsbezogenen Angaben über das Vitamin-D korrekt sind:
1. Vitamin-D trägt zu einer normalen Aufnahme/Verwertung von Calcium und Phosphor bei
2. Vitamin-D trägt zu einem normalen Calciumspiegel im Blut bei
3. Vitamin-D trägt zur Erhaltung normaler Knochen bei
4. Vitamin-D trägt zur Erhaltung einer normalen Muskelfunktion bei
5. Vitamin-D trägt zur Erhaltung normaler Zähne bei
6. Vitamin-D trägt zu einer normalen Funktion des Immunsystems bei
7. Vitamin-D hat eine Funktion bei der Zellteilung
Das Vitamin-D übernimmt im Körper verschiedene Funktionen. Es wird angenommen, dass die lokale Produktion von 1,25(OH)2D3 direkt oder indirekt bis zu 2000 Gene kontrolliert, welche zuständig für Zellwachstum und Neubildung, vaskulär glatte Muskulatur, Profileration von Kardiomyozyten und Entzündungsmarkern sind. Dabei ist seine Hauptaufgabe die Konzentration von intra- und extrazellulärem Kalzium aufrecht zu erhalten (Holick, 2009).
Neben der Steuerung einer gesteigerten Kalziumabsorption aus dem Darm in die Blutbahn oder im Gegenzug einer vermindertet Kalziumexkretion der Niere, kann das Vit- amin-D den Einbau von Kalzium in die Knochenmatrix steigern und dadurch eine Mineralisierung erreichen. Des Weiteren wird die Rekrutierung, Reifung und Aktivität von Osteoblasten und Osteoklasten gesteigert sowie die Parathormon-Sekretion ([PTH], Sekretion des Kalzium-kontrollierenden Hormons) gehemmt, ebenso wie das Wachstum von Lebertumoren (Bartl, 2013).
Weitere Effekte erzielt Vitamin-D auf die Muskulatur durch die Zunahme der Muskelmasse und Verbesserung der Koordination. Girgis, Clifton-Bligh, Hamrick, Holick und Gunton (2013) konnten nachweisen, dass Vitamin-D schnelle und genomische Effekte in primären Muskelzellen und Zelllinien ausübt. Diese Effekte beziehen sich auf das intrazelluläre Kalziumhandling, die Differenzierung und die kontraktile (sich zusammenziehende) Proteinzusammensetzung. Außerdem beeinflusst das Vitamin die Muskelkraft durch Einzelnukleotid-Polymorphismen im VDR kodierenden Gen.
Weitere wichtige Effekte sind in Korrelation zum Immunsystem bekannt. Monozyten (Vorstufe der Makrophagen) bzw. Makrophagen (Zellen des Immunsystems) können
Vitamin-D-Rezeptoren ausschütten, wobei Calcitriol die Differenzierung von Monozyten zu Makrophagen fördert. Die aktivierten Makrophagen können sodann Calcidiol zu Calcitriol metabolisieren (Pietschmann, Willheim & Peterlik, 2003).
Willhelm et al. (1999) fanden heraus, dass Calcitriol verschiedene Effekte auf die Zytokin-Produktion (Zytokine regulieren Zellwachstum und Zelldifferenzierung) von Lymphozyten des peripheren Blutes hat. Dieser Einfluss legt die Vermutung nahe, dass es eine bedeutende Interaktion zwischen dem endokrinen System und dem Immunsystem gibt. Aktuelle Studien belegen positive Auswirkungen auf eine HIV-Erkrankung bei einer Vitamin-D Supplementation von 2000-3000 IU täglich. Durch die Aktivierung des Thrombomodulins (Schlüsselrolle bei der Blutgerinnungshemmung) besitzt Vitamin-D eine anti-thrombotische Wirkung und auch das Gehirn profitiert durch langzeitige Gabe von einer erhöhten neuronalen Dichte der mittleren Regionen des Hippocampus und einem verringertem Alterungsprozess (Bartl, 2013).
3.1.8 Risikogruppen, Ursachen und Folgen einer Mangelerscheinung
Eine Mangelerscheinung wird von der DGE als eine Calcidiol-Serumkonzentration von unter 25 - 30 nmol/l definiert (DGE, 2011). Die Vitamin-D Versorgung des Menschen wird von bis zu 80-90 % über das endogene System gedeckt. Da für die endogene Produktion von Vitamin-D Sonneneinstrahlung auf der Haut nötig ist, kommt es im Winter häufiger zu einem Vitamin-D-Mangel als im Sommer. Für die Wintermonate hat der Körper allerdings das fettlösliche Vitamin in unseren Fettzellen eingespeichert, sodass bei Bedarf im Winter das Vitamin-D wieder freigesetzt und verstoffwechselt werden kann. Personengruppen, welche sich zum Beispiel aus religiösen oder kulturellen Gründen vollständig bedecken, haben hierdurch ein erhöhtes Risiko an einem Vit- amin-D-Mangel zu leiden (BVL/BfArM, 2017).
Weitere Risikogruppen sind Pflegebedürftige, da sie oft nicht alleine an die frische Luft gehen können, dunkelhäutige Menschen, da der erhöhte Melamingehalt der Haut UVB Strahlen stärker abschirmt, ältere Menschen aufgrund der eingeschränkten Vitamin-D Synthese in der Haut und Säuglinge, welche aufgrund des noch nicht entwickelten UV- Schutzmechanismus nicht direktem Sonnenstrahlen ausgesetzt werden sollen (BVL/BfArM, 2017). Neben den genannten Faktoren sorgen auch Sonnenschutzmittel für eine verminderte Vitamin-D Produktion. Sonnenschutzmittel können die Synthese von Vitamin-D in der Haut um bis zu 99 % reduzieren (Holick, 2008).
Ein Vitamin-D Mangel kann bereits im Säuglings- und Kinderalter schwerwiegende Folgen haben. Dies äußert sich insofern, dass Knochen durch den Mangel nicht richtig mineralisiert werden können und somit weich und verformbar bleiben (Rachitis). Dies setzt sich im Erwachsenenalter fort, was zu Störungen des Knochenstoffwechsels, zum Beispiel Osteoporose und Osteomalazie, führt. (BfR, 2014).
3.1.9 Risikogruppen, Ursachen und Folgen einer Überversorgung
Eine Überversorgung wird durch das Tolerable Upper Intake Level [UL] definiert. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit [EFSA] empfiehlt für Vitamin-D folgenden UL (alle Vitamin-D-Quellen mit einbezogen):
Tab. 3: Alter und Vitamin-D Upper Intake Level (EFSA, 2012).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Durch Nahrungsergänzungsmittel oder angereicherte Lebensmittel kann eine Vit- amin-D-Hypervitaminose (Überdosierung von Vitamin-D) entstehen. Die Hypervitaminose entsteht bei 25-OH-D-Serumwerte > 400 nmol/l und hat zu Beginn uncharakteristische Symptome die unter anderem Übelkeit, Durchfall, später Verstopfung, Muskel- und Gelenkschmerzen, ein gestörtes Bewusstsein und in schweren Fällen Herzrhyth- musstörungen einschließen (BVL/BfArM, 2017).
Personengruppen, welche eine Furcht vor Mangelversorgung haben, oder bei unerfahrenen Verbrauchern, welche unbedacht schon eine sehr hohe Vitamin-D Zufuhr haben ist das Risiko eine zu hohe Menge an Vitamin-D zu sich zu nehmen gegeben. Neben der Hypervitaminose kann es auch zu einer Hypercalcämie kommen, welche durch Ablagerungen in Gefäßen und Geweben einen lebensbedrohlichen Ausgang haben kann (BVL/BfArM, 2017).
3.2 Colitis Ulcerosa
In diesem Abschnitt werden Colitis Ulcerosa definiert, Symptome erläutert und Diagnose sowie Therapie der Erkrankung beschrieben
3.2.1 Definition
Die Colitis Ulcerosa wird von Kucharzik, Koletzko, Kanngießer und Dignaß (2020) als eine multifaktoriell verursachte chronisch entzündliche Darmkrankheit mit noch nicht vollständig aufgeklärter Ätiopathogenese (Erklärungsmodell für Erkrankungen) definiert. Neben der Klassifizierung als chronisch entzündliche Darmkrankheit [CED] zählt sie zu den organspezifischen Autoimmunkrankheiten und betrifft als Zielorgan den Dickdarm (Horton-Hausknecht, 2009). Sie breitet sich kontinuierlich vom Rektum nach oral aus. Hierbei reicht der Verlauf von einer geringen Aktivität mit spröder, granulären Mukosa (Schleimhaut) mit reduzierter Gefäßzeichnung und mildem Erythem (Hautrötung) bis zu schweren Verlaufsformen mit spontanen, petchialen (punktförmigen) Blutungen auf (Maaser, 2019). In Deutschland tritt diese Darmerkrankung bei mindestens 150.000 Menschen auf, weltweit steigt der Inzidenzwert von CED seit den letzten Jahrzehnten kontinuierlich an (Kucharzik et al., 2020). Er liegt mittlerweile bei 5-24/100000 Personen pro Jahr, wobei der Wandel von Umweltfaktoren wie Hygiene und Ernährung ausschlaggebend ist (Adolph & Tilg, 2016). Um die optimalen Therapiemaßnahmen zu bestimmen, wird die Colitis Ulcerosa Erkrankung in verschiedene Klassen unterteilt. Diese Einteilung erfolgt anhand von zwei Aspekten. Einer der Aspekte beschreibt das Befallsmuster, wobei eine Prokitis (E1) auf das Rektum beschränkt ist. Die LinksseitenColitis (E2) ist auf die linke Flexur (Biegung) beschränkt und die Pancolitis (ausgedehnte Colitis, (E3)) ist über die linke Flexur hinaus anzufinden (Kucharzik et al., 2020). Der zweite Aspekt definiert die Krankheitsaktivität. Hier wird die Krankheit in leichte, mittlere und schwere Verlaufsformen eingeteilt, wobei es einige Besondere Verlaufsformen gibt. Können die eingesetzten Glukokortikoide (Steroidhormone) in Bezug auf eine Remissionsinduktion (Rückgang von Krankheitssymptomen) nicht innerhalb von drei Monaten reduziert werden, ohne dass ein Rezidiv (wiederholter Krankheitsausbruch) entsteht, spricht man von einem steroidabhängigen Verlauf (Gomollon et al., 2016). Der steroidfraktäre (nicht ansprechen auf Steroidhormontherapie) Verlauf ist nicht einheitlich definiert, wird aber allgemein als ein Krankheitsverlauf ohne Remission bei einer Standartdosis von Prednisolon (künstlicher Wirkstoff, ähnlich Cortisol) wahrgenommen (Kucharzik et al., 2020).
Eine besonders schwere Verlaufsform der Colitis ist die fulminante Colitis, welche stationär behandelt werden muss. Sie wird von Truelove und Witts (1955) durch blutige Durchfall-Stühle, begleitet von Fieber, einer Tachykardie (Herzrasen) und einer höher- gradigen Anämie (Blutarmut) definiert.
3.2.2 Symptome
Häufig auftretende Symptome sind vor allem blutige Diarrhö (Durchfall) (> 90 %), krampfartige Schmerzen (Tenesmen > 70 %) im linken unteren bzw. bei einer Pancolitis im gesamten Kolonbereich und imperativer Stuhldrang (> 70 %) (Park et al., 2007). Durch die Entzündung im Kolon (mittlerer Abschnitt des Dickdarms) und die häufig auftretende Diarrhö kann es zu einem Nährstoffmangel kommen. Neben einem Mangel an Eisen (30-70 %), 25-OH-Vitamin-D (40-60 %) und Folsäure (5-10 %) herrscht bei 20-30 % der erkrankten Personen ein Zink- bzw. Selenmangel (Kucharzik et al., 2020). Diese Mängel haben schwerwiegende Folgen für die Personen und beeinflussen die Colitis Erkrankung ebenfalls negativ. Durch das Zusammenspiel der verschiedenen negativen Effekte können zudem extra intestinale (Darmexterne) Manifestationen entstehen, zum Beispiel durch einen Eisenmangel auftretende Müdigkeit, Schlafstörungen, Rest- less-Legs-Syndrom, Aufmerksamkeitsdefiziten, Unzufriedenheit, Unruhe oder weiblicher Unfruchtbarkeit (Dignass et al., 2015). Weniger häufig treten abdominelle Raumforderung (Raumforderung im Bauch), Dünndarmileus (komplette oder teilweise Störung des Weitertransportes von Darminhalten) und Kolonobstuktion (Passagenbehinderung des Magen-Darm-Traktes) auf (Baumgart, 2009). Johannson et al. (2014) stellten fest, dass Patienten, die an einer aktiven Colitis leiden, eine Darmschleimwand besitzen, welche um 40 % bakterien-durchlässiger ist.
3.2.3 Diagnose
Bei der Diagnostik einer Colitis Ulcerosa bedarf es der Interpretation mehrerer Faktoren. Dabei ist die Diagnose eine Kombination aus klinischen, biochemischen, endoskopischen und histologischen Parametern sowie Stuhluntersuchungen und kann in verschiedene Teilbereiche gegliedert werden (Maaser et al., 2019). Bei der Eingangsanamnese beziehungsweise bei einem aktuellen Schub muss eine infektiöse Ursache ausgeschlossen werden. Neben den pathogenen (krankheitsverursachende) Keimen müssen ebenfalls Antigene und Toxine berücksichtigt werden, unter Umständen mit einer Anlage einer Kultur oder PCR-Nachweis (DNA-Vervielfältigung). Verläuft die Krankheit therapiefraktär, sollte eine Zytomegalie-Reaktivierung einer Zytomegalievirus-Infektion (Infektionskrankheit, welche lebenslang im Körper verbleibt) ausgeschlossen werden (Kucharzik et al., 2020).
Bei einer hohen Druckempfindlichkeit des Abdomens (Bauch) in Verbindung mit Fieber und peritonealer Reizung (Reizung des Bauchfells) ist die Wahrscheinlichkeit eines pro- gnostisch ungünstigeren Verlaufs der Colitis mit Entwicklung einer fulminanten Colitis einschließlich eines toxischen Megakolons (Erweiterung des Dickdarms) wahrscheinlich (Kucharzik et al., 2020). Bei einer weniger aktiven und schwächer ausgeprägten Colitis kann eine körperliche Untersuchung jedoch auch unauffällig sein.
In der Labordiagnostik wird die Verlaufskontrolle über die Messung von Entzündungsmarkern gesteuert. Entzündungsmarker deuten auf eine Krankheit hin, bei Colitis Ulcerosa kann beispielsweise das fäkale Calprotecin mit einem Wert von < 150-200 gg/g Stuhl auf eine Colitis Remission hinweisen (Kucharzik et al., 2020).
Jährliche Screenings sollen vor dem häufig auftretenden Eisenmangel durch Beurteilung des Blutbilds, Ferritinwert und Tranferrinsättigung schützen (Kucharzik et al., 2020).
Die eindeutige Einteilung der Colitis geschieht im Bereich der Endoskopie (Betrachtung der Hohlorgane und Körperhöhlen mittels Endoskop). Zur Klassifikation des Schweregrades stehen verschiedene objektive und subjektive Scoring-Systeme zur Verfügung. Trotz einer eingeschränkten Aussagekraft durch subjektives Empfinden hilft es die Einteilung den Patientenfortschritt im Laufe der Zeit zu überwachen (Maaser et al., 2018).
Tab. 4: Klassifikationssysteme der Colitis Ulcerosa (Paine, 2014 ; Alcalá et al., 2004; Travis, et al., 2012; Mathur 2017, Walmsley, Ayres, Pounder & Allan, 1998; Jauregui-Amezaga et al., 2017).
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
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- Citar trabajo
- Anónimo,, 2021, Die Auswirkungen von Vitamin-D3 auf die Autoimmunkrankheit Colitis Ulcerosa, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1366544
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