The importance of vitamin D3 for the body and the eye

Vitamin D ist ein fettlösliches Vitamin, ebenso wie Vitamin A, E und K. Dies bedeutet, dass um über die Nahrung gut vom Körper aufgenommen zu werden, sie in Kombination mit Fett eingenommen werden müssen. Ihre Einlagerung im Körper findet im Fett- und Muskelgewebe statt. Zu den wichtigsten Formen gehören Vitamin D2 und Vitamin D3. Letzteres kann vom Körper besser aufgenommen, gelagert und verwertet werden.¹ Beide werden hauptsächlich (80 - 90 %) in der Haut mit Hilfe von UV-B-Strahlung des Sonnenlichts gebildet sowie anteilig über die Nahrung aufgenommen.

Das biologisch aktive Vitamin-D-Hormon, 1,25-Dihy­droxyvitamin D (auch Calcitirol), fördert unter anderem die Resorption von Calcium und Phosphat aus dem Darm und stellt diese für die Knochenmineralisierung bereit.² Das endokrine Vitamin-D-System besitzt einen umfassenden und noch nicht vollständig untersuchten Wirkungsmechanismus.

Mit gezielter, künstlicher Deletion (Form der Genmutation) des Vitamin-D-Rezeptors (VDR) konnte die Wirkung eines Vitamin-D-Mangels bei Mäusen untersucht werden. Der VDR wurde in Organen entdeckt, die bis dahin mit Vitamin-D nicht in Zusammenhang gebracht wurden. Das Ergebnis ist, dass etwa 3 % des Genoms von Mäusen sowie Menschen direkt und/oder indirekt mit dem endokrinen Vitamin-D-­System interagiert.³

Vitamin D steuert im Körper zahlreiche biologische Prozesse darunter Zellwachstum, Angiogenese (Entstehung neuer Blutgefäßabzweigungen, aus bereits bestehenden Gefäßen, was z.B. eine Rolle bei Diabetischer Retinopathie spielt) sowie die Modulation des Immunsystems ⁴ und des Herz-Kreislauf-Systems.⁵ In der Bauchspeicheldrüse beeinflusst das Vitamin D die vorhandenen Betazellen, die das blutzuckersenkende Insulin produzieren, positiv. Dies reduziert das Risiko der Entwicklung eines Diabetes Typ 2.⁶

Die Gabe des Vitamin D Hormons 1,25(OH)2D bietet vermutlich aufgrund seiner antiangiogenen und antiinflammatorischen Aktivität einen Schutz vor der Entwicklung einer diabetischen Retinopathie. Im Experiment konnte bei Ratten die Expression von VEGF und TGF-β im Netzhautgewebe gehemmt werden.⁷ In dem Modell zeigte Vitamin D eine Schutzwirkung vor strukturellen Veränderungen der retinalen Netzhaut, gemessen an der Anzahl der Ganglienzellen.⁸ Zurückzuführen ist dies auf die Hemmung der Apoptose (durch Genexpression gesteuerter Zelltod) und Verringerung der Permeabilität der Netzhautgefäße.⁹

Ein Vitamin-D-Mangel bewirkt bei empfänglichen Immunsystemen eine erhöhte Empfindlichkeit sowohl gegenüber Autoimmunerkrankungen, wie entzündlichen Darmerkrankungen und Multiple Sklerose als auch Typ-1-Diabetes.³

[1] Tripkovic, L., Wilson, L.R., Hart, K., Johnsen, S., de Lusignan, S., Smith, C.P., Bucca, G., Penson, S., Chope, G., Elliott, R., et al. (2017). Daily supplementation with 15 μg vitamin D 2 compared with vitamin D 3 to increase wintertime 25-hydroxyvitamin D status in healthy South Asian and white European women: a 12-wk randomized, placebo-controlled food-fortification trial. Am. J. Clin. Nutr. 106, 481–490.

[2] Robert Koch Institut (2019). Antworten des Robert Koch-Instituts auf häufig gestellte Fragen zu Vitamin D, https://www.rki.de/SharedDocs/FAQ/Vitamin_D/Vitamin_D_FAQ-Liste.html. Referencing: 05 Dezember 2021.

[3] Bouillon, R., Carmeliet, G., Verlinden, L., van Etten, E., Verstuyf, A., Luderer, H.F., Lieben, L., Mathieu, C., and Demay, M. (2008). Vitamin D and Human Health: Lessons from Vitamin D Receptor Null Mice. Endocr. Rev. 29, 726–776.

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[6] S. Klapdor, S., Bahlo, M., Klapdor, R. (2014). Möglichkeiten und Ergebnisse einer oralen Vitamin D-Supplementation für Patienten mit Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse - ein neues Konzept setzt sich durch. Poster presentation. Tumor Biol. 35, 33–50.

[7] Ren, Z., Li, W., Zhao, Q., Ma, L., and Zhu, J. (2012). The impact of 1,25-dihydroxy vitamin D3 on the expressions of vascular endothelial growth factor and transforming growth factor-β1 in the retinas of rats with diabetes. Diabetes Res. Clin. Pract. 98, 474–480.

[8] Lu, L., Lu, Q., Chen, W., Li, J., Li, C., and Zheng, Z. (2018). Vitamin D 3 Protects against Diabetic Retinopathy by Inhibiting High-Glucose-Induced Activation of the ROS/TXNIP/NLRP3 Inflammasome Pathway. J. Diabetes Res. 2018, 1–11.

[9] Skowron, K., Pawlicka, I., and Gil, K. (2018). Folia Medica Cracoviensia. LVIII,2, 103-118.