- DAZ.online
- DAZ / AZ
- DAZ 31/2012
- Diabetes und Vitamin D
Diabetes-Prophylaxe
Diabetes und Vitamin D
Vitamin-D-Mangel (25-OH-D: ≤ 20 ng/ml) und Vitamin-D-Insuffizienz (25-OH-D: 21 – 29 ng/ml) zählen zu den häufigsten Gesundheitsproblemen unserer Zeit. Nach aktuellen Studien dürfte eine unzureichende Versorgung mit Vitamin D nicht nur die allgemeine und die kardiovaskuläre Mortalität erhöhen, sondern auch ein wichtiger ätiologischer Faktor bei der Pathogenese zahlreicher chronischer Erkrankungen wie Diabetes mellitus Typ 1 und Typ 2 sein [1, 2].
Vitamin-D-Mangel und Typ-1-Diabetes
Sowohl In-vitro- als auch In-vivo-Studien belegen, dass Vitamin D in seiner hormonaktiven Form 1,25-(OH)2 -D (Calcitriol) in der Lage ist, die Zerstörung der Insulin-produzierenden Betazellen im Pankreas zu verhindern und somit die Prävalenz des Typ-1-Diabetes, der durch eine Autoimmunreaktion ausgelöst wird, zu verringern. Dies dürfte überwiegend auf der immunmodulierenden Wirkung des 1,25-(OH)2-D auf die Immunantwort der T-Helfer(Th)-Zellen und der Suppression von proinflammatorischen Zytokinen wie TNF-α beruhen.
Die 25-OH-D- und 1,25-(OH)2-D-Spiegel korrelieren invers mit der Produktion von TNF-α. TNF-α beeinträchtigt die Insulinsekretion und fördert die Insulinresistenz. 1,25-(OH)2 -D scheint die Th2-Immunantwort zu begünstigen und somit einer Zytokin-induzierten Zerstörung von Inselzellen des Pankreas entgegenzuwirken. Eine Normalisierung des Vitamin-D-Status könnte bei Diagnose eines Typ-1-Diabetes dazu beitragen, die noch vorhandenen Betazellen vor der weiteren Zerstörung zu schützen [1, 3, 6].
In einer finnischen Kohortenstudie mit 12.058 Kindern wurde der Einfluss der Supplementierung von Vitamin D im ersten Lebensjahr auf die Diabetesinzidenz über einen Zeitraum von 30 Jahren verfolgt. Dabei zeigte sich, dass Neugeborene, denen im ersten Lebensjahr täglich 2.000 I.E. Vitamin D zur Rachitis-Prophylaxe gegeben wurden, im Vergleich zu denjenigen mit geringer dosierten Supplementen ein 78% niedrigeres Risiko für Diabetes mellitus Typ 1 hatten. Kinder, bei denen im ersten Lebensjahr Rachitis auftrat, hatten im Vergleich zu nicht erkrankten Kindern ein 3-fach höheres Risiko für Typ-1-Diabetes [4]. In einer Metaanalyse von vier Fall-Kontroll-Studien war das Risiko für Typ-1-Diabetes bei Säuglingen, die ein Vitamin-D-Supplement erhielten, im Vergleich zu denen, die kein Vitamin D bekamen, um 29% verringert (Odds Ratio 0,71; 95%-KI 0,60 bis 0,84).
In einer randomisierten, kontrollierten Studie, an der 35 Erwachsene mit einem latenten Autoimmun-Diabetes (LADA) teilnahmen, führte die zusätzliche Therapie mit 1α-OH-D (Alfacalcidol) zu einem höheren Anstieg der C‑Peptid-Plasmaspiegel im nüchternen Zustand als die alleinige Therapie mit Insulin. Die Sekretion des C-Peptids erfolgt im stöchiometrischen Verhältnis zu Insulin und spiegelt daher die endogene Insulinsekretion wider. Die Ergebnisse dieser Studie lassen vermuten, dass die Kombination von Insulin mit 1α-OH-D bei Patienten mit LADA die Betazell-Restfunktion im Pankreas erhalten kann [6].
Vitamin-D-Mangel und Typ-2-Diabetes
Diabetes mellitus Typ 2, Adipositas und Vitamin-D-Mangel sind pandemische Erkrankungen unserer Zeit, von denen weltweit Millionen von Menschen betroffen sind. Zwei aktuelle Studien bestätigen erneut die verhängnisvolle Beziehung zwischen Vitamin-D-Mangel und Typ-2-Diabetes [7].
Die Pathogenese des Typ-2-Diabetes beinhaltet sowohl eine Dysfunktion der Betazellen als auch eine Insulinresistenz. Verschiedene Studien geben Hinweise darauf, dass ein Mangel an Vitamin D als pathogenetischer Faktor für Typ-2-Diabetes und das metabolische Syndrom gezählt werden muss, da ein Vitamin-D-Mangel (25-OH-D: ≤ 20 ng/ml) die Insulinresistenz erhöht und die Insulinsekretion der Betazellen im Pankreas verringert. Zwischen dem 25-OH-D-Status und der Diabetes-Prävalenz, der Glucosekonzentration im Blut und der Insulinresistenz besteht eine inverse Relation [8, 9]. Dabei spielt auch die Suppression des proinflammatorischen Zytokins TNF-α wiederum eine wesentliche Rolle. Bei Gesunden findet sich eine inverse Korrelation zwischen dem Blutspiegel des TNF-α und der Glucoseoxidation und Glucoseelimination (Tab. 1).
Tab. 1: Einfluss von 1,25-(OH) 2 -D (Calcitriol) auf den Insulin- und Glucosestoffwechsel | |
Bauchspeicheldrüse |
Produktion, Ausschüttung und zelluläre Verwertung von Insulin↑ |
Betazellen |
Insulinempfindlichkeit↑, Glucosetoleranz↑, Insulinresistenz↓ |
Glykosylierung |
Eiweißverzuckerung↓, Bildung gefäß- und nervenschädigender AGEs↓ |
Immunsystem |
Bildung von entzündungsfördernden Substanzen wie TNF-α↓ |
Blutlipide |
Cholesterin- und Triglyceridspiegel↓, LDL -Oxidation↓,
Wirksamkeit von Cholesterinsenkern↑
|
Kreislaufsystem |
Entzündungsneigung in den Blutgefäßen↓, Lipidablagerungen in der Gefäßwand↓, Bildung gefäßschützender Substanzen (z. B. IL -10)↑, Elastizität der Gefäßwand↑, Blutdruck↓ |
In einer randomisierten, Placebo-kontrollierten Studie mit insulinresistenten südasiatischen Frauen (Alter: 23 – 68 Jahre), die im Median einen 25-OH-D-Ausgangswert von < 10 ng/ml aufwiesen, führte die tägliche Supplementierung von 4.000 I.E. Vitamin D zu einer signifikanten Verbesserung der Insulinsensitivität und Reduktion der Insulinresistenz (p = 0,003 bzw. p = 0,02). Die Insulinresistenz nahm insbesondere dann ab, wenn die 25-OH-D-Spiegel über 32 ng/ml (= 80 nmol/l) anstiegen. Optimal für die Verbesserung der Insulinresistenz waren 25-OH-D-Spiegel von 32 bis 47,6 ng/ml (= 80 – 119 nmol/l) [10].
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass der Nutzen einer Vitamin-D-Supplementierung zur Verbesserung der Insulinresistenz vom basalen 25-OH-D-Status abhängt. Von der Vitamin-D-Supplementierung profitieren insbesondere Patienten mit einem ausgeprägten Vitamin-D-Mangel. Nach den aktuellen Erkenntnissen sollte der 25-OH-D-Spiegel im Serum bei 30 bis 60 ng/ml (= 75 – 150 nmol/l) liegen. Diese Referenzwerte gelten sowohl für Erwachsene als auch für Kinder. 25-OH-D-Spiegel über 40 ng/ml sind notwendig, um einen sekundären Hyperparathyreoidismus zu vermeiden [1, 9].
Die Ergebnisse zweier aktueller Studien aus Australien und Schweden erhärten nun erneut die Evidenz zwischen einem Vitamin-D-Mangel und dem Risiko für das Metabolische Syndrom sowie der Progression vom Prädiabetes zum manifesten Typ-2-Diabetes.
In einer prospektiven Studie wurde die Assoziation des 25-OH-D-Spiegels mit der Inzidenz des Metabolischen Syndroms bei 4164 australischen Erwachsenen (Alter ± 50 Jahre) erfasst. Dabei wurden von allen Studienteilnehmern neben dem Taillenumfang auch die klassischen Risikofaktoren des Metabolischen Syndroms erfasst. Nach fünf Jahren Follow-up beobachteten die Wissenschaftler bei den Studienteilnehmern mit einem 25-OH-D-Spiegel < 18 ng/ml bzw. 18 – 23 ng/ml eine signifikant erhöhte Wahrscheinlichkeit, am Metabolischen Syndrom zu erkranken (Odds ratio 1,74 bzw. 1,41), als bei den Studienteilnehmern mit einem guten Vitamin-D-Status (25-OH-D: > 34 ng/ml). Sie schlussfolgerten daraus, dass bei australischen Erwachsenen ein Vitamin-D-Mangel (25-OH-D: ≤ 20 ng/ml) sowie eine Vitamin-D-Insuffizienz (25-OH-D: 21 – 29 ng/ml) mit signifikant erhöhten Risiken für das Metabolische Syndrom (p < 0,01), für Insulinresistenz (p < 0,01), für einen hohen Taillenumfang (p < 0,001) sowie für erhöhte Glucose- und Triglycerid-Spiegel (p < 0,01) assoziiert sind [11].
Die Ergebnisse einer weiteren prospektiven Studie liefern zusätzlich aussagekräftige Ergebnisse dafür, dass ein Vitamin-D-Mangel die Progression eines Prädiabetes zum Typ-2-Diabetes beschleunigt. Die Wissenschaftler untersuchten hierbei die Glucosetoleranz und 25-OH-D-Spiegel von 980 Frauen und 1398 Männern (Alter: 35 – 56 Jahre), bei denen vor Studienbeginn kein Typ-2-Diabetes vorlag. Nach acht bis zehn Jahren Follow-up wurden die Studienteilnehmer mit Prädiabetes oder Typ-2-Diabetes mit Alters- und Geschlechts-korrelierten Kontrollen verglichen, die eine normale Glucosetoleranz aufwiesen. Nach Bereinigung von potenziellen Störvariablen hatten die männlichen Studienteilnehmer mit den höchsten 25-OH-D-Spiegeln (4. Quartile) gegenüber denjenigen mit den niedrigsten 25-OH-D-Spiegeln (1. Quartile) ein um 48% verringertes Risiko für die Progression vom Prädiabetes zum Typ-2-Diabetes (OR 0,52; 95%-KI 0,30 bis 0,90). Bei Frauen und Männern, die zu Studienbeginn einen Prädiabetes aufwiesen, war pro Anstieg des 25-OH-D-Spiegels um 4 ng/ml (= 10 nmol/l) eine bemerkenswerte 25%ige Reduktion der Typ-2-Diabetes-Inzidenz nachweisbar [12].
Die Ergebnisse dieser Studien stimmen mit denen einer prospektiven Studie aus Schweden mit 24.098 Frauen überein, in der die Frauen mit der höchsten Sonnenlichtexposition ein um 30% verringertes Risiko für einen Diabetes mellitus Typ 2 hatten [13].
Vitamin-D-Mangel bei Kindern erhöht das Diabetesrisiko
In Deutschland werden zunehmend mehr Kinder und Jugendliche mit Typ-2-Diabetes diagnostiziert. Zahlen zur Häufigkeit des Typ-2-Diabetes in dieser Altersgruppe wurden kürzlich in einer Studie in Südbayern erhoben. In einer Gruppe von 520 stark übergewichtigen Kindern und Jugendlichen im Alter zwischen 9 und 20 Jahren fand sich bei 6,7% ein Hinweis auf eine Störung der Glucosetoleranz, und bei 1,5% lag bereits ein Typ-2-Diabetes vor [14].
Nach den Ergebnissen großer deutscher Studien ist die Vitamin-D-Versorgung bei den meisten Kindern und Jugendlichen mangelhaft. In einer repräsentativen Stichprobe des Kinder- und Jugendgesundheitssurveys (KiGGS) hatten unter den Kleinkindern im Alter bis 2 Jahren die Mädchen durchschnittlich einen 25-OH-D-Spiegel von 23 ng/ml und die Jungen von 24,5 ng/ml. Alarmierend ist, dass der Vitamin-D-Spiegel mit zunehmendem Alter unter den Kindern und Jugendlichen abnimmt. Jungen im Alter von 14 – 17 Jahren und Mädchen im Alter von 11 – 13 Jahren weisen mit 14,2 ng/ml bzw. 13,7 ng/ml die niedrigsten Vitamin-D-Spiegel auf. Auch wurden deutliche saisonale Unterschiede der 25-OH-D-Spiegel beobachtet mit dem niedrigsten Durchschnittswert im Februar (10,56 ng/ml) und dem höchsten im August (24,16 ng/ml).
Bei Kindern mit Migrationshintergrund liegt der Durchschnittswert (13,4 ng/ml) deutlich unter dem der Kinder ohne Migrationshintergrund (16,7 ng/ml). Legt man einen Grenzwert des 25-OH-D-Spiegels von 20 ng/ml zugrunde, so liegt bei 62% der 3- bis 17-Jährigen Nicht-Migranten und bei 76% der Migranten ein Vitamin-D-Mangel vor. Des Weiteren zeigten sich, wie zu erwarten war, bei adipösen und übergewichtigen Kindern und Jugendlichen deutlich niedrigere 25-OH-D-Spiegel als bei normalgewichtigen [15 – 17].
Die ersten Untersuchungen an übergewichtigen Kindern bekräftigen, dass ein Vitamin-D-Mangel im Kindesalter das Risiko für die Entwicklung einer Insulinresistenz sowie des Metbolischen Syndroms und Typ-2-Diabetes fördert [18].
Vitamin-D-Mangel steigert die Mortalität beim Metabolischen Syndrom
Ein Vitamin-D-Mangel (25-OH-D: ≤ 20 ng/ml) scheint nach den aktuellen Daten nicht nur die Progression vom Prädiabetes zum manifesten Typ-2-Diabetes zu steigern, sondern hat beim Metabolischen Syndrom auch einen Einfluss auf die Mortalität: In der Ludwigshafener LURIC-Studie, an der 1801 Patienten mit Metabolischem Syndrom teilnahmen (Durchschnittsalter 63,5 Jahre, Frauenanteil 30,2%), war ein guter Vitamin-D-Status (25-OH-D: ≥ 30 ng/ml) gegenüber einem schweren Vitamin-D-Mangel (25-OH-D: < 10 ng/ml) mit einer 75%igen Reduktion der Gesamtsterblichkeit und einer 66%igen Reduktion der kardiovaskulären Mortalität in knapp zehn Jahren verbunden (Abb. 1 und 2). Patienten mit einem guten Vitamin-D-Status hatten gegenüber denjenigen mit einem schweren Vitamin-D-Mangel ein um 85% bzw. 76% reduziertes Mortalitätsrisiko durch plötzlichen Herztod bzw. Herzinsuffizienz.
Selbst wenn Patienten mit Typ-2-Diabetes aus der Analyse herausgenommen wurden, wiesen diejenigen mit einem optimalen Vitamin-D-Status im Vergleich zu denen mit einem schweren Vitamin-D-Mangel eine um 64% reduzierte Gesamtmortalität auf [19].
Fazit
Dem Vitamin-D-Mangel sollte in der ärztlichen und pharmazeutischen Praxis größere Aufmerksamkeit als bisher geschenkt werden.
Die Vitamin-D-Versorgung kann in jeder Hausarztpraxis durch die einfache labordiagnostische Erfassung des 25-OH-D-Status im Serum objektiviert werden.
Diabetiker scheinen im Hinblick auf ihren Stoffwechsel und ihr erhöhtes Mortalitätsrisiko im besonderen Maße von Vitamin D zu profitieren.
Grundsätzlich sollte das Problem des Vitamin-D-Mangels auch in der Kinderheilkunde ernster genommen werden als bisher.
Neben einer gesunden Ernährung und regelmäßiger körperlicher Aktivität spielt auch ein gesunder Vitamin-D-Status bei Kindern für die Prävention von Wohlstandskrankheiten eine wichtige Rolle.
Literatur[1] Holick MF. Vitamin D deficiency. N Engl J Med 2007; 357(3):266 – 281.[2] Melamed ML, et al. 25-hydroxyvitamin D levels and the risk of mortality in the general population. Arch Intern Med 2008; 168(15):1629 – 1637.[3] Pozzilli P, et al. IMDIAB group. Low levels of 25-hydroxyvitamin D3 and 1,25-dihydroxyvitamin D3 in patients with newly diagnosed type 1 diabetes. Horm Metab Res 2005; 37:680 – 683.[4] Hyppönen E, et al. Intake of vitamin D and risk of type 1 diabetes: a birth cohort study. Lancet 2001; 358(9292): 1500 – 1503.[5] Zipitis CS, Akobeng AK. Vitamin D supplementation in early childhood and risk of type 1 diabetes: a systematic review and meta-analysis. Arch Dis Child 2008; 93(6): 512 – 517.[6] Li X, et al. Protective effects of 1-alpha-hydroxyvitamin D3 on residual beta-cell function in patients with adult-onset latent autoimmune diabetes (LADA). Diabetes Metab Res Rev 2009; 25(5):411 – 416.[7] Holick MF. Nutrition: D-iabetes and D-eath D-efying vitamin D. Nat Rev Endocrinol 2012; 8(7):388 – 390. [8] Mathieu C, et al. Vitamin D and diabetes. Diabetologia 2005; 48(7):1247 – 1257.[9] Gröber U, Holick MF. Vitamin D: Die Heilkraft des Son- nenvitamins. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft (im Druck).[10] von Hurst PR, Stonehouse W, Coad J. Vitamin D supplementation reduces insulin resistance in South Asian women living in New Zealand who are insulin resistant and vitamin D deficient – a randomised, placebo-controlled trial. Br J Nutr 2010; 103(4):549 – 555.[11] Gagnon C, et al. Low serum 25-hydroxyvitamin D is associated with increased risk of the development of the metabolic syndrome at five years: results from a national, population-based prospective study (The Australian Diabetes, Obesity and Lifestyle Study: AusDiab). J Clin Endocrinol Metab 2012; 97(6):1953 – 1961.[12] Deleskog A, et al. Low serum 25-hydroxyvitamin D level predicts progression to type 2 diabetes in individuals with prediabetes but not with normal glucose tolerance. Diabetologia 2012; 55(6):1668 – 1678.[13] Lindqvist PG, Olsson H, Landin-Olsson M. Are active sun exposure habits related to lowering risk of type 2 diabetes mellitus in women: a prospective cohort study? Diabetes Res Clin Pract 2010; 90(1):109 – 114.[14] Wabitsch M, et al. Type 2 diabetes mellitus and impaired glucose regulation in obese German children and adolescents. Int J Obes Relat Metab Disord 2004, 28:303 – 313. [15] Thierfelder W, et al. Biochemische Messparameter im Kinder- und Jugendgesundheitssurvey (KiGGS). Bundesgesundheitsbl Gesundheitsforsch Gesundheitsschutz 2007; 50(5-6):757 – 770.[16] Wabitsch M, Koletzko B, Moß A. Vitamin-D-Versorgung im Säuglings-, Kindes- und Jugendalter. Monatsschr Kinderheilkd 2011;1 – 7.[17] Hintzpeter B, et al. Higher prevalence of vitamin D deficiency is associated with immigrant background among children and adolescents in Germany. J Nutr 2008; 138(8): 1482 – 1490.[18] Buyukinan M, et al. The relation of vitamin D deficiency with puberty and insulin resistance in obese children and adolescents. J Pediatr Endocrinol Metab 2012; 25(1-2): 83 – 87.[19] Thomas GN, et al. Vitamin D levels predict all-cause and cardiovascular disease mortality in subjects with the metabolic syndrome: the Ludwigshafen Risk and Cardiovascular Health (LURIC) Study. Diabetes Care 2012; 35(5): 1158 – 1164.
Autoren
Uwe Gröber,
Akademie & Zentrum für Mikronährstoffmedizin,
Zweigertstraße 55, 45130 Essen
www.mikronaehrstoff.de
Prof. Dr. med. Klaus Kisters,
Medizinische Klinik I, St. Anna Hospital
Hospitalstraße 19, 44649 Herne
www.annahospital.de
DAZ 2012, Nr. 31, S. 52
0 Kommentare
Das Kommentieren ist aktuell nicht möglich.