Vitamin D und das Immunsystem

 

Vitamin D und das Immunsystem

Vitamin D und das Immunsystem: Kann Vitamin D das Immunsystem stärken? Verhindert Vitamin D Autoimmunerkrankungen? Vitamin D und seine Rolle in der Immunabwehr.

Inhalt

  • Stärkt Vitamin D das Immunsystem?
  • Kann Vitamin D Erkältung und Grippe vorbeugen?
  • Verhindert Vitamin D die Entstehung von Autoimmunkrankheiten?

Vitamin D stärkt und kontrolliert das Immunsystem

Die zentrale Rolle, die Vitamin D in der Ausbildung, Aktivierung und Steuerung des Immunsystems spielt, ist eine recht junge Entdeckung und einer der spannendsten Aspekte der aktuellen Vitamin-D-Forschung. (1) Noch immer sind die genauen Zusammenhänge nicht völlig erforscht, immer klarer wird aber: Vitamin D ist ein zentrales Element des Immunsystems und unverzichtbar für unsere Abwehrkräfte.

Vitamin D beeinflusst und steuert sowohl das angeborene, als auch des adaptive Immunsystem.

Im angeborenen Immunsystem regt Vitamin D die Produktion von körpereigenen Abwehrstoffen wie Cathelicidin und Defensin an, die eine antivirale und antibakterielle Wirkung haben. Proteinen. Zudem stimuliert es die Zerstörung von Krankheitserregern, durch Makrophagen (Fresszellen).

Im adaptiven Immunsystem hat Vitamin D eine antientzündliche Wirkung, indem es die  TH1 und TH17  Zellen reduziert und die Entstehung von TH2 Zellen und regulativen T-Zellen anregt.  Dies sorgt auch dafür, dass Autoimmunerkrankungen vermieden werden, da diese Mechansisem einerseits Überreaktionen verhinden und durch die Bildung von Antikörpern andererseits dafür sorgen, dass Krankheitserreger gezielter bekämpft werden können.

Vitamin D ist somit wichtig für die Bekämpfung akuter Krankheiten und verhindert gleichzeitig die Entstehung von Autoimmunerkrankungen und chronischen Entzündungen. (2)

Mit Vitamin D das Immunsystem stärken

Das Vitamin-D-Hormon Calcitriol wirkt im Immunsystem als ein wichtiger Botenstoff der die Aktivitäten der Immunzellen steuert. An der Oberfläche aller Immunzellen finden sich herzu spezielle Vitamin-D-Rezeptoren, an die das Vitamin D andockt und so bestimmte Immun-Prozesse in Gang setzt.

Erkennt das Immunsystem einen Erreger, wandeln die Immunzellen eigenständig  vermehrt Vitamin D von der Speicherform 25-OH-Vitamin-D3 zu aktivem Vitamin D3 um, welches sich dann an die Rezeptoren der Immunzellen bindet und die Immunantwort des Körpers steuert. Vitamin D hat dabei eine vielschichtige Rolle

  1. Es sorgt für die Ausschüttung von körpereigenen Abwehrstoffen
  2. Es moduliert die Immunantwort, um chronische Entzündungen zu verhindern
  3. Es moduliert die Empfindlichkeit des Immunsystems

Vitamin D wird deshalb al ‘Immunmodulator’: Es stärkt das Immunsystem einerseits, reguliert aber die Immunantwort auch so, dass sie nicht überhand nimmt und chronische Entzündungen oder Autoimmunreaktionen sich gegen den eigenen Körper richten. (8)

Vitamin D und die Bildung des Immunsystems

Eine besondere Bedeutung kommt Vitamin D offenbar auch bei der Ausbildung des Immunsystems im Mutterleib und in den ersten Lebensjahren zu.

Eine gute Vitamin-D-Versorgung im Mutterleib senkt laut verschiedener Studien das Risiko, an chronischen Krankheiten zu erkranken, insbesondere senkt es das Risiko für Asthma und Allergien (24) und diverse Atemwegsprobleme (25). Auch für Autoimmunerkrankungen gilt ein Vitamin-D-Mangel während der Kindheit heute als zentraler Risikofaktor. (38)

Eine gute Vitamin-D-Versorgung im Mutterleib ist auch verantwortlich für die Ausbildung der sogenannten invarianten natürlichen T-Killerzellen (iNKT), die eine zentrale Rolle im Immunsystem spielen. Fehlt Vitamin D während wichtiger Entwicklungsphasen, können keine iNKT-Zellen gebildet werden. Dies prägt das Kind für das ganze Leben, denn dieser Schritt kann aktuellen Tierstudien zufolge später vermutlich nicht mehr aufgeholt werden und führt zu einem lebenslang nur eingeschränkt funktionsfähigen Immunsystem. (26)

Mütter sollten deshalb besonders dringend auf einen ausreichenden Vitamin-D-Spiegel während der Schwangerschaft achten. Bei im Winter geborenen Babys ist eine Gabe von Vitamin D nach der Geburt sinnvoll, um eine natürliche Entwicklung des Immunsystems zu ermöglichen.

Das ist wichtig

  • Vitamin D steuert und moduliert das Immunsystem.
  • Vitamin D ist wichtig für eine funktionierende Immunabwehr.
  • Vitamin D verhindert Autoimmunerkrankungen und chronische Entzündungen.
  • Besonders im Winter ist Vitamin D wichtig zum Schutz vor Grippe und Erkältungen.

Angeborene und adaptive Immunabwehr

Das Immunsystem des Menschen besteht aus zwei Teilen

  1. das angeborene oder unspezifische Immunsystem und
  2. das erworbene oder adaptive Immunsystem.

Das angeborene (unspezifische) Immunsystem dient zur unmittelbaren und schnell reagierenden Abwehr von Bakterien, Viren, Pilzen und Parasiten: Innerhalb weniger Minuten erkennt und bekämpft es eindringende Pathogene und macht sie unschädlich. Entscheidend ist dabei die Fähigkeit des Immunsystems, zwischen fremden Zellen  und eigenen Zellen zu unterscheiden. Das angeborene Immunsystem verfügt dafür über angeborene Rezeptoren, die Pathogene anhand charakteristischer Strukturen erkennen können. Diese speziellen Rezeptoren auf der Oberfläche der Immuntellen tasten die Zellen ab und erkennen körperfremde Pathogene anhand ihrer spezifischen Oberflächenbeschaffenheit  (Pathogen-assoziierte molekulare Muster, engl. PAMP)  Solche Rezeptoren, die in der Lage sind PAMPs zu erkennen, werden als  mustererkennende Rezeptoren (pattern recognition receptors, PRRs) bezeichnet. Eine besonders wichtige Rolle kommt dabei den Toll-like Rezeptoren (TLRs) zu. Erkennen diese Rezeptoren einen Krankheitserreger, so fährst die Zelle die Produktion von aktivem Vitamin D hoch, was zu einer vermehrten Bildung von körpereigenen Abwehrstoffen führt.

Das erworbene (adaptive) Immunsystem ist der zweite Teil des Immunsystems, der aktiv wird, wenn die angeborene Abwehr nicht ausreicht, oder wenn ein bestimmter Erreger schon bekannt ist. Hier funktioniert die Erkennung von Pathogenen etwas anders: Spezielle Zellen erkennen und makieren die Erreger, die dann schnell erkannt und durch speziell abgestimmte Abwehrmechanismen angegriffen werden können. Ein weiterer Unterschied ist die Funktion des adaptiven Immunsystems als eine Art Gedächtnis: durch die Bildung von Gedächtnis-Zellen merkt sich das adaptive Immunsystem einen speziellen Erreger-Typ und kann bei erneutem Kontakt sofort reagieren: Der Mensch ist immun gegen diese Krankheit. Vitamin D fördert die Bildung von Antikörpern, und steuert die verschiedenen Immunzellen so, dass ausufernde Entzündungen vermieden und eine gezielte Bekämpfung von Krankheitserregern gefördert wird.

Vitamin D stärkt die angeborene Immunabwehr

Die angeborene Immunabwehr besteht aus drei Teilen:

  1. Mechanische und physiologische Barrieren, die das Eindringen der Erreger verhindern.
  2. Abwehrzellen, die Krankheitserrerger bekämpfen
  3. Spezielle Eiweiße, die als Botenstoffe dienen oder Krankheitserreger bekämpfen.

Zu den Barrieren gehören die zum Beipiel die Haut, die Schleimhäute und der Verdauungstrakt. In jedem dieser Bereiche spielt Vitamin D eine wichtige Rolle in der Gesunderhaltung dieser Gewebe und damit auch ihrer Funktion für das Immunsystem.  (27, 40)

Zu den Abwehr- und Fresszellen, die Pathogene und Mikroben direkt bekämpfen, gehören zum Beispiel die sogenannten Monocyten, Makrophagen und die natürlichen Killerzellen (NK-Zellen). Auf alle diese Zellen hat Vitamin D durch seinen Einfluss auf wichtige Immunbotenstoffe (interleukine) einen direkten Einfluss. Es aktiviert die Makrophagen und Monocyten und ist wichtig für die Bildung der natürlichen Killerzellen. Vitamin D sorgt hier dafür, dass Krankheitserreger von den Makrophagen (Fresszellen) auch wirklich zerstört werden. Viele Krankheisterreger haben Abwehrmechanismen entwickelt, die es ihnen erlauben, in Makrophagen zu überleben – Vitamin D regt auch in diesen Fällen die Zerstörung der Erreger an.

Die Zellen des angeborenen Immunsystem setzen zur Abwehr von Pathogenen vor allem spezielle Abwehrstoffe ein, die man sich etwa wie gezielte, körpereigene Antibiotika denken kann. Besondere Bedeutung tragen dabei vor allem die Peptide Defensin und Cathelicidin, deren Bildung direkt von Vitamin D abhängig ist: Wird ein Pathogen erkannt, regulieren die Immunzellen die Bildung des aktiven Vitamin-D-Hormons nach oben. Dieses bindet sich dann an spezielle Rezeptoren auf den Immunzellen und regt dort die Ausschüttung von Cathelicidin und Defensin an. Vitamin D funktioniert also selbst fast wie ein Immun-Botenstoff und ohne Vitamin D kann die Bildung dieser wichtigen Abwehrstoffe nicht aktiviert werden. (9-12)

Die Defensine und auch Cathelicidin werden oft als “körpereigene Antibiotika” bezeichnet, da sie besonders effektiv die Zellwände von Bakterien zerstören, indem sie diese porös werden lassen.(28, 29) Besonders Cathelicidin ist aber auch äußerst wirksam gegen Viren und Pilze wirksam, zum Beispiel indem es die Vermehrung und Ausbreitung von Viren verhindert im Körper verhindert.  Cathelicidin spielt außerdem eine wichtige Rolle in der Bekämpfung von Krebs-Zellen. (30 – 32)

Vitamin D aktiviert das erlernte Immunsystem

Der zweite Teil des Immunsystems ist die sogenannte adaptive oder erlernte Immunabwehr, die sich besonders im Laufe der ersten Lebensjahre ausbildet und das ganze Leben weiter ausgebaut wird. Im Gegensatz zur angeborenen Immunabwehr entwickelt dieser Teil unserer Abwehrkräfte ganz spezifische Antworten und Antikörper gegen bestimmte Erreger. Nach der erfolgreichen Abwehr solcher Infektionen, bleiben außerdem Antikörper und Gedächtniszellen zurück, die bei einem erneuten Eindringen des gleichen Erregers sofort aktiviert werden können.

Dieser Teil des Immunsystems besteht aus einer ganzen Reihe von Zellen, mit jeweils unterschiedlichen Funktionen:

  • Dentrische Zellen: erkennen und markieren neue Erreger.
  • B-Zellen: Erkennen Pathogene und bekämpfen/markieren sie durch die Bildung von Antikörpern.
  • T-Zellen: Erkennen Pathogene und töten sie ab.

Im der erlernten Immunabwehr spielt Vitamin D eine recht komplizierte Rolle, die gerade intensiv erforscht wird.

Vitamin D steuert einerseits die Toleranz des Immunsystems und sorgt so dafür, das die Erkennung von Erregern nicht zu überempfindlich wird, da dies zu ständigen Entzündungen und auch zum Angriff auf körpereigenes Gewebe führen kann. Dies geschieht zum einen durch eine Modulation der Dentrischen Zellen aber auch durch eine geförderte Aktivierung von sogenannten Regulativen-T-Zellen. (13, 14)

Zum anderen steuert Vitamin D auch direkt die Immunantwort. Hier ist es vor allem seine Aufgabe, die Balance der Immunantwort zu kontrollieren. Vitamin D aktiviert einerseits die T-Zellen, hemmt aber auch eine übermäßige Aktivität. In Abwesenheit von Vitamin D bilden sich autoreaktive T-Zellen, die den eigenen Körper angreifen. Vitamin D ist also wichtig, um Pathogene zu bekämpfen und gleichzeitig, um Autoimmunität zu vermeiden. (15)

Der Einfluss von Vitamin D auf die T-Zellen

Bei den diversen T-Zellen spielt Vitamin D eine bislang noch nicht abschließend verstandene Rolle. Einerseits aktiviert Vitamin D die sogenannten naiven T-Zellen – macht also eine Immunantwort überhaupt erst möglich. (16) Nur in Anwesenheit von Vitamin D wechseln diese Zellen aus einer Art Schlafmodus in den aktiven Zustand, in dem sie sich vermehren und aktiv gegen die Erreger vorgehen können.

Vitamin D ist auch nötig für die Ausbildung der natürlichen Killer-T-Zellen, die sich ohne Vitamin D nur sehr unzureichend bilden. NK-T-Zellen spielen eine entscheidene Rolle bei der Bekämpfung vieler Krankheiten und auch der Modulation der Immunantwort. (26)

Gleichzeitig moduliert Vitamin D aber vor allem auch die Funktion der T-Helferzellen in einer Weise, dass diese etwas toleranter agieren und vor allem entzündliche Immunreaktionen deutlich reduziert werden. Dies geschieht einerseits durch eine Unterdrückung der Aktivität der Entzündungsreaktionen durch TH1-Helferzellen und einer verstärkten Induktion von TH2-Helferzellen. (17)

Vitamin D induziert auch die Bildung von sogenannten regulativen T-Zellen, welche – wie der Name andeutet – für die Regulation der Immunantwort verantwortlich sind und so die Intensität der Immunantwort in einer Balance halten: einerseits müssen Krebszellen und Krankheitserreger angegriffen werden, dabei aber andererseits die Autoimmunität gegen normale Gewebe unterdrückt werden.

Grafik: So stärkt Vitamin D Abwehrkräfte

Folgende Grafik zeigt stark vereinfacht, wie Vitamin D, Immunsystem und die diversen Abwehrzellen zusammenhängen.

Vitamin D und das Immunsystem

Vitamin D und seine Rolle im Immunsystem


Vitamin D und Infektionskrankheiten

Verschiedene Studien haben einen Zusammenhang von Vitamin D mit Infektionskrankheiten untersucht.

Atemwegsinfekte

Bei einem Blutspiegel von mehr als 30 ng/ml treten Atemwegsinfekte deutlich seltener auf, wie diverse Studien zeigen konnten. (33- 35)

Das dieser Zusammenhang kausal ist, konnte auch durch zahlreiche Interventionsstudien belegt werden. Eine Meta-Analyse aus dem Jahr 2013 wertete die Daten von 11 klinischen, doppelblind placebokontrollierten Studien mit über 5600 Teilnehmern aus, welche den Einfluss einer Vitamin-D-Supplementation auf die Häufigkeit von Infektionen der oberen Atemwege untersuchten. Das Ergebnis: Die regelmäßige, tägliche Einnahme von Vitamin D führte zu einer Reduktions des Infektionsrisikos um 50 Prozent. Dieser Effekt konnte jedoch nur bei der täglichen Einnahme beobachtet werden, während die Einnahme von Vitamin D in hochdosierten Montansdosen diesen Effekt nicht brachte. Dies ist in Übereinstimmung mit neuen Erkenntnissen zu Vitamin, die zeigen, dass Vitamin D nur bei einer täglichen einnahme wirksam ist.

Vitamin D zur Prophylaxe und Behandlung von Grippe (Influenza)

Grippewellen treten fast ausschließlich im Winters auf, dies ist zum einen auf die Empfindlichkeit der Grippe-Viren gegenüber UV-Strahlung zurückzuführen, vermutlich aber auch auf eine schlechtere Immunabwehr während des Winters, denn es zeigt sich immer deutlicher, dass Vitamin D hier eine ausschlaggebende Größe sein könnte. (3, 4) Grippewellen entstehen immer dann, wenn die Vitamin-D-Spiegel durch die fehlende Sonne in einen Mangel-Bereich abgesunken sind.

Diese Theorie konnte durch zahlreiche Studien bestätigt werden, die zeigen konnten, dass Grippe durch eine ausreichende Vitamin-D-Versorgung verhindert werden kann. Interventionsstudien zeigten hier, dass die Einnahme von nur 1200 IE das Risiko einer Grippeerkankungen um bis zu 64 Prozent senken kann. (5, 6) Einige Mediziner berichten sogar, dass bereits ausgebrochene Grippe durch hoch Dosen Vitamin-D innerhalb weniger Stunden vollständig geheilt werden kann. (7)

Siehe hierzu auch den Artikel „Vitamin D und Grippe

Vitamin D und Hepatitis C

Vitamin D kann den Erfolg einer Hepatitis-C-Therapie drastisch verbessern, wie verschiedene Studien zeigten. Eine Meta-Analyse verschiedener Studien konnte zeigen, dass eine zusätzliche Gabe von Vitamin D die Anzahl der ausgeheilten Patienten um ganze 400 Prozent erhöhte. (36)

In Laborstudien konnte gezeigt werden, dass Leberzellen Vitamin D3 selbstständig zum aktiven Vitamin-D-Hormon Calcitriol umwandeln können und dass dieses starke antivirale Wirkungen gegen Hepatitis-Erreger zeigte. (37)

Vitamin D und Autoimmunerkrankungen

Wie wir oben sehen konnten, verstärkt Vitamin D Immunreaktionen nicht einfach, sondern unterdrückt sie sogar in vielen Fällen. Dies ist nötig, um Autoimmunreaktionen zu verhindern, bei denen die Abwehrreaktionen sich gegen die eigenen Zellen des Körpers richten. Es wird aufgrund dieser Zusammenhänge vermutet, dass Vitamin D Autoimmunerkrankungen verbeugt. (18) Korrelationsstudien bestätigen diese These. Auch Interventionsstudien konnten zeigen, dass durch die Gabe von Vitamin-D-Präparaten das Risiko an Multipler Sklerose oder Rheuma zu erkranken, um bis zu 40 Prozent reduziert werden kann. (19, 20)

In Tierstudien konnten diverse experimentelle Autoimmunerkrankungen durch Vitamin D erfolgreich unterdrückt werden, darunter Arthritis, Typ 1 Diabetes, Multiple Sklerose (MS), Rheuma und chronisch entzündliche Darmerkrankungen. (21) Auch klinische Studien mit Menschen brachten sehr vielversprechende Ergebnisse, wobei allerdings weitere Studien nötig sind, da die Dosierung in vielen Fällen zu niedrig war. (22)

Besonders vielversprechend ist die Forschung momentan in Bezug auf Typ-1-Diabetes, Rheuma und MS. Während im Falle von Diabetes und Rheuma vor allem ein Präventives Potenzial zu bestehen scheint, ist im Falle von MS sogar eine Behandlung möglich. (23)

Siehe hierzu auch: Vitamin D und Multiple Sklerose

Fazit Vitamin D und das Immunsystem

Vitamin D entpuppt sich immer mehr als ein zentrales Element des Immunsystems. Nur bei einer guten Vitamin-D-Versorgung ist eine funktionsfähige Immunabwehr gewährleistet. Dies ist besonders in den Wintermonaten relevant – Vitamin D kann hier das Risiko von Grippeerkrankungen und Erkältungen deutlich senken.

Eine der wichtigsten Funktionen des Vitamin D ist die Regulation des Immunsystems und die Verhinderung von Autoimmunerkrankungen. Aktuelle Forschungen legen eine wichtige Rolle des Vitamin D in der Vorbeugung von Allergien, Asthma, Multipler Sklerose und vielen anderen Erkrankungen nahe. Besonders kritisch ist hier die Vitamin-D-Versorgung im Mutterleib und den ersten Lebensjahren.

Quellen

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