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 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 kommt dabei die Rolle eines Immunmodulators zu: Es stärkt und aktiviert einerseits die Abwehrkräfte, sorgt aber gleichzeitig dafür, dass sich die Aktivitäten des Immunsystem nicht gegen den Körper selbst richten, indem es vor allem entzündliche Prozesse unterdrückt. Vitamin D ist somit wichtig für die Bekämpfung akuter Krankheiten und verhindert gleichzeitig die Entstehung von Autoimmunerkrankungen und chronischen Entzündungen. (2)

Vitamin D zur Prophylaxe und Behandlung von Grippe

Momentan wird vermutet, das Vitamin D vor allem bei der Abwehr von Viren eine große Rolle spielt – eine offenbar gute Wirksamkeit hat es beispielsweise in der Vorbeugung und Behandlung von Grippe.

Schon lange war auffällig, dass Grippe ein saisonales Phänomen ist, und Grippewellen ausschließlich im Winters auftreten. Bis zur Entdeckung des Rolle des Vitamin D im Immunsystem war der Grund dafür jedoch unbekannt. Erst vor wenigen Jahren zeigte sich immer deutlicher, dass Vitamin D hier die 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. (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

Mit Vitamin D das Immunsystem stärken

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

Erkennt das Immunsystem einen Erreger, wird vermehrt Vitamin D von der Speicherform 25-OH-Vitamin-D3 zu aktivem Vitamin D3 umgewandelt, dass sich dann an die Rezeptoren der Immunzellen bindet und so 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 ist damit vor allem ein ‘Immunmodulator’: Es stärkt das Immunsystem einerseits, reguliert aber die Immunantwort auch so, dass sie nicht überhand nimmt, wodurch verhindert wird, das chronische Entzündungen entstehen oder Immunzellen sich gegen den eigenen Körper richten. (8)

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.

Vitamin D stärkt die angeborene Immunabwehr

Am offensichtlichsten ist heute der Einfluss des Vitamin D auf die sogenannte angeborene oder unspezifische Immunabwehr. Diese besteht vor allem aus den sogenannten Monocyten und Makrophagen – spezielle Abwehr- und Fresszellen, die Pathogene und Mikroben bekämpfen.

Dabei setzen sie unter anderem Abwehrstoffe, wie die antimikrobiellen Peptide Defensin und Cathelicidin ein. Deren Bildung wiederum ist von Vitamin D abhängig: Ohne Vitamin D kann die Bildung dieser wichtigen Abwehrstoffe nicht aktiviert werden.(9-12)

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 Antikörper und Gedächtniszellen zurück, die bei einem erneuten Eindringen des gleichen Erregers sofort aktiviert werden können

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

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

Im der erlernten Immunabwehr spielt Vitamin D somit 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 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 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 ganz 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.

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

Gleichzeitig moduliert Vitamin D 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 Autoimmunerkrankungen

Wie wir 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.xxii 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 denkbar. (23)

Vitamin D und die Bildung des Immunsystems

Eine besondere Bedeutung kommt Vitamin D offenbar 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).

Eine gute Vitamin-D-Versorgung im Mutterleib ist verantwortlich für die Ausbildung der sogenannten invarianten natürlichen T-Killerzellen (iNKT), die eine zentrale Rolle im Immunsystem spielen. Fehlt Vitamin D im Mutterleib, können sich die iNKT-Zellen nicht bilden – dieser Schritt kann aktuellen Tierstudien zufolge später im Leben 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 sinnvoll, um eine natürliche Entwicklung des Immunsystems zu ermöglichen.

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

  1. Femke Baeke, Tatiana Takiishi, Hannelie Korf, Conny Gysemans, Chantal Mathieu, Vitamin D: modulator of the immune system, Current Opinion in Pharmacology, Volume 10, Issue 4, August 2010, Pages 482-496, ISSN 1471-489
  2. Kamen, Diane L.; TANGPRICHA, Vin. Vitamin D and molecular actions on the immune system: modulation of innate and autoimmunity. Journal of molecular medicine, 2010, 88. Jg., Nr. 5, S. 441-450.
  3. Juzeniene A, Ma LW, Kwitniewski M, Polev GA, Lagunova Z, Dahlback A, Moan J. The seasonality of pandemic and non-pandemic influenzas: the roles of solar radiation and vitamin D. Int J Infect Dis. 2010 Dec;14(12):e1099-105. doi: 10.1016/j.ijid.2010.09.002. Epub 2010 Oct 29. PubMed PMID: 21036090.
  4. Cannel JJ, Zasloff M, Garland CF, et al. On the epidemiology of influenza. Virology Journal 2008;12:1-12
  5. Urashima M, Segawa T, Okazaki M, et al. Randomized trial of vitamin D supplementation to prevent seasonal influenza A in schoolchildren. American Journal of Clinical Nutrition 2010;91:1255-60.
  6. Sabetta J, Depetrillo P, Cipriani R, et al. Serum 25-Hydroxyvitamin D and the Incidence of Acute Viral Respiratory Tract Infections in Healthy Adults. PLoS One 2010;5(6):e11088.
  7. Schwalfenberg G. Vitamin D for influenza. Canadian Family Physician. 2015;61(6):507.
  8. Maria C. Borges, Lígia A. Martini, Marcelo M. Rogero, Current perspectives on vitamin D, immune system, and chronic diseases, Nutrition, Volume 27, Issue 4, April 2011, Pages 399-404, ISSN 0899-9007
  9. Wang TT, Nestel FP, Bourdeau V, Nagai Y, Wang Q, Liao J, Tavera-Mendoza L, Lin R, Hanrahan JW, Mader S, White JH. Cutting edge: 1,25-dihydroxyvitamin D3 is a direct inducer of antimicrobial peptide gene expression. J Immunol. 2004 Sep 1;173(5):2909-12.
  10. Liu, Philip T., et al. Cutting edge: vitamin D-mediated human antimicrobial activity against Mycobacterium tuberculosis is dependent on the induction of cathelicidin. The Journal of Immunology, 2007, 179. Jg., Nr. 4, S. 2060-2063.
  11. Yuk, Jae-Min, et al. Vitamin D3 induces autophagy in human monocytes/macrophages via cathelicidin. Cell host & microbe, 2009, 6. Jg., Nr. 3, S. 231-243.
  12. Gombart AF, Borregaard N, Koeffler HP. Human cathelicidin antimicrobial peptide (CAMP) gene is a direct target of the vitamin D receptor and is strongly up-regulated in myeloid cells by 1,25-dihydroxyvitamin D3.
  13. Luciano Adorini, Giuseppe Penna, Nadia Giarratana, Andrea Roncari, Susana Amuchastegui, Kenn C. Daniel, Milan Uskokovic, Dendritic cells as key targets for immunomodulation by Vitamin D receptor ligands, The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, Volumes 89–90, May 2004, Pages 437-441, ISSN 0960-0760
  14. Prietl, Barbara, et al. Vitamin D supplementation and regulatory T cells in apparently healthy subjects: vitamin D treatment for autoimmune diseases?. The Israel Medical Association journal: IMAJ, 2010, 12. Jg., Nr. 3, S. 136-139.
  15. Cantorna MT. Vitamin D and its role in immuno logy: multiple sclerosis, and inflammatory bowel disease. Prog Biophys Mol Biol. 2006. 92(1): 60-64
  16. von Essen, Marina Rode, et al. Vitamin D controls T cell antigen receptor signaling and activation of human T cells. Nature immunology, 2010, 11. Jg., Nr. 4, S. 344-349.
  17. Cantorna, Margherita T., et al. Vitamin D and 1, 25 (OH) 2D Regulation of T cells. Nutrients, 2015, 7. Jg., Nr. 4, S. 3011-3021.
  18. M. T. Cantorna and B. D. Mahon, Mounting evidence for vitamin D as an environmental factor affecting autoimmune disease prevalence, Experimental Biology and Medicine, vol. 229, no. 11, pp. 1136–1142, 2004.
  19. Embry AF, Snowdon LR, Vieth R (2000) Vitamin D and seasonal fluctuations of gadolinium-enhancing magnetic resonance imaging lesions in multiple scle rosis. Ann Neurol 48(2): 271-272
  20. Merlino LA, Curtis J, Mikuls TR, Cerhan JR, Criswel l LA, Saag KG (2004) Vitamin D intake is inversely associated with rheumatoid arthritis: results from the Iowa Women’s Health Study. Arthritis Rheum 50(1): 72-77
  21. E. Ginanjar, Sumariyono, S. Setiati, and B. Setiyohadi, Vitamin D and autoimmune disease, Acta Medica Indonesiana, vol. 39, no. 3, pp. 133–141, 2007.
  22. Antico, Antonio, et al. Can supplementation with vitamin D reduce the risk or modify the course of autoimmune diseases? A systematic review of the literature. Autoimmunity reviews, 2012, 12. Jg., Nr. 2, S. 127-136.
  23. Burton JM, Kimball S, Vieth R, Bar-Or A, Dosch HM, Cheung R, Gagne D, D’Souza C, Ursell M, O’Connor P. A phase I/II dose-escalation trial of vitamin D3 and calcium in multiple sclerosis. Neurology. 2010 Jun 8;74(23):1852-9. doi: 10.1212/WNL.0b013e3181e1cec2. Epub 2010 Apr 28. Erratum in: Neurology. 2010 Aug 3;75(5):480. Neurology. 2010 Sep 14;75(11):1029.
  24. Erkkola, M., Kaila, M., Nwaru, B. I., Kronberg-Kippilä, C., Ahonen, S., Nevalainen, J., Veijola, R., Pekkanen, J., Ilonen, J., Simell, O., Knip, M. and Virtanen, S. M. (2009), Maternal vitamin D intake during pregnancy is inversely associated with asthma and allergic rhinitis in 5-year-old children. Clinical & Experimental Allergy, 39: 875–882. doi:10.1111/j.1365-2222.2009.03234.x
  25. Devereux G, Litonjua AA, Turner SW, Craig LC, McNeill G, Martindale S, Helms PJ, Seaton A, Weiss ST. Maternal vitamin D intake during pregnancy and early childhood wheezing. Am J Clin Nutr. 2007 Mar;85(3):853-9. PubMed PMID: 17344509.
  26. Cantorna, M. T., Zhao, J., & Yang, L. (2012). Symposium 3: Vitamin D and immune function: from pregnancy to adolescence: Vitamin D, invariant natural killer T-cells and experimental autoimmune disease. The Proceedings of the Nutrition Society, 71(1), 62–66. http://doi.org/10.1017/S0029665111003193



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