Vitamin D – zentraler Faktor für Gehirn und Nerven

Kurz nach der Jahrtausendwende wurde entdeckt, dass sich auch fast überall im Nervensystem und Gehirn Vitamin-D-Rezeptoren finden lassen und dass auch die für die Vitamin-D-Umwandlung nötigen Enzyme dort lokal produziert werden. [1–3]

Die Verteilung des Vitamin-D-Rezeptors in allen wichtigen Hirnregionen lies bald darauf schließen, dass Vitamin D eine zentrale Funktion für die Entwicklung des Gehirns, das Lernen und die Synthese von Neurotransmittern haben könnte.

Dieser Eindruck wurde schon bald bestätigt und heute wissen wir, dass Vitamin D gleich eine ganze Reihe von wichtigen Aufgaben im zentralen Nervensystem erfüllt.

Vitamin D ist wichtig für die Entwicklung und Gesunderhaltung unseres Nervensystems und Gehirns. Es schützt vor Nervenschäden, steuert die Entgiftung und Regeneration, beeinflusst die Bildung von Nervenverbindungen und die Signalübertragung durch Nerven und Neurotransmitter.

Diese vielfältigen Wirkmechanismen des Vitamin D im Nervensystem bringen es mit zahlreichen Krankheiten von Nerven und Gehirn in Verbindung. Vitamin D wird heute darum als ein mögliches Therapeutikum von so unterschiedlichen Krankheiten wie Multipler Sklerose, Parkinsons, Autismus, Depression und Alzheimer erforscht.

Eine Supplementation mit Vitamin D kann eine vorbeugende und therapeutische Wirkung bei vielen nervlichen und psychischen Leiden entfalten. Dieser Artikel soll die Wirkung von Vitamin D im Gehirn und Nervensystem zusammenfassen und verschiedene therapeutische Ansätze mit Vitamin D vorstellen.

So wirkt Vitamin D im Gehirn und Nervensystem

Vitamin D wirkt auf gleich mehreren Wegen auf unser Nervensystem und Gehirn. Hier sind die wichtigsten:

1. Steuerung des Calcium-Gleichgewichts im Gehirn
2. Regulation Neurotropher Faktoren
3. Neuroprotektion: Schutz der Nerven
4. Steuerung von wichtigen Neurotransmittern
5. Steuerung der Plastizität des Gehirns

Im Folgenden soll die Rolle des Vitamin D in diesen fünf Bereiche kurz umrissen werden.

Steuerung des Calciums
Calcium ist ein wichtiger Botenstoff im Gehirn. Gleichzeitig führt ein Übermaß an Calcium im Gehirn aber auch zur Schädigung von Neuronen und Nerven. Vitamin D reguliert den Calcium-Spiegel im Gehirn über eine Steuerung von zellulären Calcium-Kanälen und Calcium-bindenden Hormonen. Vitamin D sorgt so dafür, dass die Calcium-Konzentration im stets optimalen Bereich bleibt. Dies beugt der Alterung des Gehirns und vermutlich auch Erkrankungen wie Demenz, Schlaganfällen und Alzheimer vor.[4, 5]

Regulation Neurotropher Faktoren
Vitamin D unterstützt die Differenzierung, das Wachstum und die Reifung von Neuronen durch die Steuerung so genannter neurotropher Faktoren. Dies sind spezielle Botenstoffe, welche die Differenzierung und das Überleben von Nervenzellen, sowie die Ausbildung und den Fortbestand neuronaler Verbindungen steuern. Vitamin D steuert hier unter anderem den Nervenwachstumsfaktor NGF und den GDNF. [2, 6, 7]

Schutz der Nerven
Vitamin D ist von großer Bedeutung für den Schutz der Nerven – und dies in gleich mehrfacher Hinsicht:

• Schutz vor toxischen Substanzen
  Die oben bereits genannten neurotrophen Faktoren NGF und GNDF schützen die Nerven vor Schäden durch verschiedene neurotoxische Substanzen.
• Schutz vor chronischen Entzündungen
  Vitamin D selbst steuert das Immunsystem und beugt Entzündungen im Gehirn vor, die weitreichende Schäden anrichten können.
• Schutz vor oxidativen Schäden
  Vitamin D schützt das Gehirn vor Schäden durch zahlreiche oxidative Substanzen.[8–11]
• Regulation der Selbstheilung
  Vitamin D scheint außerdem eine wichtige Rolle bei der Selbstheilung des Gehirns nach Schäden durch äußere Gewalteinwirkungen und Gifte zu spielen [12–15] und beugt außerdem Schäden durch psychischen Stress vor. [16]
• Verhinderung von schädlichen Plaques
  Eine weitere wichtige Schutzfunktion übt Vitamin D dadurch aus, dass es der Anlagerung der so genannten Beta-Amyloid-Plaques vorbeugt, die als zentrale Ursache der Alzheimer-Krankheit diskutiert werden.[17]

Steuerung von Neurotransmittern – Modulation der Signalübertragung
Vitamin D steuert eine ganze Reihe von Neurotransmitter-Systemen, insbesondere die Cholin-Acetyl-Transferase und den Adrenalin-, Serotonin- und Dopamin-Haushalt. [18–23] Damit ist Vitamin D zentral an der Signalübertragung im Gehirn beteiligt und wird aus diesem Grunde mit verschiedenen psychisch-kognitiven Symptombildern wie Depression, Autismus und Schizophrenie in Verbindung gebracht.

Steuerung der Neuroplastizität
Vitamin D steuert die so genannte Langzeit-Potenzierung, eine dauerhafte Stärkung von neuronalen Verbindungen, die eine wichtige Rolle beim Lernen und der neuronalen Plastizität (=Umbaufähigkeit) des Gehirns spielt. Nur bei optimalen Vitamin-D-Spiegeln wird hier aktuellen Studien zufolge eine gesunde Funktionalität erreicht, welche die Ausbildung von Langzeit-Potenzierungen ermöglicht und gleichzeitig die Plastizität des Gehirns erhält. [24] Vitamin D spielt auf diese Weise eine wichtige Rolle beim Lernen und der Entwicklung des Gehirns, aber auch für das Gedächtnis und bei Demenz-Krankheiten. [25, 26]

Optimale Vitamin-D-Spiegel für das Nervensystem

Um Vitamin D alle diese Funktionen erfüllen kann, müssen ausreichende Vitamin-D-Spiegel im Blut vorliegen. Die aktuellen Studien (siehe die im Folgenden zitierten Studien) deuten darauf hin, dass optimale Vitamin-D-Spiegel für das Nervensystem jenseits von 35 ng/ml liegen. Wie in vielen anderen Bereichen sind Spiegel um die 40 bis 60 ng/ml vermutlich ein empfehlenswertes Ziel für die Prävention.

Diese Blutspiegel liegen etwas über den von vielen offiziellen Stellen als ausreichend propagierten Spiegeln, entsprechen aber den allgemeinen Empfehlungen vieler Vitamin-D-Experten, die sich schon lange für eine Korrektur der offiziellen Empfehlungen einsetzen.[27, 28]

Bei Autoimmunkrankheiten wie MS und bei der Therapie von Nervenleiden werden zum Teil sehr viel höhere Spiegel benötigt, um eine therapeutische Wirkung zu erreichen – die Therapie unterscheidet sich hier zum Teil deutlich von der Prävention.

Dosierung von Vitamin D bei Nervenleiden

Die allgemeine Dosierungsempfehlung von Vitamin D bei Nervenleiden entspricht also den generellen Empfehlungen auf dieser Seite.

Bei einem deutlichen Mangel ist eine hochdosierte Anfangstherapie zu empfehlen, um den Mangel schnell auszugleichen.

Genaue Empfehlungen finden sich in diesem Artikel: Vitamin-D-Anfangstherapie

Daran anschließend können die Blutspiegel durch eine Erhaltungstherapie stabilisiert werden. Im Winter sind hierzu recht hohe Dosen notwendig, da die Vitamin-D-Synthese durch die Sonne in den Monaten von etwa Oktober bis April ausfällt. Im Sommer sind die notwendigen Dosierungen dann je nach Sonnenexposition sehr individuell.

Zusätzlich zu Vitamin D empfiehlt sich die Einnahme von Vitamin K2, welches eng mit Vitamin D zusammenwirkt und ebenfalls wichtige Aufgaben im Nervensystem erfüllt. Die Form MK7 all-trans zeigt hier die beste Wirksamkeit.

Vitamin D sollte immer täglich eingenommen werden, nicht wöchentlich oder gar monatlich. Aufgrund des Stoffwechsels von Vitamin D bringt nur eine tägliche Dosierung die volle Wirksamkeit.

Vitamin D Dosierung bei Nervenleiden

Vitamin D in der Entwicklung des Gehirns

Eine besondere Bedeutung hat Vitamin D während der Entwicklung des Gehirns in den ersten Lebensjahren. Schon die mütterliche Vitamin-D-Versorgung während der Schwangerschaft hat hier laut Tierstudien ganz erheblichen Einfluss auf die Entwicklung des Gehirns.[20, 29]

Tierversuche zeigten, dass die Nachkommen Vitamin-D-defizienter Ratten äußerlich abnormal entwickelte Gehirne zeigten. [30, 31]

Gleichzeitig zeigte sich aber, dass besonders die biochemischen Abläufe im Gehirn durch einen Vitamin-D-Mangel dauerhaft negativ verändert waren. Besonders betroffen ist hier vor allem der Dopamin-Stoffwechsel. Diese Entdeckung hat zu der Hypothese geführt, dass ein früher Vitamin-D-Mangel kausal an der Entstehung von Krankheiten wie Schizophrenie und Autismus beteiligt sein könnte.

Die zentrale Bedeutung des Vitamin D für eine gesunde Entwicklung des Gehirns ist heute durch zahlreiche Forschungsergebnisse belegt. [32–35] Werdende Mütter sollten darum besonderes Augenmerk auf ihren eigenen Vitamin-D-Spiegel während der Schwangerschaft legen und natürlich auch auf eine ausreichende Vitamin-D-Versorgung ihrer Kinder achten.

Vitamin D bei verschiedenen Krankheiten von Gehirn und Nerven

Mit der Entschlüsselung der vielen Funktionen von Vitamin D im zentralen Nervensystem begann auch die Erforschung von Vitamin D bei diversen Nervenkrankheiten. Hier zeigte sich zunächst ein deutlicher Zusammenhang zwischen einem Vitamin-D-Mangel und dem Auftreten dieser Erkrankungen.

Neuere Forschung versucht nun herauszufinden, wie genau die kausalen Zusammenhänge sind und welche Rolle Vitamin D als Therapeutikum bei diesen Krankheiten spielen kann. Insbesondere ist zu klären, ob Vitamin D hier nur präventiv wirksam ist, oder sich die Krankheiten auch nach ihrem Auftreten noch durch Vitamin D behandeln oder heilen lassen.

Im Folgenden möchten wir uns darum einige der am besten erforschten Krankheitsbilder etwas genauer ansehen.

Vitamin D und Multiple Sklerose

Der Zusammenhang von Vitamin D und Multipler Sklerose (MS) wird schon lange erforscht, auch ausgehend von der Beobachtung, das MS vor allem in sonnenarmen Gebieten besonders häufig auftritt. Durch den UV-Index lässt sich die Häufigkeit von MS sehr genau vorhersagen, so dass ein klarer Zusammenhang zwischen Sonnenexposition und MS besteht.[36] Vitamin D ist die plausibelste Erklärung für diesen Zusammenhang.

Auch mit dem Vitamin-D-Spiegel zeigte sich schließlich der gleiche Zusammenhang.[37] Anhand des Vitamin-D-Spiegels lässt sich nicht nur das Risiko einer Erkrankung, sondern auch der Krankheitsverlauf recht gut vorhersagen.[38, 39]

Eine Behandlung mit Vitamin D konnte entsprechend in einigen Studien die Häufigkeit und Schwere von MS-Schüben deutlich senken.[40–42] Neuere hochdosierte Behandlungsmethoden wie das Coimbra-Protokoll sollen nach Aussage der Therapeuten und Patienten sogar eine vollständige Remission erreichen.

Siehe hierzu auch unsere Artikel
Vitamin D und Multiple Sklerose
Vitamin D, MS und das Coimbra-Protokoll

Vitamin D bei der Parkinson-Krankheit / Morbus Parkinson

Bei der Parkinson-Krankheit zeigt sich ein sehr ähnliches Bild: Auch hier ist das Risiko einer Erkrankung höher, je niedriger der Vitamin-D-Spiegel ist [43–46] und auch die Schwere der Krankheit nimmt mit sinkendem Vitamin-D-Spiegel zu.[47]

Entsprechend wird auch hier ein Vitamin-D-Mangel als kausaler Faktor bei der Entstehung von Parkinsons diskutiert. [48, 49]

Sowohl in Tierversuchen, als auch in der bisher einzigen Placebo-kontrollierten klinischen Studie konnte der Krankheitsverlauf der Parkinson-Krankheit durch eine Gabe von Vitamin D positiv beeinflusst werden.[50] Die Dosis war in der klinischen Studie mit 1200 IE extrem gering und brachte trotzdem sehr gute Ergebnisse.

Die aktuelle Studienlage ist hier entsprechend sehr vielversprechend – leider wird dieser Behandlungsansatz trotz durchweg positiver Ergebnisse zurzeit nicht verfolgt. [51]

Vitamin D bei Demenz und der Alzheimer-Krankheit

Auch bei der Alzheimer-Krankheit besteht ein statistischer Zusammenhang zwischen niedrigen Vitamin-D-Spiegeln und dem Risiko an der Krankheit zu erkranken.[52–57]

Auch die Wirkmechanismen sind hier relativ gut erforscht und verstanden. Die Alzheimer-Krankheit ist unter anderem durch chronische Entzündungen, Mitochondrien Dysfunktion, oxidativen Stress, und sehr typische Plaques im Gehirn der Erkrankten charakterisiert, die als Beta-Amyloid-Plaques bezeichnet werden. [58–61] Alle diese Faktoren hängen und wirken dabei zusammen.

Vitamin D hat erheblichen Einfluss sowohl auf Entzündungen und oxidativen Stress, als auch auf den Stoffwechsel von Beta-Amyloid, wie in diversen Studien gezeigt werden konnte. Nicht nur verhindert Vitamin D das Entstehen dieser Plaques [17, 62], sondern eine Behandlung mit Vitamin D führt auch zu einem verstärkten Abbau bereits vorhandener Plaques.[63–65]

Neuere Studien haben nun die genauen genetischen Zusammenhänge entziffern können, wie Vitamin D dem Entstehen von Alzheimer und Demenz vorbeugt.[66, 67]

Hochdosiertes Vitamin D führt auch zu einer symptomatischen Verbesserung, wie Tierversuche zeigen konnten. Vitamin D verbessert die synaptische Plastizität, die kognitiven Fähigkeiten und die biologischen Marker bei Alzheimer.[25, 68]

In Humanstudien sind die Ergebnisse bisher gemischt, was aber – wie oft bei diesem Thema – an den vielen unterschiedlichen Dosierungsprotokollen liegen kann. Aufgrund der dichten kausalen Beweislage wird Vitamin D jedoch von vielen Forschern als vielversprechendes Therapeutikum für Alzheimer angesehen.[69]

Vitamin D und Autismus

Vitamin-D-Mangel währender Schwangerschaft und in den ersten Lebensjahren wird als eine mögliche kausale Ursache von Autismus diskutiert.[70–73] Autismus tritt vor allem in Gebieten mit geringer UV-Intensität auf[74], die meisten autistischen Kinder werden im späten Winter geboren[72] und in einer aktuellen Studie zeigten 25% aller rachitischen Kinder – eine Vitamin-D-Mangelkrankheit – die Symptome des Autismus.[75]

Ein Vitamin-D-Mangel der Mutter während der Schwangerschaft zeigt statistisch ein höheres Risiko, ein autistisches Kind zur Welt zu bringen.[76–78] Entsprechend konnte eine Supplementation von Schwangeren Müttern mit 5000 IE Vitamin D die Häufigkeit von Autismus um 400% gegenüber dem Bundesdurchschnitt senken.[79]

Autismus wird bisher nur über das Verhalten definiert, da die genaue physiologische Ursache bisher nicht geklärt ist und derzeit mehrere mögliche Ursachen diskutiert und erforscht werden.[80] Vitamin D ist jedoch ausnahmslos an allen der derzeit diskutierten Ursachen des Autismus zentral beteiligt.[81]

Entsprechend vielversprechend sind auch aktuelle Studien zur Supplementation mit Vitamin D bei Autismus. Gleich mehrere Studien konnten eine Verbesserung der Kernsymptome des Autismus durch Vitamin D zeigen.[82–85]

Vitamin D und Epilepsie

Etwa 30 Prozent aller Autisten leiden auch unter epileptischen Anfällen, so dass eine gemeinsame Ursache naheliegt. Ähnlich wie beim Autismus, wird auch bei der Epilepsie ein starker Zusammenhang zwischen einem frühen Vitamin-D-Mangel und der Ausbildung des zentralen Nervensystems vermutet. So werden auch hier die meisten an Epilepsie erkrankten Menschen im späten Winter geboren,[86–89] die Häufigkeit von Anfällen ist bei Kindern im Winter doppelt so hoch wie im Sommer[90], und an sonnigen Tagen treten Anfälle deutlich seltener auf.[91, 92]

Versuche an Tieren konnten zeigen, dass die Häufigkeit und Schwere von epileptischen Anfällen durch eine Gabe von Vitamin D deutlich gesenkt werden konnte. [93, 94] Entsprechende Studien an Menschen waren ähnlich vielversprechend – die Häufigkeit der Anfälle konnte hier um 30-40% gesenkt werden.[95, 96]

Der Zusammenhang zwischen Vitamin D und Epilepsie wird um so wichtiger, wenn man bedenkt, dass die gebräuchlichen Antikonvulsiva den Vitamin-D-Spiegel drastisch senken [97, 98], weshalb einige Patienten schwere Knochenkrankheiten entwickeln.[99, 100] 

Vor diesem Hintergrund, empfehlen immer mehr Therapeuten bei Epilepsie-Patienten Vitamin D regelmäßig zu testen und zu supplementieren.[101–103]

Vitamin D und Depression

Ein Feld in dem Vitamin D seit vielen Jahren erforscht wird, ist die Depression. Auch hier zeigt sich wieder die saisonale Varianz und die Assoziation zwischen Häufigkeit, Schwere und Vitamin-D-Spiegel.[104–107]

Gleich eine ganze Vielzahl von Studien konnte auch in Interventionsstudien zeigen, dass eine Gabe von Vitamin D die Symptome einer Depression deutlich verbessern kann.[108–112] Dies gilt dabei für so verschiedene Formen von Depression wie die saisonal-affektive Störung („Winterdepression“), bipolare Depression und Wochenbettdepression. [113–116]

Einige Interventionsstudien konnten keine Wirkung von Vitamin D auf Depression feststellten – eine Analyse dieser Studien wiederum brachte jedoch zutage, dass sie alle einen oder zwei zentrale Fehler im Design hatten: Entweder die Studienteilnehmer wiesen schon zu Beginn der Studie keinen Vitamin-D-Mangel auf, und/oder die verwendete Dosierung war so niedrig, dass der Mangel auch am Ende der Studie noch bestand. Für alle korrekt ausgeführten Studien hingegen zeigte sich über alle Studien hinweg, dass die Korrektur eines Vitamin-D-Mangels bei depressiven Menschen zu einer deutlichen Verbesserung der Symptome führt.[117]

Auch eine Analyse der Wirkmechanismen spricht stark für eine Rolle des Vitamin D bei Depression. Zwar ist die genaue Ursache von Depression bisher nicht vollständig geklärt. Diskutiert wird aber vor allem ein Zusammenspiel aus mehreren Faktoren: Entzündungen, oxidativer Stress, Störungen des GABA-, Glutamin- und Serotonin-Stoffwechsels und eine Erhöhung des intrazellulären Calcium-Spiegels. In allen diesen Bereichen spielt Vitamin D eine entscheidende regulative Rolle.[118]

Insgesamt mehren sich die Belege, dass Vitamin D neben Omega-3-Fettsäuren und Methylfolat zu den wichtigsten Nährstoffen in Bezug auf Depression gehört und eine Korrektur defizitärer Vitamin-D-Spiegel sowohl eine präventive als auch therapeutische Wirkung bei Depression zeigt.

Siehe hierzu auch den Artikel: Vitamin D Mangel und Depression

Vitamin D und Schizophrenie

Auch für Schizophrenie wiederholt sich das Bild der bereits besprochenen Krankheitsbilder: Wieder verteilt sich die Häufigkeit nach dem Zeitpunkt der Geburt [119–123] und dem Breitengrad [124, 125]. Ein Vitamin-D-Mangel zum Zeitpunkt der Geburt korreliert mit einer höheren Wahrscheinlichkeit, später im Leben an Schizophrenie zu erkranken.[126, 127]

Schizophrenie-Patienten weisen fast durchgängig sehr niedrige Vitamin-D-Spiegel auf, wobei das Ausmaß des Mangels möglicherweise auch mit der Schwere der Erkrankung korreliert. [128–130] Dass die niedrigen Vitamin-D-Spiegel nur eine Folge der Krankheit sind, erscheint dadurch unwahrscheinlich, dass die meisten Schizophrenie-Patienten schon bei ihrem ersten Anfall sehr niedrige Vitamin-D-Spiegel aufweisen. [131]

Erstaunlicherweise wurden trotz dieser straken Korrelationen kaum Präventions- oder Interventionsstudien mit Vitamin D durchgeführt. Eine Präventionsstudie in Finnland konnte jedoch bei 9000 Neugeborenen durch die Gabe von Vitamin D während des ersten Lebensjahres das Schizophrenie-Risiko um 70 Prozent gegenüber dem Landesdurchschnitt senken. [132] Darüber hinaus sind uns keine Studien in nennenswertem Umfang bekannt.

Dies ist doppelt erstaunlich, wenn man bedenkt, wie gut sich Vitamin D mit den gängigen Theorien zur Entstehung von Schizophrenie deckt: Auch hier werden eine Störung des Dopamin und Serotonin-Stoffwechsels, Oxidativer Stress und chronische Entzündungen als Faktoren diskutiert. [133–136, 33]

In den letzten Jahren hat das Interesse an diesem Forschungsgebiet wieder etwas zugenommen, so dass hier hoffentlich in den nächsten Jahren detailliertere Ergebnisse vorliegen.

Fazit Vitamin D, Nerven und Gehirn

Vitamin D erfüllt viele zentrale Aufgaben im Nervensystem und zeigt großes Potenzial in der Prävention und Behandlung von zahlreichen Nervenleiden. Im Vergleich zu anderen Bereichen ist dieses Wirkungsfeld des Vitamin D noch recht unbekannt und wird in unseren Augen derzeit auch nicht ausreichend erforscht. Viele Studien und Fallbeispiele zeigen sehr vielversprechende Ergebnisse, die es verdient hätten, mit großen klinischen Studien weiter verfolgt zu werden.

Neben den B-Vitaminen und den Omega-3-Fettsäuren zählt Vitamin D zweifelsfrei zu den wichtigsten Nährstoffen für unser Nervensystem und Gehirn und sollte sowohl in der Prävention als auch in der Behandlung von Nervenleiden einen Platz haben.

Besonders für werdende Mütter und kleine Kinder sind optimale Vitamin-D-Spiegel essentiell, um eine normale Entwicklung des kindlichen Nervensystems und Gehirns zu gewährleisten. Auch ältere Menschen profitieren möglicherweise enorm von optimalen Vitamin-D-Spiegeln, um ihre kognitiven Fähigkeiten zu erhalten.

Wie bei vielen anderen Krankheiten auch, erscheinen uns Vitamin-D-Spiegel um die 40 bis 60 ng/ml als optimal für die Prävention und als Unterstützung von Heilungsprozessen. Individuelle Therapien profitieren möglicherweise von hochdosiertem Vitamin D und deutlich höheren Blutspiegeln, besonders wenn autoimmun-Prozesse involviert sind.

Eine Supplementation von etwa 3000 bis 8000 IE im Winter und 1000 bis 3000 IE im Sommer dürften als allgemeine Empfehlungen bei den meisten Menschen zu ausreichenden Vitamin-D-Spiegeln führen. Aufgrund des stark individuellen Vitamin-D-Stoffwechsels und unterschiedlicher Sonnenexposition empfiehlt es sich aber, den Vitamin-D-Spiegel regelmäßig durch einen Bluttest bestimmen zu lassen.

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