Wie Vitamin D uns vor Infektionen schützt

Ein Mangel an Vitamin D wird mit einem erhöhten Infektionsrisiko in Zusammenhang gebracht. Forscher an der Universität Loughborough (Großbritannien) haben nun herausgefunden, wie Vitamin D Infektionen verhindern kann.

Im Anschluss an die kürzlich stattgefundene Entdeckung, dass Vitamin D die Expression von antimikrobiellen Peptiden erhöht (Guo, 2014), ist das wissenschaftliche Interesse an Vitamin D in Bezug auf die Immunfunktion in letzter Zeit erheblich gestiegen. Dies bildete auch den Anlass für die Untersuchung an der Universität Loughborough in England.

An der randomisierten klinischen Studie nahmen 49 Sportler teil. 14 Wochen lang nahm die eine Hälfte Vitamin D (125 mcg/5000 IE pro Tag) ein, die andere Hälfte erhielt ein Placebo. Vor und nach dem Experiment wurden Blut- und Speichelproben entnommen. Diese wurden auf ihren Vitamin-D-Gehalt, antimikrobielle Wirkung (sIGA) und Serumcathelicidin getestet.

Cathelicidin ist ein natürliches Antibiotikum, das unter dem direkten Einfluss von Vitamin D steht. Immer, wenn eine Infektion vorliegt, erhöht Vitamin D die Bildung von Cathelicidin. Die sogenannten sIGA-Immunglobuline sind Proteine, die den Menschen vor Infektionen schützen. Ein Mangel an diesen Substanzen führt zu einem erhöhten Infektionsrisiko.

Der Serumspiegel von Vitamin D stieg in der Behandlungsgruppe innerhalb von 14 Wochen von durchschnittlich 55 nmol/l auf 125 nmol/l, ungeachtet der Tatsache, dass die Studie im Winter durchgeführt wurde. In der Placebogruppe verringerte sich der durchschnittliche Vitamin-D-Gehalt im Blut. Bei wenig Sonnenlicht und ohne Supplementierung sanken die Blutspiegel nach 14 Wochen von durchschnittlich 55 nmol/l auf durchschnittlich 32 nmol/l. Ideale Blutspiegel beginnen übrigens bei 80 nmol/l und liegen bei Jägern und Sammlern rund um den Äquator häufig bei 120 nmol/l und darüber.

Das Serumcathelicidin stieg in der Behandlungsgruppe um 15 % und um 5 % bei Placebo. Der Gehalt von sIGA und Cathelicidin im Speichel stieg in der Vitamin-D3-Gruppe im Verlauf der Studie an. Dies war bei der Placebogruppe nicht der Fall. 

Die erhöhte Aktivität von Cathelicidin und sIGA bietet eine Erklärung für die Tatsache, dass Vitamin D das Risiko von Infektionen vermindert. Aber es sind noch weitere Erklärungen möglich, die sich gegenseitig ergänzen. Vitamin D erhöht zum Beispiel die angeborene Immunität durch vermehrte Bildung von antimikrobiellen Peptiden (AMP) und Cytokinen. Außerdem aktiviert es wichtige Immunzellen wie zum Beispiel B- und T-Zellen, Monozyten und Makrophagen.

„Der Umstand, dass Vitamin D lokale Immun- und Entzündungsreaktionen regulieren kann, bietet Perspektiven zur Behandlung von beispielsweise chronischen Entzündungen. Vitamin D verringert die Anfälligkeit gegenüber Infektionen bei Patienten mit atopischer Dermatitis. Es kann einzeln, aber auch als Synergist zu herkömmlichen antimikrobiellen Mitteln eingesetzt werden. Außerdem ist Vitamin D ein kostengünstiges vorbeugendes Mittel“, erklärten die Forscher. 

Literatur

1. Dima A Youssef, Christopher WT Miller, Adel M El-Abbassi, Della C Cutchins, Coleman Cutchins, William B Grant, and Alan N Peiris, Antimicrobial implications of vitamin D, Dermatoendocrinol. 2011 Oct-Dec; 3(4): 220–229.
2. Gombart AF, The vitamin D-antimicrobial peptide pathway and its role in protection against infection, Future Microbiol. 2009 Nov;4(9):1151-65. 
3. Guo C, Sinnott B, Niu B, Lowry MB, Fantacone ML, Gombart AF., Synergistic induction of human cathelicidin antimicrobial peptide gene expression by vitamin D and stilbenoids, Mol Nutr Food Res. 2014 Mar;58(3):528-36
4. He CS, Fraser WD, Tang J, Brown K, Renwick S, Rudland-Thomas J, Teah J, Tanqueray E, Gleeson M. The effect of 14 weeks of vitamin D3 supplementation on antimicrobial peptides and proteins in athletes. J Sports Sci. 2015 Apr 10:1-8.