Neue Studien: Vitamin D wichtig für neuroplastizität des Gehirns, erholsamen Schlaf und schützt DNA vor Stress

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Vitamin D steuert die Erhaltung der perineuronalen Netze – einer Art Schutzgerüst um Neuronen. Ein Mangel führt zum Verlust neuronaler Verbindungen und der Lernfähigkeit.

Vitamin D ist ein essentielles Vitamin für die Gesundheit des Gehirns. Ein Vitamin-D-Mangel wird schon seit geraumer Zeit als Auslöser verschiedener psychischer und kognitiver Störungen wie Depression, Schizophrenie und Demenz diskutiert.

Während der Zusammenhang zwischen Vitamin-D-Mangel und kognitiven Störungen mittlerweile gut etabliert ist, blieb bisher unklar, wie genau Vitamin D die Gehirnstruktur und -funktion beeinflusst.

Eine neue Studie hat nun einen neuen Mechanismus entdeckt, wie Vitamin D die Plastizität des Gehirns steuert:

Vitamin D ist offenbar nötig für den Erhalt der sogenannten perineuronalen Netze (PNNs), gerüstartige Netze aus Zucker und Proteinen, die bestimmte Zellkörper, Dendriten und Synapsen im zentralen Nervensystem umgeben. Die perineuronalen Netze liegen wie ein Gerüst um bestimmte Neuronen und stabilisieren dadurch die Kontakte, die diese Zellen mit anderen Neuronen knüpfen (Hochdosiertes Vitamin D – zentraler Faktor für Gehirn und Nerven).

Versuche an Mäusen konnten nun zeigen, das ein Vitamin-D-Mangel nach etwa 20 Wochen zu einem signifikanten Rückgang der Erinnerungs- und Lernfähigkeit führte.

Gleichzeitig zeigte die Versuchsgruppe mit Vitamin D-Mangel im Hippocampus, der Hirnregion, die für die Gedächtnisbildung entscheidend ist, eine deutliche Reduktion der perineuronalen Netze und einen Rückgang in der Anzahl und Stärke der Verbindungen zwischen Neuronen in dieser Region (Vitamin D senkt das Risiko, an Krebs zu erkranken und erhöht die Überlebensrate).

Die Forscher vermuten, dass Vitamin D eine wichtige Rolle spielt, um perineuronale Netze stabil zu halten, und dass diese “Gerüste” bei einem Vitamin-D-Mangel durch Enzyme abgebaut werden.

Wenn Neuronen im Hippocampus ihre unterstützenden perineuronalen Netze verlieren, haben sie Schwierigkeiten, die Verbindungen aufrechtzuerhalten, was letztendlich zum Verlust der kognitiven Funktionen führt.

Medizinskandal Alterung

Interessanterweise war die rechte Seite des Hippocampus stärker von Vitamin D-Mangel betroffen als die linke Seite – ein Funktionsverlust in diesem Bereich könnte zur Entstehung von Schizophrenie, schweren Gedächtnisdefiziten und einer verzerrte Wahrnehmung der Realität führen.

Die Erkenntnis, dass die perineuronalen Netze offenbar auch in ausgewachsenen, erwachsenen Mäusen durch Vitamin D dynamisch veränderbar sind, gibt laut Studienautoren auch Grund zur Hoffnung: Es könnte möglich sein, die PNNs wieder aufzubauen, was die Grundlage eines völlig neuen Behandlungsansatzes bilden könnte (Ein völlig neues Bild: Einfluß von Vitamin D auf die Augen).

Vitamin D wichtig für erholsamen Schlaf

Vitamin D könnte eine wichtige Rolle in der Regulation des Schlaf-Wach-Rhythmus spielen und therapeutische Wirkung bei Schlafstörungen haben.

Schon länger berichten Therapeuten von der erfolgreichen Behandlung von Schlafstörungen mit Vitamin D. Eine kleinere Studie an 89 Patienten aus dem Jahr 2018 berichtete von großen Erfolgen und kam zu dem Schluss: Die Einnahme von Vitamin D „verbessert die Schlafqualität, reduziert die Schlaflatenz, erhöht die Schlafdauer und verbessert die subjektive Schlafqualität.“ (Vitamin D hochdosiert: Sinn und Unsinn hoher Dosen).

Eine neue Übersichtsarbeit fasst nun den aktuellen Forschungsstand zusammen. Neben einer Übersicht über Observations- und Interventionsstudien gibt die Review auch eine Übersicht über die molekularen Mechanismen, über welche Vitamin D unseren Schlaf beeinflusst.

Die Studie kommt zu dem Schluss, dass alle bisherigen Erkenntnisse auf eine wichtige Rolle des Vitamin D in der Schlafregulation hindeuten, aber mehr Interventionsstudien benötigt werden, um evidenzbasierte Empfehlungen für die therapeutische Anwendung geben zu können (Das Märchen vom unnötigen und gefährlichen Vitamin D).

Vitamin D schützt DNA vor Schäden durch oxidativen Stress

Vitamin D schützt unser Erbgut: Eine neue Studie zeigt, wie Vitamin D unsere DNA vor oxidativen Schäden schützt.

Oxidative Schäden an unserem Erbgut werden als Ursache einer Vielzahl von Krankheiten angesehen. Vitamin D spielt offenbar eine wichtige Rolle beim Schutz unserer DNA vor solchen Schäden.

Eine aktuelle Studie untersuchte in Zellversuchen, wie sich unterschiedliche Konzentrationen des aktiven Vitamin-D-Hormons auf Zellschäden durch Wasserstoffperoxid auswirkten.

„Diese Studie hat gezeigt, dass die Oxidation von DNA durch Wasserstoffperoxid umfangreiche DNA-Schäden zur Folge hatte, was zur Polyubiquitierung von Histonen führte. Die Vorbehandlung mit Vitamin D3 machte jedoch die durch Wasserstoffperoxid induzierte DNA-Schadenskaskade vollständig rückgängig und schützte die DNA.“ (Kann man Vitamin D auf die Haut auftragen?)

Forscher an der Med Uni Graz untersuchten den Zusammenhang von Vitamin-D-Spiegel und Fruchtbarkeit

Grazer Forscher erkannten positive Vitamin D-Wirkung auf Stoffwechsel: Vitamin D spielt eine bekannt wichtige Rolle beim Knochenaufbau. Das Vitamin, das eigentlich ein Hormon ist, dürfte auch eine Rolle bei der Fruchtbarkeit von Frauen und der Aufrechterhaltung von Stoffwechselprozessen spielen.

Eine positive Wirkung auf die Blutzuckerwerte haben Forscherinnen und Forscher der Medizinischen Universität Graz in einer vom Wissenschaftsfonds FWF geförderten Studie erkannt (Richtige Dosierung im Winter: Der Vitamin-D Körperspeicher).

Vitamin-D-Mangel im Zusammenhang mit ungewollter Kinderlosigkeit

Polyzystische Eierstöcke sind eine der Hauptursachen für ungewollte Kinderlosigkeit junger Frauen. In Österreich sind rund zehn bis zwölf Prozent der Frauen von dieser hormonellen Störung betroffen, wie die Grazer Internistin Elisabeth Lerchbaum ausführte.

Charakteristisch für das Polyzystische Ovarialsyndrom (PCOS) sind vergrößerte Eierstöcke und ein Anstieg männlicher Geschlechtshormone. Neben dem oftmals unerfüllten Kinderwunsch der Patientinnen gelten erhöhte Risiken der Patientinnen für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes-Typ-II als belegt, wie die Medizinerin gegenüber der APA schilderte (Vitamin D repariert im Nu Blutgefässe).

Eine häufige Begleiterscheinung sei ein Vitamin-D-Mangel, so die Endokrinologin, die sich seit Jahren mit dem fettlöslichen Vitamin und den Effekten seiner Substitution beschäftigt.

“Bei uns an der Universitätsklinik für Innere Medizin messen wir heute routinemäßig bei den Betroffenen den Vitamin-D-Spiegel mit. Diese Maßnahme ist die Umsetzung der Ergebnisse unserer Studie über die Wirkung einer Vitamin-D-Supplementierung”, erklärte die Medizinerin an der Klinischen Abteilung für Endokrinologie und Diabetologie der Med Uni Graz.

An ihrer zufallsbedingten und placebokontrollierten Studie nahmen 330 Frauen mit Vitamin-D-Mangel teil: 180 Frauen mit und 150 Frauen ohne PCOS. Sie alle bekamen über sechs Monate hinweg einmal wöchentlich ein Vitamin-D-Präparat (Nicht nur fürs Immunsystem und Knochen: Vitamin D ist für jede Zelle wichtig).

Vitamin D: Einnahme verbesserte Blutzuckerwerte

Die Ergebnisse waren für das Grazer Forscherteam erfreulich: Bei den Frauen mit PCOS hatte die Einnahme des Vitamins schon nach kurzer Zeit eine positive Auswirkung auf die Blutzuckerwerte. Neben den Nüchtern-Blutzuckerwerten wurden in der Studie auch die Werte nach einer Mahlzeit gemessen.

Damit können sehr frühe Vorstufen von Diabetes-Typ-II erfasst werden, legte Lerchbaum dar. Dies sei insofern relevant, weil leicht erhöhte Blutzuckerwerte oder ein gesteigerter Insulinspiegel oft bereits im Frühstadium eines PCOS auftreten. Vision der Forscher ist es, das Diabetes-Risiko durch frühe Intervention abzusenken.

An der Grazer Universitätsklinik für Innere Medizin erhalten PCOS-Patientinnen mit Vitamin-D-Mangel jedenfalls ergänzend zur Standard-Therapie eine medizinisch abgesicherte Dosis Vitamin D und ein Vitamin-D-Monitoring. Durch längerfristiges Beobachten möchte das Grazer Forscherteam herausfinden, ob die Maßnahme das Auftreten von Diabetes-Typ-2 tatsächlich “hinauszögern oder gar verhindern” kann (Gesundheit: Vitamin D schützt vor Grippetod).

Sonnenstrahlen kurbeln die Vitamin D Produktion an

Was die Dosierung anbelangt, warnt die Medizinerin vor Einnahme ohne ärztliche Begleitung. Sie rät, Vitamin D generell nicht ohne vorherige Bestimmung des Spiegels selbst einzunehmen. Häufig sei nämlich eine Überdosierung die Folge. Laut ihrer vom Wissenschaftsfonds FWF geförderten PCOS-Studie habe sich das “Plus” an Vitamin D bei den gesunden Teilnehmerinnen eher ungünstig auf den Blutzuckerwert ausgewirkt. Vitamin D kann im Gegensatz zu anderen Vitaminen vom Körper selbst gebildet werden (Chronische Rückenschmerzen mit Vitamin D3 behandeln).

Aus diesem Grund ist Vitamin D kein Vitamin im eigentlichen Sinne, sondern ein Hormon. Nur ein kleiner Teil des Vitaminbedarfs wird über die Nahrung gedeckt, Sonnenstrahlen auf der Haut kurbeln die Produktion allerdings gehörig an.

Literatur und Produkte:

BRAINEFFECT VITAMIN D3 K2 Tropfen | 20ml in hochwertigem MCT Oil auf Kokosbasis | Hochdosiert mit 1000 I.E. / 25 µg pro Tropfen | Vegetarisch

Gesund durch Vitamin-D: Der Ratgeber zum Vitamin-D und Vitamin-D-Mangel

Vitamin D3 Depot 20.000 I.E. Nur eine Vegan Tablette / 20 Tage (120 Vegane Tabletten)

Gesund mit Vitamin D: Wie das Sonnenhormon hilft und schützt

Verweise:

Gominak SC, Stumpf WE (2012) The world epidemic of sleep disorders is linked to vitamin D deficiency. Medical Hypotheses 79:132–135 DOI: 10.1016/j.mehy.2012.03.031

Majid MS, Ahmad HS, Bizhan H, Hosein HZM, Mohammad A (2018) The effect of vitamin D supplement on the score and quality of sleep in 20–50 year-old people with sleep disorders compared with control group. Nutritional Neuroscience 21:511–519 DOI: 10.1080/1028415X.2017.1317395

Muscogiuri G, Barrea L, Scannapieco M, Di Somma C, Scacchi M, Aimaretti G, Savastano S, Colao A, Marzullo P (2019) The lullaby of the sun: the role of vitamin D in sleep disturbance. Sleep Medicine 54:262–265 DOI: 10.1016/j.sleep.2018.10.033

Haq SH, AlAfaleq NO, Johari RA (2019) Vitamin D Treatment Reverses the Induced Oxidative Stress Damage to DNA. Pak J Biol Sci 22:8–14 PMID: 30796763

Mayne PE, Burne THJ (2019) Vitamin D in Synaptic Plasticity, Cognitive Function, and Neuropsychiatric Illness. Trends in Neurosciences. DOI: 10.1016/j.tins.2019.01.003
Al-Amin MM, Sullivan RKP, Kurniawan ND, Burne THJ (2019) Adult vitamin D deficiency disrupts hippocampal-dependent learning and structural brain connectivity in BALB/c mice. Brain Structure and Function. DOI: 10.1007/s00429-019-01840-w

Quellen: PublicDomain/vitamind.net am 20.03.2019

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