DrDr. med. Dr. med. Dr. r. rerer. nat.. nat.Hans-Michael van de LooHans-Michael van de Loo

LaborarztLaborarzt73510 Schwäbisch Gmünd73510 Schwäbisch Gmünd

Uferstraße 2, TUferstraße 2, Telefon elefon (( 00 7711 71) 71) 1100 05-0105-01

NNAHRUNGSERGÄNZUNGAHRUNGSERGÄNZUNG::

VVVViiii ttttaaaa mmmm iiii nnnn DDDD– das Sonnenvitamin

ZinkZinkMagnesiumMagnesium

INDUSTRIALISIERUNG

1820

1889

1890

1900

1920

1960

1970Michael F. Holick 25-OH-Vitamin D,später 1,25-(OH)2 Vitamin D

Hector F. De LucaVitamin D- Stoffwechsel

Deutscher Arzt Kurt Hudschinsky – UV-Lampe

80% der Kinder zeigen Rachitis in des IndustriestädtenNordeuropas und im Nordosten der USA

Britischer Arzt Dr. Palm

Britische ÄrztevereinigungIn ländlichen Gebieten kaum Rachitis

polnischer Arzt Jedrzej Sniadecki, Warschau Empfehlung: Rachitiskinder aufs Land wurde nicht ernst genommen

Im 18. und 19. Jahrhundert grassierte in den Industriestädten die Rachitis

er

�� gestörtem Knochenwachstumgestörtem Knochenerhalt

IST VITAMIN D-MANGEL „SCHULD AN“

�� Krebs

�� Autoimmunkrankheiten

�� Infektionskrankheiten

�� Muskelkraft ��

– Prostata-Ca – Mamma-Ca – Colon-Ca – Ovarial-Ca – Harnblasen-Ca

– Diabetes mellitus Typ I– Multiple Sklerose – Morbus Crohn

– Tuberkulose – Grippe

– Rachitis– Osteomalazie

VITAMIN D-MANGEL IST EIN RISIKOFAKTORFÜR SCHWANGERSCHAFTSKOMPLIKATIONEN:

Empfehlung z. Zt. 4000 IE/die in Ss

���� Präeklampsie /erhöhter BlutdruckRR�+ Proteinurie in der 2. Schwangerschaftshälfte(20. Sswo 1. Woche post partum)

���� Schwangerschaftsdiabetes

���� Vaginale Infektionen/Frühgeburten

���� Kaiserschnittentbindung (enges Becken/Geburtskanal)

John H. White, Luz R. Tavera-Mendoza: Cell Defenses and the Sunshine Vitamin.Scientific American 2007, November 35–39Spektrum der Wissenschaft 2008, Juli 40–74

Verminderte Sonnenexpositiondurch Nikab und Burka

Verschleierungen muslimischer Frauen

AFP

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tN /

Grö

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C D

CH3

CH3

BA9

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CH3

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25

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OH CH3

CH3

CH3

C D

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CH2

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25

OH

OH

Ergosterin (Pflanzen, Pilze)UV-Strahlung

[D2 = Ergocalciferol](Ringspaltung)

(Ringspaltung)

Cholecalciferol (Vitamin D3)

(inaktiv)

Leber

(25-Hydroxylierung)

25-OH-Cholecalciferiol

(25-OH-D3)

Hauptmetabolit in

Serum / Plasma

7-Dehydro-

cholesterin

1,25-Dihydroxy-

cholecalciferol

(aktiv)

Cholesterin

Leber

Darm

Niere

(1-Hydroxylierung)

aber auch:

Prostata

Mamma

Colon

Haut: UV-B-Strahlung (Sonne)

Trillium-Report 2009 7(4): 195

VITAMIN D-STOFFWECHSEL

a )) hemmt die schädlichen Wirkungen der AGE´s (Advanced Glycation Endproducts), insbes. RR����

b )) RAS���� (Renin-Angiotensin-System), RR����c )) Makrophagen Schaumzellen

(Oxidation von LDL����) d )) Interleukin 10���� (antiinflammatorisch) e )) Gefäßverkalkung���� (Matrix-Gla-Protein,

Osteopontin, Typ IV-Kollagen����)f )) PTH���� (Risikofaktor für kardiovaskuläre Erkrankung)g )) senkt Triglyceride����

„bremst Diabetes mellitus Typ II und I“

senkt Herz-Kreislauf-Erkrankungen (Herzinfarkt, Hirnschlag)

senkt den Bluthochdruck (mit/ohne Diabetes mellitus)

VVVVIITTAAMMIINNIITTAAMMIINN DDDD

������������

�

ABLAUF DER NICHTENZYMATISCHEN GLYKOSYLIERUNG

GLUCOSE-DERIVEDCROSS-LINK (FFI)

2-furanyl-4(5)-(2-furanyl)-1H-Imidazole (FFI)

AGE = advanced glycosilation end product

A. Cerami, H. Vlassara, M. Brownlee, scientific american 256 (1987), May, 82–88

HN NH2

C

NH

(CH2)3

CH

H2N C O

OH

O NH2

C

NH

(CH2)3

CH

H2N C O

OH

1998 erhielten die Wissenschaftler Robert F, Furchgott, Louis J. Ignarro und Ferid Murad für dieErforschung des Zusammenhangs von Arginin und NO den Nobelpreis für Medizin.

Robert Francis Furchgott Louis J. Ignarro Ferid Murad

ADMAAsymetrischesDimethylarginin

SymetrischesDimethylarginin

Arginin

Plasma concentrations of asymmetric dimethylargi-nine (ADMA), an endogenous inhibitor of nitric oxidesynthase (NOS), reflect modulation of NO productionand represent an established marker of cardiovascu-lar risk (CVR). ADMA concentrations vary inversely with those ofvitamin D, and directly with those of highsensitivity C-reactive protein (hs-CRP), indicating complexinteractions with propensity to CVR.

Aging of the Nitric Oxide System: Are We as Old as Our NO?Aaron L. Sverdlov, MBBS, PhD, FRACP;* Doan T.M. Ngo, B.Pharm, B.Health Sei (Hons.), PhD;*Wai P.A. Chan, MBBS, PhD, FRACP; Yuliy Y. Chirkov, PhD; lohn D. Horowitz, MBBS, PhD, FRACP, FAHA(J. Am. Heart Assoc. 2014;3:e000973 doi: 10.1161/JAHA.114.000973)

WWeellttwweeiittee VVeerrtteeiilluunngg ddeerr MMuullttiipplleenn SSkklleerroossee:: HHoocchhrriissiikkooggeebbiieettee ((PPrräävvaalleennzzrraatteenn >> 3300 pprroo 11 0000..000000))ssiinndd dduunnkkeellggrrüünn,, GGeebbiieettee mmiitt mmiittttlleerreemm RRiissiikkoo ((PPrräävvaalleennzzrraatteenn 55--2299 pprroo 110000..000000)) mmiitttteellggrrüünn uunnddGGeebbiieettee mmiitt nniieeddrriiggeemm EErrkkrraannkkuunnggssrriissiikkoo ((PPrräävvaalleennzzrraatteenn << 55 pprroo 11 0000..000000)) hheellllggrrüünn mmaarrkkiieerrtt.. FFüürrddiiee ggrraauueenn AArreeaallee ssiinndd kkeeiinnee AAnnggaabbeenn vveerrffüüggbbaarr.. DDiiee hhoorriizzoonnttaallee LLiinniiee mmaarrkkiieerrtt ddeenn ÄÄqquuaattoorr..

R. M. Schmidt, F. A. Hoffmann: Multiple Sklerose, Urban & Fischer, 5. Auflage 2012

VITAMIN D-MANGEL ALS RISIKOFAKTOR FÜR MULTIPLE SKLEROSE

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Th1/Th2-Antagonismus bei Autoimmunreaktion

OSTEOBLAST MAKROPHAGE

Knochen

Östrogen

Osteoklasten-vorläuferzellen

Aktivierte Osteoklasten

Knochen

Osteoklastenvorläuferzellen

Osteoblasten

Östrogen

T-Zellen

RANKL

PATHOMECHANISMEN DER OSTEOPOROSE IM KLIMAKTERIUM

Proinflammatorische Cytokine & CCR2 fördern östrogenmangelbedingte Osteoporose.

Zwei Hauptmechanismen fördern vermehrte Osteoklastenbildung undKnochenresorption in Abwesenheit von Östrogen. Bei Östogenmangel produzieren T-Zellen vermehrt proinflammatorischeZytokine, so auch TNF-��, IL-1 und IL-6. Diese Zytokine fördern vermehrteRANKL Bildung, insbesondere auf den Osteoblasten, wodurch Osteoklasten-bildung in Anwesenheit von M-CSF stattfindet. (M-CSF = Makrophagen-Kolonie stimulierender Faktor) Zusätzlich wird die CCR2 Bildung (CCR2 = C-C chemokine receptor 2) aufden Osteoklastenvorläuferzellen ( = Makrophagen, vgl. Abb. 92) inAbwesenheit von Östrogen hochreguliert. (CCR2 ist ein G-Protein gebundener Rezeptor, der durch Chemokine wieMonozyten-Chemoattractant-Protein-1 und –3 (MCP-1 und MCP-3) aktiviertwird.) Die CCR2 Signale erhöhen die RANK Bildung auf diesen Zellen (überERK1/2- und NFκB-Aktivierung) und vergrößern somit das osteoklastogene-tische Potential. Beide Mechanismen steuern offensichtlich zur Pathogeneseder postmenopausalen/senilen Osteoporose bei.

Lit: Cytokine Bulletin R&D Systems, 2010, Issue 1

Osteocalcin (ein Gla-Protein):

Die Synthese der nicht carboxylierten Vorstufen wird durch 1,25-Vitamin D3reguliert.

Vitamin K ��� ��-Carboxylierung

Vitamin K-Mangel führt zu verringerter Knochendichte und zu einem erhöhtenRisiko für Hüftfrakturen

Der Vitamin K-Bedarf des Menschen ist nicht genau bekannt.

Die Aussagekraft von Analysen zum Vitamin K-Gehalt in Lebensmitteln ist ein-geschränkt.

Vitamin K (K1+ K2)

Grundgerüst 2-Methyl-1,4-naphtochinon Dam (Entdeckung), Doisy (chem. Struktur) Nobelpreis 1943

Vitamin K ist erforderlich für die Carboxylierung spezifischerGlutaminsäurereste in einer Reihe von Proteinen zu ��-Carboxyglutaminsäure(Gla)-Resten

Funktion der Gla-haltigen Proteine in verschiedenen Geweben noch vielfachunklar.

Charakterisiert sind Osteocalcin (BGB = bone-Gla-Protein) MGP (matrix-Gla-protein)

Ferner Gerinnungsfaktoren (insbesondere Prothrombin) (Vitamin K = „Koagulation“)

��-Carboxyglutaminsäure (Gla) = 3-Amino-1,1,3-propantricarbonsäure

Osteocalcin und Matrix GLA-ProteinOsteocalcin enthält drei, MGP fünf GLA-Reste

Osteocalcin spielt eine wichtige Rolle beim Knochenaufbau. Essorgt dafür, dass Calcium in die Knochen und Zähne eingebaut undfest eingelagert wird. Wenn z. B. einer Frau nach den Wechseljahrendie Einnahme von Calciumpräparaten empfohlen wird, um brüchi-gen Knochen (Osteoporose) vorzubeugen, kann die festeEinlagerung des Mineralstoffs in die Knochen besser funktionieren,wenn das Protein Osteocalcin ausreichend aktiviert wurde.Osteocalcin wiederum wird vor allem vom Vitamin D3 produziert.

Matrix-GLA-Protein ist mineralisationshemmend im Knochen undKnorpel ( – und Gefäße ? )

Neue Forschungsergebnisse ???

Vitamin K in unserer Ernährung

Vitamin K1 ist hauptsächlich in grünem Blattgemüse wie Brokkoli,Grünkohl, Spinat etc. enthalten.

Vitamin K2 findet man in tierischen Lebensmitteln und Fetten.Jedoch ist in diesen Lebensmitteln hauptsächlich Vitamin K2 (MK-4)enthalten.

Vitamin K2 teilt sich in verschiedene Menachinone auf. Chemischbetrachtet ist das der Grund, warum Menachinone durchnummeriertwerden (MK1, MK2 usw.). Die beiden Hauptquellen von natürlichemVitamin K2 in unserer Ernährung sind das Menachinon-4 (MK-4) unddas Menachinon-7 (MK-7).

Etwas mehr Vitamin K2 (MK-7) findet man z. B. in gesäuertenMilchprodukten (bakteriell verarbeitete wie z. B. Käse und Joghurt),in Sauerkraut und im japanischen Natto (fermentiertes Sojaprodukt).

In so verarbeiteten Nahrungsmitteln liegt das Vitamin K2 alsMenachinon-7 vor, das von den Milchsäurebakterien während desReifungs- bzw. im Fermentierungsprozess hergestellt wird.

7-DehydrocholesterolUV-B (Sonne)

1�-Hydroxylase

Vitamin D3

Östrogene25(OH)-D3

1,25(OH)2-D3

Abbau24-Hydroxylase

1,24,25(OH)3-D3

+

–

Synthese

Phytoöstrogene

Calcium

REGULATION VON VITAMIN D-SYNTHESE UND -ABBAU

Deutsches Ärzteblatt 107 (2010), Heft 42

* Die angegebenen Referenzbereiche beziehen sich auf „25-OH-Vitamin D“; im Test werden 25-OH-D3 und 25-OH-D2 erfaßt.

** Risiko für Osteoporose, Mamma-, Prostata- und Colonkarzinom *** Die Nomenklatur der Klassifizierung in „Insuffizienz“ und „Defizienz“

ist in der Literatur nicht einheitlich. So wird auch der Vitamin D-Mangel schlechthinals Defizienz bezeichnet. Der subklinische Vitamin D-Mangel wird auch als „nichtausreichend“ bezeichnet.

Interpretationshilfe (*): [ng/ml] [nmol/l]

Vitamin D-Intoxikation (vermutlich): > 200 > 500

Orthomolekularer Bereich (wünschenswert): 40 – 200 100 – 500

Optimaler Zielwert: 60 – 80 150 – 200

Subklinischer Mangel: 20 – 40 50 – 100

Vitamin D-Mangel**: ( = Vitamin D-Insuffizienz***) 10 – 20 25 – 50

Schwerer Vitamin D-Mangel ( = Vitamin D-Defizienz ***) < 10 < 25

25-HYDROXY-VITAMIN D (25-OH-D)

VVIITTAAMMIINN DD--QQUUEELLLLEENN

SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT Juli 2008

Ganzkörpersonnenbad(15 - 20 Minuten am Mittag im Sommer,

helle Haut)10 000- 25 000 IE D3

Lebertran (1 Esslöffel) 1360 IE D3

gekochter Tunfisch, Sardinen,Makrele oder Lachs

(100 g) 300 – 360 IE D3

20 IE D3/D2

Pasaniapilze (Shiitake) (frisch, 100 g)

100 IE D2 (getrocknet, 100 g)

1600 IE D2

Fisch

Lebertran

Pilze

Eigelb

1µg = 40 IE

Uwe Gröber

Michael F. Holick

25-Hydroxy-Vitamin D3(25-OH-D)

und/oder

1,25 Dihydroxy-Vitamin D31,25-(OH)2-D3

VVVViiii ttttaaaammmmiiiinnnn DDDD

WWasassoll man bestimmen: soll man bestimmen:

Bei Phosphatakkumulation:PPOO44��

Niere (mit Klotho)

FFGGFF2233��

11,,2255--((OOHH))22--VViittaammiinn DD��

(( == VViittaammiinn DD--HHoorrmmoonn))

wirkt phosphaturisch 11��--HHyyddrrooxxyyllaassee��

((AAkkttiivviieerruunngg vvoonn 2255--OOHH--VViittaammiinn DD��))

PTH�(sek. Hyperparathyreoidismus)

PTH wirkt phosphaturisch

Parathyreoidea(mit Klotho)

++

–

Phosphathomöostase durch Klotho /FGF23 System

(Erstbeschreiber Kuro-o)

Arzneimittel-induzierter Abbau der Vitamin D-Metaboliten,PXR-vermittelt

25-OH-Dzirkulierende Hauptform

1,25 (OH)2-D

hormonaktive Form

1 �� OHase

(Cyp27B)

24-OHase(Cyp24A1)

24-OHase(Cyp24A1)

24,25-(OH)2-D 1,24,25-(OH)3-D

Erhöhtes Risiko für arzneimittel-induzierteMyo- und Osteopathiendurch Vitamin D-Mangel

Oxidation

Calcitrioische Säure

Abbildung a: Arzneimittel können den PXR (Pregnan-X-Rezeptor) stimulierenund so einen 25-OH-Vitamin D- und Vitamin D-Hormon-Mangel verursachen.

Pregnan-X-Rezeptor(PXR)

+ +

Lit.: U. Gröber, K.Kisters: Der Einfluß von Arzneimitteln auf den Vitamin D-Haushalt. Forum aktuell,Ausgabe 3/2012, Seite 4 und 5 (Firmenschrift Siemens)

Auswahl von Arzneimitteln, die den Pregnan-X-Rezeptor (PXR) aktivieren können

PXR-Liganden Beispiele

Antiepileptika Phenytoin, Carbamacepin

Zytostatika, Chemotherapie Cyclophosphamid, Paclitaxel, Tamoxifen

Antibiotika Clotrimazol, Rifampicin

Corticoide Dexamethason, Prednison

Antihypertonika Nifedipin, Spironolacton

Virustatika Ritononavir, Saquinavir

Hormone Cyproteronacetat

Phytopharmaka Kava Kava, Johanniskraut (Hyperforin)

SC

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TIFI

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, 29

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007)

, S

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mb

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41

TIME August, 2009

Magic solution Bakayogo dissolves a zinc tablet in water before feeding it to her sick son Moussa

TIME August 17, 2009

Dan

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lug:

Zin

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Sci

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Feb

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y 1

993,

32–39

Unterschied a zu b in 2 Basen-Paaren und b zu c im Zwischenraum

Glucocorticoid

(Cortisol)

Östrogen

(17�-Östradiol)

Thyroid (Schilddrüse)

(FT4 )

RESPONSE ELEMENTE FÜR HORMONREZEPTOREN

SCIENTIFIC AMERICAN February 1995 41

Anatomy of the Transcription Apparatus

Symptome: Wundheilungsstörungen Zellproliferation��Mundwinkelrhagaden brüchige Fingernägel

Erhöhte Infektionsneigung Immunsystem��PneumonieAtemwegsinfektionenDiarrhoe

Kind: WachstumsstörungHirnentwicklung (Kleinkind und intrauterin)

Nahrungsaufnahme: Fleisch Supplementierung 10 – 20 mg/die (nicht mehr als 50 mg/Tag)

ZINK IST LEBENSNOTWENDIG

Ausgeprägter Zinkmangel ist in westlichen Industrieländern bei Gesunden eine Rarität*

*Alkoholismus, Leberzirrhose, Malabsorptionssyndrom, chronische Niereninsuffizienz.

Testosteron / Östrogen-Verhältnisbei Fettleibigkeit���� (durch erhöhte Aromatase Aktivität)

2 x 50 mg täglich bis Normalisierung, dann 1 x 50 mg täglich.

Erwachsene 70 - 120 µg/dl

Neugeborene ca. 50 - 90 µg/dl

Kinder 50 - 200 µg/dl

Zinkbedarf: 10 - 30 mg/Tag (Nahrung: Fleisch)

Supplementierung: Zink-Histidin z. B. 15 mg Curazink�

Orthomolekularer Sollwert 120 -170 µg/dl*Supplementierung: z. B. 50 mg Zinkorotat

*U. Strunz: Forever young. Das Leichtlaufprogramm, 2000 Gräfe und Unzer, München

REFERENZWERTE IM SERUM

�� für alle Biosyntheseprozesse

z. B. Proteinbiosynthese (Übermittlung des genetischen Codes)

�� Regelmechanismus: Glycolyse/Glycogenese

Atmungskette. ATP�� �� Glycogenese. Bei ATP�� Verbrauch Glykolyse

�� energieabhängigen Membrantransport

�� Muskelkontraktion

MG-ATP2+-KOMPLEX

ÜBER 300 ENZYME SIND MAGNESIUMABHÄNGIG

In der Zelle

����

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DIE ROLLE VON ADENOSIN-TRIPHOSPHAT IN DER ZELLE

Energie-Aufnahme

Energie-Abgabe

Adenosin

Adenin

ATP

ADP

60 SCIENTIFIC AMERICAN December 2009

AND OUTSIDE

Herz: Zusammen mit Noradrenalin ausautonomen Nerven stimuliert ATP dieHerzmuskelkontraktion. Eine Dysfunktion dieser Nervensignaleverursacht Arrhythmien und instabileBlutdrücke.

HH YPOMAGNESIÄMIEYPOMAGNESIÄMIE (Mg(Mg ���� ) ) DURCHDURCH

– Mangelernährung/Malabsorption, Diarrhoe

– Alkoholkonsum, chronischem Alkoholismus

– Diuretikatherapie

Trotz normaler Mg-Spiegel im Serum kann ein intrazellulärer Mg-Mangel mit entsprechenden klinischen Zeichen vorliegen.

(Mg-Referenzwert im unteren Drittel?)

Klinische Zeichen erst ab Mg < 0,5 mmol/l (N: 0,7 – 1,1 mmol/l)

Vermehrte neuromuskuläre Erregbarkeit:

Krämpfe

Tetanie (Verkrampfungserscheinungen)

Ataxie (Störung der Bewegungsabläufe)

Herz: Rhythmusstörungen

Lebensmittel Magnesium (mg/100 g essbarer Anteil)

Bohnen (weiß) 140

Erbsen 118

Linsen 129

Weizenvollkornbrot 92

Weizenkleie 590

Haferflocken 139

Reis (unpoliert, roh) 157

Pumpernickel 80

Lebensmittel Magnesium (mg/100 g essbarer Anteil)

Haselnüsse 156

Walnüsse 129

Feigen 70

Aprikosen 50

Rosinen 41

Frühstücksfleisch 59

Spinat 58

Kohlrabi 43

MMAGNESIUMAGNESIUM SCHADETSCHADET NICHTNICHTtäglich ca. 350 mg (bis 750 mg)

Supplementierung: Mg-Orotat, Mg-Aspartat weniger gut: Anorganische Mg-Salze (Mg-SO4)

(können weiche Stühle bis hin zu Durchfällen machen)

Auswahl magnesiumhaltiger Lebensmittel

Besten Dank für IhreAufmerksamkeit

Das Bildmaterial zum Vortrag ist für eine Woche über meine Internetseite abbrufbar.

www. Laborarzt-vdL.de� Leistungen� Aktuelles Rundschreiben

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Vortrag für eine private Veranstaltung