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
/ S
tN /
Grö
ger
C D
CH3
CH3
BA9
10
CH3
CH3
CH3
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CH3
CH3
HO
CH3
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C D
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CH2
HO
25
CH3
CH3
CH3
C D
A
CH2
HO
25
OH CH3
CH3
CH3
C D
A
CH2
HO
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
C A
ME
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7 (2
007)
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epte
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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Zin
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Sci
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Am
eric
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Feb
ruar
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
����
����
��������
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
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