Wie Vitamin D das Immunsystem stärkt und aktiviert

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Wie immer mehr klar wird, zählt Vitamin D zählt zu den wichtigsten Einflussfaktoren auf unser Immunsystem. Viele Studien konnten aufzeigen, dass der Nährstoff eng mit der Regulation der Immunabwehr in unserem Körper verbunden ist und sich erheblich auf Infektionen und Autoimmunerkrankungen auswirkt.

VitaGuru erklärt Dir in diesem Artikel alles über das Immunsystem und welche Rolle Vitamin D in der Abwehr von Infektionen spielt.

Vitamin D: Wichtiger als bisher angenommen

Vitamin D ist für die optimale Funktion unseres Körpers unverzichtbar. Der Name ist irreführend, denn eigentlich ist es gar kein Vitamin, sondern ein Hormon. Vitamin D wird in der Haut durch die UV-Strahlung der Sonne gebildet und nur in sehr kleinen Mengen durch die Nahrung aufgenommen. In Deinem Körper angelangt, wird das Vitamin dann in Calcitriol verwandelt - die aktive Form von Vitamin D. So kann es durch Deinen Körper wandern, wo es eine wichtige Rolle bei diversen Funktionen spielt.

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Knochen & Zähne: Vitamin D sorgt dafür, dass die Knochen gesund und stark sind. Es hilft bei der Aufnahme von Calcium und Phosphat aus dem Darm und bei der optimalen Mineralisation der Knochen und Zähne.

Muskulatur: Der Körper braucht ausreichende Mengen an Vitamin D für einen gesunden Muskelaufbau und um die Muskelkraft aufrechtzuerhalten. Eine gute Versorgung mit dem Vitamin ist daher besonders für ältere Menschen wichtig.

Immunsystem: Vitamin D unterstützt und stärkt das Immunsystem. Mithilfe der Vitamin-D-Rezeptoren auf den Immunzellen werden wichtige Zellen der Immunabwehr aktiviert, mit denen sich das Immunsystem gegen Krankheitserreger wehrt.

Da Vitamin D in der Haut mit Hilfe der Sonneneinstrahlung gebildet wird, hindert alles, was die UVB-Strahlung der Sonne blockiert, auch die Fähigkeit unserer Haut, Vitamin D zu produzieren. Dazu gehören Kleidung, Sonnenschutzmittel, Melanin, das Leben in nördlichen Breitengraden und der Aufenthalt in geschlossenen Räumen.

Viele Aspekte des modernen Lebens stehen in gewisser Weise im Widerspruch zu unserer natürlichen Produktion von Vitamin D. Dies erklärt, warum die Mehrheit der europäischen (sowie weltweiten) Bevölkerung an einem Vitamin-D-Mangel leidet.

Wie funktioniert eigentlich das Immunsystem?

Um die Rolle von Vitamin D in der Bekämpfung von Erkrankungen zu verstehen, musst Du zuerst die Funktionen des Immunsystems kennen. Dein Immunsystem ist ein riesiges Netzwerk von Organen, Zellen und Geweben und der wichtigste Schutz Deines Körpers gegen Krankheitserreger.

Täglich gelangen Milliarden von Bakterien, Viren und Gifte durch Wunden, Körperkontakte oder über die Atemwege in Deinen Körper. Wenn Dein Immunsystem gut funktioniert, dann merkst Du das gar nicht. Ist das Immunsystem aber geschwächt, dann wirst Du krank oder etwas ungefährliches wie eine saisonale Grippe oder eine Wunde kann plötzlich gefährlich werden.

Unterschied zwischen angeborenem und erworbenem Immunsystem

Eine Immunreaktion des Körpers kann angeboren (unspezifisch) oder erworben (spezifisch) sein.

Angeborene Immunität: Unser Körper besitzt eine natürliche, angeborene Widerstandsfähigkeit gegenüber Krankheitserregern. Durch verschiedene Abwehrreaktionen kämpft er gegen Erreger, die in den Körper einzudringen versuchen. Wir haben natürliche Barrieren; die Haut, die Schleimhäute und der Verdauungstrakt. Wenn es ein Erreger trotzdem dort durch schafft, dann reagiert das angeborene Abwehrsystem. Die Zellen reagieren sofort und zerstören die Viren und Bakterien. Die Bezeichnung "unspezifisch" kommt davon, dass diese angeborene Immunität zwar schnell wirkt, aber auf jeden Eindringling gleich reagiert.

Erworbene Immunität: Der zweite Teil des Immunsystems wird aktiviert, wenn die angeborene Abwehr nicht ausreicht und sich der Krankheitserreger im Körper ausbreitet. Wenn das erworbene Immunsystem einen Erreger beseitigt hat, dann bildet es Gedächtniszellen. Der Körper kennt im Falle einer erneuten Infektion den Erreger schon und kann schneller mit Antikörpern reagieren; der Mensch ist immun gegen die Erkrankung. Die Abwehrstoffe bleiben nach der Erkrankung im Körper präsent und eine Infektion ist schwächer oder wird gar nicht erst bemerkt.

Die Abwehr des Immunsystems

Das Immunsystem arbeitet mit Millionen von abwehrenden weißen Blutkörperchen, - den Leukozyten - die in Deinem Knochenmark entstehen. Diese Zellen wandern in den Blutkreislauf und das Lymphsystem; ein Teil des Abwehrsystems. Während sich die Leukozyten durch den Körper bewegen, scannen sie ihn konstant auf verdächtige Anzeichen.

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Das funktioniert so: Die Leukozyten suchen nach Antigenen. Das sind molekulare Spuren auf der Oberfläche von Krankheitserregern und anderen Fremdstoffen, welche die Anwesenheit von Eindringlingen verraten. Sobald die Leukozyten sie entdecken, dauert es nur Minuten, bis die schützende Immunreaktion des Körpers einsetzt.

Die Leukozyten werden in zwei Haupt-Zellgruppen eingeteilt, die einen Angriff koordinieren:

Zuerst lösen Phagozyten die Immunreaktion aus, indem sie Makrophagen (Fresszellen) und dendritische Zellen ins Blut schicken. Während diese zirkulieren, zerstören sie alle fremden Zellen, auf die sie treffen indem sie diese aufessen. Das erlaubt den Fresszellen, das Antigen auf den Eindringlingen, die sie gerade aufgenommen haben, zu identifizieren. Dann geben sie die gesammelte Information an die zweite große Zellgruppe weiter, welche die Verteidigung organisiert: die Lymphozyten.

Eine Gruppe von Lymphozyten - die T-Zellen - macht sich auf die Suche nach infizierten Körperzellen und tötet sie rasch ab. Währenddessen nutzen B-Zellen und T-Helferzellen die Informationen, die sie von den verschiedenen Antigenen erhalten haben, um mit der Produktion von Antikörpern (spezielle Proteine) zu beginnen.

Für jedes Antigen gibt es einen einzigartigen Antikörper, der wie ein Schlüssel an das Antigen andockt und die eindringenden Zellen zerstört. Die B-Zellen können Millionen dieser Antikörper produzieren, die dann durch den Körper wandern und die Eindringlinge angreifen, bis die schlimmste Bedrohung neutralisiert ist.

Während all dies geschieht, treten im Körper typische Symptome wie hohes Fieber und Schwellungen auf. Das sind Prozesse, welche die Immunantwort unterstützen. Denn ein warmer Körper macht es Bakterien und Viren schwerer, sich zu vermehren und auszubreiten, da sie temperaturempfindlich sind. Und die Flüssigkeit in den Schwellungen lockt Fresszellen an, die Eindringlinge und die beschädigten Zellen "aufessen".

Normalerweise beseitigt eine Immunreaktion eine Bedrohung innerhalb von ein paar Tagen. Das heißt zwar nicht immer, dass Du nicht krank wirst, aber das ist auch nicht ihr Zweck. Ihre eigentliche Aufgabe ist es, eine Bedrohung davon abzuhalten, sich in Deinem Körper zu einem gefährlichen Niveau auszuweiten.

Durch die ständige Überwachung im Laufe der Zeit, bietet das Immunsystem einen weiteren Vorteil: Es hilft Dir, eine langfristige Immunität gegenüber bestimmten Erregern zu entwickeln.

Wenn Zellen Antigene identifizieren, können sie diese Informationen speichern, um Eindringlinge in der Zukunft zu erkennen. Wenn also eine Bedrohung wieder auftaucht, können die Zellen schnell die richtigen Antikörper einsetzen, um sie zu bekämpfen, bevor sie weitere Zellen angreifen. Auf diese Weise kann man eine Immunität gegen bestimmte Krankheiten wie Windpocken entwickeln.

Das funktioniert aber nicht immer so gut. Manche Menschen haben Autoimmunkrankheiten, die das Immunsystem austricksen, damit es die körpereigenen, gesunden Zellen angreift. Niemand weiß genau, was sie verursacht, aber diese Störungen behindern das Immunsystem in unterschiedlichem Maße.

Wie wirkt sich ein Vitamin-D-Mangel auf das Immunsystem aus?

Vitamin D ist mit jeder einzelnen Immunreaktion eng verbunden und spielt eine wichtige Rolle bei der Aktivierung des körpereigenen Immunsystems. Immunzellen haben einen Rezeptor für Vitamin D Zellen. Sie sind in der Lage, Vitamin D zu synthetisieren und darauf zu reagieren.1

Dabei gibt es zwei entscheidende unterschiedliche Mechanismen im Körper:

  1. Der direkte Einfluss von Vitamin D auf die Erreger, die an der Fortpflanzung gehindert werden (der Infekt wird unterbrochen).
  2. Die Veränderung des Immunsystems, sodass es nicht zur überschießenden Immunreaktionen kommt.

Aber was genau macht Vitamin D in unseren Zellen?

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Es arbeitet an unseren Genen und steuert diese; bisher kennt man über 200 Gene, bei denen Vitamin D tätig ist. Wenn die Zellen genug Vitamin D haben, dann geht es ihnen gut. Wenn hingegen ein Mangel besteht, dann ist die Zellfunktion beeinträchtig, was große Konsequenzen für den Körper hat.

Ein Vitamin-D-Mangel kann die Anfälligkeit für eine Vielzahl von Krankheiten also signifikant erhöhen. Es ist an der Entstehung und Prävention fast aller chronischen Krankheiten beteiligt.

Vitamin D ist in der Lage:

  • das angeborene und erworbene Immunsystem zu fördern
  • körpereigene Antibiotika (AMPs) zu produzieren
  • die Produktion von pro-entzündlichen Zytokinen (Proteine) zu hemmen
  • die Nervenzellen zu schützen
  • die Krebsentwicklung zu bremsen
  • eine Metastasenbildung zu verhindern
  • das Risiko für Diabetes Typ 1 und Typ 2 zu reduzieren
  • die Muskulatur zu kräftigen

Nur wenn Vitamin D in ausreichender Menge im Körper vorhanden ist, werden die Killer-Zellen der Immunabwehr mobilisiert, so dass sie eindringende Viren oder Bakterien bekämpfen können. Das Vitamin aktiviert sozusagen die T-Zellen, so dass sie Krankheitserreger gezielt angreifen können.

Aktivierung der Immunabwehr mit Vitamin D:

Wenn eine T-Zelle auf einen potentiellen Eindringling trifft - z.B. eine Bakterienzelle - dann produziert sie ein Vitamin-D-Erkennungsprotein. Dieses wird dann wie eine Art Antenne ausgefahren und testet, ob Vitamin D irgendwo verfügbar ist. Wenn die Antenne das Vitamin findet, führt das zu einer Reaktion: Die T-Zelle vermehrt sich und bildet so Hunderte identischer Zellen, die alle auf den Krankheitserreger fokussiert sind. Fehlt das Vitamin D hingegen, findet diese Mobilisierung nicht statt.

Diese Erkenntnis2 eines Forscherteams der Universität Kopenhagen ist sehr spannend, weil zwar allgemein bekannt war, wie wichtig Vitamin D für die optimale Kalziumaufnahme ist, und dass es bei Erkrankungen wie Multipler Sklerose eine Rolle spielt, man aber erst jetzt merkt, wie zentral das Vitamin für die Aktivierung des Immunsystems ist.

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Ein Vitamin-D-Mangel ist im Winter sehr häufig, weil dann die UVB-Strahlung weniger stark ist und in nördlichen Breitengraden gar nicht in die Atmosphäre gelangt. Das erklärt die typische Grippewelle und den Anstieg von anderen Infektionen im Winter.

  • Wenn ein Körper einen Vitamin-Mangel hat, dann funktioniert sozusagen ein Teil der Immunsystem-Steuerung nicht richtig.
  • Wenn dann ein Virus in den Körper gelangt, breitet es sich aus und man wird krank.

Wenn das System optimal funktioniert, dann kommunizieren die Zellen untereinander und ein Virus wird so innerhalb von wenigen Tagen ausgelöscht.

Vitamin D aktiviert das körpereigene Immunsystem, das eine frühe antivirale Reaktion auslöst.

Vitamin D und Influenza A: Studie

Es gibt eine interessante Studie3 zum Thema Vitamin D und der Verhinderung der saisonalen Influenza A bei Schulkindern:

Zwischen Dezember 2008 und März 2009 wurden 1.200 IE Vitamin D3 pro Tag an Schulkinder in Japan verabreicht. Das Ergebnis zeigte folgendes:

  • 64% Risikoreduktion eine Influenza zu entwickeln gegenüber Kindern, die ein Placebo erhielten
  • 83% Risikoreduktion in Bezug auf Asthmaanfälle

Asthma ist eine Autoimmunerkrankung, die sich mit Vitamin D verbessert. Zusätzlich bekämpft Vitamin D den Infekt. Wenn ein Asthmatiker einen Infekt bekommt, dann verschlimmert sich sein Asthma, das heißt, er bekommt eher einen Anfall. Bekommt er keinen Infekt durch das Vitamin D, dann bleibt auch der Anfall weg; ein sehr hilfreicher Mechanismus für Asthmatiker.

Hauptfunktionen von Vitamin D im Zusammenhang mit dem Immunsystem

  • Vitamin D ist ein natürliches anti-entzündliches Steroid. Es hat eine Schlüsselrolle in der Reduzierung von Entzündungen, die für den Schaden bei Autoimmunerkrankungen verantwortlich sind.
  • Es ist ein immunologischer Regulator; es hilft zu normalisieren. Ein Zytokin-Sturm ist ein hyper-entzündlicher Zustand, der eine Überreaktion der körpereigenen Abwehr bedeutet. Vitamin D hilft dem entgegenzuwirken. Die Hauptzelle, die bei der Unterdrückung der Zytokine oder entzündlichen Verbindungen hilft, ist die T-Helferzelle.
  • Das Hormon ist für die Produktion von zwei antimikrobiellen Peptiden (AMP) verantwortlich, die beide Vitamin D brauchen; Cathelicidine und Defensine. Erstere werden von den Fresszellen als Waffe produziert, um Krankheitserreger zu töten. Defensine werden in den Schleimhäuten gebraucht.
  • Es produziert körpereigene Antibiotika (AMP) sowohl gegen Bakterien (wie Tuberkulose) als auch gegen Viren (Influenza).
  • Vitamin D schützt vor Allergien und Autoimmunerkrankungen (Morbus Crohn, Diabetes, Rheuma) sowie vor überschießenden Immunreaktionen in den Atemwegen.

In Sanatorien wurden Tuberkulose-Patienten vor dem Gebrauch von Antibiotika mit Sonnenlicht und Lebertran behandelt, welcher eine reichhaltige Quelle für Vitamin D ist.

Zusammenhang zwischen Vitamin-D-Mangel und schweren Covid-19-Verläufen

Vitamin D und Covid-19 ist ein kontrovers diskutiertes Thema… Es gibt aber immer mehr Studien, die einen Zusammenhang zwischen schlimmen und tödlichen Covid-19-Verläufen und einem Vitamin-D-Mangel feststellen. Eine Indonesische Studie4 beispielsweise untersuchte die 25-Hydroxyvitamin-D-Blutwerte (Vorstufe von biologisch aktivem Vitamin D) von 780 Covid-19-Patienten.

Was zeigten die Ergebnisse in Bezug auf die Sterblichkeit bei Covid-19?

  • Bei einem Wert von > 75 nmol/l starben 4,1%
  • Bei einem Wert von < 50-75 nmol/l starben 87,7%
  • Bei einem Wert von < 50 nmol/l starben 98,8%

Bei einem Vitamin-D-Mangel (weniger als 50 nmol/l) betrug die Sterblichkeitsrate 98,8% gegenüber 4,1% bei einem ausreichenden Spiegel.

Das heißt, bei einem Vitamin-D-Mangel besteht ein 24-mal höheres Risiko an Covid-19 zu sterben. Jetzt wird auch klar, warum so viele ältere Menschen davon betroffen sind, denn sie leiden bereits an Komorbiditäten und haben meistens einen Vitamin-D-Mangel.

Zusammenspiel zwischen Vitamin D und Autoimmunerkrankungen

Bei einer Autoimmunerkrankung wird das Immunsystem überaktiv und richtet sich gegen die gesunden Zellen, Gewebe und Organe des Körpers, anstatt gegen Infektionen und Viren. Das Immunsystem kann dann nicht mehr zwischen selbst und fremd unterscheiden.

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Wie bereits erwähnt, ist ein Mangel an Vitamin D mit einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen verbunden. In den letzten Jahren hat das Interesse der Forscher an Vitamin D und seinem Zusammenhang mit Autoimmunerkrankungen stark zugenommen. Denn ein Vitamin-D-Mangel ist auch bei Autoimmunerkrankungen weit verbreitet, wie Studien zeigen.

Laut einer Studienübersicht5 gibt es einen Zusammenhang zwischen Vitamin D und der Entwicklung mehrerer Autoimmunerkrankungen wie Lupus, Diabetes, Multiple Sklerose, Morbus Crohn, Rheuma etc.

So wie es aussieht, besteht ein signifikanter Zusammenhang zwischen den regulatorischen T-Zellen, welche die Aktivierung des Immunsystems unterdrücken, und Vitamin D. Denn diese Zellen brauchen vor allem Vitamin D. Wenn eine Person an einem Mangel leidet, dann steigt also das Risiko für Autoimmunerkrankungen.

Vitamin D kann das Immunsystem stärken und gleichzeitig den Arm des Immunsystems regulieren, der an der Autoimmunität beteiligt ist. Um eine Autoimmunreaktion zu verhindern, reguliert Vitamin D die T-Helferzellen,deren Aufgabe es ist, die Zellen und das Gewebe des Körpers anzugreifen - und damit eine Autoimmunreaktion verursachen.

Es sind noch viele Fragen im Hinblick auf Vitamin D und Autoimmunerkrankungen offen. Verschiedene Faktoren spielen eine Rolle in der Entwicklung einer solchen Erkrankung und ein Vitamin-D-Mangel ist nur ein Teil davon.

Der Einfluss von Vitamin D während der Schwangerschaft

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Vitamin D hat bereits in der Schwangerschaft einen Einfluss auf das ungeborene Kind. Bei einem ausreichenden Vitamin-D-Spiegel haben die einzelnen Zellen im Körper die gleiche Größe und werden in einer ausgewogenen Menge produziert; die T-Zell-Funktion ist normal.

Hat die Mutter aber zu wenig Vitamin D während der Schwangerschaft, dann kommt es aus nicht bekannten Gründen zu einer vermehrten Ausbildung der TH-1-Zellen. Diese Kinder haben dann eine überschießende Immunreaktion; beispielsweise leiden sie vermehrt an Asthma. In der Schwangerschaft wird also sozusagen schon die Basis für Autoimmunerkrankungen gelegt.

Optimale Dosis von Vitamin D für ein funktionierendes Immunsystem

Vitamin D kann zwar einen Infekt an sich nicht verhindern, aber die Anfälligkeit und Ausbreitung im Körper kann gestoppt werden. Es gibt keine festgelegte optimale Dosis bei der Vitamin-D-Einnahme, doch da die Mehrheit der Menschen schlecht versorgt sind, kann eine Dosis von 4.000-6.000 IE pro Tag für einen Erwachsenen als angemessen gelten.

Faustregel:

  • 1.000 IE täglich führen nach einigen Wochen zu einer Erhöhung des Vitamin-D-Blutspiegels um 10 ng/ml bei 70 kg Körpergewicht.
  • 10.000 IE als Einzeldosis führen zu einer sofortigen Erhöhung des Blutspiegels um 1 ng/ml bei 70 kg Körpergewicht.

Eine Vitamin-D-Ergänzung zeigte in einer Studie6 die besten schützenden Resultate bei Menschen, die einen Vitamin-D-Wert von < 25 nmol/L hatten; also an einem Mangel litten. Tägliche oder wöchentliche Einnahmen waren effektiver als eine unregelmäßige sehr hohe Dosis. Sehr große Dosen (z.B. 30.000 IE) auf einmal zeigten sich weniger wirksam in der Verringerung von Atemwegserkrankungen. Sowieso ist es nicht empfehlenswert zu hohe Dosen an Vitamin D auf einmal einzunehmen, weil dann ein Magnesiummangel auftritt.

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Dieselbe Studie zeigte, dass eine Vitamin-D-Supplementierung Atemwegsinfektionen bei Menschen mit Vitamin-D-Mangel um mehr als 50% reduzieren konnte und um 10% bei Menschen, die bereits einen optimalen Vitamin-D-Spiegel hatten.

Fazit: Vitamin D und Immunsystem sind enge Verbündete

Vitamin D spielt eine wichtigere Rolle für unseren Körper als bisher angenommen. Es ist unverzichtbar für ein gut funktionierendes Immunsystem und aktiviert die körpereigene Abwehr. Studien konnten einen signifikanten Zusammenhang zwischen einem Vitamin-D-Mangel und einem erhöhten Risiko für Infekte und Autoimmunerkrankungen zeigen. Trotz diesen Entdeckungen liefern die Studien aber keine eindeutigen Beweise.

Klar ist: Viele Zellen unseres Körpers, die zuständig sind für die Infektabwehr, besitzen einen spezifischen Rezeptor für Vitamin D und der Nährstoff beeinflusst das Immunsystem positiv.

Im Hinblick auf die Explosion von Autoimmunerkrankungen und der jährlich wiederkehrenden Grippewellen macht es Sinn, dass der weltweite Vitamin-D-Mangel behoben wird. Es ist günstig und einfach mit einer Nahrungsergänzung Deinen Vitamin-D-Status zu erhöhen. Die Frage warum die Pharmaindustrie diese Informationen nicht pusht, bleibt offen. Vielleicht ist das Eigeninteresse der Branche einer der Gründe…

Quellen:

  1. Vitamin D and the Immune System, Cynthia Aranow
  2. Carsten Geisler (Universität Kopenhagen) et al.: Nature Immunology
  3. Urashima M, Segawa T, Okazaki M, Kurihara M, Wada Y, Ida H. Randomized trial of vitamin D supplementation to prevent seasonal influenza A in schoolchildren. Am J Clin Nutr. 2010 May;91(5):1255-60. doi: 10.3945/ajcn.2009.29094. Epub 2010 Mar 10. PMID: 20219962
  4. Raharusun, Prabowo and Priambada, Sadiah and Budiarti, Cahni and Agung, Erdie and Budi, Cipta, Patterns of COVID-19 Mortality and Vitamin D: An Indonesian Study (April 26, 2020)
  5. 3 Murdaca G, Tonacci A, Negrini S, Greco M, Borro M, Puppo F, Gangemi S. Emerging role of vitamin D in autoimmune diseases: An update on evidence and therapeutic implications. Autoimmun Rev. 2019 Sep;18(9)
  6. 2 Martineau A R, Jolliffe D A, Hooper R L, Greenberg L, Aloia J F, Bergman P et al. Vitamin D supplementation to prevent acute respiratory tract infections: systematic review and meta-analysis of individual participant data BMJ 2017

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