Vitamin D

Vitamin D (Calciferol) ist kein klassisches Vitamin, sondern die Vorstufe eines Steroidhormons, die Ihre Haut selbst bildet, sobald UVB-Strahlung auf sie trifft. Für uns bei Mitochondriak® ist Vitamin D ein Lichtsignal: Seine aktive Form steuert Hunderte Gene – bis hinein in Ihre Mitochondrien.

Der Name ist ein historischer Irrtum: Vor gut 100 Jahren wurde Vitamin D den Vitaminen zugeordnet, den Stoffen aus der Nahrung. Der italienische Forscher Paolo Riccio sieht die Hauptaufgabe von Vitamin D darin, Organismen stark zu machen, und verbindet den weltweiten Mangel mit dem westlichen Lebensstil. [Quelle] Tatsächlich stammt der größte Teil unseres Vitamin D aus der Haut. [Quelle] Ein niedriger Spiegel erzählt vor allem von einem Leben ohne Sonne.

Warum ist Vitamin D eigentlich ein Hormon?

Weil Ihr Körper es selbst herstellt und es wie ein Hormon arbeitet: Die aktive Form Calcitriol bindet im Zellkern an den Vitamin-D-Rezeptor (VDR) und schaltet Gene an und ab. Im Erbgut gibt es Tausende Bindungsstellen für den VDR, über die er je nach Zelltyp Hunderte Gene steuert. [Quelle] Die meisten Zellen und Organe tragen den Rezeptor, viele bilden Calcitriol sogar selbst. [Quelle] In menschlichen Muskelzellen veränderte Calcitriol über den VDR die Menge von 1.947 Boten-RNAs, also abgelesenen Genen. [Quelle]

Ein Vitamin ist Baumaterial, das angeliefert werden muss; ein Hormon ist eine Nachricht, die der Körper selbst verschickt. Vitamin D ist eine Nachricht der Sonne, die Ihre Haut übersetzt – seit mehr als 500 Millionen Jahren entsteht es auf der Erde mithilfe von Sonnenlicht. [Quelle]

Wie entsteht Vitamin D in der Haut?

UVB-Photonen öffnen in der Haut einen Ring des 7-Dehydrocholesterins; so entsteht Prävitamin D3, das sich durch Wärme zu Vitamin D3 umlagert.

1. Licht: UVB von 290 bis 315 nm dringt in die Oberhaut ein. [Quelle]
2. Ringöffnung: 7-Dehydrocholesterin in den lebenden Zellen der Oberhaut absorbiert die Photonen, Prävitamin D3 entsteht.
3. Wärme: In etwa acht Stunden lagert es sich in der Haut vollständig zu Vitamin D3 um.
4. Transport: Gebunden an das Vitamin-D-bindende Protein reist Vitamin D3 zur Leber. [Quelle]

Eingebaut ist eine Obergrenze, die keine Tablette kennt: Bei langer Bestrahlung erreicht Prävitamin D3 ein Plateau bei etwa 10 bis 15 % des 7-Dehydrocholesterins, weiteres Licht macht daraus die inaktiven Stoffe Lumisterol und Tachysterol. [Quelle] Auch überschüssiges Vitamin D3 baut das Sonnenlicht ab – deshalb führt Sonne nach Michael Holick (Boston University) nie zu einer Vitamin-D-Vergiftung. [Quelle] Ihre Haut arbeitet wie eine Badewanne mit Überlauf. Vor Sonnenbrand schützt dieser Überlauf allerdings nicht – dafür sorgt die Lichtschwiele.

Welche Formen von Vitamin D gibt es und wie wird es aktiviert?

Aus Vitamin D3 und D2 bildet die Leber Calcidiol, die Speicherform im Blut; Niere und viele Gewebe machen daraus Calcitriol, die aktive Hormonform.

Calcidiol ist der Kontostand, Calcitriol das Geld, das gerade ausgegeben wird – gemessen wird deshalb der Kontostand, 25(OH)D. Michael Holick hält mindestens 30 ng/ml (75 nmol/l) für nötig und bevorzugt, wie die Leitlinie der Endocrine Society von 2011, 40 bis 60 ng/ml (100 bis 150 nmol/l). [Quelle] Genau dort liegen Menschen, die unter der Sonne leben: Maasai und Hadzabe erreichen im Mittel 115 nmol/l, rund 46 ng/ml. [Quelle] Daran orientieren sich Mitochondriaks.

Wie beeinflusst Vitamin D Ihre Mitochondrien?

Über den Vitamin-D-Rezeptor regelt Vitamin D, wie kraftvoll Ihre Mitochondrien atmen – fehlt das Signal, gerät die Zellatmung aus dem Takt. Den ersten Nachweis am Menschen lieferte 2013 ein Team aus Newcastle upon Tyne: Bei 12 Erwachsenen mit starkem Mangel erholte sich der Energiespeicher Phosphokreatin im Wadenmuskel nach Belastung schneller, sobald der Mangel mit Vitamin D3 ausgeglichen war – die Halbwertszeit sank von 34,4 auf 27,8 Sekunden. [Quelle]

Schalteten Forschende der University of Birmingham den Rezeptor in Muskelzellen der Maus ab, sank die Grundatmung um 30 bis 34 %, die maximale Atmung um bis zu 48 % und die Bildung von ATP aus der Zellatmung um 20 %. [Quelle] Calcitriol steigerte dagegen in menschlichen Muskelzellen den Sauerstoffverbrauch der Mitochondrien, die größer und verzweigter wurden. [Quelle] Der Rezeptor ist Gaspedal und Bremse zugleich: In einer Turiner Studie atmeten Zellen ohne ihn zunächst übermäßig, bildeten mehr reaktive Sauerstoffspezies und verloren auf Dauer die Unversehrtheit ihrer Mitochondrien. [Quelle] Wie der Regler einer Turbine hält Vitamin D die Atmungskette im Takt.

Vitamin D braucht Sonne, Melatonin Dunkelheit: Eine Übersichtsarbeit mit dem Melatoninforscher Russel J. Reiter sieht in den Mitochondrien den gemeinsamen Angriffspunkt beider Moleküle. [Quelle]

Was ist der Vitamin-D-Winter?

Der Vitamin-D-Winter ist die Zeit, in der die Sonne so tief steht, dass kaum vitamin-D-wirksames UVB den Boden erreicht – in Deutschland etwa von Oktober bis Februar, egal wie hell der Tag ist. Ann Webb und Michael Holick setzten 1988 Hautproben an wolkenlosen Tagen der Sonne aus: In Boston (42 Grad Nord) entstand von November bis Februar kein Prävitamin D3, in Edmonton (52 Grad Nord), fast auf der Breite Berlins, von Oktober bis März nicht. [Quelle]

Forschende des Trinity College Dublin werteten 18 Jahre UV-Daten für 46 Hauptstädte Europas aus. In Berlin lag die vitamin-D-wirksame Tagesdosis im Dezember bei 0,08 kJ/m², im Juni bei 5,68 kJ/m² und von Oktober bis Februar unter 1 kJ/m², der Schwelle, unter der die Bildung vernachlässigbar ist. [Quelle]

Der Grund ist Geometrie: UVB macht weniger als 5 % der UV-Strahlung der Sonne aus [Quelle], und tief stehendes Licht nimmt einen langen, schrägen Weg durch die Ozonschicht, die gerade diesen Anteil herausfiltert. [Quelle] Wie beim Gang durch einen Wald: Wer schräg geht, kommt an mehr Bäumen vorbei.

Warum fehlt so vielen Menschen in Deutschland Vitamin D?

Weil unser Leben drinnen stattfindet: Nach standardisierten Daten der DEGS1-Studie des Robert Koch-Instituts erreichen nur 44 % der Erwachsenen 50 nmol/l, der Mittelwert liegt bei 49,5 nmol/l. Gemessen wurde von 2008 bis 2011 bei 6.995 Erwachsenen. [Quelle] Das ist weniger als die Hälfte des Werts von Maasai und Hadzabe. Die Gründe summieren sich:

• Leben hinter Glas: In einer US-Erhebung mit 9.386 Befragten verbrachten Menschen 87 % ihrer Zeit in Gebäuden und 6 % in Fahrzeugen. [Quelle] Glas schluckt das UVB, dahinter bildet die Haut kein Vitamin D3. [Quelle]
• Sonnencreme: Schon Lichtschutzfaktor 8 verhinderte in einem Laborversuch der Holick-Gruppe den Anstieg von Vitamin D3 im Blut nach UV-Bestrahlung. [Quelle]
• Alter: Haut von 77- und 82-Jährigen bildete weniger als halb so viel Prävitamin D3 wie die von 8- und 18-Jährigen [Quelle]; in der Sonne sank die Bildung um 13 % pro Lebensjahrzehnt. [Quelle]
• Hautfarbe: Sehr dunkle Haut (Typ V) braucht rund 2,5-mal so viel UV wie helle Haut (Typ II) für denselben Anstieg des Spiegels. [Quelle]

Warum braucht Vitamin D Cholesterin?

Weil Vitamin D und Cholesterin aus derselben Vorstufe entstehen: 7-Dehydrocholesterin ist der letzte Schritt vor dem Cholesterin – und der Rohstoff, aus dem UVB Vitamin D3 macht. Das Enzym DHCR7 wandelt es in Cholesterin um; Forschende der University of New South Wales nennen es deshalb eine Weiche zwischen Cholesterin und Vitamin D. [Quelle] Wie im Stellwerk entscheidet sie, auf welches Gleis der Rohstoff fährt – es sei denn, ein UVB-Photon stellt sie vorher um.

Jahrzehntelang galt Cholesterin vor allem als Feind. Aus Sicht der Mitochondrien ist es Rohstoff: das Grundgerüst aller Steroidhormone wie Cortisol, Testosteron und Östrogen sowie der Vitamin-D-Verbindungen und ein Regler dafür, wie flüssig und durchlässig Zellmembranen sind. [Quelle] Für Ihren Körper ist Cholesterin zuerst Baumaterial.

Was ist die Lichtschwiele und warum ist sie wichtig?

Die Lichtschwiele ist der Sonnenschutz, den Ihre Haut Schritt für Schritt selbst aufbaut: mehr Melanin, eine dickere Hornschicht und damit mehr Sonne ohne Sonnenbrand. Sie wächst wie die Hornhaut an den Fußsohlen, wenn Sie barfuß gehen.

In einer Amsterdamer Studie erhielten 31 Erwachsene neun Wochen lang dreimal pro Woche UV unterhalb der Sonnenbrandschwelle: Die Schwelle stieg um 50 %, die Hornschicht wurde um 34 % dicker – und der Vitamin-D-Spiegel stieg saisonbereinigt um 21 %. [Quelle] Den Schalter fand ein Harvard-Team: UV aktiviert in Hautzellen das Protein p53, das das Bräunungssignal α-MSH anwirft. [Quelle]

Ihre Großmutter, die von Frühjahr bis Herbst auf dem Feld arbeitete, baute diesen Schutz jedes Jahr neu auf. Wer nach Monaten im Büro mit weißer Haut in den Urlaub fliegt, hat ihn nicht. Sonnencreme ist für uns deshalb die letzte Möglichkeit für unvorbereitete Haut bei langen Aufenthalten, nicht die erste: Sie hält das UVB zurück, das die Haut für Vitamin D und als Signal für den eigenen Schutz braucht, und ihre chemischen Filter gelangen ins Blut. In einer randomisierten Studie mit 48 Teilnehmenden überschritten alle sechs geprüften Filter schon nach der ersten Anwendung den FDA-Schwellenwert von 0,5 ng/ml. [Quelle] Die Autoren betonen, dass man deshalb nicht auf Sonnenschutz verzichten sollte; geprüft wurden nur chemische Filter, für uns spricht der Befund daher für mineralische Filter wie Zinkoxid.

Den Rat, Sonne ganz zu meiden, vergleicht Michael Holick damit, keine Luft mit 20 % Sauerstoff mehr zu atmen, weil reiner Sauerstoff schadet. Seine Faustregel: etwa die Hälfte der Zeit, nach der die Haut am nächsten Tag leicht rosa wäre. [Quelle] Für Vitamin D reichen Dosen unterhalb der Sonnenbrandschwelle, bei jedem Hauttyp. [Quelle]

Was zeigt die Forschung zu Sonne und Vitamin D?

Die Studien zeichnen ein klares Bild: Mittagssonne bildet Vitamin D rasch, das Alter bremst, eine aufgebaute Lichtschwiele lässt mehr Sonne zu – und das Signal reicht bis in die Mitochondrien.

Die Studien arbeiteten mit Sonnenlicht, eigenen UV-Quellen oder Vitamin-D-Gaben; sie beschreiben die Forschung, nicht die Anwendung unserer Geräte.

So setzen Mitochondriaks das um

Sonne zuerst, Präparat zuletzt: Wir holen uns Vitamin D dort, wo der Mensch es immer geholt hat – über die Haut. Jaroslav Lachký, Gründer von Mitochondriak®, sagt es mit einem Bild: „Von einem Präparat dieselben Vorteile zu erwarten wie von dem Vitamin, das in uns entsteht, wenn wir uns dem Sonnenlicht aussetzen, ist so, als würden wir erwarten, vom Zuschauen bei den olympischen Turnwettkämpfen eine trainierte Rückenmuskulatur zu bekommen. […] Mit der Bildung von Vitamin D ist es genauso.“ [Quelle]

Die Forschung stützt das: Vitamin D3 aus der Haut bleibt zwei- bis dreimal länger im Blut als geschlucktes. [Quelle] Richard Weller (University of Edinburgh) beschreibt das Paradox: Menschen mit höheren Spiegeln sind in vielen Punkten gesünder, Vitamin-D-Tabletten zeigten in Studien wenig Nutzen – Sonnenlicht wirkt auch ohne Vitamin D, etwa über Stickstoffmonoxid aus der Haut. [Quelle]

• Morgens raus: Das frühe Licht stellt Ihren zirkadianen Rhythmus – ohne Sonnenbrille, außer beim Autofahren gegen die Sonne oder im Schnee. Für uns gehört das rot- und infrarotreiche Morgenlicht zum Tagesrhythmus.
• Mittags Haut zeigen: Von April bis September Arme, Beine und Rücken in die Sonne halten, etwa die Hälfte der Zeit bis zur ersten Rötung. Morgens und am späten Nachmittag steht die Sonne selbst im Sommer zu schräg. [Quelle] Barfuß auf der Wiese kommt Grounding dazu.
• Saisonal essen: Fetter Seefisch, Leber, Butter und Eier von Hühnern, die wirklich draußen laufen – bei ihnen enthielt der Dotter in einer Studie der Universität Halle-Wittenberg drei- bis viermal so viel Vitamin D3. [Quelle]
• Im Vitamin-D-Winter: Ein Präparat ist für uns die zweite Wahl, bei Mitochondriaks meist D3 mit K2. Ob und wie viel, klären Sie anhand Ihres Blutwerts mit Ihrer Ärztin oder Ihrem Arzt, besonders in der Schwangerschaft, bei Kindern und wenn Sie Medikamente nehmen.

Verwandte Begriffe

• Mitochondrien – die Kraftwerke der Zelle, deren Atmung der Vitamin-D-Rezeptor mitsteuert.
• ATP (Adenosintriphosphat) – der Energieträger, dessen Bildung ohne Vitamin-D-Signal sinkt.
• Atmungskette – die Enzymkette, deren Takt Vitamin D mitregelt.
• Oxidativer Stress – ein Übermaß reaktiver Moleküle; ohne Vitamin-D-Rezeptor nimmt es zu.
• Lichtschwiele – der Sonnenschutz, den die Haut selbst aufbaut.
• Stickstoffmonoxid (NO) – setzt das UVA der Sonne aus der Haut frei.
• Wellenlänge – nur UVB von 290 bis 315 nm bildet Vitamin D.
• Melatonin – das Hormon der Dunkelheit, Gegenstück zum Sonnenhormon.
• Photobiomodulation – rotes und nahinfrarotes Licht; es bildet kein Vitamin D.

Häufige Fragen zu Vitamin D

Ist Vitamin D ein Vitamin oder ein Hormon?

Ein Hormon mit dem Namen eines Vitamins. Ihr Körper bildet Vitamin D selbst, sobald UVB auf die Haut trifft, und die aktive Form Calcitriol steuert über den Vitamin-D-Rezeptor im Zellkern Hunderte Gene. Den Namen trägt es, weil man es vor gut 100 Jahren für einen Nahrungsstoff hielt.

Wann bildet die Haut in Deutschland Vitamin D?

Von etwa April bis September in den Stunden um den höchsten Sonnenstand. Von Oktober bis Februar erreicht zu wenig UVB den Boden, auch an klaren Tagen, und morgens wie am späten Nachmittag steht die Sonne selbst im Sommer zu schräg. Zeigen Sie mittags Arme und Beine, ohne Sonnenbrand.

Bildet die Haut hinter einer Fensterscheibe Vitamin D?

Nein, Fensterglas schluckt das UVB, das die Haut dafür braucht. Die Wärme hinter einer sonnigen Scheibe stammt von sichtbarem und infrarotem Licht. Auch im Auto oder im Wintergarten entsteht deshalb kein Vitamin D. Dafür müssen Sie ins Freie, mit unbedeckter Haut und am besten mittags.

Kann man Vitamin D nach dem Sonnenbad abduschen?

Nein. Vitamin D3 entsteht in den lebenden Zellen der Oberhaut, nicht auf ihrer Oberfläche. Nach Michael Holick bleibt es deshalb in der Haut, selbst wenn Sie sich direkt nach dem Sonnenbad mit Wasser und Seife waschen. Duschen Sie also ruhig.

Wie viel Vitamin D bildet die Haut in der Sonne?

Mehr, als die meisten erwarten. Nach Michael Holick entspricht eine halbe Sonnenbranddosis auf der ganzen Haut im Badeanzug etwa 7.000 bis 10.000 Internationalen Einheiten Vitamin D2 zum Einnehmen. Zugleich begrenzt die Haut die Bildung selbst: Ab einem Punkt bringt mehr Sonne nicht mehr Vitamin D.

Bildet Rotlicht oder Infrarotlicht Vitamin D?

Nein, Vitamin D bildet nur UVB von 290 bis 315 nm. Rotes und nahinfrarotes Licht liegt mit rund 630 bis 940 nm weit darüber und hat andere Aufgaben, etwa in der Photobiomodulation. Auch UVA bildet kein Vitamin D. Im Sonnenlicht kommen alle Anteile zusammen.

Kann man sich mit Sonne überdosieren?

Nein, mit Sonne nicht. Ist genug Prävitamin D3 gebildet, wird der Überschuss inaktiv, und auch überschüssiges Vitamin D3 baut das Sonnenlicht ab. Überdosieren lässt sich Vitamin D praktisch nur mit hoch dosierten Präparaten über lange Zeit. Die Grenze der Sonne ist der Sonnenbrand.

Was Sie sich merken sollten

• Vitamin D ist ein Hormon aus Sonnenlicht: UVB macht in der Haut aus 7-Dehydrocholesterin Vitamin D3, Leber und Niere aktivieren es zu Calcitriol.
• Über den Vitamin-D-Rezeptor reicht das Signal bis in die Mitochondrien und regelt, wie viel ATP sie bilden.
• In Deutschland bildet die Haut von Oktober bis Februar kaum Vitamin D, und nur 44 % der Erwachsenen erreichen 50 nmol/l.
• Für uns heißt das: Sonne zuerst, schrittweise und ohne Sonnenbrand, Lichtschwiele aufbauen, saisonal essen, ein Präparat erst als zweite Wahl. LICHT formt LEBEN.

Wie Sie Ihre Haut Schritt für Schritt an die Sonne gewöhnen, lesen Sie im Eintrag Lichtschwiele.