Vitamin D wird im Allgemeinen meist als „das Vitamin für die Knochen“ wahrgenommen, das hat vor allem historische Gründe. Die Erforschung von Vitamin D begann Anfang des 20. Jahrhunderts im Zusammenhang mit Rachitis, der Knochenerweichung bei Kindern. Der Biochemiker Elmer McCollum hatte zuvor schon Vitamin A identifiziert und untersuchte dann, ob bestimmte Nahrungsmittel Rachitis verhindern konnten. Dabei zeigte sich, dass Lebertran Rachitis heilte – selbst dann, wenn man das enthaltene Vitamin A durch Oxidation zerstörte. Daraus schloss McCollum, dass ein neuer, fettlöslicher Nährstoff verantwortlich sein musste, den er „Vitamin D“ nannte.

Parallel dazu bestätigten Experimente anderer Forscher, dass UV-Strahlung ebenfalls Rachitis verhindern oder heilen konnte. So wurde Vitamin D als entscheidender Faktor im Kalzium- und Knochenstoffwechsel erkannt und Rachitis als klassische Mangelerkrankung besser verstanden.

Tatsächlich kann der Körper Vitamin D im Gegensatz zu vielen klassischen Vitaminen eigenständig synthetisieren. Hier die Synthesekette in Kurzform:

In der Haut befindet sich 7-Dehydrocholesterin, ein Abkömmling des Cholesterinstoffwechsels. Dieses Molekül ist die Ausgangssubstanz für die körpereigene Vitamin-D-Produktion. Trifft UVB-Strahlung auf die Haut, wird 7-Dehydrocholesterin zunächst zu Prävitamin D3 umgewandelt. Der Fachbegriff dafür lautet Precholecalciferol. Durch Wärme folgt anschließend eine Strukturumwandlung (Isomerisierung), sodass Vitamin D3 (Cholecalciferol) entsteht. Cholecalciferol ist noch nicht die Speicher- oder aktive Form – es ist eine Vorstufe, die weiterverarbeitet werden muss. Im nächsten Schritt gelangt Vitamin D3 zur Leber. Dort wird es hydroxyliert und in 25-Hydroxy-Vitamin D (25-OH-Vitamin D, Calcidiol) umgewandelt. Das ist die wichtigste Speicherform und der Standard-Laborwert, wenn vom „Vitamin-D-Spiegel“ die Rede ist. Schließlich erfolgt in der Niere die zweite Hydroxylierung. Aus 25-OH-Vitamin D entsteht 1,25-Dihydroxy-Vitamin D (1,25-(OH)₂-Vitamin D, Calcitriol). Das ist die aktive Form, die hormonartig wirkt.

Vitamin D gehört strukturell zu den Steroidhormonen. Biochemisch betrachtet haben Vitamin D und alle klassischen Steroidhormone – darunter DHEA, Östradiol, Testosteron und Cortisol – denselben Ursprung: Cholesterin. Dieses Molekül ist sozusagen der „Stammvater“ der gesamten Steroidfamilie.

Vitamin D und die anderen Steroidhormone stammen zwar aus derselben Familie, trennen sich aber sehr früh im „Stammbaum“: Ein Teil des Cholesterins wird zu Pregnenolon und schließlich über mehrere enzymatische Schritte zu Sexual- und Stresshormonen wie Östradiol oder Cortisol. Ein anderer Teil wird zu 7-Dehydrocholesterin, das in der Haut unter UV-B-Licht zu Vitamin D₃ (Cholecalciferol) umgewandelt wird, wie oben erläutert. Strukturell gehören klassische Steroidhormone zu den Molekülen mit einem charakteristischen Vier-Ring-System. Östradiol ist ein typisches Beispiel dafür. Vitamin D hingegen ist ein sogenanntes Secosteroid: Bei ihm ist einer dieser Ringe durch UV-B-Licht aufgebrochen. Gleichzeitig erklärt dieser strukturelle Unterschied, warum Vitamin D nicht an Östrogenrezeptoren bindet und dadurch auch keine klassischen Sexualhormonwirkungen entfalten kann.

Vitamin D ist also nicht nur kein klassisches Vitamin, sondern es verhält sich im Körper auch wie ein Steroidhormon. Alle Steroidhormone sind fettlöslich (lipophil) und genau das macht sie biologisch besonders: Sie können durch die fettreichen Zellmembranen hindurch recht einfach in die Zelle gelangen und dort oft direkt am Zellkern die Genaktivität beeinflussen. Das aktive Vitamin D, Calcitriol, bindet dabei an den Vitamin-D-Rezeptor (VDR). Dieser gehört zur großen Familie der nukleären Rezeptoren.

Heute wissen wir: Vitamin D ist streng genommen weniger ein Vitamin als vielmehr ein Hormon. Trotzdem hat sich der Name aus historischen Gründen gehalten. Vitamin D teilt Ursprung, Wirkprinzip und molekulare Mechanismen mit klassischen Hormonen und ist ein wichtiger Baustein der hormonellen Regulation. Wie dieses Zusammenspiel konkret aussieht, erkläre ich in der nächsten News am Beispiel von Östradiol.


Quellen:
Giustina, A., Lazaretti-Castro, M., Martineau, A.R. et al. A view on vitamin D: a pleiotropic factor?. Nat Rev Endocrinol 20, 202–208 (2024). https://doi.org/10.1038/s41574-023-00942-0

Norman AW. From vitamin D to hormone D: fundamentals of the vitamin D endocrine system essential for good health. Am J Clin Nutr. 2008 Aug;88(2):491S-499S. doi: 10.1093/ajcn/88.2.491S. PMID: 18689389.


Über die Autorin:


"Kyra Kauffmann, Jahrgang 1971, Mutter zweier kleiner Söhne, Volkswirtin, seit 20 Jahren niedergelassene Heilpraktikerin, Buchautorin, Dozentin, Journalistin und seit 3 Jahren begeisterte Medizinstudentin.

Zur Medizin kam ich durch meine eigene schwere Erkrankung mit Anfang 30, bei der mir seinerzeit kein Arzt wirklich helfen konnte. („Ihre Werte sind alle super – es ist alles rein psychisch!“). Hilfe bekam ich von Heilpraktikern, die zunächst einmal eine wirklich gründliche Labordiagnostik durchgeführt haben, ganz nach dem Vorbild von Dr. Ulrich Strunz. Es war eine neue Welt, die sich mir eröffnete und die Erkenntnisse, haben mich sofort fasziniert (ohnehin bin ich ein Zahlen-Daten-Fakten-Fan und habe nicht umsonst das Studium der VWL gewählt). Die Begeisterung war so groß, dass ich meinen alten Beruf an den Nagel hängte und Heilpraktikerin wurde. Meine Praxis führe ich seit 20 Jahren mit großer Begeisterung und bin – natürlich - auf Labordiagnostik spezialisiert und kann so oft vielen Symptomen auf den Grund gehen. In 2 Jahren hoffentlich dann auch als Ärztin.


Das Bild zeigt ein Porträt der News-Autorin Kyra Kauffmann.