Vitamin-D-Hormon / Vitamin D3 / Calcitriol

Definition:

→ I: Beim Vitamin-D3 handelt es sich um ein fettlösliches Vitamin.

→ II: Die für den Menschen wichtigen D-Vitamine sind:

→ 1) Cholecalciferol (Vit D3), das sich vom Cholesterin ableitet und

→ 2) Ergocalciferol (Vit D2), welches aus dem Ergosterin gewonnen wird.

 

Klinisch-relevant:

→ A) Nur in den ersten 2 Lebensjahren und im höheren Lebensalter ist eine Vitamin-D-Zufuhr indiziert. Ansonsten wird es über die Nahrung (Fisch, Fleisch, Milchprodukte, Eier) aufgenommen bzw. in der Haut nach UV-Exposition gebildet.

B) Zur Kontrolle der Organismus-Versorgung mit Vitamin-D3 wird die 25-OH-Cholecalciferol-Konzentration (15-80ng/ml) bestimmt.

 

Physiologie: (des Calcitriols) Ausgangsstoff der Vitamin-D-Hormon-Synthese ist das Desmethylsterol. Wichtige Stimulierungsfaktoren für die Vitamin-D-Synthese sind u.a. Hypokalzämie, Hypophosphatämie und das Parathormon.

→ I: Das Cholecalciferol (inaktives Vitamin-D3) wird unter dem Einfluss von UV-Licht in der Haut aus 7-Dehydrocholesterol gebildet.

→ II: Um in seine aktive Form, Calcitriol, überführt zu werden, muss es in 2 Schritten hydroxyliert werden:

→ 1) Leber: Zu 25-OH-Cholecalciferol (= Calcifediol) und

→ 2) Niere: In den proximalen Tubuluszellen wird es anschließend über die 1-Alpha-Hydroxylase in 1-25(OH)2-Cholecalciferol (= Calcitriol) umgewandelt.

5 Syntheseweg des Vitamin D Hormons

 

Klinisch-relevant: Die Aktivität der renalen 1-Alpha-Hydroxylase unterliegt einem strengen Regelkreislauf:

→ A) PTH, sowie der Mangel an Cholecalciferol, Kalzium und Phosphat steigern die Enzymaktivität,

→ B) Ein Mangel an Parathormon sowie eine erhöhte Konzentration an Cholecalciferol, Kalzium und Phosphat senkt die renale 1-Alpha-Hydroxylase-Aktivität.

 

Wirkungsmechanismus: Calcitriol ist ein Hormon, das in die Kalziumhomöostase eingreift. Die Wirkung von Calcitriol ist Rezeptor-vermittelt. Nach Bindung an den Vitamin-D-Rezeptor gelangt dieser vom Zytosol in den Zellkern und lagert sich an die DNA an. Folge ist eine Beeinflussung der Transkription verschiedener Gene:

→ I: MD-Trakt: Es steigert die Resorption von Kalzium und Phosphat aus dem Darm (die Ca2+-Resorption nimmt Richtung distal ab).

→ II: Niere: Analog zum Darm fördert es die Kalzium und Phosphat- Rückresorption im Tubulus. Folge ist ein vermehrtes Angebot an Kalzium und Phosphat zur Mineralisation des Knochens (indirekt).

→ III: Knochenstoffwechsel: Die Wirkung des Vitamin-D-Hormons ist die Aktivierung der Osteoklasten mit konsekutiver Knochenresorption zur Mobilisation von Kalzium und Phosphat. Letztendlich führt dies über die durch die Osteoblasten neu gebildete Knochenmatrix indirekt zum Knochenaufbau.

 

Klinisch-relevant:

→ A) Calcitriol ist somit kein Hormon, das die Knochenbildung direkt fördert.

→ B) In physiologischen Dosen von Calcitriol kommt es zur vermehrten Mobilisation von Ca2+ aus dem Knochen, während es in hohen Dosen zum vermehrten Knochenumsatz führen.

 

IV: Nebenschilddrüse: Zudem senkt aktives Vitamin D indirekt über die Erhöhung des Serumkalziums die Parathormon-Konzentration (z.B. sekundären Hyperparathyreoidismus bei Dialyse-Patienten).

V: Des Weiteren verbessert es die Muskelleistung sowie die neuromuskuläre Koordination.

 

Indikation:

→ I: Zur Prophylaxe der Rachitis in Kombination mit Kalzium bei Kleinkindern, schwangeren und stillenden Frauen.

→ II: Behandlung der Osteomalazie und Osteoporose.

→ III: Hypoparathyreoidismus, aber auch Hypokalzämie anderer Genese.

→ IV: Renale Osteopathie bei chronischer Niereninsuffizienz (ein Calcitriol-Mangel induzierte einen sekundären Hyperparathyreoidismus).

→ V: Calcipotriol: Modifiziertes Vitamin-D-Derivat wird zur lokalen Anwendung bei der Behandlung der Psoriasis eingesetzt. Es wirkt u.a. antiproliferativ.

 

→ Pharmakokinetik: 

→ I: Vitamin D und seine Derivate sind lipophile Substanzen die nach Applikation (z.B. p.o. oder i.v.) gut resorbiert werden.

→ II: Im Blut wird Vitamin-D an Alpha-Globulin und Albumin gebunden und in Leber, Niere, Muskulatur sowie Fettgewebe gespeichert.

→ III: Die Plasmahalbwertszeit beträgt für:

→ 1) Cholecaciferol etwa 4-5 Tage,

→ 2) Für Calcidiol und Alfacalcidol ist sie deutlich kürzer.

 

Dosierung: Initial 25µg/d p.o., evtl. Dosissteigerung auf 2 x 25µg/d. Nach Dialyse 0,25-0,5µg i.v.; die  anschließende Dosierung richtet sich nach der Serumkalzium-Konzentration.

6 Übersicht einiger Vitamin D Präparate

 

Nebenwirkungen: Je nach Dosis und Therapiedauer können unter der Vitamin-D-Behandlung und seiner Derivate z.T. schwerwiegende unerwünschte Wirkungen auftreten:

→ I: Übelkeit, Erbrechen und Obstipation.

→ II: Psychische Störungen bis hin zu Bewusstseinsstörungen.

→ III: Vor allem bei länger bestehender Hyperkalzämie verliert die Niere ihre Konzentrationsfähigkeit mit konsekutiver Polydypsie und Polyurie, die im weiteren Krankheitsverlauf infolge einer vermehrten Kalziumphosphat-Ausscheidung zur Nephrolithiasis führt.

→ IV: Des Weiteren kann es im Zuge der persistierenden Hyperkalzämie zu z.T. schwerwiegenden Herzrhythmusstörungen kommen.

 

Wechselwirkungen:

→ I: In Kombination mit Thiaziden besteht die Gefahr der Hyperkalzämie.

II: Bei gleichzeitiger Einnahme von Digitalis ist ein deutlich erhöhtes Risiko der Digitalisintoxikation gegeben.

→ III: Colestyramin und Glukokortikoide haben eine antagonistische Wirkung.

 

Kontraindikationen: Vitamin-D-Hypervitaminose, Hyperkalzämie unterschiedlicher Genese (u.a. die Tumorhyperkalzämie, der primärer Hyperparathyreoidismus) sowie die Schwangerschaft (teratogene Wirkung) und Stillzeit.