Vitamin D Präparat ein Nahrungsergänzungsmittel?

Medizin am Abend Berlin Fazit: Wann ist ein Vitamin-D-Präparat noch ein Nahrungsergänzungsmittel?

Stellungnahme der Gemeinsamen Expertenkommission von BVL und BfArM 
 
Gerade in den dunklen Wintermonaten greifen viele Menschen verstärkt zu Vitamin-D-haltigen Produkten.

• Doch bei welchen Vitamin-D-Mengen handelt es sich um ein Nahrungsergänzungsmittel und bei welchen Mengen ist von einem Arzneimittel auszugehen?

Diese Frage stellt sich auch, da zunehmend Nahrungsergänzungsmittel mit Vitamin-D-Konzentrationen auf den Markt kommen, die bislang nur zur Behandlung von Mangelerkrankungen in Arzneimitteln üblich waren.

Die Gemeinsame Expertenkommission des Bundesamtes für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) und des Bundesinstituts für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) hat jetzt in einer Stellungnahme festgestellt, dass ein Produkt, das maximal 20 Mikrogramm (800 I.E.) Vitamin D zur Deckung des täglichen Bedarfs enthält, als Nahrungsergänzungsmittel eingestuft werden kann.

• Vitamin D unterscheidet sich von den meisten anderen Vitaminen dadurch, dass es bei entsprechender Sonneneinstrahlung vom Körper selbst gebildet werden kann und nur in geringem Maße über das Essen aufgenommen werden muss. 

Unter normalen Umständen kann ein gesunder Erwachsener seinen Vitamin-D-Bedarf in unseren Breitengraden (37 – 60° N) durch eine regelmäßige Zufuhr von Sonnenlicht zu 80 – 90 Prozent abdecken, in den Sommermonaten sogar bis zu 100 Prozent.

In den Monaten Oktober bis März ist eine Vitamin-D-Bildung durch direkte Sonnenbestrahlung nur eingeschränkt möglich.

• Jedoch kann der menschliche Körper Vitamin D, das in den Sommermonaten gebildet wurde, im Fettgewebe und in der Skelettmuskulatur speichern, so dass auch in Wintermonaten in der Regel eine ausreichende Versorgung sichergestellt ist.

Über das Essen werden nur 10 – 20 Prozent des täglichen Vitamin-D-Bedarfs abgedeckt.

Lebensmittel mit einem hohen Vitamin-D-Gehalt sind vor allem Fisch und Fischerzeugnisse (insbesondere fettreiche Sorten wie Hering, Wildlachs und Sardinen). Auch Leber, Eigelb und einige Speisepilze enthalten zu geringeren Teilen Vitamin D. Einige Margarinen sind ebenfalls mit dem Vitamin angereichert.

Gesundheitliche Bedeutung

• Vitamin D trägt wesentlich dazu bei, die Knochen im menschlichen Körper zu härten. Ein Mangel an Vitamin D kann die Knochen weich werden lassen (Osteomalazie) und zu Knochenschwund (Osteoporose) führen.

Bei der Mehrheit der Bevölkerung in Deutschland liegt kein Vitamin-D-Mangel vor. Neuste Studien zeigen, dass dennoch mehr als die Hälfte der Deutschen in den dunklen Wintermonaten nicht optimal mit dem Vitamin versorgt ist.

Eine Folge daraus kann eine höhere Anfälligkeit für Stürze und Knochenbrüche im Alter sein.

Risikogruppen

Zu den Bevölkerungsgruppen, die häufig zu wenig Vitamin D in der Haut bilden, zählen:

- Menschen, die sich nur selten im Freien aufhalten (insbesondere chronisch kranke und pflegebedürftige Menschen)

- Menschen, die aus kulturellen Gründen nur mit vollständig bedecktem Körper ins Freie gehen

- Dunkelhäutige Menschen (durch den hohen Melamingehalt der Haut, wird die UV-B- Strahlung stärker abgeschirmt)

- Ältere Menschen (die Fähigkeit der Haut, Vitamin D zu bilden, nimmt mit steigendem Alter ab)

Bei den genannten Bevölkerungsgruppen kann eine zusätzliche Aufnahme von Vitamin D, z. B. in Form von Nahrungsergänzungsmitteln, sinnvoll sein. Wenn bereits ein Vitamin-D-Mangel besteht, ist dieser in Rücksprache mit dem Arzt mit Arzneimitteln zu behandeln.

Auch zur Rachitisprophylaxe bei Säuglingen werden Vitamin-D-haltige Arzneimittel eingesetzt.

Empfehlung der Kommission
Die Empfehlung beruht auf den rechtlichen Regelungen für Nahrungsergänzungsmittel: Sie sind dazu bestimmt, die allgemeine Ernährung zu ergänzen. Die enthaltenen Nährstoffe müssen eine ernährungsspezifische oder physiologische Wirkung entfalten. Gesetzliche Höchstmengen für Vitamin D gibt es bisher nicht.

Nach Ansicht der Expertenkommission von BVL und BfArM wird von einer solchen Wirkung ausgegangen, wenn das Lebensmittel den täglichen Bedarf des Nährstoffes ganz oder teilweise deckt.

Der Richtwert von Vitamin D, der von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) festgelegt wurde, liegt bei bis zu 20 Mikrogramm (800 I.E.) pro Tag für Erwachsene. Dieser kann als angemessene Zufuhr von Vitamin D für alle Personen angesehen werden, die ihren Vitamin-D-Bedarf nicht auf die herkömmliche Weise (Sonnenlichtzufuhr) decken.

Vitamin-D-Präparate bis zu einer Tagesdosis von 20 Mikrogramm Vitamin D werden daher von der Expertenkommission aufgrund ihrer ernährungsspezifischen und physiologischen Wirkung als Nahrungsergänzungsmittel eingestuft.

Im Fall einer echten Mangelerkrankung kann eine Behandlung mit einem höher dosierten Vitamin-D-Präparat sinnvoll sein. Ein solches Produkt ist demzufolge als Arzneimittel zu bewerten und entsprechend zu kennzeichnen.

Hintergrund
Die Gemeinsame Expertenkommission wurde 2013 ressortübergreifend im Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) und im Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) eingerichtet.

Hintergrund war, dass Stoffe, die bislang vorwiegend oder ausschließlich in Arzneimitteln verwendet wurden, vermehrt als Lebensmittel oder Lebensmittelzutaten in Verkehr gebracht werden. Seitens der Behörden bestehen jedoch häufig Bedenken hinsichtlich der Sicherheit und der Verkehrsfähigkeit dieser Erzeugnisse als Lebensmittel.

Ziel dieser Gemeinsamen Expertenkommission ist es, als unabhängiges Gremium unter Berücksichtigung wissenschaftlicher Erkenntnisse und rechtlicher Vorgaben Kriterienkataloge, Entscheidungsbäume und Stellungnahmen zu erarbeiten, um mögliche Gesundheitsgefahren besser erkennen oder die Einstufung eines Stoffes als Arzneimittel erleichtern zu können.

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Weitere Informationen für international Medizin am Abend Beteiligte

http://www.bvl.bund.de/SharedDocs/Downloads/01_Lebensmittel/expertenkommission/Z... - Stellungnahme der Gemeinsamen Expertenkommission zur Bewertung von Vitamin-D-haltigen Produkten

http://www.bfr.bund.de/de/ausgewaehlte_fragen_und_antworten_zu_vitamin_d-131898.... - Gemeinsame FAQ des BfR, der DGE und des MRI zu Vitamin D

http://www.bvl.bund.de/nahrungsergaenzungsmittel - Flyer des BVL zu Nahrungsergänzungsmitteln

Nina Banspach Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL)

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Bakterium Helicobacter pylori: Auswirkungen einer Helicobacter-Infektion in Magen, Darm und Lunge?

Medizin am Abend Berlin:  Komplexe Keime: Auswirkungen des Magenbakteriums Helicobacter pylori in anderen Organen beobachtet

Das Bakterium Helicobacter pylori, das den Magen besiedeln kann, hat einen schlechten Ruf. Es wird für die Entstehung von Gastritis, Magengeschwüren und in der Folge sogar Krebs verantwortlich gemacht. Doch es scheint, dass das Bakterium auch positive Effekte haben könnte. Ein Team von WissenschafterInnen aus Graz und New York hat erstmals die Auswirkungen einer Helicobacter-Infektion in Magen, Darm und Lunge über einen Zeitraum von sechs Monaten untersucht. Die überraschenden Ergebnisse wurden in der aktuellen Ausgabe des renommierten Fachjournals Cell Reports veröffentlicht. 

 
 Sabine Kienesberger-Feist Uni Graz/Lunghammer
 
Auf und in unserem Körper leben rund zwei Kilogramm Bakterien. Welche von ihnen „gut“ und welche „böse“ sind, ist dabei nicht immer so leicht zu unterscheiden, da ihr komplexes Zusammenspiel noch wenig erforscht ist. Das gilt auch für das Magenbakterium Helicobacter pylori.

„Wir wissen zum Beispiel, dass in Gesellschaften, in denen Helicobacter weiter verbreitet ist, Kinder seltener an Asthma erkranken“, so Dr. Sabine Kienesberger vom Institut für Molekulare Biowissenschaften der Karl-Franzens-Universität Graz, Erstautorin der aktuellen Publikation in Cell Reports.

Bei ihren Forschungen entdeckten die WissenschafterInnen mehrere interessante Zusammenhänge. „Unsere Untersuchungen zeigten, dass es bei einer Infektion mit Helicobacter zu einer Anreicherung bestimmter T-Zellen in der Lunge kommt. Diese Zellen spielen eine wichtige Rolle im Immunsystem“, berichtet Kienesberger.

• Besonders überrascht hat das Team, dass es auch Veränderungen in der Zusammensetzung der Darmflora gibt. 

Diese können wiederum zu einer Stimulierung des Immunsystems führen. Außerdem stellten die ForscherInnen Verschiebungen im Hormon-Haushalt fest.

• „So steigt zum Beispiel die Konzentration des ,Hunger-Hormons‘ Ghrelin an. Bei Überproduktion regt es den Appetit an. 

Von Ghrelin ist bekannt, dass es ebenfalls Auswirkungen auf das Immunsystem hat“, ergänzt Kienesberger.

Das Besondere an der Studie ist zudem, dass es gelungen ist, die Helicobacter-Infektion und die entsprechenden Auswirkungen im Mausmodell als dynamischen Prozess über einen längeren Zeitraum zu beobachten.

„Überraschend waren die frühen und teilweise gegensätzlichen Auswirkungen auf die Lunge, obwohl erst zu späteren Zeitpunkten eine ansteigende Immunreaktion im Magen zu beobachten war“, erklärt Kienesberger.

Die Studie legt eine fundierte Basis, um das komplexe Zusammenwirken von Helicobacter, Mikrobiom und Immunsystem zielgerichtet erforschen zu können.

Für die vorliegende Publikation arbeitete Kienesberger mit KollegInnen der Karl-Franzens-Universität, der Medizinischen Universität Graz und der New York University School of Medicine zusammen. Einen wesentlichen Teil ihrer Untersuchungen hatte sie im Rahmen eines zweieinhalbjährigen Post-Doc-Aufenthalts in New York im Team von Prof. Dr. Martin Blaser, Pionier der Mikrobiomforschung, durchgeführt. An der Uni Graz forscht sie in der Arbeitsgruppe um Univ.-Prof. Dr. Ellen Zechner. Die Studie fand im Rahmen von BioTechMed-Graz, der gemeinsamen Forschungsinitiative von Karl-Franzens-Universität, Medizinischer Universität und TU Graz, statt.

Publikation:
Gastric Helicobacter pylori Infection Affects Local and Distant Microbial Populations and Host Responses
Sabine Kienesberger, Laura M. Cox, Alexandra Livanos, Xue-Song Zhang, Jennifer Chung, Guillermo I. Perez-Perez, Gregor Gorkiewicz, Ellen L. Zechner, and Martin J. Blaser
Cell Reports, February 16, 2016

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Dr. Sabine Kienesberger-Feist
Institut für Molekulare Biowissenschaften der Karl-Franzens-Universität Graz
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Mag. Gudrun Pichler Karl-Franzens-Universität Graz

360° TOP-Thema: Dein Herzklopfen - Betablocker

Medizin am Abend Berlin Fazit:  Herzklopfen erforscht

Neue Einblicke in die Funktionsweise wichtiger Arzneimittelrezeptoren

Viele Arzneimittel wirken auf bestimmte Rezeptoren ein, die in der Aussenhülle unserer Körperzellen sitzen.

 
Dmitry Veprintsev, Koautor der neuen Studie, ist Projektleiter im Labor für Biomolekulare Forschung am PSI.
Foto: Paul Scherrer Institut/Mahir Dzambegovic

Einer dieser Rezeptoren ist der sogenannte Beta-1-Adrenorezeptor. Er ist unter anderem für das buchstäbliche Herzklopfen verantwortlich. Wie er Signale ins Zellinnere überträgt, liess sich nun im Detail aufklären. Dies wird helfen, die Wirkmechanismen vieler Arzneien deutlich besser zu verstehen.

Kaum auf die Türklingel gedrückt, schon entsteht Bewegung im Inneren des Hauses – ohne dass der Besucher selbst ins Haus eintreten muss. Ganz ähnlich wirken viele Medikamente, darunter Betablocker gegen Bluthochdruck und Arzneistoffe zur Behandlung von Allergien, Krebs, Parkinson oder HIV.

• Diese Arzneien binden an sogenannte Rezeptoren, die in der Aussenhülle unserer Körperzellen sitzen. Genau wie die Türklingel leiten die Rezeptoren daraufhin ein Signal ins Zellinnere, was dort wiederum zur erwünschten Wirkung führt.

Rezeptor für das Herzklopfen untersucht
 

NMR-Spektroskopie zeigt Signalweiterleitung von Arzneimitteln im Beta-1-Adrenorezeptor. Grafik: Universität Basel

Eine dieser „Türklingeln“, den sogenannten Beta-1-Adrenorezeptor, hat ein gemeinsames Team von Forschenden am Biozentrum der Universität Basel und am Paul Scherrer Institut PSI nun genau untersucht. Mittels Messungen per Kernmagnetresonanzspektroskopie (NMR) konnten die Wissenschaftler verfolgen, wie die Struktur dieses Rezeptors auf verschiedene Wirkstoffe reagiert, wie also der Rezeptor seine Struktur verändert und dadurch ein bestimmtes Signal ins Zellinnere weiterleitet.

Der Beta-1-Adrenorezeptor ist unter anderem in der Aussenhülle von Herzzellen zu finden.

• Er wird beispielsweise durch das Hormon Noradrenalin aktiviert und löst dann eine Signalkaskade aus, die schliesslich zu einem Anstieg der Herzfrequenz und des Blutdrucks führt. Somit ist der Beta-1-Adrenorezeptor auch für das buchstäbliche Herzklopfen verantwortlich, das wir bei Lampenfieber oder Verliebtheit spüren.

Betablocker wirken dem entgegen, indem sie das Hormon daran hindern, an den Beta-1-Adrenorezeptor anzudocken.

Die Forschenden haben nun genaue Details darüber ans Licht gebracht, wie die Bindung verschiedener Moleküle an den Beta-1-Adrenorezeptor dessen Struktur verändert und so seine Signalübertragung beeinflusst.

Ergebnisse lassen sich auf bedeutende Klasse von Arzneimittelrezeptoren übertragen

Der Beta-1-Adrenorezeptor gehört zur Familie der sogenannten G-Protein-gekoppelten Rezeptoren. Da diese allesamt vergleichbare Mechanismen haben, lassen sich die neuen Ergebnisse der Forschenden auf diese ganze Rezeptorfamilie übertragen.

G-Protein-gekoppelte Rezeptoren wiederum sind für die Wirkweise von rund 30 Prozent aller neu zugelassenen Medikamente verantwortlich und daher von grosser Bedeutung in der Medizin.

„Nur das kombinierte Expertenwissen der Forschenden am PSI und am Biozentrum Basel hat dieses Forschungsergebnis möglich gemacht“, sind sich Dmitry Veprintsev und Gebhard Schertler vom PSI einig. Ihr Team hat jahrelange Erfahrung in der Forschung mit G-Protein-gekoppelten Rezeptoren.

So entwickelten sie eine stabilisierte Version des Beta-1-Adrenorezeptors, was die hohe Qualität der NMR-Messungen ermöglichte, die am Biozentrum Basel stattfanden.

„Wir haben mittels hochauflösender NMR-Spektroskopie die strukturellen Veränderungen des Beta-1-Adrenorezeptors nach Bindung verschiedener Wirkstoffe analysiert“, erklärt Shin Isogai vom Biozentrum Basel und Erstautor der Studie.

•  „So konnten wir beobachten, wie der Rezeptor seinen Bindungspartner erkennt, dessen chemische Struktur interpretiert und durch die Änderung seiner eigenen Struktur diese Information anschliessend ins Zellinnere weiterleitet.“

NMR-Methode könnte zur Entwicklung neuer Arzneimittel eingesetzt werden

Mit ihrer NMR-Methode konnten die Forschenden nachverfolgen, wie sich die Struktur des Rezeptors änderte.

So konnten sie feststellen, wie tief ein Wirkstoff in den Rezeptor eindrang, wie er dabei einzelne Proteinteile beiseiteschob und wie dieses mechanische Signal ins Zellinnere übertragen wurde. Dadurch konnten sie wichtige mechanische Verknüpfungen innerhalb der Rezeptorstruktur identifizieren, die für die Signalübertragung eine Rolle spielen. Aus den NMR-Daten ergab sich auch ein direktes Mass für die Bindungsstärke der verschiedenen Wirkstoffe und für ihr Potenzial, in der Zelle eine Antwort auszulösen. Eine solche Antwort, die der Bindung eines intrazellulären Signalproteins an den aktivierten Rezeptor entsprang, konnten die Forschenden sogar direkt verfolgen.

„Da diese Rezeptoren extrem schwierig zu untersuchen sind, freut es uns umso mehr, dass wir nun erstmals solche Einzelheiten aufdecken konnten. Viele Wissenschaftler treibt das schon mehr als ein Jahrzehnt um“, betont Isogai. „Wir werden die Technik nun zur Erforschung der Rolle einzelner Aminosäuren in der Signalübertragung sowie anderer Rezeptoren verwenden.“ Zukünftig könnte die NMR-Methode auch bei Entwicklungen und Tests neuer Arzneimittel zum Einsatz kommen.

Text: Paul Scherrer Institut/Laura Hennemann; Text auf Grundlage einer Medienmitteilung der Universität Basel

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Über das PSI

Das Paul Scherrer Institut PSI entwickelt, baut und betreibt grosse und komplexe Forschungsanlagen und stellt sie der nationalen und internationalen Forschungsgemeinde zur Verfügung. Eigene Forschungsschwerpunkte sind Materie und Material, Energie und Umwelt sowie Mensch und Gesundheit. Die Ausbildung von jungen Menschen ist ein zentrales Anliegen des PSI. Deshalb sind etwa ein Viertel unserer Mitarbeitenden Postdoktorierende, Doktorierende oder Lernende. Insgesamt beschäftigt das PSI 1900 Mitarbeitende, das damit das grösste Forschungsinstitut der Schweiz ist. Das Jahresbudget beträgt rund CHF 380 Mio.

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Dr. Dmitry Veprintsev, Projektleiter, Labor für Biomolekulare Forschung, Paul Scherrer Institut,
Telefon: +41 56 310 52 46, E-Mail: dmitry.veprintsev@psi.ch [Englisch]

Dr. Gregor Cicchetti, Scientific Relations Manager, Bereich für Biologie und Chemie, Paul Scherrer Institut, Telefon: +41 56 310 53 82, E-Mail: gregor.cicchetti@psi.ch [Deutsch, Englisch]

Prof. Gebhard Schertler, Bereichsleiter, Bereich für Biologie und Chemie am Paul Scherrer Institut,
Professor für Strukturbiologie an der ETH Zürich,
Telefon: +41 56 310 42 65, E-Mail: gebhard.schertler@psi.ch [Deutsch, Englisch]

Originalveröffentlichung

Backbone NMR reveals allosteric signal transduction networks in the β1-adrenergic receptor
S. Isogai, X. Deupi, C. Opitz, F.M. Heydenreich, F. Brueckner, G.F.X. Schertler, D.B. Veprintsev and S. Grzesiek
Nature, 3. Februar 2016 (online)
DOI: http://dx.doi.org/10.1038/nature16577
Dagmar Baroke Paul Scherrer Institut (PSI)