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Vitamin D Stoffwechsel

Als Vitamin zählt Vitamin D zu den essentiellen Verbindungen. Tatsächlich stellt das Vitamin D dabei eine Besonderheit dar, denn der Körper kann Vitamin D auch selbst herstellen. Warum wird trotzdem insbesondere am Ende des Winters häufig eine Vitamin-D-Unterversorgung festgestellt?

Überblick über die Vitamin-D-Quellen

Die Vorstufen des Vitamin D-Hormons können in endogener Synthese entstehen oder über die Nahrung aufgenommen werden.

Die Vorstufen für die Synthese des Vitamin-D-Hormons stammen aus der (endogenen) Cholesterinsynthese, wobei ein weiterer Reaktionsschritt in der Haut abläuft und Licht benötigt. Exogen zugeführte Vorstufen werden über den Darm aufgenommen. Diese können aus tierischer oder auch pflanzlicher Nahrung stammen. Die gemeinsame Endstrecke der Synthese findet in der Leber und in der Niere statt.

endogen:

In Eigenleistung kann der Körper aus Acetyl-CoA Cholesterin herstellen. Acetyl-CoA entsteht im Katabolismus (beim Abbau) der Kohlenhydrate, der Fettsäuren und einiger Aminosäuren. Zum Energiegewinn wird Acetyl-CoA weiter abgebaut, indem es in den Citratzyklus eingeschleust wird. Es kann aber auch Ausgangsstoff für die Synthese verschiedener Verbindungen sein, z.B. für die Cholesterin-Synthese.

Cholesterin besteht aus einem Steroidringsystem, das man auch in den aus dem Cholesterin gebildeten Steroidhormonen findet.

Zur Herstellung des Cholecalciferols (Vitamin D3) ist die Aufspaltung des Ringsystems notwendig. Weil wir für diese Aufspaltung kein Enzym besitzen, bedarf es der Zuhilfenahme von Licht (Photolyse). Dieser Schritt der Synthese des Vitamin-D-Hormons muss daher in der Haut stattfinden (und es muss ausreichend Licht an die Haut gelangen). In der Leber entsteht dann in einem weiteren Schritt 25-Hydroxy-Cholecalciferol (Calcidiol).

Die Abbildung zeigt die Strukturformel des Cholesterins (links). Durch Einwirkung von Licht kann eine der Bindungen des Ringsystems gespalten werden. Nach intramolekularer Umlagerung entsteht das Cholecalciferol (rechts unten).

exogen:

Cholecalciferol kann auch über tierische Nahrungsmittel aufgenommen werden. Pflanzliche Nahrung hingegen enthält in geringem Umfang Ergocalciferol, das in der Leber ebenfalls in 25-Hydroxy-Vitamin-D umgewandelt werden kann.

Das 25-Hydroxy-Vitamin-D (Calcidiol, kurz ‚D-25‘) zirkuliert im Blut und stellt quasi eine Reserve dar, aus der bei Bedarf in der Niere 1,25-Dihydroxy-Vitamin-D (Calcitriol, kurz ‚D-1,25‘) als aktives Hormon gebildet werden kann.

Hinweis: Obwohl das Vitamin-D-Hormon aus Cholesterin hergestellt wird, wird es nicht als Steroidhormon betrachtet, da es kein Steroidringsystem besitzt.

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