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Bei der Behandlung der Knochenkrankheit Osteoporose wird häufig Vitamin D eingesetzt.

Forscher zeigen krassen Effekt

Mangel an Vitamin D macht Knochen brüchig

Ein Mangel des „Sonnenvitamins“ D lässt Knochen einer Studie zufolge über verschiedene Wege altern - und erhöht damit das Risiko für Brüche.

Ursache für den Alterungsprozess sei eine Mineralisationsstörung der Knochen, die durch einen Vitamin-D-Mangel ausgelöst werde, sagte Hauptautor Björn Busse vom Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE). Die Studie wird im Fachjournal „Science Translational Medicine“ präsentiert. Der menschliche Körper stellt Vitamin D mit Hilfe der Sonne selbst her. Es wird in geringen Mengen aber auch über die Nahrung aufgenommen.

Knochengewebe wird ständig erneuert und umgebaut. Wird das neu angelegte Gewebe jedoch nicht mineralisiert, belegt das unmineralisierte Gewebe aus Grundsubstanz und Kollagen einen großen Teil der Knochenoberfläche - etwa wie eine Baumrinde den Baumstamm umgibt, wie Busse erklärte. Allerdings hat dieser Versiegelungseffekt beim Knochen keine schützende Wirkung: Er kann dann nur schwer von Knochenzellen erreicht und erneuert werden, weil viel Oberfläche für diesen Prozess fehlt.

„So hat man auf der einen Seite die Mineralisationsstörung, die die Knochenmasse reduziert, und auf der anderen Seite altert der mineralisierte Knochen durch die Versiegelung und verliert an Qualität“, sagte der 37-jährige Bio-Ingenieur. Beide Effekte führten zu einem höheren Risiko für Frakturen. „Die Kombination aus altem, mineralisiertem Knochen, der nicht adäquat erneuert werden kann, und Knochen, der durch den Vitamin-D-Mangel nicht mineralisiert, kann dazu führen, dass Menschen sich die Knochen brechen.“

Die Forscher untersuchten Knochenproben von 30 Toten mit aufwendigen Messungen am UKE und an der Universität von Kalifornien in Berkeley. Bei der Hälfte der Proben lag ein Vitamin-D-Mangel vor. Die Wissenschaftler fügten eine Sollbruchstelle in die Knochen ein und belasteten sie schrittweise, um die entstehenden Risse in Echtzeit unter dem Elektronenmikroskop zu beobachten. 3D-Informationen aus Untersuchungen am Elektronensynchrotron in Berkeley wurden Schicht für Schicht ausgewertet. Demnach reduziert ein Mangel an Vitamin D nicht nur die Knochendichte, sondern wirkt sich auch auf die Knochenqualität aus.

Nach älteren Angaben des Robert Koch-Instituts (RKI) haben rund 63 Prozent der Kinder und Jugendlichen zwischen 3 und 17 Jahren in Deutschland zu wenig Vitamin D im Blut - gut zwei Drittel davon hätten jedoch nur einen „milden“ Mangel. Bei den Männern seien es insgesamt 57 Prozent, bei den Frauen 58 Prozent. Die Bildung von Vitamin D ist von der Sonneneinstrahlung und damit auch von den Jahreszeiten und der Region abhängig.

Vitamin D durch Sonnenbestrahlung

„Erst ab dem 37. Breitengrad, zum Beispiel südlich von Sardinien, Athen oder San Francisco, ist man ganzjährig gut mit Sonnenlicht und Vitamin D versorgt“, erklärte Busse. Zum Vergleich: Hamburg liegt am 53. Breitengrad. „In dieser Region kann die körpereigene Vitamin-D-Produktion den Bedarf nicht decken.“

Vitamin D ist nach Angaben der Deutschen Gesellschaft für Ernährung (DGE) unter anderem in fetthaltigen Fischen wie Lachs, Hering und Makrele sowie in einer deutlich geringeren Konzentration auch in der Leber, in Eigelb und in mit Vitamin D angereicherter Margarine enthalten.

dpa

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