Skelettale und extraskelettale Effekte von Vitamin D Enikő Kállay Institut für Pathophysiologie und Allergieforschung, Medizinische Universität Wien

BIOLOGISCHE EFFEKTE DES VITAMIN D Calcium Transport Muskuloskelettales System 1,25(OH)2D3 (Calcitriol) + Vitamin D Rezeptor Endokrines System Kreislaufsystem Kognitive Funktionen Immunsystem Reguliert zelluläre Proliferation, Differenzierung und Apoptose

Autokrine / parakrine Aktivität Biosynthese und Stoffwechsel Niere 1a,25(OH)2D3 (VDR) Endokrine Aktivität 25(OH)D3 1αOHase Metaboliten 24OHase 7 - Dehydrocholesterol Haut Vitamin D Serum 25(OH)D3 Leber 25OHase KOLON Autokrine / parakrine Aktivität (VDR) 1a,25(OH)2D3 25(OH)D3 Metaboliten 24OHase 1αOHase Vitamin D Nahrung

Serum 25(OH)D ng/ml Mangel Insuf. Optimalbereich Bruce W. Hollis Vitamin D summit Meeting 2009

Vitamin D und Krebs Charakteristika von Krebszellen Vitamin D Wirkung Unabhängigkeit von externen Wachstumssignalen Verlust der Sensitivität für wachstumshemmende Signale Unbegrenztes Wachstumspotential Unempfindlichkeit für aktiven Zelltod (= Apoptose) Kontinuierliche Neo-Angiogenese Gewebe-Invasion und Wachstum in anderen Organen Hemmt Zellproliferation Erhöht Zelldifferenzierung Aktiviert Apoptose Vermindert Angiogenese der Tumoren Verringert Metastasenbildung Aktiviert das Immunsystem

WACHSTUMSHEMMENDER EFFEKT VON CALCITRIOL IN KOLONOZYTEN 10 nM 1,25(OH)2D3 ADENOMA NORMAL MUCOSA CPM / µg Protein Tong et al, Int. J. Cancer, 1998.

Cancer Research 2008 October 1; 68: (19), 7803-7810. „Dietary Induction of Colonic Tumors in a Mouse Model of Sporadic Colon Cancer“ by Kan Yang and her colleagues at the Strang Cancer Research Laboratory. „Colonic tumors were prevented by elevating dietary calcium and vitamin D3 to levels comparable with upper levels consumed by humans, but tumorigenesis was not altered by similarly increasing folate, choline, methionine, or fiber...“

KREBSPRÄVENTIVE AKTIVITÄT Autokrine / parakrine Aktion VDR 1a,25(OH)2D3 24OHase 1aOHase 24OHase 25(OH)D3 Metaboliten KOLON

Expression von VDR, 1aOHase und 24OHase mRNA in Kolontumoren VDR 1aOHase 24OHase Normale Mukosa 0,749 ± 0,05 2,261 ± 0,92 1,353 ± 0,38 Benigne Läsionen 0,455 ± 0,06*** 2,365 ± 0,90 11,93 ± 5,77* Adenokarzinome 0,412 ± 0,07*** 1,183 ± 0,50 3.876 ± 1,41* . Horváth et al. J. Histochem. Cytochem. 2009.

Expression von 25 Hydroxyvitamin D3 24 Hydroxylase in kolorektalen Tumoren . 24OHase Expression Neg/+ ++/+++ Norm. mucosa 73.4% 26.6% Benign lesions 77.1% 22.9% Adenocarc. 31.3% 68.7% Adenokarzinom Horváth et al. J. Histochem. Cytochem. 2009.

Einfluss der Breitengrade an Krebsmortalität in der USA Brust Kolon Melanom NCI: 1970-94 Cancer Mortality Rates by state economic area (age-adjusted for 1970 US population)

Vitamin D und Reproduktionsmedizin

Vitamin D und weibliche Fertilität VDR in Ovarien, Endometrium, Eileiter, Decidua, Plazenta 1α-Hydroxylase exprimiert im Synzytiotrophoblast Vitamin D reguliert: die Expression und Sekretion des Plazentalaktogens und hCG Calciumtransport in der Plazenta Steroidogenese in den Ovarien Anti-Müller Hormonexpression VDR KO Mäuse: Uterine Hypoplasie Gestörte Follikulogenese

Vitamin D, weibliche Fertilität, Erkrankungen in der Schwangerschaft Vitamin D Mangel in der Schwangerschaft: UK/London: 36% (< 10 ng/ml); 46% (10-30 ng/ml) (McAree et al. Matern Child Nutr. 2013) Belgien: 12% (< 10 ng/ml); 44% (< 20 ng/ml); 74% (< 30 ng/ml) (Vandevijvere S, et al. PLoS One. 2012) Vitamin D Defizienz : [25(OH)] < 20 ng/ml: (Wei et al.: J Matern Fetal Neonatal Med. 2013 Jan 13.) Präeklampsie: OR 2,09; (95% KI 1,50-2,90) Schwangerschaftsdiabetes: OR 1,38 (1,12-1,70) Frühgeburt: OR 1,58 (1,08-2,31) Vitamin D Mangel beeinträchitgt IVF Erfolgsrate (Rudick et al. : Hum. Reprod. 2012) Erhöhtes Risiko für schwangerschaftsbedingte Depressionen OR 1,48 (1,13-1,95) (Brandenbarg J. et al. Psychosom Med. 2012) Vitamin D wirkt Entzündungshemmend und reguliert expression von Toll-like Rezeptoren (Thota et al. Reprod Sci. 2012)

Vitamin D, die Plazenta und Schwangerschaft CYP27B1: 1αOHase CYP24A1: 24OHase NQ. Liu, M. Hewison: Archives of Biochem. Biophys. 523 (2012) 37-47

Methylierungsstatus von CYP24A1, CYP27B1 und VDR in der humanen Plazenta CYP27B1: 1αOHase CYP24A1: 24OHase Novakovic et al. J Biol Chem. 2009 May 29;284(22):14838-48

Methylierungsstatus von CYP24A1, CYP27B1 und VDR in Trophoblast Zelllinien isoliert aus Choriokarzinom CYP27B1: 1αOHase CYP24A1: 24OHase Novakovic et al. J Biol Chem. 2009 May 29;284(22):14838-48

Vitamin D und das Polycystische Ovarialsyndrom Prävalenz der Vitamin D Defizienz: (Thomson et al. : Clin Endocrinol (Oxf). 2012 .) 67-85% (< 20 ng/ml); Vitamin D Defizienz war assoziiert: Übergewicht, metabolische und endokrine Störungen (Lerchbaum und Obermayer-Pietsch, Eur J Endocrinol. 2012 ) Erhöhte Insulinresistenz (Vandevijvere S, et al. PLoS One. 2012; Patra et al. Diabetes Metab Syndr. 2012 ) Vitamin D Einnahme: Verbesserung des Menstrualzyklus (Lerchbaum und Obermayer-Pietsch, Eur J Endocrinol. 2012 ) Senkung der Glukose Konzentration (Wehr. et al. J Endocrinol Invest. 2011)

Conclusio: Lange Zeit wurde Vitamin D hauptsächlich mit gesunden Knochen in Verbindung gebracht. Vitamin D-Mangel steht mit zahlreichen chronischen Erkrankungen, wie zum Beispiel Krebs, in Verbindung Der Vitamin D Status beeinflusst das Outcome von IVF, die Symptomatik und den Schweregrad des PCOS sowie der Endometriose. Vitamin D Supplementierung könnte einen regulierenden Einfluss auf metabolische Störungen in Patientinnen mit PCOS haben. Optimale Vitamin D (und Calcium) Versorgung notwendig auch für die Reproduktion, Schwangerschaft.