Knochengesundheit: Auf Nährstoffsynergien setzen

Die Bedeutung von Vitamin D zur Osteoporose-, Fraktur- und Sturzprävention ist wissenschaftlich gut abgesichert. Fakt ist, dass ein schwerer Vitamin-D-Mangel in den Knochen zu Mineralisationsstörungen führt. Umgekehrt können Ergänzungen mit Vitamin D₃ die Knochendichte erhöhen und das Risiko für Knochenbrüche reduzieren. Dabei greift Vitamin D gleich auf mehreren Ebenen unterstützend in den Knochenstoffwechsel ein. So fördert das Vitamin die intestinale Aufnahme von Calcium und Phosphat aus der Nahrung und stimuliert die Rückresorption von Calcium in der Niere, um den Calciumspiegel möglichst hochzuhalten. Zusätzlich reguliert Vitamin D die Parathormon-Bildung aus der Nebenschilddrüse, eines weiteren zentralen Hormons im Knochenstoffwechsel. Zu guter Letzt ist Vitamin D an der Synthese von Matrix-GLA-Protein (MGP) und Osteocalcin beteiligt, zwei Proteine, die uns an späterer Stelle nochmals begegnen werden.

Vitamin-D-Mangel
Vitamin-D-Mangel ist weit verbreitet und betrifft laut Österreichischem Ernährungsbericht 2017 nahezu alle Altersgruppen. Die Ernährung trägt nur zu rund 10–20 % zur Vitamin-D-Versorgung bei. Den Großteil des Sonnenvitamins bildet der Körper mit Hilfe der UV-Strahlen in der Haut. Tatsache ist, dass die Sonnenkraft in Österreich nur in den Sommermonaten ausreicht, um unsere körpereigene Vitamin-D-Produktion zu decken. Untersuchungen sprechen von einem Vitamin-D-Mangel in Europa von 57–64 % bei Kindern und Erwachsenen.

Empfohlener Vitamin-D-Status
Zur Ermittlung des Vitamin-D-Status eignet sich die Messung von 25-OH-Vitamin-D im Blutserum. Ein Referenzwert von 20–30 ng/ml (50–75 nmol/l) gilt als ausreichend in Bezug auf die Knochengesundheit. Ist der Vitamin-D-Status auf einem guten Niveau, empfehlen die Ernährungsfachgesellschaften aus Deutschland, Österreich und der Schweiz (D-A-CH) eine tägliche Dosis von 800 IE Vitamin D₃.
Orthomolekulare Experten empfehlen hingegen angesichts des breiten Wirkspektrums von Vitamin D₃ einen höheren Referenzwert von 40–60 ng/ml (100–150 nmol/l). Die tägliche Erhaltungsdosis für Erwachsene wird mit 2.000–4.000 IE täglich angegeben – eine Dosierung, die auch auf lange Sicht bedenkenlos eingenommen werden kann (Upper Safe Level).

Vitamin K – das vergessene Vitamin
Vitamin K liegt natürlicherweise in zwei verschiedenen Formen vor, als K₁ (Phyllochinon) und K₂ (Menachinon). Lange Zeit wurden die beiden Vitamine als nahezu idente Formen von Vitamin K betrachtet. Heute wissen wir, dass die Funktion und der Stoffwechsel der beiden K-Vitamine recht unterschiedlich sind. Während Vitamin K₁ vor allem für seine Funktion in der Blutgerinnung bekannt ist, aktiviert Vitamin K₂ zahlreiche Proteine, die mit dem Calciumhaushalt in Verbindung stehen.

Vitamin D und K₂
Vitamin D ist für die effiziente Aufnahme von Calcium in den Körper zuständig und steigert den Calciumspiegel. Vitamin K₂ sorgt wiederum dafür, dass das aufgenommene Calcium transportiert und verwertet wird. Dafür aktiviert es u. a. die Proteine Matrix-GLA-Protein (MGP) und das Peptid-Hormon Osteocalcin. Letzteres spielt eine wichtige Rolle bei der Neubildung von Knochen und sorgt dafür, dass das aufgenommene Calcium in die Knochen eingebaut wird. Matrix-GLA ist wiederum für den Transport von Calciumionen in das Knochengewebe zuständig und verhindert auf diese Weise die unphysiologische An- und Einlagerung von Calcium in Organen oder Gefäßen.
Vitamin K₁ kommt vor allem im grünen Blattgemüse wie Spinat, Grünkohl und Brokkoli vor. Es macht mit rund 90 % den Hauptanteil des über die Nahrung aufgenommenen Vitamin K aus. Das weitaus wichtigere Vitamin K₂ wird bakteriell produziert und wird in Spuren über tierische Lebensmittel und fermentierte Produkte konsumiert. Eine Zufuhr, die in unserer Ernährung leider eine untergeordnete Rolle spielt.

Supplemente mit Vitamin K2
Aufgrund der höheren Halbwertszeit und besseren Bioverfügbarkeit hat sich in Supplementen Vitamin K₂ in Form von Menachinon-7 (MK-7) durchgesetzt. Die D-A-CH-Empfehlung zur täglichen Aufnahme von Vitamin K liegt bei 65 µg/Tag, wobei hier nicht zwischen Vitamin K₁ und K₂ ­unterschieden wird. Für Vitamin K₂ gilt insbesondere bei hohem Osteoporoserisiko ein Richtwert von 0,5-1 µg Vitamin K² pro Kilogramm Körpergewicht und Tag.

Knochennährstoffe
Weitere knochenaffine Mikronährstoffe sind neben Vitamin D, K₂ und Calcium insbesondere das kollagenaffine Vitamin C (1–2 g/Tag), die Spurenelemente Kupfer (1–2 mg/Tag), Zink (10–15 mg/Tag) und Mangan (2–4 mg/Tag) sowie Magnesium (300–400 mg/Tag). Magnesium ist sowohl als Bestandteil der Knochen als auch für die Aktivierung von Vitamin D in seine aktive Form zuständig. Nicht vergessen werden sollte das stabilisierende Silizium (10–20 mg/Tag), das die Bildung der wichtigen Knochenmatrix wie auch die Mineralisierung der Knochen stimuliert.

Fazit
Ein optimal eingestellter Vitamin-D-Status ist eine wichtige Voraussetzung für eine Reihe von gesundheitlichen Vorteilen. Zu beachten ist, dass Vitamin-D3-Supplemente naturgemäß die Calciumaufnahme steigern. Diese vermehrte Aufnahme bedingt u. a. eine höhere Bereitstellung von entsprechenden Transportproteinen. Dafür ist Vitamin K₂ zuständig, das über die Aktivierung von Proteinen das resorbierte Calcium dem Knochengewebe zuführt, wo es eingebaut wird.
Wird dieses biochemische Zusammenspiel nicht beachtet, kann das resorbierte Calcium langfristig zu Verkalkungen im Gewebe und in den Organen führen. Die Ursache liegt jedoch weder im supplementierten Vitamin D noch im hohen Calciumspiegel, sondern vielmehr im Mangel an Vitamin K₂. Eine begleitende Vitamin-K₂-Einnahme ist daher nicht nur sinnvoll, sondern, biochemisch betrachtet, unabdingbar.

Literatur:

• Gröber U, Holick MF, Vitamin D – die Heilkraft des Sonnenvitamins, 3. Auflage. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft 2015
• Truong JT, Booth SL, Emerging Issues in Vitamin K Research. J Evid Based Complementary Altern Med. 2011; 16(1):73–79
• Gröber U et al., Vitamin K: an old vitamin in a new perspective. Dermatoendocrinol. 2015 Jan 21; 6(1):e968490
• Sato T, Schurgers LJ, Uenishi K, Comparison of menaquinone-4 and menaquinone-7 bioavailability in healthy women. Nutr J. 2012; 11:93
• Knapen MH et al., Three-year low-dose menaquinone-7 supplementation helps decrease bone loss in healthy postmenopausal women. Osteoporos Int. 2013 Sep; 24(9):2499–507