Medizin Doc Redaktion, aktualisiert am 21. Mai 2023, Lesezeit: 9 Minuten

Diabetesprävention: Können Vitamin K und Vitamin D vor Diabetes schützen?

Forscher in Kanada haben eine neue Rolle für Vitamin K und die Gamma-Carboxylierung in den Betazellen und ihre potenziell schützende Wirkung bei Diabetes identifiziert.

  • Die Entdeckung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Université de Montréal und des ihr angeschlossenen Montreal Clinical Research Institute (IRCM) ist ein bedeutender Fortschritt im Verständnis der Mechanismen, die Diabetes zugrunde liegen.

Wie Vitamin K zur Vorbeugung von Diabetes beiträgt

Die in der Fachzeitschrift Cell Reports veröffentlichte wissenschaftliche Studie erklärt zumindest teilweise, wie Vitamin K zur Vorbeugung von Diabetes beiträgt, und könnte zu neuen therapeutischen Anwendungen für die Behandlung von Typ-2-Diabetes führen.

Der Mikronährstoff Vitamin K ist für seine Rolle bei der Blutgerinnung bekannt, insbesondere bei der Gamma-Carboxylierung, einer für diesen Prozess wichtigen enzymatischen Reaktion.


Quelle: YouTube/WDR aktuell

Geringeres Diabetesrisiko

Es wird bereits seit mehreren Jahren vermutet, dass dieses Vitamin und damit die Gamma-Carboxylierung auch andere Funktionen haben könnte.

In mehreren Forschungsarbeiten wurde ein Zusammenhang zwischen einer verminderten Zufuhr von Vitamin K und einem erhöhten Diabetesrisiko festgestellt. Welche biologischen Mechanismen Vitamin K vor Diabetes schützt, blieb jedoch bisher ein Rätsel.

Mathieu Ferron, Associate Research Professor für Medizin an der Université de Montréal, und sein Forscherteam am Montreal Clinical Research Institute (IRCM) konnten in ihrer Studie erstmals nachweisen, dass die Enzyme, die an der Gamma-Carboxylierung und damit an der Verwendung von Vitamin K beteiligt sind, in großen Mengen in den Betazellen der Bauchspeicheldrüse vorhanden sind, also genau in den Zellen, die das wichtige Insulinhormon produzieren, das den Blutzuckerspiegel kontrolliert.

  • Die Ursache von Diabetes ist ein Rückgang der Zahl der Betazellen oder deren Unfähigkeit, genügend eigenes Insulinhormon zu produzieren.

Um herauszufinden, durch welchen zellulären Mechanismus Vitamin K die Funktion der Betazellen aufrechterhält, war es wichtig zu bestimmen, auf welches Protein die Gamma-Carboxylierung in diesen Zellen abzielt, so die Studienautoren.

Die Forschenden konnten ein neues gamma-carboxyliertes Protein namens ERGP identifizieren und zeigten, dass dieses Protein eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung des physiologischen Kalziumspiegels in den Betazellen spielt, um eine Störung der Insulinsekretion zu verhindern.

Darüber hinaus zeigen die Forschungsergebnisse der Université de Montréal, dass Vitamin K durch Gamma-Carboxylierung für die Funktion des Proteins ERGP unerlässlich ist.

Kann Vitamin-D Diabetesrisiko bei Erwachsenen mit Prädiabetes senken?

Eine Auswertung klinischer Studien hat gezeigt, dass eine höhere Vitamin-D-Zufuhr bei Erwachsenen mit Prädiabetes die Wahrscheinlichkeit, an Typ-2-Diabetes zu erkranken, um 15 Prozent verringert.

  • Die Übersichtsstudie (Review) wurde in den Annals of Internal Medicine veröffentlicht.

Vitamin D ist ein fettlösliches Vitamin, das in einigen Lebensmitteln enthalten ist oder diesen zugesetzt wird, als Nahrungsergänzungsmittel eingenommen wird oder vom Körper selbst gebildet wird, wenn Sonnenstrahlen (ultraviolette Strahlen) auf die menschliche Haut treffen.

Für den menschlichen Organismus hat Vitamin D zahlreiche wichtige Funktionen, darunter eine Rolle bei der Insulinsekretion und dem Glukosestoffwechsel.

In Beobachtungsstudien wurde unter anderem ein Zusammenhang zwischen einem niedrigen Vitamin-D-Spiegel im Blut und einem erhöhten Risiko für die Entwicklung von Diabetes festgestellt.

In einer systematischen Überprüfung und Metaanalyse von drei klinischen Studien haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Tufts Medical Center die Auswirkungen von Vitamin D-Supplementen auf das Diabetes-Risiko miteinander verglichen.

Die Studienautoren fanden heraus, dass über einen Nachbeobachtungszeitraum von drei Jahren bei 23 Prozent der Erwachsenen, die Vitamin D einnahmen, und bei 25 Prozent derjenigen, die ein Placebo erhielten, Diabetes neu auftrat, was einer relativen Verringerung des Risikos um 15 Prozent entspricht.

  • Extrapoliert man die gewonnenen Ergebnisse auf die mehr als 374 Millionen Erwachsenen weltweit, die an Prädiabetes leiden, könnte eine kostengünstige Vitamin-D-Supplementierung die Entwicklung von Diabetes bei mehr als 10 Millionen Menschen verzögern, so die Verfasser der Studie.

Das University College Dublin und die irische Behörde für Lebensmittelsicherheit weisen in einem begleitenden Beitrag darauf hin, dass frühere Daten erhebliche nachteilige Auswirkungen einer hohen Vitamin-D-Zufuhr gezeigt haben.

Ihrer Ansicht nach sind die Berufsverbände, die eine Vitamin-D-Therapie fördern, verpflichtet, Ärzte sowohl hinsichtlich der erforderlichen Vitamin-D-Zufuhr als auch der sicheren Grenzwerte aufzuklären.

  • Die Ärzte weisen darauf hin, dass diese sehr hoch dosierte Vitamin-D-Therapie bei einigen Patientinnen und Patienten zwar Typ-2-Diabetes verhindern, aber auch gesundheitliche Schäden verursachen kann.

Was ist Vitamin K und was bewirkt es?

Bei Vitamin K handelt es sich um ein fettlösliches Vitamin, den der Körper braucht, um gesund zu bleiben. Ein Mangel an Vitamin K kommt bei Erwachsenen nur selten vor, ist aber für die Gesundheit von Neugeborenen sehr gefährlich.

Bei Menschen, die ein Blutverdünnungsmittel einnehmen, ist es sehr wichtig, dass sie jeden Tag etwa die gleiche Menge Vitamin K zu sich nehmen.

Welche Tagesdosis Vitamin K braucht man?

Die benötigte Tagesdosis an Vitamin K hängt von Alter und Geschlecht ab. Die empfohlenen durchschnittlichen Tagesmengen sind nachstehend in Mikrogramm (μg) angegeben.

Empfohlene Tagesdosis (Menge) nach Lebensphase:

  • Geburt bis 6 Monate 2,0 µg,
  • 7 bis 12 Monate 2,5 µg,
  • 1 bis 3 Jahre 30 µg,
  • 4 bis 8 Jahre 55 µg,
  • 9 bis 13 Jahre 60 µg,
  • 14 bis 18 Jahre 75 µg,
  • Erwachsene Männer ab 19 Jahren 120 µg,
  • Erwachsene Frauen ab 19 Jahren 90 µg,
  • Schwangere oder stillende Teenager 75 µg,
  • Schwangere oder stillende Frauen 90 µg.

 

Welche Lebensmittel enthalten Vitamin K?

Auf natürliche Weise ist Vitamin K in vielen Lebensmitteln enthalten. Die empfohlenen Mengen an Vitamin K können über verschiedene Lebensmittel aufgenommen werden, darunter die folgenden:

  • grünes Blattgemüse wie Spinat, Grünkohl, Brokkoli, Kopfsalat sowie Kohl und Karottensaft,
  • pflanzliche Öle (Olivenöl, Walnussöl, Rapsöl, etc.),
  • bestimmte Früchte, wie Blaubeeren, Feigen und Granatapfelsaft,
  • sowie Fleisch, Käse, Eier und Sojabohnen.

Auch Haferflocken enthalten neben den Vitaminen B1, B2, B6 und Vitamin E sowie Calcium, Kalium, Eisen, Phosphor, Magnesium, Mangan, Kupfer, Zink und Selen reichlich Vitamin K.

Welche Arten von Vitamin-K-Nahrungsergänzungsmitteln sind erhältlich?

Übliche Formen von Vitamin K in Nahrungsergänzungsmitteln sind Phyllochinon und Phytonadion (auch Vitamin K1 genannt), Menachinon-4 und Menachinon-7 (auch Vitamin K2 genannt).

Vitamin K-Überschuss und Mangelerscheinungen

Ein Überschuss an Vitamin K kann zu Symptomen wie übermäßigem Schwitzen, Hitzegefühl, Herz- und Leberschmerzen und bei Neugeborenen zu hämolytischer Anämie, Hyperbilirubinämie oder Gelbsucht führen.

Wie wirkt sich eine unzureichende Vitamin-K-Zufuhr aus?

Bei schwerem Vitamin-K-Mangel kann es zu Blutergüssen und Blutungen kommen, weil das Blut länger braucht, um zu gerinnen. Ein Vitamin-K-Mangel kann die Knochenstärke verringern und das Risiko für Osteoporose erhöhen, da der Körper Vitamin K für gesunde Knochen benötigt.

Bei Personen mit schweren Darm- und Lebererkrankungen und Malabsorptionssyndrom sowie bei Patientinnen und Patienten mit Glutenunverträglichkeit (Zöliakie), Cholestase, Mukoviszidose oder chronischer Pankreatitis sollte der Vitamin-K-Spiegel regelmäßig kontrolliert werden.

Wie wirkt sich Vitamin K auf die Gesundheit aus?

Osteoporose: Vitamin K ist wichtig für gesunde Knochen. Einige Forschungsergebnisse zeigen, dass Menschen, die mehr Vitamin-K-reiche Lebensmittel essen, stärkere Knochen haben und sich seltener die Hüftknochen brechen als Menschen, die weniger von diesen Lebensmitteln essen.

In einigen Studien wurde festgestellt, dass die Einnahme von Vitamin-K-Präparaten die Knochenfestigkeit und die Wahrscheinlichkeit eines Knochenbruchs verbessert, in anderen Studien war dies nicht der Fall.

  • Es bedarf weiterer Untersuchungen, um besser zu verstehen, ob Vitamin-K-Präparate die Knochengesundheit verbessern und das Osteoporoserisiko verringern können.

Koronare Herzkrankheiten: Wissenschaftliche Untersuchungen gehen der Frage nach, ob ein niedriger Vitamin-K-Spiegel im Blut das Risiko einer koronaren Herzerkrankung erhöht, möglicherweise dadurch, dass die Blutgefäße, die das Herz versorgen, steifer und enger werden.

  • Um zu verstehen, ob Vitamin-K-Präparate zur Vorbeugung von Herzkrankheiten beitragen können, sind weitere Untersuchungen erforderlich.

Gesundheitsrisiken: Kann Vitamin K schädlich sein?

Bei Vitamin K sind bislang keine Schäden nachgewiesen worden. Allerdings kann es zu Wechselwirkungen mit einigen Medikamenten kommen – darunter Wirkstoffe mit blutgerinnungshemmender Wirkung (4-Hydroxycumarine).

Vitamin K kann eine ernste Wechselwirkung mit Medikamenten mit blutgerinnungshemmender Wirkung (4-Hydroxycumarine) haben.

Menschen, die solche Medikamente einnehmen, sollten darauf achten, dass die Menge an Vitamin K, die sie mit der Nahrung und mit Nahrungsergänzungsmitteln zu sich nehmen, jeden Tag etwa gleich hoch ist. Eine plötzliche Änderung der Vitamin-K-Zufuhr kann zu gefährlichen Blutungen (bei geringerer Zufuhr) oder Blutgerinnseln (bei höherer Zufuhr) führen.

Antibiotika: Durch die Einnahme von Antibiotika können die „guten“ Bakterien im Darm zerstört werden. Ein Teil dieser Bakterien sorgt für die Bildung von Vitamin K.

Werden Antibiotika länger als ein paar Wochen eingenommen, kann sich die Menge an Vitamin K, die im Darm gebildet wird, verringern und damit auch die Menge, die dem Körper zur Verfügung steht.

Gallensäure-Sequestrierungsmittel

Zur Senkung des Cholesterinspiegels im Blut erhalten einige Betroffene Gallensäure-Sequestrierungsmittel.

  • Diese Medikamente können die vom Körper aufgenommene Vitamin-K-Menge verringern, vor allem, wenn sie über viele Jahre hinweg eingenommen werden.

Quellen

  • Université de Montréal
  • American College of Physicians
  • National Institutes of Health (NIH)
  • Julie Lacombe et al, Vitamin K-dependent carboxylation regulates Ca2+ flux and adaptation to metabolic stress in β cells, Cell Reports (2023). DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112500
  • Vitamin D und Risiko für Typ-2-Diabetes bei Menschen mit Prädiabetes, Annals of Internal Medicine (2023). DOI: 10.7326/M22-3018
  • Malachi J. McKenna et al, Preventing Type 2 Diabetes With Vitamin D: Therapy versus Supplementation, Annals of Internal Medicine (2023) DOI: 10.7326/M23-0220 . www.acpjournals.org/doi/10.7326/M23-0220

vgt


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