Vitamin D im Zusammenhang mit psychischer Gesundheit

Vitamin D wird oft als Knochenvitamin angesehen, aber wussten Sie, dass Vitamin D auch mit der psychischen Gesundheit zusammenhängt? Die Tatsache, dass sich die Stimmung vieler Menschen im Sommer verbessert, ist also nicht nur auf die längeren Tage und das schöne Wetter zurückzuführen, sondern scheint auch einen Zusammenhang mit dem sogenannten "Sonnenvitamin" zu haben.

Im Gehirn sind Vitamin-D-Rezeptoren vorhanden (Eyles et al., 2005). Dies zeigt, dass Vitamin D eine Funktion im Gehirn hat. Zur Untersuchung dieser Funktion wurden so genannte Knockout-Mäuse verwendet, bei denen der Vitamin-D-Rezeptor (VDR) im Gehirn ausgeschaltet wurde. Die Mäuse, bei denen der VDR ausgeschaltet war, zeigten ein ängstliches Verhalten (Burne et al., 2006). Somit wurde der Zusammenhang zwischen dem Vitamin-D-Status und der psychischen Gesundheit aufgedeckt, und es wurden inzwischen viele Studien durchgeführt, die den Zusammenhang zwischen dem Vitamin-D-Status und der psychischen Gesundheit auch beim Menschen aufzeigen. Beispielsweise zeigt eine kürzlich durchgeführte Studie unter jungen Erwachsenen, dass es einen Zusammenhang zwischen guter psychischer Gesundheit und höheren Vitamin-D-Spiegeln im Blut gibt. Die Forscher fanden vor allem einen Zusammenhang zwischen den Vitamin-D-Werten, der psychischen Gesundheit und dem Geschlecht: Bei Frauen war der Zusammenhang am offensichtlichsten (Chen et al., 2020).

Vitamin-D-Supplementierung bei Depressionen

Eine umfangreiche Metaanalyse zeigt, dass eine Vitamin-D-Supplementierung bei der Behandlung von Depressionen wirksam sein kann. Die Forscher zeigen, dass die Behandlung mit Vitamin D ein ähnliches Ergebnis hat wie die Behandlung mit Antidepressiva (Spedding, 2014).

Die Rolle von Vitamin D im Gehirn ist sehr umfangreich und umfasst u. a. die Produktion und Regulierung von Serotonin, die Modulation des Neuroimmunsystems, den neurologischen Schutz und die Entwicklung des Gehirns. In diesem Artikel diskutieren wir die Beziehung zwischen Vitamin D und dem Serotonin-Stoffwechsel.

Serotonin-Produktion

Serotonin ist ein Monoamin-Neurotransmitter im Gehirn, der unter anderem die Stimmung reguliert. Es wird auch Glückshormon genannt (obwohl es offiziell kein Hormon ist). Es wird aus der Vorläufersubstanz L-Tryptophan gebildet. Vitamin D stimuliert die Transkription des Tryptophan-Hydroxylase 2 (TPH2)-Gens (Kaneko et al., 2015; Sabir et al., 2018). Das Enzym TPH2 ist das geschwindigkeitsbestimmende Enzym, das an der Umwandlung von Tryptophan in Serotonin beteiligt ist (Zhang et al., 2004). Vitamin D sorgt somit dafür, dass Serotonin im Gehirn produziert werden kann.

Somit hat Vitamin D ähnliche Funktionen wie Antidepressiva. Es verhindert nämlich die Produktion von Serotonin-Wiederaufnahmetransportern (Serotonin reuptake transporters, SERT) und Monoamin-Oxidase-A (MAO-A), indem es die Transkription dieser Gene hemmt (Sabir et al., 2018).

Wenn Serotonin im synaptischen Raum zwischen zwei Neuronen ausgeschieden wird, wirkt es als Neurotransmitter und stimuliert das postsynaptische Neuron zur Weiterleitung eines Signals. SERTs werden verwendet, um das Signal zu stoppen und Neurotransmitter zu recyceln. Die SERTs resorbieren den ausgeschiedenen Neurotransmitter Serotonin in das präsynaptische Neuron (Torres et al., 2003), so dass er das postsynaptische Neuron nicht mehr stimuliert. Die als SSRIs bekannte Gruppe von Antidepressiva, selective serotonin reuptake inhibitors, wirken als Serotonin-Wiederaufnahmehemmer, indem sie SERTs blockieren (Torres et al., 2003). Infolgedessen bleibt das Serotonin länger aktiv. Vitamin D reguliert auch die Produktion von SERTs und kann Serotonin hemmen, so dass Serotonin länger im synaptischen Raum bleibt und das stimulierende Signal länger aktiv bleibt (Sabir et al., 2018).

MAOs bauen Monoamine wie Serotonin ab. MAO-Hemmer (MAO-I) werden als Antidepressivum eingesetzt (Finberg & Rabey, 2016). Vitamin D hemmt die Produktion von MAO-A, so dass weniger Serotonin abgebaut wird (Sabir et al., 2018).

Vitamin D hemmt also die Produktion von SERT und MAO-A und kann über einen anderen Mechanismus eine ähnliche Wirkung wie SSRIs haben.

Saisonbedingte Depressionen und Serotonin

Je weiter nördlich die Menschen leben, desto mehr treten saisonbedingte Depressionen auf. Diese Depressionen treten vor allem bei (jungen) Frauen auf (2-40-mal häufiger als bei Männern) und dies scheint mit dem Neurotransmitter Serotonin zusammenzuhängen. Forscher haben kürzlich gezeigt, dass Menschen, insbesondere Frauen, mit saisonbedingten Depressionen während der Wintermonate mehr SERTs hatten als im Sommer und im Vergleich zur gesunden Kontrollgruppe. Die Menge der SERTs entsprach der Schwere der Depression: je mehr SERTs, desto schwerer die Depression (Mc Mahon et al., 2016).

Genau wie bei den SERTs wurde eine ähnliche Studie über MAO-A's bei Menschen mit saisonbedingten Depressionen durchgeführt. Ein interessantes Ergebnis ist, dass bei gesunden Menschen die Menge an MAO-A im Winter abnimmt, während bei Menschen mit saisonalen Depressionen die Mengen das ganze Jahr über gleich bleiben. Es gibt also eine saisonabhängige Dynamik bei den MAO-A-Werten im Gehirn von gesunden Menschen (Spies et al., 2018).

Die Forscher zeigen, dass Lichttherapie hilft, die MAO-A-Werte beim Menschen zu senken. Dies könnte dazu beitragen, die Symptome der saisonbedingten Depression zu verringern (Spies et al., 2018). Lichttherapie stimuliert die Produktion von Vitamin D auf die gleiche Weise wie das Sonnenlicht (Chandra et al., 2007). Somit scheint Vitamin D eine wichtige Rolle bei saisonalen Depressionen und deren Behandlung zu spielen.

Da jahreszeitlich bedingte Depressionen hauptsächlich bei Frauen auftreten, wurde häufig der Zusammenhang zwischen Östrogen und Serotonin angesprochen (Rybaczyk et al., 2005). Nach heutigem Kenntnisstand scheinen daher auch die "Sonnenvitamine" eine wichtige Rolle zu spielen. Ein Zusammenhang, der hier von Interesse sein könnte, ist die Rolle von Vitamin D bei der Produktion von Östrogen (Kinuta et al., 2000). Man hofft, dass neue Forschungen mehr Einblick in das Zusammenspiel von Vitamin D, psychischer Gesundheit und anderen Faktoren wie Östrogen geben werden.

Wissen in der Praxis

Vitamin D spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung der psychischen Gesundheit, dies ist besonders bei jungen Frauen zu beobachten. Es ist daher wichtig, durch Sonneneinstrahlung das ganze Jahr über ausreichend Vitamin D zu produzieren und, falls dies nicht gelingt, Vitamin D zu ergänzen. Die Anwendung einer Vitamin-D-Supplementierung hat sich als wirksame Behandlung gegen Depressionen erwiesen. Im Winter wird die Einnahme von 75 mcg Vitamin D3 empfohlen, um den Vitamin-D-Spiegel aufrechtzuerhalten. Alternative Behandlungsmethoden wie Lichttherapie könnten auch bei saisonbedingten Depressionen wirksam sein.

Zu Indikationen, Anwendungen und Wechselwirkungen von Nahrungsergänzungsmitteln konsultieren Sie bitte unsere monographien.

Literatur

Burne, T. H. J., Johnston, A. N. B., McGrath, J. J., & Mackay-Sim, A. (2006). Swimming behaviour and post-swimming activity in Vitamin D receptor knockout mice. Brain Research Bulletin, 69(1), 74–78. https://doi.org/10.1016/j.brainresbull.2005.10.014

Chandra, P., Wolfenden, L. L., Ziegler, T. R., Tian, J., Luo, M., Stecenko, A. A., Chen, T. C., Holick, M. F., & Tangpricha, V. (2007). Treatment of vitamin D deficiency with UV light in patients with malabsorption syndromes: A case series. Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine, 23(5), 179–185. https://doi.org/10.1111/j.1600-0781.2007.00302.x

Chen, L., Zhu, H., Harshfield, G. A., Treiber, F. A., Pollock, J. S., Pollock, D., Okereke, O. I., Su, S., & Dong, Y. (2020). Serum 25-Hydroxyvitamin D Concentrations Are Associated With Mental Health and Psychosocial Stress in Young Adults. https://doi.org/10.20944/preprints202006.0008.v1

Eyles, D. W., Smith, S., Kinobe, R., Hewison, M., & McGrath, J. J. (2005). Distribution of the vitamin D receptor and 1 alpha-hydroxylase in human brain. Journal of Chemical Neuroanatomy, 29(1), 21–30. https://doi.org/10.1016/j.jchemneu.2004.08.006

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Kinuta, K., Tanaka, H., Moriwake, T., Aya, K., Kato, S., & Seino, Y. (2000). Vitamin D Is an Important Factor in Estrogen Biosynthesis of Both Female and Male Gonads. Endocrinology, 141(4), 1317–1324. https://doi.org/10.1210/endo.141.4.7403

Mc Mahon, B., Andersen, S. B., Madsen, M. K., Hjordt, L. V., Hageman, I., Dam, H., Svarer, C., da Cunha-Bang, S., Baaré, W., Madsen, J., Hasholt, L., Holst, K., Frokjaer, V. G., & Knudsen, G. M. (2016). Seasonal difference in brain serotonin transporter binding predicts symptom severity in patients with seasonal affective disorder. Brain, 139(5), 1605–1614. https://doi.org/10.1093/brain/aww043

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Spies, M., James, G. M., Vraka, C., Philippe, C., Hienert, M., Gryglewski, G., Komorowski, A., Kautzky, A., Silberbauer, L., Pichler, V., Kranz, G. S., Nics, L., Balber, T., Baldinger-Melich, P., Vanicek, T., Spurny, B., Winkler-Pjrek, E., Wadsak, W., Mitterhauser, M., … Winkler, D. (2018). Brain monoamine oxidase A in seasonal affective disorder and treatment with bright light therapy. Translational Psychiatry, 8(1), 1–9. https://doi.org/10.1038/s41398-018-0227-2

Torres, G. E., Gainetdinov, R. R., & Caron, M. G. (2003). Plasma membrane monoamine transporters: Structure, regulation and function. Nature Reviews Neuroscience, 4(1), 13–25. https://doi.org/10.1038/nrn1008

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