Enikő KállayInstitut für Pathophysiologie und

Allergieforschung, Medizinische Universität Wien

Skelettale und extraskelettale Effekte von

Vitamin D

1,25(OH)2D3(Calcitriol)

+Vitamin D Rezeptor

CalciumTransport

Kognitive Funktionen Immunsystem

Muskuloskelettales System

BIOLOGISCHE EFFEKTE DES VITAMIN D

Kreislaufsystem

Endokrines System

Reguliert zelluläre Proliferation,Differenzierung und Apoptose

Serum 25(OH)D3

7 - Dehydrocholesterol

Nahrung

Haut

Vitamin D

Vitamin D

Leber

25OHase

Metaboliten24OHase

24OHase

Niere

1a,25(OH)2D3(VDR)

Endokrine Aktivität

25(OH)D3

1αOHase

KOLON

Autokrine / parakrine Aktivität

(VDR)1a,25(OH)2D3

25(OH)D3 Metaboliten

24OHase24OHase

1αOHase

Biosynthese und Stoffwechsel

Bruce W. Hollis Vitamin D summit Meeting 2009

Mangel

Serum 25(OH)D ng/ml

Insuf. Optimalbereich

Vitamin D und Krebs

Hemmt Zellproliferation Erhöht

Zelldifferenzierung

Aktiviert Apoptose

Vermindert Angiogenese der Tumoren

Verringert Metastasenbildung

Aktiviert das Immunsystem

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

Charakteristika von Krebszellen

Vitamin D Wirkung

WACHSTUMSHEMMENDER EFFEKT VON CALCITRIOL IN KOLONOZYTEN

10 nM 1,25(OH)2D3

Tong et al, Int. J. Cancer, 1998.

ADENOMANORMAL MUCOSA

0

2

4

6

8

Vehicle 10 nM 1,25-D3

CPM

/ µg

Pro

t.CP

M /

µg

Prot

ein

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...“

KOLON

25(OH)D3 Metaboliten

24OHase24OHase

1aOHase

KREBSPRÄVENTIVE AKTIVITÄT

Autokrine / parakrine Aktion

VDR1a,25(OH)2D3

.

Expression von VDR, 1aOHase und 24OHase mRNA in Kolontumoren

Horváth et al. J. Histochem. Cytochem. 2009.

VDR 1aOHase 24OHase

Normale Mukosa 0,749 ± 0,05 2,261 ± 0,92 1,353 ± 0,38Benigne 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*

.

Expression von 25 Hydroxyvitamin D3 24 Hydroxylase in kolorektalen Tumoren

Horváth et al. J. Histochem. Cytochem. 2009.

24OHase Expression Neg/+ ++/+++

Norm. mucosa 73.4% 26.6%Benign lesions 77.1% 22.9%Adenocarc. 31.3% 68.7%

Adenokarzinom

NCI: 1970-94 Cancer Mortality Rates by state economic area (age-adjusted for 1970 US population)

Einfluss der Breitengrade an Krebsmortalität in der USA

Kolon Brust

Melanom

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)

NQ. Liu, M. Hewison: Archives of Biochem. Biophys. 523 (2012) 37-47

Vitamin D, die Plazenta und Schwangerschaft

CYP27B1: 1αOHaseCYP24A1: 24OHase

Methylierungsstatus von CYP24A1, CYP27B1 und VDR in der humanen Plazenta

Novakovic et al. J Biol Chem. 2009 May 29;284(22):14838-48

CYP27B1: 1αOHaseCYP24A1: 24OHase

Methylierungsstatus von CYP24A1, CYP27B1 und VDR in Trophoblast Zelllinien isoliert aus

Choriokarzinom

Novakovic et al. J Biol Chem. 2009 May 29;284(22):14838-48

CYP27B1: 1αOHaseCYP24A1: 24OHase

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.