Vitamin D hemmt Fettstoffwechsel

In der Regenerationsmedizin pflegen wir einen evolutionären Blick, der uns helfen kann die Übersicht zu behalten, während man mit einem zu reduktionistischen Blick dazu neigen kann den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr zu sehen.
Der evolutionäre Blick auf den Vitamin D Stoffwechsel bringt uns bei, dass Vitamin D in Äquatornähe über die Sonne verfügbar wird. Sonnenlicht sorgt für eine Vitamin D Synthese in Haut und Niere.
Aber wie machen es Menschen und Tiere, die nicht in Äquatornähe aufwachsen? Die kommen an ihr Vitamin D über den Konsum von tierischen Fetten und tierischer Leber, die allesamt wichtige Vitamin D Quellen sind.

Am Äquator gibt es Sonne, aber dafür sehr wenige Fette. In Polnähe gibt es kaum Sonne, aber dafür sehr viel mehr Fette.

An anderer Stelle haben wir schon viel darüber geschrieben, dass der mitochondriale Stoffwechsel sich regional und saisonal anders ausprägt. Mitochondriale Haplotypen haben sich über hunderttausende Jahre gewandelt und sind je nach Region besser oder weniger gut geeignet für den Fettstoffwechsel. Äquatoriale Haplotypen sind besser darin Glukose und Kohlenhydrate zu verstoffwechsel, während Haplotypen aus kälteren Regionen besser Fettstoffwechsel betreiben können.

Der genaue Einfluss von Sonnenlicht auf den mitochondrialen Stoffwechsel ist bisher noch nicht sehr klar. Jetzt wurde ein Mechanismus entdeckt mit dem Sonnenlicht über die Synthese eines speziellen Vitamin D Metaboliten dafür sorgt den Zellstoffwechsel in Richtung Kohlenhydratstoffwechsel zu lenken. Kurzum: Im Sommer und bei Sonne kann man besser Kohlenhydrate verstoffwechseln. Im Winter und ohne Einfluss von Sonne wird der Fettstoffwechsel besser.

Einer dieser Schlüssel wurde kürzlich im wissenschaftlichen Journal “CELL” präsentiert. Wir fassen die Ergebnisse der Studie “Controlled lipid b-oxidation and carnitine biosynthesis by a vitamin D metabolite” in diesem Artikel zusammen.

Vitamin D und seine verborgenen Fähigkeiten

In den Tiefen der Wissenschaft finden wir manchmal Antworten, die so tief mit dem Gewebe des Lebens verwoben sind, dass sie uns einen neuen Blickwinkel auf das, was wir zu wissen glaubten, eröffnen. Die Rolle von Vitamin D in unserem Organismus ist ein solches Mysterium, das Wissenschaftler seit Jahrzehnten zu entschlüsseln versuchen. Neueste Forschungen zeigen auf, wie ein Metabolit von Vitamin D, das sogenannte Lactone-Vitamin D3, fundamentale Prozesse unseres Körpers beeinflusst und somit ein neues Licht auf die Rolle von Vitamin D wirft.

Die Bedeutung von Vitamin D

Vitamin D, das Sonnenschein-Vitamin, ist seit Langem für seine essentielle Rolle in der Regulierung des Kalzium- und Phosphathaushalts und somit für die Knochengesundheit bekannt. Doch die zunehmende Forschung deckt auf, dass Vitamin D weit mehr ist als nur ein Helfer für starke Knochen. Es ist ein Hormon, das durch Sonnenlichtexposition in zahlreichen Lebensformen seit fast einer Milliarde Jahren biosynthetisiert wird.

Ein geheimnisvolles Puzzleteil – Lactone-Vitamin D3

Ein neuer Durchbruch in der Forschung wurde erreicht, als Wissenschaftler den Metaboliten Lactone-Vitamin D3 entdeckten, welcher durch weitere Hydroxylierung von Vitamin D3-Metaboliten entsteht. Trotz seiner Entdeckung vor 40 Jahren blieb die Funktion dieses Moleküls weitgehend unerforscht.

Entschlüsselung seiner Rolle

Eine Studie unter der Leitung von Aileen Mendoza und ihrem Team nimmt uns mit auf eine Reise durch das Labyrinth der mitochondrialen Enzyme, um die verborgene Rolle von Lactone-Vitamin D3 aufzudecken. Das Team identifizierte ein spezifisches Protein, HADHA, das eine Schlüsselposition im Beta-Oxidationsprozess der langkettigen Fettsäuren einnimmt, als den Selektivbindungs-Partner von Lactone-Vitamin D3.

Ein Tanz zwischen Molekülen

Interessanterweise beeinflusst Lactone-Vitamin D3 nicht direkt die enzymatische Aktivität von HADHA, sondern greift in den Biosyntheseprozess von Carnitin ein. Carnitin, ein endogenes Metabolit, ist essenziell für den Transport von Fettsäuren in die Mitochondrien, wo sie durch Beta-Oxidation abgebaut werden. Lactone-Vitamin D3 moduliert die Interaktion zwischen HADHA und einem weiteren Enzym, TMLD, was wiederum die TMLD-Enzymaktivität, die für die Carnitin-Biosynthese entscheidend ist, einschränkt.

Carnitin ist der Transporter für Fettsäuren über die mitochondriale Membran. Ohne Carnitin schaffen es Fettsäuren nicht in die Mitochondriale Membran. Ausserdem wird bei weniger Carnitin auch die Glykolyse, also die Kohlenhydratverwertung optimiert.

Es ist bekannt, dass eine Vitamin D Supplementation den LDL Lipoprotein-Stoffwechsel in sofern beeinträchtigen kann, dass unter Vitamin D Supplementation das LDL ansteigt, weil es als Transporter für Vitamin D eingesetzt wird, während die natürliche Vitamin D Synthese durch Sonneneinfluss den gegenteiligen Effekt hat. Im MOJO Institut gehen wir sehr individuell mit dem Vitamin D Stoffwechsel um, der immer im Kontext des aktiven Vitamin D’s, der Vitamin D Rezeptoren (VDR), des Kalziumstoffwechsels, der Entzündungsaktivität, und dem individuellen Lebensstil betrachtet werden muss.

Dass die Vitamin D Spiegel einen grossen Zusammenhang mit Gesundheit haben ist unbestritten. Eine Supplementation hat bisher aber nicht den gewünschten Effekt in grossen Studien beweisen können. Hingegen zeigen sich grosse gesundheitliche Effekte von Sonneneinstrahlung. Wir gehen davon aus, dass das wichtige Therapeutikum die Sonne ist und nicht das Vitamin D. Vitamin D ist ein Metabolit, der anzeigen kann, ob ein Mensch an einem Sonnenmangel leidet.

Quellenangabe:

Mendoza, A., Takemoto, Y., Cruzado, K. T., et al. (2022). Controlled lipid β-oxidation and carnitine biosynthesis by a vitamin D metabolite. Cell Chemical Biology, 29(4), 660–669. https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2021.08.008