Vitamin D - Bundesinstitut für Risikobewertung

BUNDESINSTITUT
FÜR RISIKOBEWERTUNG
Vitamin D – der aktuelle D-A-CH-Referenzwert
aus Sicht der Risikobewertung
Anke Ehlers
Risikobewertung
…. systematisches Vorgehen der Bewertung der Wahrscheinlichkeit des
Auftretens einer gesundheitsschädigenden Wirkung
Step 1: Gefahrenidentifizierung
- Stoffcharakterisierung
- Stoffwechsel, Funktion
Step 2: Expositionsabschätzung
- Lebensmittelverzehrdaten, Biomarker
- Risikogruppen
Step 3: Charakterisierung der Gefahr,
Dosis-Wirkung-Beziehung
Step 4: Risikocharakterisierung
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
- NOAEL/ LOAEL, Unsicherheitsfaktor (UF)
- Tolerierbare Tageshöchstmenge (UL)
- Schlussfolgerungen aus Schritt 1 bis 3
- Ableitung einer sicheren Zufuhrmenge für
Nahrungsergänzungsmittel u.
angereicherte Lebensmittel
Seite 2
Funktion von Vitamin D
Regulation der Calcium-Homöostase und Phosphatstoffwechsels
¾Knochengesundheit durch Mineralisierung des Knochens
¾Muskelentwicklung und Muskelkraft
Gesundheitliche Gefahren eines Vitamin D-Mangels oder einer Überversorgung
Mangel
Rachitis (Kinder)
Osteomalazie
Osteoporose
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
Überversorgung
Hypercalcämie
-> Nierensteine
Seite 3
Risikobewertung
…. systematisches Vorgehen der Bewertung der Wahrscheinlichkeit des
Auftretens einer gesundheitsschädigenden Wirkung
Step 1: Gefahrenidentifizierung
- Stoffcharakterisierung
- Stoffwechsel, Funktion
Step 2: Expositionsabschätzung
- Lebensmittelverzehrdaten, Biomarker
- Risikogruppen
Step 3: Charakterisierung der Gefahr,
Dosis-Wirkung-Beziehung
Step 4: Risikocharakterisierung
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
- NOAEL/ LOAEL, Unsicherheitsfaktor (UF)
- Tolerierbare Tageshöchstmenge (UL)
- Schlussfolgerungen aus Schritt 1 bis 3
- Ableitung einer sicheren Zufuhrmenge für
Nahrungsergänzungsmittel u.
angereicherte Lebensmittel
Seite 4
Hauptquellen für Vitamin D
Hauptquellen für Vitamin D aus der Nahrung
Endogene Synthese
über Sonnenbestrahlung
%
80-90% des
Vitamin D Bedarfs
Verzehrsdaten aus der Nationalen Verzehrstudie II (MRI, 2008)
Exogene Zufuhr
über Ernährung
Frauen
10-20% des
Vitamin D Bedarfs
aktueller D-A-CH
Männer Referenzwert
Biomarker zur Messung des
Versorgungsstatus sollte
sowohl die endogene als auch
die exogene Synthese umfassen
0
20
40
60
80
100
120
Verzehrsdaten aus der Nationalen Verzehrstudie II (MRI, 2008)
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
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Vitamin D-Metabolite und Biomarker
UV-B
D3
D2
DBP
Haut
D3
7-Dehydrocholesterin
D3/2-DBP
D3
Blutbahn
Pro-D3
Dünndarm
D3
Leber
80-90% der
Vit-D Versorgung
25-Hydroxylase
D3
25-OH-D3/2
Biomarker:
25-Hydroxy-Vitamin D3/2
Calcidiol
D2
24-Hydroxylase
24,25-(OH)2-D3/2
Niere
Exkretion
1α,24,25-(OH)3-D3/D2
1α-Hydroxylase
10-20% der
Vit-D Versorgung
24-Hydroxylase
Calcitriol
1α,25-(OH)2-D3/D2
aktiver Metabolit
Modifiziert nach Deeb, K. K. et al.. (2007), Nat Rev Cancer. 7, 684–700
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
Vitamin D2: Ergocalciferol -> pflanzlich
Vitamin D3: Cholecalciferol -> tierisch
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25-OH-D Serumwerte und Vitamin D Versorgungsstatus
Serumwert
nmol/l
Serumwert
ng/ml
Versorgungsstatus
(klinische) Symptome
< 30
< 12
Mangel
erhöhtes Risiko für Rachitis (Kinder)
Osteomalazie
Osteoporose
30 - 50
12 - 20
unzureichend
keine Prävention von Stürzen und
Frakturen
≥ 50
≥ 20
adäquat
adäquat für Knochengesundheit
> 400
> 160
überversorgt
gesundheitliche adverse Effekte möglich
(Hypercalcämie)
DGE: Deutsche Gesellschaft für Ernährung
WHO: Worl Health Organization
IOM: Institute of Medicin
NIH: National Institue of Health
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25-OH-D Serumwerte und Vitamin D Versorgungsstatus
Mangel
Rachitis
Osteomalazie
Osteoporose
unzureichend
keine Prävention
von Stürzen und
Frakturen
ausreichend
adäquat für Knochengesundheit
Toxizität
Hypercalcämie
normale Funktion [%]
100 %
30
50
400
25-OH-D Serumkonzentration [nmol/ L]
modifiziert nach Zittermann, A. et al.. (2003), British Journal of Nutrition, 89, 552–572
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
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Vitamin D Versorgung der deutschen Bevölkerung
aus Stellungnahme„Vitamin D und Prävention ausgewählter chronischer Krankheiten“ (2011)
Prozent
100 -
CLIA (DiaSorin)
100 -
Erwachsene (18-79 Jahre)
Bundesgesundheitssurvey (1998)
n = 3917
CLIA (DiaSorin)
100 -
80 -
80 -
80 -
60 -
60 -
60 -
40 -
40 -
40 -
20 -
20 -
20 -
0-
100 -
Prozent
Kinder (1-17 Jahre)
KIGGS (2003 – 2006)
n = 10.015
< 25
> 50
25 ≤ 50
25-OH-D [nmol/L]
Geriatrische Patienten (83 ± 5 Jahre)
Saeglitz et. al. 2007
n = 186
CLIA (DiaSorin)
0-
100 -
80 -
80 -
60 -
60 -
40 -
40 -
20 -
20 -
0-
0< 25
> 50
25 ≤ 50
25-OH-D [nmol/L]
< 25
> 50
25 ≤ 50
25-OH-D [nmol/L]
Pflegeheime (85 ± 8 Jahre)
Kaiser et. al. 2010
n = 186
ELISA
(Immundiagnostik)
0< 25
> 50
25 ≤ 50
25-OH-D [nmol/L]
gesunde Senioren (66-96 Jahre)
GISELA-Studie 2011
n = 176
ECLIA (Roche)
nur 15% nehmen Supplemente
< 25
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Mangel
unzureichend
optimal
> 50
25 ≤ 50
25-OH-D [nmol/L]
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Charakterisierung von Risikogruppen
¾ Menschen, die sich kaum oder gar nicht im Freien aufhalten
z.B. chronisch kranke und pflegebedürftige Menschen
¾ Menschen, die aus religiösen oder kulturellen Gründen nur mit gänzlich bedeckten
Körper nach draußen gehen
¾ Menschen mit dunkler Hautfarbe (hoher Gehalt an Melanin)
¾ Säuglinge, da sie nicht der direkten Sonne ausgesetzt werden sollten
Bei Risikogruppen ist Supplementierung mit Vitamin D-Präparaten sinnvoll
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
Seite 10
Risikobewertung
…. systematisches Vorgehen der Bewertung der Wahrscheinlichkeit des
Auftretens einer gesundheitsschädigenden Wirkung
Step 1: Gefahrenidentifizierung
- Stoffcharakterisierung
- Stoffwechsel, Funktion
Step 2: Expositionsabschätzung
- Lebensmittelverzehrdaten, Biomarker
- Risikogruppen
Step 3: Charakterisierung der Gefahr,
Dosis-Wirkung-Beziehung
Step 4: Risikocharakterisierung
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
- NOAEL/ LOAEL, Unsicherheitsfaktor (UF)
- Tolerierbare Tageshöchstmenge (UL)
- Schlussfolgerungen aus Schritt 1 bis 3
- Ableitung einer sicheren Zufuhrmenge für
Nahrungsergänzungsmittel u.
angereicherte Lebensmittel
Seite 11
Konzept des sicheren Zufuhrbereiches
zu wenig ….
zu viel ….
Risiko eines Nährstoffmangels
1.0
Risiko einer Intoxikation
Mangel
1.0
durchschnittlicher
Bedarf
empfohlene
Zufuhr
höchste sichere
Zufuhr
(UL)
NOAEL
sicherer
Zufuhrbereich
Physiologischer
Bedarf
(nach dem Stand des aktuellen Wissens)
0
0
Höhe der Zufuhr
nach Health and Welfare, Canada, 1983
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
Seite 12
Konzept des sicheren Zufuhrbereiches
zu wenig ….
zu viel ….
Risiko eines Nährstoffmangels
1.0
Risiko einer Intoxikation
Mangel
1.0
durchschnittlicher
Bedarf
empfohlene
Zufuhr
höchste sichere
Zufuhr
(UL)
NOAEL
sicherer
Zufuhrbereich
Physiologischer
Bedarf
(nach dem Stand des aktuellen Wissens)
0
0
Höhe der Zufuhr
nach Health and Welfare, Canada, 1983
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
Seite 13
Prävention durch Vitamin D bei adäquater Versorgung
Was findet man im Internet zu Vitamin D?
Vor diesen Krankheiten kann Sie Vitamin D bewahren:
• Knochenerweichung (Rachitis bei Kindern bzw. Osteomalazie bei Erwachsenen)
• Knochenschwund (Osteoporose)
• Allergien
• Autoimmunerkrankungen, z.B. Multiple Sklerose, chronisch entzündl. Darmerkrankungen
• Hauterkrankungen, z.B. Schuppenflechte (Psoriasis)
• Krebs, z.B. Haut-, Brust-, Prostata-, Darmkrebs
• Infektionskrankheiten, z.B. Grippe
• Muskelschwäche
• Nervenleitungsstörungen
• Bluthochdruck und Herzschwäche
• Depressionen
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Seite 14
Prävention durch Vitamin D bei adäquater Versorgung
DGE Stellungnahme (2011): Vitamin D und Prävention ausgewählter chronischer Krankheiten
Adäquat: Supplementation von Vitamin D bzw. guter Vitamin-D-Status
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Seite 15
Konzept des sicheren Zufuhrbereiches
zu wenig ….
zu viel ….
Risiko eines Nährstoffmangels
1.0
Risiko einer Intoxikation
Mangel
1.0
durchschnittlicher
Bedarf
empfohlene
Zufuhr
höchste sichere
Zufuhr
(UL)
NOAEL
sicherer
Zufuhrbereich
Physiologischer
Bedarf
(nach dem Stand des aktuellen Wissens)
0
0
Höhe der Zufuhr
nach Health and Welfare, Canada, 1983
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
Seite 16
Überversorgung durch Vitamin D
Vitamin D-Intoxikation (Hypervitaminose)
¾ nicht möglich durch übliche Lebensmittel
¾ nicht möglich durch UV-B Strahlung
¾ möglich durch Zufuhr von exzessiven Mengen an Supplementen
¾ 25-OH-D Serumwerte: > 400 nmol/L
Symptome
¾ Hypercalcämie -> Nierensteine
¾ Calcifizierungen in anderen Organen: Blutgefäße, Herz, Lunge, Knochen etc.
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Seite 17
Überversorgung durch Vitamin D
„Stoßtherapie“ bei Säuglingen
¾ synthetisches Vitamin D war nun verfügbar
¾ Rachitisprophylaxe bei Säuglingen in den 1940er bis 1960er Jahren
¾ Einzeldosen lagen im Bereich von 3–15 mg (120.000–600.000 IE)
¾ ab 1964 kontinuierliche Rachitisprophylaxe
¾ zunächst mit Dosen um 25–50 µg täglich,
¾ ab den 1970er Jahren mit heute üblichen Dosen (täglich 10-12,5 µg (400-500 IE).
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
Seite 18
Ableitung einer tolerierbaren Tageshöchstmenge (UL)
„Scientific opinion on the tolerable upper intake level of vitamin D“
European Food Safety Authority (EFSA) (2012), EFSA Journal, 10 (7): 2813
Alter
Tolerable Upper Intake Level (UL) für
Vitamin D [µg/ Tag]
Kinder
0-1
25
1-10
50
11-17
100
Erwachsene ≥ 18 (einschließlich
Schwangere und Stillende)
100
¾ bezieht sich auf Vitamin D Zufuhr aus allen Quellen:
allgemeine Lebensmittel, Nahrungsergänzungsmittel, angereicherte Lebensmittel
¾ UL liegt weit über dem eigentlichen physiologischen Bedarf
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
Seite 19
Risikobewertung
…. systematisches Vorgehen der Bewertung der Wahrscheinlichkeit des
Auftretens einer gesundheitsschädigenden Wirkung
Step 1: Gefahrenidentifizierung
Step 2: Expositionsabschätzung
Step 3: Charakterisierung der Gefahr,
Dosis-Wirkung-Beziehung
Step 4: Risikocharakterisierung
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
- Stoffcharakterisierung
- Stoffwechsel, Funktion
- Lebensmittelverzehrdaten, Biomarker
- Risikogruppen
- NOAEL/ LOAEL, Unsicherheitsfaktor (UF)
- Tolerierbare Tageshöchstmenge (UL)
- Schlussfolgerungen aus Schritt 1 bis 3
- Ableitung einer sicheren Zufuhrmenge für
Nahrungsergänzungsmittel u.
angereicherte Lebensmittel
Seite 20
Ableitung von Höchstmengen für Nahrungsergänzungsmittel und angereicherte Lebensmittel
(Nur Vorschläge, keine gesetzliche Regelung)
Tolerierbare Tageshöchstmenge,
die zusätzlich zur üblichen Nahrung
aufgenommen werden darf
[µg/ Tag]
=
UL -
Zufuhr des Nährstoffs über
normale Lebensmittel (P 95. oder 97,5.)
Nahrungsergänzungsmittel
[µg/ Produkt]
pro Tagesverzehrsmenge
Tolerierbare
Tageshöchstmenge
angereicherten Lebensmittel
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
[µg/ Produkt]
pro Tagesverzehrsmenge
Seite 21
Empfehlungen des BfR für die Vitamin D-Höchstmenge in
Nahrungsergänzungsmitteln (NEM) und
angereicherten Lebensmitteln
(Nur Vorschläge, keine gesetzliche Regelung)
Nahrungsergänzungsmittel (bezogen auf die vom Hersteller empfohlene Tagesdosis)
¾ Säuglinge und Kleinkinder bis 2 Jahre medikamentöse Rachitisprophylaxe, daher keine
NEM empfohlen
¾ Kinder (ab 2), Jugendliche und Erwachsene (bis unter 65 Jahre): 5 µg Vitamin D
¾ Erwachsene (65 und älter): 10 µg Vitamin D
Angereicherte Lebensmittel (bezogen auf die zu erwartende Tagesverzehrmenge eines
Lebensmittels)
¾ keine Anreicherung,
¾ Ausnahme: Margarine und Mischfetterzeugnisse -> 2,5 µg / 100g
¾ per Ausnahmegenehmigung § 68 LFGB:
• Margarine und Mischfetterzeugnisse -> 7,5 µg / 100g
• Fruchtzwerge, Frischkäse: 1,5 µg / 100 g
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
Seite 22
Alter und neuer D_A_CH-Referenzwert für Vitamin D
Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr - Vitamin D. 1. Auflage.
Referenzwerte für die Nährstoffzufuhr - Vitamin D. 1. Auflage.
(2008) D_A_CH
4. korrigierter Nachdruck (2012) D_A_CH
Alter
Vitamin D
Alter
Vitamin D
bei fehlender endogener Synthese
µg/Tag
µg/Tag
Säuglinge
(0 bis unter 12 Monate)
10
Säuglinge
(0 bis unter 12 Monate)
10
Kinder
(1 bis unter 15 Jahre)
5
Kinder
(1 bis unter 15 Jahre)
20*
Jugendliche und
Erwachsene
(15 bis unter 65 Jahre)
5
Jugendliche und
Erwachsene
(15 bis unter 65 Jahre)
20*
Erwachsene
ab 65 Jahre
10
Erwachsene
ab 65 Jahre
20*
Schwangere
20
Schwangere
20*
Stillende
20
Stillende
20*
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
Seite 23
„Referenzwerte für die Nährsoffzufuhr – Vitamin D“ (2012)
¾ Die Vitamin D-Zufuhr über die Ernährung mit den üblichen Lebensmitteln reicht nicht aus, um den
Schätzwert für die angemessene Zufuhr bei fehlender endogener Synthese zu erreichen (DGE, 2012)
¾ Die Differenz muss über die endogene Synthese und/oder über die Einnahme eines Vitamin DPräparates gedeckt werden (DGE, 2012)
Vitaminzufuhr über die normale Ernährung
im Vergleich zu den D-A-CH Referenzwerten
¾ Bei regelmäßigem Aufenthalt im Freien
stammen…80 bis 90 % des Vitamin D im
Vitamin B12
Körper aus der endogenen Synthese in
Folatäquivalent
der Haut (DGE, 2012)
Vitamin B6
Niacin
¾ bei häufiger Sonnenbestrahlung kann die
Vitamin B2
gewünschte Vitamin D Versorgung ohne
Vitamin B1
die Einnahme eines Vitamin D
Vitamin E
Männer
Frauen
Vitamin D
Präparates erreicht werden (DGE, 2012)
ß-Carotin
Vitamin A
0
50
100
150
200
250
%
Verzehrsdaten aus der Nationalen Verzehrstudie II (MRI, 2008)
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
Seite 24
Fazit
¾ Vitamin D Mangel ist in einigen Bevölkerungsgruppen häufig und sollte bei diesen
Personen gezielt mit Supplementen ausgeglichen werden
¾ generelle Empfehlung zur Supplementation von breiten Bevölkerungsgruppen kann
nicht gegeben werden, da die Evidenz für die Prävention von Erkrankungen fehlt
¾ Risiken einer Supplementation und Anreicherung von
unzureichend
Mangel
Lebensmitteln müssen berücksichtigt werden
Bewegung im Freien animiert werden, denn so
kann der Vitamin D-Bedarf auch ohne Präparate
erreicht werden
100 -
Mangel
unzureichend
optimal
Prozent
80 -
GISELA-Studie
100 %
normale Funktion [%]
¾ vorrangig sollte die Bevölkerung zu Aufenthalt und
30
gesunde Senioren (66-96 Jahre)
Toxizität
ausreichend
50
400
25-OH-D Serumkonzentration [nmol/ L]
60 40 20 0-
< 25
25 ≤ 50
> 50
25-OH-D [nmol/L]
Dr. Anke Ehlers, 13.03.2013, ÖGD 13-15. März 2013, Berlin
Seite 25
BUNDESINSTITUT
FÜR RISIKOBEWERTUNG
DANKE FÜR IHRE
AUFMERKSAMKEIT
Anke Ehlers
Bundesinstitut für Risikobewertung
Max-Dohrn-Str. 8-10 z 10589 Berlin
Tel. 0 30 - 184 12 - 0 z Fax 0 30 - 184 12 - 47 41
[email protected] z www.bfr.bund.de