Hormone 4

Vitamin D und Knochengerüst

In einem modernen Lehrbuch der Medizin etwas über Rachitis nachzulesen ist nicht leicht. Diese entstellende und oft tödliche Krankheit, die Europa seit den Zeiten des Neandertalers heimgesucht hatte, gibt es praktisch nicht mehr! Wohl sehen wir noch gelegentlich einige ihrer Opfer aus der Zeit vor 1920, ältere Leute, denen die Krankheit den Kalk aus den Knochen gelöst hat, mit ihrem Buckel oder ihren 0-Beinen oder auch einem deformierten Schädel und einer Trichterbrust. Aber bis auf wenige Ausnahmen läßt die Rachitis jetzt Europa in Ruhe. Auf diesem Kontinent hatten vor vielen Jahren — dank des Golfstroms — die Menschen nördliche Breiten besiedeln können, die in Sibirien und Alaska unbewohnbar waren. Und hatten dafür mit der Rachitis bezahlt. Die Neandertaler waren nicht von ihr verschont geblieben, und die Griechen hatten mit ihrem scharfen klinischen Blick schon all die verschiedenen Symptome durch das Wort Rachitis zu einem Krankheitsbild zusammengefaßt. Die Rachitis nahm dann um 1650 unerwartet an Intensität zu, und zwar zunächst in England, von wo sie als »Englische Krankheit« mit den Rauchwolken der Industrialisierung über Europa hinwehte. Es gab viele Theorien über ihre Entstehung, aber den wahren Grund kannte niemand. Und doch stand er deutlich zwischen den Zeilen der Krankheitsbeschreibungen, man verstand es nur nicht, ihn zu lesen. Zu Anfang des 19. Jahrhunderts beschrieb G. Wendelstadt in seiner Schilderung der „Wetzlarer Krankheiten” die geschwollenen Glieder und die großen Köpfe von Kindern, die in den engen dunklen Gassen zu Hause saßen und auf den Tod warteten. Nur — welches war das Schlüsselwort in diesem Bericht? Lag es an Wetzlar? Lag es an der Industrie? In England, wo man große Erfahrung in dieser Beziehung hatte, machte man sich auch Gedanken, und es fiel auf, daß Rachitis in ländlichen Bezirken fehlte, während sie in London und Manchester Arnie und Reiche in gleicher Weise befiel — sogar die Löwen im Zoo, während die in Dublin gesund blieben. Also. vielleicht wirklich ein geographischer Faktor? Irgend etwas im Erdboden von Wetzlar oder London? Da brachte in Deutschland Kassowitz einen anderen Gesichtspunkt ins Spiel — die Jahreszeit. Er bemerkte eine größere Häufigkeit der Erkrankung im Winter. Und Hansemann bestätigte, daß die meisten im Herbst geborenen Kinder, die im folgenden Frühjahr starben, an Rachitis gelitten hatten, während diejenigen, die im Frühjahr geboren wurden und im Herbst starben, davon verschont geblieben waren. Also war es vielleicht der Mangel an Bewegung im Winter?

Um es noch komplizierter zu machen, notierten andere Beobachter, daß die Rachitis europäischer Kinder auf Java ausheilte. War es vielleicht die andere Ernährung auf Java? Aber dann berichteten Missionare aus Japan und der Mandschurei, wo die Ernährung recht kümmerlich war, über das Fehlen von Rachitis bei diesen Völkern. Ob es sich doch wohl um eine rassische Eigenart der Europäer handelte? Es war der brillante Missionar Theobald Palm, der 1890 aus der genauen Schilderung der Lebensbedingungen der Kinder in jenen fernen Ländern den gemeinsamen Faktor herauslas, den alle anderen Beobachter übersehen hatten: den Mangel an Sonnenlicht bei den erkrankten Kindern und das sonnige Klima bei den nichterkrankten! Auf einmal konnte man auch die anderen Berichte deuten: Es war der Rauch über London und Manchester gewesen, der das Sonnenlicht ausgeblockt und die geographische Verteilung vorgetäuscht hatte, und es war der niedrige Sonnenstand im Winter gewesen, der die von Kassowitz bemerkte jahreszeitliche Verteilung bewirkt hatte! Aber es war zunächst nicht mehr als eine Theorie, und es dauerte 22 Jahre, bis sie im Tierversuch bewiesen werden konnte: 1912 zog Jan Raczynski in Paris zwei neugeborene Hunde unter absolut gleichen Bedingungen auf — mit einer Ausnahme: Einer durfte nicht an die Sonne. Nach 6 Wochen entwickelte der Schattenhund Rachitis, während sein Sonnenbruder gesund blieb. Damit war die Sonnentheorie Palms bewiesen.

Eine Welle der klinischen Erprobung begann. Und zwar zunächst in Ländern, wo reichlich Sonne zur Verfügung stand. So gab es in Indien trotz der Sonne rachitische Kinder, und zwar in den reichen Familien, die ihre Kinder im „Purdah” hielten, d. h. in abgeschlossenen, dunklen Zimmern des Hauses. Ein Herausbringen an das Sonnenlicht bestätigte sofort die wunderbare Wirkung. Das war in Indien möglich. Woher sollte man in Europa, wo sich im Winter die Sonne nicht mehr als 30° über den Horizont erhebt, das nötige Licht nehmen? Man baute große Glaskästen für Rachitiker, damit sie im Winter im Freien bleiben konnten. Aber zunächst schlugen alle Versuche einer Therapie fehl, weil man sich die Sache zu einfach vorgestellt hatte: Man wußte noch nicht, daß die Fensterscheiben der sogenannten „Solarien”, die man gebaut hatte, den wirksamen ultravioletten Anteil des Lichts recht effektiv ausfilterten.

Man glaubte, die Intensität der Sonnenstrahlung sei einfach zu schwach. Daher baute Buchholz in Deutschland Solarien mit starken Kohlenfadenlampen, aber seine Versuche brachten genauso wenig Erfolg. Da versuchte 1919 der Berliner Pädiater Huldschinsky 4 Kinder mit Quarzlampen zu bestrahlen und heilte sie innerhalb von 2 Monaten von ihrer Rachitis! Huldschinskys Entdeckung machte endlich offenbar, daß es der unsichtbare Teil des Sonnenlichts (290 bis 320 nm) war, der die Rachitis heilen konnte.

Aber noch kannte man nicht das „Wie?”. Und wieder war es Huldschinsky, der einen scharfsinnigen Versuch durchführte: Er bestrahlte nur einen Arm eines rachitischen Kindes mit Quarzlicht. Dann bewies er mit einer Röntgenaufnahme, daß auch der andere Arm geheilt worden war. Damit stand fest, daß das Licht nicht den Knochen direkt beeinflußte, sondern daß es dem Körper einen Stoff bilden half, der auf dem Blutwege verteilt wurde. Ein Hormon also?

Diese Antwort blieb nicht unwidersprochen. Denn inzwischen hatten sich andere Forscher nicht von dem Gedanken abbringen lassen, daß ein Faktor in der Ernährung Rachitis verursachte. Man nannte sie im Gegensatz zu den Verfechtern der Sonnentheorie die „Londoner Schule”. Ihre Auffassung wurde unterstützt durch die Beobachtung, daß man z. B. durch eine Diät, die arm an Phosphaten war (oder auch reich an Butter), bei Versuchstieren Rachitis erzeugen konnte. Und wenn das Sonnenlicht so wichtig war, so sagten sie, wie kam es dann, daß die Eskimos, die ein halbes Jahr in der Polarnacht lebten, keine Rachitis hatten? Also vielleicht doch ein Vitamin? Eine solche Erklärung war nicht so unsinnig. Es war die aufkommende Zeit der Vitamine. Und was lag näher als anzunehmen, daß auch Rachitis durch den Mangel an einem Vitamin verursacht war? Fütterungsversuche bei Ratten zeigten tatsächlich, daß bestimmte ölige Futterstoffe therapeutisch wirksam waren. Man dachte an die Nahrung der Eskimos, kam auf Lebertran, und 1917 bewies Hess in New York an rachitischen Negerkindern tatsächlich die heilende Wirkung von Lebertran. Statt der teuren Höhensonne genügte es, einen Löffel davon täglich einzunehmen. Rachitis hatte aufgehört, ein Problem zu sein!

Ein Hormon also oder ein Vitamin? Etwas, das im Körper hergestellt wird, oder ein lebenswichtiger Stoff, der ihm von außen zugeführt werden muß? Zwei diametral entgegengesetzte Hypothesen standen einander gegenüber. Es war wieder Hess, der die brillante Idee hatte, sie beide zu vereinigen: Konnte es nicht sein, dachte er, daß die UV-Strahlen nichts anderes taten, als in der Haut aus einem vorher aufgenommenen Provitamin denselben Stoff herzustellen, der im Lebertran eine solche Wirksamkeit entfaltete? Aber dann konnten die UV-Strahlen vielleicht auch das gleiche außerhalb des Körpers tun? Hess und später Steenbock bestrahlten daher kurzerhand das Futter von Ratten, von dem man hoffte, daß es das Provitamin enthielt, und beide fanden sie, unabhängig voneinander (wie so oft, wenn die Zeit reif ist), daß sie mit diesem so bestrahlten Futter die künstlich erzeugte Rachitis der Tiere verhindern konnten. Die Vitamin-Theorie hatte vorläufig gesiegt.

Sofort machte man sich an die Arbeit, das Vitamin bzw. das Provitamin zu isolieren. Man nannte es zuversichtlich Vitamin D, aber das half auch nicht viel weiter. Ein, zwei, drei Jahre vergingen, man bestrahlte, destillierte, filterte, wusch aus, aber man fand weder das Vitamin im Lebertran — noch das Provitamin. Es glitt durch die feinsten Maschen der modernen Chemie, die sich damals zutraute; selbst Milligrammmengen eines Stoffes nachzuweisen und zu isolieren. Einmal verwechselte man den gesuchten Stoff mit Vitamin A, das man dabei zufällig entdeckte, und als dieser Irrtum aufgeklärt war, trat man wieder auf der Stelle. Ein solch eklatanter Mißerfolg war bisher nur noch von der Suche nach den ebenfalls hypothetischen Sexualhormonen bekannt — ein Umstand, der weder weiterhalf noch auffiel.

Es stellte sich ziemlich schnell heraus, daß sowohl das Vitamin D als auch das gesuchte Provitamin Fette (und nicht Eiweiße oder Kohlehydrate) sein mußten, daß sie sich aber nicht unter den eigentlichen ölen, sondern überraschenderweise in dem unübersichtlichen, unverseifbaren Anteil befinden mußten, den schon seinerzeit Chevreul als unbedeutend beiseite geschoben hatte. Aber diese sonderbaren Stoffe, die in winzigen Spuren die Öle »verunreinigten«, stellten vom Standpunkt der Chemie aus Neuland dar. Weder kannte man ihre Struktur, noch verfügte man über Mittel, sie erfolgreich voneinander zu trennen und auf ihre Vitamin-D-Aktivität zu prüfen. Nach längerem Suchen konzentrierte man sich auf zwei dieser »Steroide« (wie wir sie heute nennen), und zwar auf das tierische Cholesterin und das pflanzliche Ergosterin, die beide im Lebertran in Spuren vorkommen. Aber den beiden Steroiden waren infolge der noch unvollkommenen Trennungsmethoden zunächst noch winzige Spuren von Verunreinigungen beigemengt. Und jetzt kam das Sonderbare: Je mehr es gelang, Cholesterin und Ergosterin von diesen Beimengungen zu reinigen, desto geringer wurde die Vitamin-D-Aktivität.

Plötzlich wurde es klar, daß man in die falsche Richtung gegangen war. Man mußte das Steuer um 180 Grad herumwerfen: Statt Cholesterin und Ergosterin weiter zu untersuchen, stürzte man sich jetzt auf die »Verunreinigungen«. Konnten sie das gesuchte Vitamin D sein? Ihre schwierige Trennbarkeit von den beiden genannten Steroiden deutete darauf hin, daß sie ihnen chemisch sehr ähnlich sein mußten. Aber auch hier folgte bald wieder eine Enttäuschung: Die »Verunreinigung« selbst stellte sich als eine weitere Mischung unbekannter Substanzen von verschiedener Vitamin- D-Aktivität dar, die mit den damaligen Mitteln nicht weiter zu trennen waren. Aber einer Sache war man sich dabei doch sicher geworden — das gesuchte Vitamin und sein Provitamin mußten Steroide sein. Sobald sich das Problem darauf reduziert hatte, ein unbekanntes Steroid zu finden, entschloß sich Hess 1926, Windaus, den damals »besten Kenner der Sterine«, um seine Mitarbeit zu bitten. Zum ersten Mal kam die praktische therapeutische Forschung ohne die Expertise der Göttinger Gruppe nicht mehr weiter. »Der einsame Weg der Sterinchemie«, wie ihn Butenandt einmal genannt hat, war zu Ende. Physiologie und Chemie hatten sich endlich getroffen . . .

Beide Forscher begannen zunächst einmal damit, die Cholesterin-Verunreinigungen genauer zu identifizieren: Es stellte sich heraus, daß es unzählige Varianten gab, die sich nur durch die Stellung eines H oder einer Doppelbindung unterschieden und die alle möglicherweise eine antirachitische Wirkung hatten. Sie alle auf diese Wirkung zu prüfen, stellte sich als eine ungeheuer zeitraubende Arbeit heraus: Die Trennung dieser Stoffe, die sich chemisch kaum voneinander unterschieden, verlangte immenses Fingerspitzengefühl und übermenschliche Geduld. Jedesmal, wenn eine neue Cholesterin-Fraktion endlich in schwierigster Arbeit isoliert war, mußte sie bestrahlt und nach der Bestrahlung auf ihre Vitamin-D-Wirksamkeit geprüft werden. Dazu mußten Ratten zunächst künstlich rachitisch gemacht und ihnen hierauf die zu prüfende Substanz eingespritzt werden. Und dann dauerte es jedesmal drei bis vier Wochen, bevor ein Ergebnis vorlag. Aber immer blieb die Antwort negativ! Nachdem die Gruppe um Windaus mühselig dreißig verschiedene Cholesterin-Derivate geprüft hatte, wandte sie sich endlich der Ergosterin-Gruppe zu. Der Göttinger Physiker Pohl hatte inzwischen eine Methode gefunden, mit der man innerhalb von drei bis vier Stunden auf optischem Wege die geheimnisvollen Vorgänge beobachten konnte, die beim Übergang des Provitamins tatsächlich in einer ganz bestimmten Verunreinigung der Ergosterin-Gruppe enthalten war.

Zunächst war die Hoffnung groß, das Problem gelöst zu haben. Aber die weitere Prüfung warf wieder den Schatten der Enttäuschung über diese Ergebnisse: Die verdächtigte Ergosterin-Verunreinigung, nur in winzigen Mengen aufspürbar, stellte sich abermals nur als eine weitere verwirrende Mischung vieler, schwer zu fassender Steroide heraus, die aus Oxydationsprodukten, Isomeren und Reduktionsprodukten bestanden, deren Existenz man vorher überhaupt nicht gekannt hatte. Es war wie ein Kampf mit der Hydra — für jeden abgeschlagenen Kopf wuchsen sieben neue nach. Es wurde bald klar, daß man ohne die Strukturaufklärung dieser Substanz nicht weiterkommen würde.

An diesem wichtigen Punkt wurde die Entwicklung zunächst durch die Noblesse von Windaus aufgehalten. Einige Jahre vorher hatte er die Strukturaufklärung des Ergosterins dem Münchner Reindel auf dessen Bitten hin übertragen. In dem Augenblick, als die Bedeutung der Ergosterinstruktur für die Suche nach dem Vitamin D plötzlich offenbar wurde, weigerte sich Windaus, Reindel, der verzweifelt und nur von wenigen Studenten unterstützt an dieser Aufgabe arbeitete, die Untersuchung wieder wegzunehmen. Windaus sah sich an der Schwelle einer äußerst wichtigen Entdeckung, vielleicht der Krönung seiner Lebensaufgabe, aber sein gegebenes Wort war ihm wichtiger. Doch allzulang konnte selbst er sich nicht gegen die Entwicklung der Forschung der ganzen Welt stemmen, die, inzwischen von der Bedeutung des Ergosterins unterrichtet, fieberhaft daran arbeitete, herauszufinden, welches das Derivat war, das durch Bestrahlung in Vitamin D überging. Widerstrebend beugte er sich daher endlich dem Erfolgsdruck, der von den Forschungen des Medical Research Institute in London und seinem Schüler Linsert in Elberfeld ausging. Er gab die Arbeit an der Struktur frei, und vier Jahre später isolierte er ein stark antirachitisches Produkt, das er zunächst Vitamin D1 nannte Dieser Name deutete schon an, daß er weitere Vitamine erwartete. Gleichzeitig fanden die Engländer ein ähnlich aktives Präparat, das sie Calciferol nannten.

Nach kurzer Zeit fanden sowohl Windaus wie auch die Briten heraus, daß sie wiederum nur eine Mischung isoliert hatten, und zwar des reinen Vitamins D mit dem inaktiven Lumisterin. Aber jetzt dauerte es nicht mehr lange, und das reine Vitamin, das Windaus Vitamin D2 und die Briten Calciferol-Neu nannten, war isoliert. Es handelte sich um einen Ergosterin-Abkömmling, bei dem sich der B-Ring geöffnet hatte.

Lange glaubte man, daß Ergosterin der direkte Vorläufer sei. Erst viele Jahre später konnte Velluz in Frankreich die Struktur des eigentlichen Ergosterin-Provitamins aufklären, so daß bis heute meist Ergosterin als das Provitamin bezeichnet wird. Vitamin D2 ist ein sehr stark wirkender Stoff: Um die Rachitis zu verhüten, genügt es, täglich 1/100 Milligramm dieses Vitamins einzunehmen! Wenn man das mit dem früher üblichen Eßlöffel Lebertran vergleicht, sieht man, daß es gelungen war, die Wirksamkeit 1 Million Mal zu erhöhen. Erstmals war man mit einem „Vitamin” in diese niedrige Größenordnung vorgestoßen. Das und die Tatsache, daß es kein anderes Vitamin gab, das ein Steroid war, hätte zu denken geben sollen. Aber man gab sich zunächst mit dem Wissen zufrieden, daß Ergosterin durch Bestrahlung in der Nahrung oder in der Haut zum lebensrettenden Vitamin wurde.

Nur ein, zwei Dinge blieben noch rätselhaft — etwa, wie das Vitamin D unter normalen Bedingungen in den Körper kommen sollte. Abgesehen von Fisch war Vitamin D2 nämlich kaum in der üblichen Nahrung des Menschen enthalten, dessen war man sich sicher. Und wenn es schon sonderbar war, daß das eigentliche lebenswichtige Vitamin nicht in unserer Nahrung enthalten ist, so war es noch sonderbarer, daß das Provitamin, das durch Bestrahlung in der Haut in Vitamin D übergeht, ein pflanzliches Steroid war, das der Körper weder selbst herstellen konnte noch in garantierter Menge in der Nahrung zur Verfügung hatte. Es blieb also erstaunlich, daß der menschliche Organismus, der so viele Steroide herzustellen verstand, gerade bei diesem lebenswichtigen Steroid auf die Zufuhr aus pflanzlichen Quellen angewiesen sein sollte. Trotzdem blieb es dabei, daß man die antirachitische Eigenschaft einer Nahrung an ihrer Ergosterin-Fraktion ablesen konnte. Da fand im Jahre 1934 ein Mann namens Wedell, daß bei Hühnern sonderbarerweise weniger Lebertran gebraucht wird, um Rachitis zu heilen, als seiner Ergosterin- Fraktion entspricht. Es konnte logischerweise nur von der Cholesterin-Fraktion kommen. Die Verwirrung war groß. Es schien plötzlich, nach so vielen Jahren unendlicher Arbeit, als hätte man noch ein anderes Vitamin übersehen, dessen Provitamin doch vom Cholesterin abstammte und das wahrscheinlich in noch winzigeren Mengen wirksam war als das Vitamin D2, sonst hätte man es damals nicht übersehen können.

Und wieder begab man sich in Göttingen an die Arbeit. Windaus war inzwischen ein berühmter Mann geworden. Er hatte 1928 den Nobelpreis für die Erforschung des Vitamins D erhalten. Aber noch immer blieb er im Hintergrund, ging bescheiden von Gruppe zu Gruppe seines großen Stabes, regte an, übergab Verantwortung und trat zurück, wenn einer seiner Mitarbeiter etwas Wichtiges gefunden hatte. Nur aus den Widmungen seiner Schüler ist oft zu entnehmen, welche Rolle er in Wirklichkeit durch seine große Erfahrung und seinen klugen Rat dabei gespielt hatte.

Er mußte schnell erkannt haben, daß es seinem Labor mit all der angesammelten Erfahrung nicht schwer werden würde, dieses zusätzliche, noch stärkere Vitamin D zu finden. Er verzichtete auf neue Ehren und überließ es 1935 selbstlos dem jungen Brockmann, sich die Cholesterin-Fraktion des Lebertrans noch einmal anzusehen. Innerhalb eines Jahres war tatsächlich das geheimnisvolle Provitamin isoliert: 7-Dehydro- Cholesterin, in winzigen Spuren dem Cholesterin beigemischt, ergab durch Bestrahlung ein neues und noch wirksameres Vitamin D. Man nannte es Vitamin D3. Es war bei Hühnern noch 100mal wirksamer als Vitamin D2 ! (s. Abb. 11.) Damit war es möglich geworden, das erwähnte Rätsel zu lösen: Unser Körper, der Cholesterin herstellen kann, kann auch das Provitamin D3 selbst herstellen! Er lagert es zwecks Bestrahlung in der Haut ab und läßt es dort in Vitamin D3 verwandeln. Dadurch hatte sich die ursprüngliche Hormontheorie wieder gleichberechtigt neben die Vitamintheorie gestellt, denn während Vitamine lebensnotwendige Stoffe sind, die dem Körper zugeführt werden müssen, sind Hormone definitionsgemäß Wirkstoffe, die der Organismus selbst herstellen kann. Dadurch grenzt sich das Vitamin D2 von dem Hormon D3 ab.

Wie steht es nun mit diesem sonderbaren Hormon, dessen Herstellungskette an einem wichtigen Punkt unterbrochen ist und ohne Sonnenlicht nicht weiterkann? War das immer so in der Entwicklung der Tiere? Sehen wir uns Tiere an, die in der Dunkelheit leben, wie z. B. Ratten und manche Tiefseefische, so sehen wir, daß sie ihr Vitamin D3 ohne Sonnenhilfe aus Cholesterin herstellen können. Also hat der Mensch dies anscheinend verlernt. Bei ihm stellt der Schritt vom 7-Dehydro-Cholesterin zum „Vitamin” D3 das schwache Glied in der Kette dar, zu dem er das Sonnenlicht in der Haut benötigt.

Nachdem dies geschehen ist, kehrt das Steroid wieder zum Hormonkreislauf in den Tiefen des Körpers zurück, wo es erst zum eigentlichen Hormon wird. Denn nach neuesten Forschungen ist D3 nämlich noch immer nicht der endgültig wirksame Stoff, sondern ein Zwischenprodukt, das von der Haut in die Leber wandert und dort an dem C25 -Atom mit einem OH-Rest versehen wird. Von hier gelangt die Substanz in die Niere, wo ein weiterer OH-Rest angehängt wird — diesmal an das C1- Atom. Dieses „1,25-Dihydroxy-Cholecalciferol” (oder auch 1,25-DHCC) genannte Hormon ist in Knochenkulturen noch 10 000mal wirksamer als D3 ! Wenn nun D3 ein Hormon ist, ist dann D2 ein Vitamin? Nicht immer! Denn wenn das Hormon D3 bei Lichtmangel durch das körperfremde und weniger wirksame Vitamin D2 ersetzt werden kann, so plaziert sich das letztere eher in die Kategorie einer Medizin als die eines unbedingt lebensnotwendigen Vitamins. Denn bei genügend Sonne kann man ohne Vitamin D2 auskommen. Man kann diese Situation mit der beim Diabetes vergleichen: Das anders gebaute (und nicht ganz so wirksame) Schweine-Insulin, das injiziert werden muß, ist — unabhängig von seiner Rolle beim Schwein — für den Menschen ja auch kein lebenswichtiges „Vitamin”, sondern ein Ersatz des fehlenden Hormons, eine Medizin.

Das braucht nicht immer so zu sein: Die Fische, die sonnenfern im Dunkel der Meere leben, beziehen wahrscheinlich das Vitamin D, das sie uns im Lebertran liefern, auf direktem oder indirektem Wege vom Plankton, das sich an der Meeresoberfläche sein Ergosterin oder Cholesterin von der Sonne bestrahlen läßt. Für diese Fische wäre es also ein echtes Vitamin.

Man kann sich fragen, was für eine Rolle es spielt, ob D3 ein Vitamin oder ein Hormon ist. Nun, es bedeutet zunächst, wie wir schon sahen, daß der Körper Vitamin D2 nur als Medizin benötigt, d. h. wenn etwas schiefgeht, daß man es also nicht allen Menschen zu geben braucht. Es bedeutet ferner, daß man sich überlegen muß, ob Vitamin D3 als Steroid-Hormon möglicherweise den gleichen Regeln und Aufgaben unterworfen ist wie die anderen Steroid-Hormone, von denen wir noch hören werden. Denn während Vitamine Stoffe sind, die einen Teil eines Zellenzyms darstellen und einfach tun, was man ihnen sagt, haben Steroid-Hormone Intelligenz. Sie sind Bestandteile eines Reglermechanismus, wobei dem Steroid-Hormon eine Schlüsselrolle vorbehalten ist, von der noch später zu berichten ist. Die Auffassung von Vitamin D als einem Hormon hat in der Tat zur Entdeckung eines solchen Reglermechanismus geführt, und zwar bei der lebenswichtigen Aufrechterhaltung des Calciumspiegels im Blut. Ohne auf komplizierte Einzelheiten einzugehen, sei nur stichwortartig gesagt, daß sich im Augenblick etwa das folgende Bild über den Reglermechanismus abzeichnet, in den Vitamin D eingebaut ist:

1. Dieser besondere Mechanismus ist eingerichtet, um im Blut einen stets gleichbleibenden Calciumspiegel zu halten. Dieser ist nicht nur für die Knochen, sondern für sehr viele andere Gewebe des Körpers wichtig.

2. Sinkt der Calciumblutspiegel ab, wird die Kontrolldrüse alarmiert, das sogenannte Epithelkörperchen, das der Schilddrüse als bohnengroßes Organ anliegt, mit ihr aber nichts zu tun hat. Das Epithelkörperchen produziert daraufhin zusätzliches Parathormon, ein Eiweiß-Hormon.

3. Das Parathormon stimuliert die Nierenrinde, die aus dem vorhandenen 25- HCC-Vorrat entsprechend 1,25-DHCC herstellt, also das eigentliche Hormon D3.

4. 1,25-DHCC aktiviert den Transport des notwendigen Calciums durch die Darmwand in das Blut und stellt gleichzeitig aus den Knochen (sogenanntes amorphes) Calcium zur Verfügung.

5. Der Calciumspiegel steigt an, die Produktion von Parathormon und damit (der Endstufe) von Vitamin D wird reduziert. [Umgekehrt kann so auch ein zu hoher Calciumspiegel gesenkt werden (s. Abb. 12).]

Ein Reglermechanismus also, mit sogenanntem Feed-Back, wie wir ihn bei allen später zu nennenden Steroid-Hormonen vorfinden werden: Die Komponenten sind

so aufeinander eingestellt, daß auch bei wechselndem Verbrauch und Angebot der Blutcalciumspiegel immer auf dem gleichen Niveau eingepegelt bleibt. Wie wichtig dieser Mechanismus ist, zeigt sich daran, was passiert, wenn er einmal gestört ist: Bei Hypercalcämie, d. h. einem zu hohen Calciumgehalt des Blutes, treten gefährliche Verknöcherungen an Stellen des Körpers auf, die hierdurch schwer geschädigt werden, wie z. B. an den Nieren. Dies tritt am häufigsten bei Überdosierung von Vitamin D auf. Eine Überdosierung durch Sonnenstrahlen wird dadurch verhindert, daß genau die Strahlung (290-320 nm), die Vitamin D in der Haut bildet, auch eine Schutzbräunung hervorruft. So gesehen ist die Pigmentierung der Neger wahrscheinlich als Schutzmechanismus gegen Vitamin-D-Vergiftungen aufzufassen. Bei der Hypocalcämie, d. h. einem zu niedrigen Calciumgehalt des Blutes, entstehen zwei verschiedene Krankheiten: Bei langsamem Sinken entsteht ein Knochenschwund, wie er klassisch bei der Rachitis zu finden ist. Bei schnellem Fallen treten sogenannte tetanische Krämpfe mit einer typischen »Pfötchenstellung« der Hände auf. Sie können zum Tode führen, falls keine entsprechende Therapie (mit einem Steroid, das A. T. 10 heißt) eingeleitet wird. Praktisch tritt eine Hypocalcämie unter drei Bedingungen auf, von denen man die letzte erst seit kurzer Zeit zu deuten weiß:

a) Eine irrtümliche Entfernung der Nebenschilddrüsen (z. B. bei einer Kropfoperation) führt zu tetanischen Krämpfen, weil Parathormon fehlt.

b) Eine zu geringe Bildung von Vitamin D in der Haut führt zu einem verminderten Angebot des Rohstoffs in der Nierenrinde und damit zur Rachitis, weil der Rohstoff für das Hormon fehlt.

c) Ein Versagen (oder eine Entfernung) der Nieren bedeutet einen Ausfall der endokrinen Drüse, auf die das Parathormon wirken könnte, und führt zu rachitisähnlichen Bildern, einer der schwersten Nebenerscheinungen von Nierenerkrankungen bei Patienten, die sonst durch die Blutwäsche jahrelang am Leben erhalten werden könnten.

Man sieht, wie auf Grund der modernen Erkenntnisse über den Mechanismus von Vitamin D die ursprüngliche naive Auffassung von einem »Knochenvitamin« in den letzten Jahren erheblich ins Wanken gekommen ist. Aus einem anscheinend schon abgehakten Problem ist nämlich wieder ein hochaktuelles Thema der Klinik geworden, seitdem sich auch eine Heilung für Vitamin-D-resistente Formen der Rachitis abzeichnet, die auf Erkrankungen der Nieren beruhen.

Gerade an diesem letzteren Problem hat sich die Vitamin-D-Forschung in den letzten Jahren wieder entzündet, ohne daß bisher alle Fragen endgültig geklärt sind. So kompliziert z. B. die Rolle eines kürzlich gefundenen weiteren Eiweiß-Hormons, des Calcitonins, das antagonistisch zum Parathormon wirkt, die Dinge zusätzlich. Hinzu kommt, daß noch weitere Steroide einen Einfluß auf den Kalkstoffwechsel haben können und dadurch das Bild verwirren: Die weiblichen Sexualhormone z. B. halten Calcium im Knochen zurück, die Corticoidhormone mobilisieren es und schütten es in das Blut aus. Hierbei zeichnet sich schon ab, was wir später als ein therapeutisches Problem erleben werden: Die Wirkungsspektren der verschiedenen Steroide überschneiden sich und erzeugen dadurch die sogenannten Nebenwirkungen. Wie man sieht, ist das »Problem Vitamin D« nach 50 Jahren bei weitem noch nicht zur Ruhe gekommen. Wir erleben jetzt noch die Wellenschläge eines Steins, den Windaus seinerzeit ins Wasser geworfen hat. Wir setzen heute keine Denkmäler mehr, es sei denn solche, die späteren Generationen von unserer Gier und unserem Unverstand erzählen. Ob wir ihnen nicht auch anderes zu berichten hätten?

»Wenn ich mir ein Denkmal vorstelle, das eine dankbare Menschheit einmal Windaus errichten wird«, sagte Wilhelm Biltz 1941, »so drängen sich darauf um seine Gestalt Scharen von Kindern, die ihm Gesundheit und Heilung verdanken.«

 

 

This entry was posted in Hormone und Steroide. Bookmark the permalink.