Abstrakt
Vitamin D ist für unseren Körper lebenswichtig, da es die Kalziumhomöostase reguliert und die Knochenintegrität aufrechterhält. In diesem Artikel werden wir erörtern, wie Vitamin D die Funktion von Nerven- und Gliagewebe unterstützt und die vielen gesundheitlichen Folgen bei einer Person mit Vitamin-D-Mangel aufzeigt. Einige der Auswirkungen von Vitamin-D-Mangel, die diskutiert werden, umfassen die Entwicklung von Demenz, verursacht durch die Zunahme von zerebralen löslichen und unlöslichen Amyloid-β (Aβ)-Peptiden und eine Abnahme ihrer entzündungshemmenden/antioxidativen Eigenschaften, die Verbindung zu Depressionen durch eine Verringerung der Pufferung von erhöhtem Kalzium im Gehirn und Vitamin-D-Mangel bei werdenden Müttern, die mit der Entwicklung von Autismus und schizophrenieähnlichen Störungen, hypoxischen Hirnverletzungen und anderen psychischen Erkrankungen in Verbindung stehen. Zuletzt, Vitamin D ist ein fettlösliches Vitamin, auch bekannt als Sonnenvitamin, das in unserer Haut in Gegenwart von Sonnenlicht synthetisiert wird [ 1 ]. Von diesem Vitamin, das stark für seine Rolle im Kalzium- und Knochenstoffwechsel und der Aufrechterhaltung der Knochenintegrität bekannt ist, wurde abgeleitet, dass es mehr Funktionen als nur diese hat [ 2 ]. Wissenschaftler haben mit Unterstützung mehrerer Arten von Forschung das hormonähnliche Vitamin mit einigen Erkrankungen im ganzen Körper in Verbindung gebracht, wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs, Schlaganfall, Stoffwechselstörungen einschließlich Diabetes [ 3 ]. Kognitive Beeinträchtigung, Demenz, Psychose und Autismus wurden nun ebenfalls in die Liste aufgenommen im Austausch mit verringerten Vitamin-D-Spiegeln [ 4]. Die Bedeutung von Vitamin D3 zur Verringerung des Risikos dieser Erkrankungen nimmt aufgrund des zunehmenden Anteils der Bevölkerung in entwickelten Ländern mit einem signifikanten Vitamin-D-Mangel weiter zu [ 5 ]. Die ältere Bevölkerung hat ein ungewöhnlich hohes Risiko für einen Vitamin-D-Mangel aufgrund der verminderten Hautsynthese und der Nahrungsaufnahme von Vitamin D. Vitamin-D-Rezeptoren sind im Gehirngewebe weit verbreitet, und die biologisch aktive Form von Vitamin D (1,25(OH)( 2) D3) hat neuroprotektive Wirkungen gezeigt, einschließlich der Entfernung von Amyloid-Plaques, einem Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit [ 6]. Jüngste Studien haben einen Zusammenhang zwischen kognitiver Beeinträchtigung, Demenz und Vitamin-D-Mangel bestätigt. Eine wachsende Menge an Literatur deutet auch darauf hin, dass höhere Konzentrationen von 25-Hydroxyvitamin D (25(OH)D) im Serum, entweder in der Gebärmutter oder im frühen Leben, das Risiko von Autismus verringern können [ 7 ]. Tatsächlich wurde berichtet, dass Vitamin D die Biosynthese von Neurotransmittern und neurotrophen Faktoren moduliert; außerdem wurde sein Rezeptor im Zentralnervensystem gefunden. Vitamin-D-Mangel wurde daher als Risikofaktor für die oben genannten Mehrfacherkrankungen bewertet [ 8 ]. In dieser Übersicht werden wir das aktuelle Wissen über die Rolle von Vitamin D bei der Verbesserung der Gehirnfunktion und die Beziehung von Vitamin D-Mangel zu verschiedenen Erkrankungen des zentralen Nervensystems diskutieren und zusammenfassen.
Hintergrund
Vitamin D ist ein essentieller Mikronährstoff für das Knochenwachstum und die Regulierung der Kalziumhomöostase. Es spielt nicht nur eine wichtige Rolle beim Skelettwachstum, sondern hat auch andere entscheidende biologische Wirkungen bei der Entwicklung und Funktion von Neuronen. Die Hauptquelle für Vitamin D ist Sonnenlicht; Es wird auch aus einigen Lebensmitteln wie fettem Fisch und angereicherter Margarine gewonnen. Vitamin D trägt ein Cholesterinrückgrat und hat steroidähnliche Wirkungen. Es ist das fettlösliche Hormon, das eine wesentliche Rolle für die Gesundheit des Gehirns spielt [ 9 ]. In letzter Zeit wird Vitamin D zunehmend als notwendiges Neurosteroid mit verschiedenen Wirkungen im Gehirn erkannt [ 10 ]. Zirkulierendes 25(OH)-Vitamin D passiert die Blut-Hirn-Schranke und dringt in Gliazellen und neuronale Zellen ein, wo es in 1,25(OH) 2 D umgewandelt wird, das die aktive Form von Vitamin D ist [11 ]. In diesem Artikel besprechen wir die aktive Form von Vitamin D, Calcitriol, das seine Wirkung vermittelt, indem es an den Vitamin-D-Rezeptor (VDR) bindet, der sich hauptsächlich im Kern der Zielzellen befindet [ 12 ]. VDR ist ein nuklearer Steroidrezeptor, durch den es seine Funktionen im Gehirn erfüllt. Es wurde festgestellt, dass die Synthese und Zerstörung von Vitamin D im Gehirn stattfindet und VDR, das erforderlich ist, damit Vitamin D seine Wirkung zeigt, in verschiedenen Regionen des Gehirns beobachtet wird. In den letzten Jahrzehnten wurden mehrere Studien durchgeführt, die den Zusammenhang zwischen Vitamin D und der Gesundheit des Gehirns und die Auswirkungen eines Vitamin-D-Mangels auf das Gehirn zeigen. Im Jahr 2016 berichteten Miller BJ et al. führten eine Humanstudie durch, die zeigte, dass Vitamin D das Plasma-Aβ bei älteren Erwachsenen erhöht, was auf ein verringertes Gehirn-Aβ hinweist [ 13 ]. Im März 2016 haben Annweiler C et al. führten eine Studie durch, die die neurosteroiden Wirkungen von Vitamin D bei der Regulierung der Kalziumhomöostase, der β-Amyloid-Ablagerung, der antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften zeigt. Es diskutiert auch die neuroprotektive Wirkung von Vitamin D gegen neurodegenerative Prozesse, die mit der Alzheimer-Krankheit und Kognition verbunden sind [ 14 ].Eine 2017 durchgeführte Metaanalyse zeigt die Hypothese, dass 25(OH)D-Konzentrationen von weniger als 25 nmol/l das Demenzrisiko insbesondere bei Erwachsenen und Patienten über 65 Jahren erhöhen [ 15 - 16 ]. Eine Studie von Durk MR et al. an Mäusen untersucht die Rolle des Vitamin-D3-Rezeptors bei der Reduzierung zerebraler löslicher und unlöslicher Amyloid-β (Aβ)-Peptide. Es zeigt, dass VDR ein wirksames therapeutisches Ziel bei der Prävention und Behandlung der Alzheimer-Krankheit ist [ 17 ]. Eine Studie von Annweiler et al. zeigt, dass Hypovitaminose D häufig bei Erwachsenen und 65-jährigen Patienten auftritt. Sie zeigen Anzeichen von Demenz und kognitiver Beeinträchtigung [ 18]. Mehrere Studien zeigen den Zusammenhang zwischen Vitamin D und Depressionen. Eine 2015 durchgeführte Studie zeigt die niedrigen Serotoninspiegel im Hippocampus, die bei Depressionen beobachtet werden [ 19 ]. Hinweise aus Tierversuchen zeigen die Verhaltens- und anatomischen Veränderungen im Hippocampus bei Tieren mit niedrigem Vitamin-D-Gehalt [ 20 ]. Berridge führte 2017 eine Studie durch, die bewies, dass Depressionen durch ein Ungleichgewicht zwischen erregenden und hemmenden Bahnen im Gehirn verursacht werden. Die Hypothese argumentiert, dass Vitamin D den Anstieg des neuronalen Kalziumspiegels (CA +2) reduziert, der Depressionen antreibt. Vitamin D spielt eine Rolle bei der Aufrechterhaltung der Expression der CA 2+ -Pumpen und -Puffer, die die CA 2+ -Spiegel senken, was erklären könnte, wie es das Auftreten von Depressionen reduziert [ 21 ].2014 haben Gezen-AK et al. führten eine Studie durch, die zeigt, dass Vitamin D die Freisetzung des Nervenwachstumsfaktors (NGF) reguliert, ein essentielles Molekül für das neuronale Überleben von Hippocampus-Neuronen sowie kortikalen Neuronen [ 22 ]. Kelly L. führte eine Studie durch, die zeigte, dass Vitamin-D-Insuffizienz mit einem höheren Maß an Angstzuständen und Depressionen zusammenhängen könnte, was wiederum zu einem erhöhten Psychoserisiko bei Kindern mit Chromosom-22q11.2-Deletionssyndrom (22q11.2DS) beiträgt. Dieses Syndrom ist eine komplexe Entwicklungsstörung mit schwerwiegenden medizinischen, kognitiven und emotionalen Symptomen im Laufe ihres Lebens [ 23 ]. In jungen Jahren spielt Vitamin D eine entscheidende Rolle bei der neuronalen Entwicklung. Einige kürzlich durchgeführte Studien zeigen die Wirkung von Vitamin D auf die frühe Entwicklung des Gehirns. Im Mai 2018 wurde eine Studie von Yates et al. zeigt, dass ein Mangel an Vitamin D bei Müttern und Nachkommen einige Behinderungen im frühen Leben zeigt, einschließlich Lern- und Gedächtnisproblemen und Pflegeverhalten. Es gab auch einige Hinweise auf ein erhöhtes laterales Ventrikelvolumen und eine veränderte neurale Expression von Genen, die an Dopamin- und Glucocorticoid-bezogenen Signalwegen beteiligt sind, was auf Autismus und schizophrenieähnliche Störungen hindeutet [ 24]. Im März 2018 veröffentlichten Freedman et al. führte eine systematische Überprüfung der vorgeburtlichen Nährstoffe und der emotionalen Entwicklung in der Kindheit und späterer psychischer Erkrankungen durch. Das Ergebnis zeigt, dass pränatale Nährstoffe, einschließlich Vitamin A und D, in der Schwangerschaft erforderlich sind, um das Risiko für Schizophrenie und andere psychische Erkrankungen im späteren Leben der Nachkommen zu verringern [ 25 ]. Vitamin D spielt eine wichtige Rolle bei neonatalen hypoxisch-ischämischen Hirnverletzungen. Im Februar 2018 stellten Stessman et al. führten eine Studie durch, die zeigt, dass schwangere Mütter ein höheres Risiko haben, einen Vitamin-D-Mangel zu entwickeln. Babys, die von Müttern mit Vitamin-D-Mangel geboren wurden, entwickelten eine hypoxisch-ischämische Hirnschädigung [ 26 ]. Du Somma et al. zeigen in einer Studie, dass optimale Vitamin-D-Spiegel im Blutkreislauf notwendig sind, um die neurologische Entwicklung zu erhalten und das erwachsene Gehirn zu schützen [ 27 ]. Eine ausgewogene Nahrungsaufnahme ist ein etablierter Lebensstilfaktor für die Aufrechterhaltung der kognitiven Fähigkeiten im Alter. Eine kürzlich durchgeführte Studie zeigt, dass Vitamin D bei der Aufrechterhaltung der kognitiven Funktion bei älteren Erwachsenen hilft [ 28 ]. Eine interessante Studie von Harrison et al. zeigt die Assoziation von Vitamin-D-Mangel und der Entwicklung von Diabetes mellitus durch paraventrikuläre Kerne des Hypothalamus. Es zeigt die positiven Beziehungen zwischen ihnen [ 29]. Im November 2017 stellten Kesby JP et al. führten eine Studie durch, die die Wirkung von Vitamin D sowohl auf weit verbreitete Neurotransmitterveränderungen (Glutamin/Noradrenalin) als auch auf regional selektive Neurotransmitterveränderungen (Dopamin/Serotonin) zeigte. Sie kam zu dem Schluss, dass ein entwicklungsbedingter Vitamin-D-Mangel zu diesen Gehirnveränderungen führt [ 30 - 31 ]. Aufgrund seiner Wirkung auf den Dopaminweg im Gehirn kann Vitamin D ein nützliches therapeutisches Mittel sein, das als Interventionstherapie verwendet wird, um mit bestehenden Behandlungen der Parkinson-Krankheit kombiniert zu werden [ 32]. Staphylokokken-Enterotoxin B (SEB) ist ein Superantigen und kann Entzündungen auslösen. Mikrogliazellen im Gehirn bekämpfen diese Art von Entzündungen. Ein Vitamin-D-Mangel beeinflusst den Entzündungsprozess im Gehirn, wodurch das Gehirn diesen anfälligen Krankheitserregern ausgesetzt wird [ 33 ].
Schlussfolgerungen
Zusammenfassend ist Vitamin D unerlässlich, um wichtige Funktionen des Körpers wie die Kalziumhomöostase, die Aufrechterhaltung der Skelettintegrität und die Neuroentwicklung aufrechtzuerhalten.
Sein Mangel wurde mit vielen Problemen wie Demenz, Depression, Diabetes mellitus, Autismus und Schizophrenie in Verbindung gebracht.
Es ist wichtig, dass dieses Thema hervorgehoben wird, da die Korrektur des Mangelzustands dazu beitragen kann, viele negative gesundheitliche Folgen zu verhindern.
Referenzen
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Quelle