Von
Hans K. Biesalski, Mainz, und Kurt Seelert, Ludwigshafen
Vitamin
A als ein essentieller Nahrungsbestandteil hat in den letzten
Jahren zunehmendes Interesse in der experimentellen Forschung
und klinischen Anwendung gefunden. Dies nicht zuletzt, da
das Spektrum der den Vitamin-A-Derivaten zuzusprechenden
Funktionen durch neuere Forschungsergebnisse immer größer
wurde. Insbesondere die unterschiedlichen Wirkungsweisen
der einzelnen Verbindungen auf Transformation, Differenzierung
und Proliferation normaler und neoplastisch veränderter
Zellen sind sehr komplex. Daraus erklärt sich, weshalb
der Vitamin A-Mangel eine so vielfältige Symptomatik
aufweist, bei der in Abhängigkeit von der Dauer des
Mangels unterschiedliche Organe und Gewebe verschieden stark
betroffen sein können. So kann z. B. die Schleimhaut
des Respirationsepithels bereits bei einem marginalen Vitamin-A-Defizit
betroffen sein, obwohl die typisch klinischen Symptome erst
bei länger bestehendem Vitamin-A-Mangel auftreten.
Während sich die Diagnose des chronischen Vitamin-A-Mangels
aus der klinischen Symptomatik ergibt, kann sich der marginale
Mangel der Diagnostik und damit einer adäquaten Therapie
entziehen.
Bedeutung
der Serumretinolbestimmung zur Diagnose des Vitamin-A-Status
Als
diagnostischer Parameter zur Beurteilung des Vitamin-A-Status
wird die Bestimmung des im Blut zirkulierenden Retinols
(Vitamin A) verwendet. Dieses wird in Verbindung mit seinem
Transportprotein RBP (Retinol-bindendes Protein) aus dem
Hauptspeicher, der Leber, ausgeschleust, im Blut an TTR
(Transthyretin) gebunden und über einen zellulären
Rezeptor von der Targetzelle aufgenommen. Die verfügbaren
Leberspeicher für Vitamin A können je nach Füllungszustand
die Versorgung bei Ausbleiben einer kontinuierlichen Zufuhr
aufrecht erhalten. Im allgemeinen geht man zwar davon aus,
dass bei einem erwachsenen Menschen diese Speicher für
1 bis 2 Jahre ausreichen; diese Annahme ist jedoch, wie
Untersuchungen aus jüngerer Zeit zeigen, nicht mehr
zu halten. Insbesondere kann aus einem normalen Vitamin-A-Plasmaspiegel
nicht auf die noch verfügbaren Leberspeicher geschlossen
werden, da die Retinol-Serumkonzentration homöostatisch
bis zur fast vollständigen Entleerung der Leberspeicher
reguliert wird. Die Geschwindigkeit der Entleerung der Leberspeicher
hängt aber von vielfältigen anderen Faktoren ab,
die den Bedarf, die Verfügbarkeit und den Stoffwechsel
des Vitamins beeinflussen (Hormone, Spurenelemente, Medikamente
u. a.).
Die
deutliche Erniedrigung des Serumretinolwertes unter Normalwerte
(60 wg/dl bei Männern und 50 wg/dl bei Frauen, 25 wg/dl
bei Neugeborenen und Kleinkindern) wird aber erst dann auftreten,
wenn die Leberspeicher (Normalwert 20 bis 300 wg/g Leber)
bis unter einen kritischen Punkt (unter 10 wg/g Leber) entleert
sind (67, 45, 20). Spätestens zu diesem Zeitpunkt sind
die auch in den peripheren Vitamin-A-abhängigen Geweben
wie Tracheal- und Bronchialschleimhaut, Zunge und Keimdrüsen
vorkommenden Vitamin-A-Speicher (44, 6) weitgehend entleert,
und damit steht Vitamin A für die strukturelle Integrität
dieser Gewebe nicht mehr ausreichend zur Verfügung
(8, 77, 37, 38, 57).
Im marginalen
Mangel ohne ausgeprägte Absenkung des Serumretinolspiegels
können also bereits morphologische und biochemische
Veränderungen vor allem im Bereich der Schleimhäute
des Respirations- und Gastroinstestinaltraktes eingetreten
sein (8, 37, 38). Dann aber kommt bei weiterer Entspeicherung
der Leber der Abfall des Retinol-Serumspiegels als Indikator
zu spät.
Unterstellt
man eine suboptimale Zufuhr an Vitamin A mit der Nahrung,
so kann sich also ein marginaler Mangel über längere
Zeit einer Diagnostik entziehen.
Ätiologie
des Vitamin A-Mangels
1. Ernährungsbedingter
Vitamin-A-Mangel.
In Ländern
der dritten Welt gehört der ausgeprägte Vitamin-A-Mangel
(oft als Folge eines Proteinmangels mit unzureichender RBP-Bildung)
zu den häufigsten Mangelerkrankungen überhaupt
und wird an seiner klinischen Symptomatik - Bitotsche Flecken,
Xerophthalmie - klar erkannt. In Industrienationen ist jedoch
diese Form des Vitamin-A-Mangels bei ausreichendem Nahrungsangebot
eher selten anzutreffen. Vielmehr finden sich marginale
Mangelsituationen, die ohne fassbare klinische Symptomatik
leicht übersehen werden. Die Ursachen hierfür
sind Fehlernährungen oder aber Erkrankungen, die in
unterschiedlicher Weise die Verfügbarkeit des Vitamins
einschränken. Nach Untersuchungen des US-Landwirtschaftsministeriums
(68, 16, 17) über das Ernährungsverhalten von
21 500 US-Amerikanern konsumieren nur 50% der Probanden
100% der erforderlichen täglichen Vitamin-A-Menge (U.S.
Recommanded Daily Allowances = RDA) von 5000 I. E., während
bei Frauen (23 bis 34 Jahre) sogar nur 40% die geforderten
RDA-Werte erreichten. Eine Zufuhr unter 70% der RDA wird
als marginal angesehen (68) und findet sich bei 31% des
untersuchten Gesamtkollektivs und bei 41% der Frauen. Obgleich
die Speicher des Vitamins in der Leber Schwankungen der
Zufuhr weitgehend ausgleichen, kann es jedoch bei unzureichender
Zufuhr auch beim Gesunden langfristig zu einem marginalen
Mangel kommen und damit zu einer Unterversorgung peripherer
Gewebe.
Kommt
es zu verschiedenen Erkrankungen, die entweder die Resorption
des Vitamins beeinflussen oder aber mit einem erhöhten
Verbrauch einhergehen, so wird sich besonders bei geringen
Leberspeichern (Kleinkinder, konsumierende Erkrankungen,
chronischer Alkoholkonsum) noch rascher ein marginaler Mangel
entwickeln können. Dabei kann die wiederholt gemessene
Erniedrigung des Retinolserumwertes unter Normalwerte -
wegen der homöostatischen Regelung - als Indikator
eines marginalen Vitamin-A-Mangel interpretiert werden (20,
45).
2. Erkrankungen,
die einen Vitamin-A-Mangel bewirken können.
Hierbei
müssen Erkrankungen unterschieden werden, die die Aufnahme
des Vitamins behindern, sodass die Zufuhr den Bedarf unterschreitet,
und Krankheiten, die einen verstärkten Verbrauch des
Vitamins bzw. Störungen des Metabolismus des Vitamins
bewirken.
3. Erkrankungen,
die die Resorption des Vitamin A behindern.
Bei
Maldigestions- und Malabsorptionssyndromen, bei Morbus Crohn
wie auch parasitären Darmerkrankungen sind infolge
einer eingeschränkten Resorption des Vitamin A erniedrigte
Retinol- und RBP-Serumwerte beschrieben (61, 69, 59, 39,
54, 7). Über einen besonderen Fall an Vitamin-A-Mangel
durch intestinale Faktoren berichtet Wechsler (71), der
eine 15-jährige Patientin beschreibt, die nach einer
Operation mit Dünndarm-Bypass wegen Fettsucht zwei
Jahre später wegen therapieresistener follikulärer
keratotischer Läsionen der Extremitäten und Nachtblindheit
erneut in Behandlung kam. Obgleich der Vitamin-A-Plasmawert
mit 16 ltg/dl zwar deutlich erniedrigt war, aber nach WHO
noch keinen Mangel (=10 gg/dl) signalisierte, kam es zu
einer spontanen Besserung der Nachtblindheit und der Hauterscheinungen
nach hochdosierter Vitamin-A-Therapie. Dies zeigt, dass
Vitamin-A-Mangelerscheinungen nicht unbedingt mit drastisch
erniedrigten Vitamin-A-Serumwerten einhergehen müssen
und dass bei ausgedehnten Erkrankungen oder Resektionen
des Dünndarms eine Vitamin-A-Substitution mitbedacht
werden muss. Störungen der Resorption fettlöslicher
Substanzen sind vor allem beim fieberhaft erkrankten Säugling
beschrieben (19, 59).
Vor
allem infolge von Maserninfektionen (29, 32), aber auch
bei Windpocken (2) treten erniedrigte Retinol- und RBP-Serumwerte
auf. Ob es sich hierbei um eine gestörte Resorption,
einen erhöhten Bedarf oder aber um Veränderungen
des bisher unbekannten Reglers der Retinolserumhomöostase
handelt, kann nicht sicher gesagt werden. Als Resultat ist
jedoch die periphere Verfügbarkeit des Vitamins eingeschränkt,
was zu Defiziten mit entsprechenden Veränderungen führen
kann. Dafür spricht, dass bei Vitamin-A-Mangel eine
zusätzliche Maserninfektion den Grad Vitamin-A-Mangel
bedingter Veränderungen der Kornea deutlich verstärkt
(29).
4. Verwertungsstörungen.
Bei
Patienten mit Erkrankungen der Leber sind die Plasma-Vitamin-A-
und RBP-Spiegel häufig erniedrigt (55) und daher gelegentlich
mit den klinischen Symptomen (Nachtblindheit) eines Vitamin-A-Mangels
verbunden. Smith und Goodman (60) zeigten in ihrer umfangreichen
Studie, dass die Plasmawerte von Vitamin A, RBP und TTR
bei Zirrhose sowie bei chronischer aktiver und akuter Virushepatitis
signifikant erniedrigt waren. Im bioptischen Material betroffener
Patienten konnten wiederholt niedrigere, aber innerhalb
des Normalbereiches liegende Vitamin-A-Speicher gemessen
werden. Es wird vermutet, daß der geringere Serumspiegel
durch eine geringere Synthese und/oder eine gestörte
Ausschleusung von RBP bedingt ist. Durch chronische Alkoholzufuhr
bei Ratten konnten in einer anderen Studie hingegen erniedrigte
Vitamin-A-Leberwerte bei gleichzeitig erhöhten Retinolserumwerten
festgestellt werden (52, 53). Bei leichter Leberzellstoffwechselstörung
(Fettleber) nach chronischer Alkoholzufuhr wurden beim Menschen
normale Retinolplasmawerte bei fast entspeicherter Leber
gemessen (34, 35). Mobarhan und Mitarbeiter (40) haben darüber
hinaus gezeigt, dass chronischer Alkoholkonsum langfristig
nicht nur zu einer Entleerung der zentralen (Leber), sondern
auch der peripheren Vitamin-A-Speicher führt.
Durch
die vorab geschilderten Erkrankungen bzw. die mangelhafte
Zufuhr an Vitamin A können, wie bereits erörtert,
marginale Mangelzustände entstehen, die sich aufgrund
fehlender Indikatoren einer Diagnostik entziehen. Auch die
bisher vorgestellten Belastungstests sind nur im Fall eines
länger bestehenden marginalen Vitamin-A-Mangels aussagekräftig.
Somit muss davon ausgegangen werden, dass bestimmte unspezifische
Symptome einen Hinweis auf ein peripheres Vitamin-A-Defizit
darstellen und eine entsprechende (prophylaktische) Therapie
notwendig machen können. Zu diesen Symptomen zählen
in erster Linie Erkrankungen des Tracheobronchialtraktes.
5. Vitamin
A und Erkrankungen des Respirationstraktes.
Vor
dem Hintergrund der niedrigen Plasmaretinolwerte und mangelnden
Leberspeicher neugeborener und besonders frühgeborener
Kinder (56) ist eine Erkrankung, die in diesem Alter häufig
zu schweren Komplikationen führt, besonders zu beachten,
da sich hier enge Korrelationen zwischen Vitamin-A-Verfügbarkeit
und typischen im Vitamin-A-Mangel zu beobachtenden Veränderungen
ergeben: die bronchopulmonale Dysplasie.
Vitamin
A beeinflusst das regelrechte Wachstum und die Differenzierung
epithelialer Zellen. Ausgeprägter Vitamin-A-Mangel
verursacht typische Veränderungen des tracheobronchialen
Epithels, wie Basalzellproliferation, die zur Nekrose des
darüberliegenden Gewebes führt und letztlich eine
squamöse Metaplasie zur Folge hat (74, 37). Infolge
der zellulären Veränderungen kommt es zu einem
mehr oder weniger stark ausgeprägten Verlust von Zilien
(8, 24) mit dem Ergebnis gestörter mukoziliärer
Clearance. Dabei korreliert das Ausmaß des Zilienverlustes,
wie Born und Mitarbeiter (12) zeigen konnten, mit dem Grad
des Vitamin-A-Mangels.
Ähnliche
morphologische Veränderungen (nekrotisierende Bronchiolitis
und squamöse Metaplasie des Tracheobronchialepithels)
finden sich bei der als bronchopulmonale Dysplasie (BPD)
bezeichneten Erkrankung, die vor allem bei Frühgeborenen
infolge einer Störung der hyalinen Membranen (Hyaline
membrane deficiency, HMD) zu beobachten ist (43). Die Folge
ist eine Reduktion der mukoziliären Clearance und damit
eine Prädisposition für schwere rezidivierende
Infekte (70, 48).
Aufgrund
dieser morphologischen Gemeinsamkeiten und der besonderen
Situation der Vitamin-A-Versorgung des Frühgeborenen
ist daher die Vermutung geäußert worden, dass
die BPD durch einen Vitamin-A-Mangel mitverursacht oder
aber in ihrem Verlauf mit beeinflusst wird (28, 56). Die
Ätiologie der BPD ist allerdings multifaktoriell, und
es werden sowohl exogene (mechanische Beatmung, zusätzliche
02-Therapie) als auch endogene Faktoren (z. B. HMD) diskutiert
(43, 65, 9).
Nach
Untersuchungen von Shenai et al. (56) könnte Vitamin
A einen protektiven Effekt auf die Heilung der nekrotisierenden
Bronchiolitis und der squamösen Dysplasie haben, die
mit der BPD einhergehen. In den Untersuchungen zeigte sich,
dass Neugeborene mit BPD signifikante niedrigere Plasmaretinolspiegel
aufwiesen als vergleichbare Neugeborene ohne BPD. Während
bei den gesunden Kindern der Plasmaspiegel nach der Geburt
leicht anstieg oder konstant blieb, zeigte sich bei den
an BPD erkrankten in der 1. bis 3. Woche ein deutlicher
Abfall der ohnehin schon erniedrigten Plasmaspiegel. Eine
mögliche Ursache kann hierbei allerdings sowohl in
einem verstärkten Verbrauch oder einer gestörten
Verwertung des Vitamin A bei den erkrankten Kindern liegen,
als auch in der Tatsache, dass die erkrankten Kinder in
der Regel länger künstlich ernährt wurden
als die Gesunden. Verminderte Leberreserven des Neugeborenen
können also als ein Prädispositionsfaktor der
BPD angesehen werden.
Zu ähnlichen
Ergebnissen kommen auch Hustead und Mitarbeiter (28), die
feststellen, dass Neugeborene mit BPD signifikant erniedrigte
Plasmaretinolwerte aufweisen. Als mögliche Ursache
diskutieren sie: geringe Ausgangswerte (bei Geburt), unzureichende
Vitamin-A-Zufuhr (postnatal) und reduzierte Mobilisierung
oder gesteigerte Utilisierung des Vitamins. Geringe Ausgangswerte
im Sinne niedriger Leberspeicher und reaktiv erniedrigter
Serumwerte finden sich durchaus bei Neugeborenen und vor
allem Frühgeborenen, insbesondere dann, wenn die Zufuhr
des während der Schwangerschaft ohnedies gesteigerten
Vitamin-A-Bedarfs deutlich unterschritten wurde, was auch
in Industrienationen beobachtet werden kann (18).
Vitamin
A und Krebs
Metaplastische
Veränderungen und Zilienverlust sind Zeichen einer
Vielzahl tracheobronchialer Erkrankungen. Squamöse
Metaplasie mit Zilienverlust findet sich auch bei nicht
neoplastischen Lungenerkrankungen, wie nach chronischer
Zigarettenrauchinhalation (3), chronischen (51) und akuten
Infekten der Atemwege (75, 49, 27, 25).
Da solche
squamös-metaplastischen Veränderungen, wie sie
bei Vitamin-A-Mangel, aber auch nach chemischen oder physikalischen
Noxen beobachtet werden, gerne mit der Entwicklung von Präkanzerosen
in Zusammenhang gebracht werden (41, 42) und Vitamin A in
vitro wie in vivo deutliche antineelastische Wirkungen zeigt
(63), hat es nicht an Versuchen gefehlt, einen Zusammenhang
zwischen Karzinomentstehung und individueller Vitamin-A-Versorgung
herzustellen.
Epidemiologische
Studien zu Vitamin-A-Mangel und Karzinogenese. Unter Berücksichtigung
der vorab erörterten Unsicherheiten einer Objektivierung
von Retinolplasmawerten sind epidemiologische Untersuchungen
hinsichtlich ihrer Aussage nur mit Vorbehalten zu interpretieren.
Mehr Informationen zu einem hypothetisch angenommenen Zusammenhang
zwischen Vitamin-A-Versorgung und Karzinominzidenz liefern
Untersuchungen zum Ernährungsverhalten. Dabei sind
vor allem solche Untersuchungen interessant, die den Einfluss
einer Vitamin-A- bzw. ß-Carotin-Zufuhr auf die Entwicklung
von Karzinomen in bekannten Risikogruppen, wie z. B. bei
Rauchern, oder aber bei Gruppen mit einer alkoholtoxisch
induzierten Vitamin-A-Stoffwechselstörung untersucht
haben. Werden die Kollektive der einzelnen Untersucher randomisiert,
so zeigt sich, dass die Karzinominzidenz - vor allem die
der Lunge - bei Rauchern, die eine geringe Vitamin-A-Zufuhr
mit der Nahrung aufwiesen, signifikant höher war als
bei solchen, die deutlich mehr Vitamin A konsumierten (13,
22, 23, 31). Das Karzinomrisiko zeigt eine deutliche Abhängigkeit
vom Grad der Gesamtzufuhr an Vitamin A und Provitamin insbesondere
auch bei den Personen, die regelmäßig Alkohol
konsumierten (31). Auch in diesem Kollektiv findet sich
- wie bei Rauchern - eine Korrelation zwischen der relativen
Höhe der Vitaminzufuhr und dem Karzinomrisiko, d. h.
dass eine hohe Vitaminzufuhr trotz Alkoholkonsum das Karzinomrisiko
verringert und eine geringe Vitamin-A-Zufuhr bei chronischem
Alkoholmissbrauch das Risiko erhöht. Daß regelmäßige
Alkoholzufuhr über die dabei unzweifelhaft entstehende
Leberzellstoffwechselstörung zu einem Vitamin-A-Versorgungsdefizit
führt (abhängig vom Ausmaß der Leberschädigung),
scheint die Studie von Kvale und Mitarbeitern (31) zu bestätigen,
die bei der Bestimmung der Serumretinolwerte in allen Gruppen
nur bei dem Kollektiv der Alkoholiker eine deutliche negative
Korrelation zur Karzinominzidenz fanden. Stähelin und
Mitarbeiter (64) fanden ebenfalls eine deutliche Korrelation
zwischen Alkoholkonsum und Lungenkarzinominzidenz bei 4224
untersuchten Männern, während sie beim Gesamtkollektiv
keinen Zusammenhang zwischen Serumretinolwerten und Lungenkarzinominzidenz
feststellen konnten.
In diesem
Zusammenhang ist ein längerfristiges Vitamin-A-Defizit
besonders der peripheren Speicherregionen des Respirationsepithels
denkbar, da Alkohol nicht nur zu einer Depletierung der
Leber, sondern auch der extrahepatischen Speicher führt
(53, 40). Leo und Lieber (35) haben bei unterschiedlichen
Kollektiven mit geringer bis schwerer Leberzellstoffwechselstörung
(chronisch persistierende Hepatitis, alkoholische Fettleber,
alkoholische Hepatitis und Zirrhose) gezeigt, dass es zu
einer Entspeicherung der Leber weit unter Normalwerte kam.
In allen Fällen zeigt sich keine signifikante Erniedrigung
der Plasmaretinolspiegel oder der RBP-Werte, so dass sich
dieses Vitamin-A-Defizit der klinisch-biochemischen Diagnostik
entzieht, was wiederum die fehlende Korrelation zwischen
Plasmawert und Lungenkarzinominzidenz der Untersuchung von
Stähelin und Mitarbeiter (64) erklärt. Dies bedeutet
aber, dass, wie vorab erörtert, in diesem Fall (Alkoholiker)
bereits mit strukturellen Veränderungen des Respirationsepithels
als Folge eines Vitamin-A-Defizits im Sinne einer squamösen
Metaplasie gerechnet werden kann. Die vorliegenden epidemiologischen
Befunde lassen den möglichen Schluss zu, dass der Vitamin-A-Mangel
das Risiko einer Karzinomentstehung erhöht, ohne dass
jedoch damit gesagt ist, dass die Unterversorgung mit Vitamin
A allein ein Neoplasma verursachen kann.
In zahlreichen
experimentellen In-vivo- und In-vitro-Befunden konnte in
den vergangenen Jahren demonstriert werden, dass das Vitamin
A für die Struktur von Haut und Schleimhaut im allgemeinen
und für das Respirationsepithel im besonderen essentiell
ist und darüber hinaus besonders in strukturelle Reparationsvorgänge
eingreift, wenn das Gewebe durch physikalische und chemische
Noxen geschädigt wurde. Dies unterstreicht jedoch die
besondere Rolle des Vitamin A bei der Prävention neoplastischer
Veränderungen des Epithels und hat dazu geführt,
dass eine Vielzahl klinischer Studien sich mit der Wirkungsweise
des Vitamins bei der Therapie von Neoplasmen der Lunge sowie
des Nasen-Rachenraumes, aber auch der Blase, der Zervix
und des Gastrointestinaltraktes befaßthaben.
Die
Darstellung der Beeinflussung des Respirationsepithels vor
dem Hintergrund einer möglichen Wirkung des Vitamin
A bei der Verhinderung einer Präkanzerose oder der
Induktion eines Neoplasmas beschreibt nur einen Teilaspekt
der „antineoplastischen Wirkung“ des Vitamins.
Umfangreiche experimentelle In-vivo- und In-vitro-Untersuchungen
haben deutlich gemacht, dass das Vitamin A direkt in zelluläre
Differenzierungsvorgänge regulierend eingreift, die
mit Induktions- und Wachstumsphasen von Neoplasmen zusammenhängen.
Eine
solche Darstellung wird in Übersichtsarbeiten der letzten
Jahre gegeben (73, 14) und zeigt, dass das Vitamin A durch
Beeinflussung der Genexpression, der Glykoproteinsynthese
und des Immunsystems auf den verschiedensten nukleären
und extranukleären Ebenen in spezifische Differenzierungs-
und Transformierungsvorgänge regulierend eingreift.
Dabei ist vor allem auch gezeigt worden, dass Tumorinduktion
und Wachstum in vitro wie in vivo durch Vitamin A gehemmt
werden kann (63, 5).
Toxikologie
Bei
einmaliger oraler Applikation von 300 000 I. E. in öliger
bzw. wässriger Lösung zur Therapie eines Vitamin-A-Mangels
wird in den meisten beschriebenen Fällen (vorwiegend
Kinder zwischen 1 und 5 Jahren) über keine Nebenwirkungen
berichtet (46, 50, 62). In Einzelfällen traten vorübergehende
Nebenwirkungen wie Schwindel, Kopfschmerzen und Erbrechen
auf (47, 58). Bei Kindern zwischen 9 Monaten und 6 Jahren
beschreibt Bonvier (11) eine leichte Fontanellenschwellung
nach einmaliger Dosis von 300 000 bzw. 900 000 I. E. Marioni
und Panizon (36) beschreiben bei einer Gruppe von 22 Kindern
zwischen 6 Monaten und 7 Jahren nach einmaliger Gabe von
300 000 I. E. bzw. 750 000 I. E. (zusammen mit Vitamin D)
eine Fontanellenschwellung, Kopfschmerzen, Erbrechen und
Schwindel und eine vollständige Rückkehr der Symptomatik
nach 36 Stunden.
Eine
von Bauernfeind (4) durchgeführte umfangreiche Analyse
der Literatur kam zu folgendem Ergebnis: „Eine Untersuchung
von 75 bisher bekannten Berichten chronischer Hypervitaminose
A bei Erwachsenen zeigt, dass die toxischen Erscheinungen
sich rascher bei täglicher Einnahme sehr hoher Dosen
entwickeln. Tägliche Aufnahme von 1 Million I. E. oder
mehr manifestiert sich in toxischen Erscheinungen nach Tagen
oder mehreren Wochen. Zufuhr von 400 000 bis 700 000 i.
E. pro Tag führt nach 1 bis 36 Monaten zu toxischen
Symptomen und 150 000 bis 200 000 I. E. täglich nach
6 bis 85 Monaten.“
Toxische
Erscheinungen hängen in ihrem Auftreten und ihrem Schweregrad
wesentlich von dem Vitamin-A-Status des einzelnen ab, sodass
bei schlechter Versorgung hohe Dosierungen besser toleriert
werden als bei ausreichend gefüllten Leberspeichern.
Wegen
der Abhängigkeit der toxischen Symptome von unterschiedlichen
Randbedingungen wie Leberspeicher, Alter, Proteinversorgung
oder verschiedenen Grunderkrankungen kann kaum eine echte
therapeutische Breite ermittelt werden. Die Untersuchungen
von Goodman und Mitarbeitern (21) haben gezeigt, dass bei
täglicher Zufuhr von 200 000 i. E. pro mz Körperoberfläche
(330 000 I. E. pro Mensch) über einen Zeitraum von
bis zu 4 Monaten keine wesentlichen Nebenwirkungen angegeben
wurden. Anders liegen jedoch die Verhältnisse, wenn
eine Vitamin-A-Therapie oder Substitution bei Schwangeren
oder Frauen im gebärfähigen Alter durchgeführt
wird.
Teratogene
Aktivität des Vitamin A
Deutliche
Unter- und massive Überversorgung mit Vitamin A führt
in Tierversuchen zu teratogenen Schäden. Dabei muss
jedoch streng unterschieden werden zwischen Retinsäurederivaten,
die zu therapeutischen Zwecken eingesetzt wurden, und Retinol
bzw. Retinylestern, die im Sinne einer Substitution zugeführt
wurden. Bei der hier anstehenden Frage einer Beurteilung
der teratogenen Aktivität als Folge einer Überdosierung
von Vitamin A kann es also nicht um die Beurteilung von
Schäden infolge einer Retinsäuretherapie gehen.
Bei
den Retinsäurederivaten (insbesonders Isotretinoin
= 13-cis-Retinsäure), welche zur Behandlung der schweren
zystischen Akne und chronischer Dermatosen eingesetzt werden
(10), finden sich zahlreiche Beschreibungen teratogener
Wirkungen vor allem bei Tieren (26, 72). Beim Menschen liegen
ebenso Untersuchungen vor, die einen kausalen Zusammenhang
zwischen erhöhter Spontanabortrate sowie Missbildungen
(Retinoidsyndrom) zeigen (33).
Für
Retinol und Retinylester liegen im Tierversuch -ebenfalls
Beschreibungen teratogener Wirkungen vor, die jedoch beim
Menschen bisher nicht verifiziert wurden (30).
Da über
nur sehr wenige Fälle teratogener Wirkungen von Vitamin
A (als Retinol oder Retinylester) beim Menschen berichtet
wurde, gestaltet sich eine epidemiologische Bewertung äußerst
schwierig. So haben Rosa und Mitarbeiter, Food and Drug
Administration (FDA), bis 1986 über 18 Fälle von
Mißbildungen nach hoher Vitamin-A-Zufuhr lange vor
und während der Schwangerschaft berichtet (78). Sie
kommen zu dem Schluss: „Although the data so far do
not provide human dose/risk estimates, findings in laboratory
studies and human experience with other vitamin A analogues
provide reason for cautioning against long term exposures
of 25 000 units per day or more in woman who may become
pregnant.”
Vor
dem Hintergrund von Tierversuchen, Erfahrungen mit Retinoiden
beim Menschen und den wenigen Fällen von Fötus-Schäden,
die mit sehr hohen Vitamin-A-Gaben in Verbindung gebracht
werden, wurden im Laufe des Jahres 1987 Empfehlungen von
verschiedenen Institutionen zur Vitamin-A-Dosierung für
Schwangere gegeben. Schwangere und Frauen, die schwanger
werden könnten, sollten ihre Vitamin-A-Einnahmen bei
der Nahrungsergänzung auf maximal 8000 bis 10 000 i.
E. Vitamin A/Tag begrenzen. 8000 I. E. Vitamin A/Tag empfiehlt
die FDA als tägliche Gesamtaufnahme für Schwangere.
8000 I. E. Vitamin A/Tag nennen die Teratology Society (66)
und das American College of Obstetricians and Gynecologists
(1), 10 000 I. E. das Council of Responsible Nutrition (15)
und die International Vitamin A Consultative Group (IVACG;
30) als obere Grenze für Präparate zur Nahrungsergänzung.
IVACG und WHO sehen 10 000 I. E. Vitamin A/Tag als Ergänzung
für Schwangere als unbedenklich an, raten jedoch zu
dieser Dosis nur dann, wenn eine Unterversorgung mit Vitamin
A angenommen werden kann (30). In einem Workshop der mit
der Teratogenität von Vitamin A in USA befaßten
Institutionen Ende September 1987 in Little Rock, Arkansas,
wurden die bisherigen Empfehlungen bestätigt und neue
notwendige Forschungsziele definiert.
Die
Grenzwerte von 8000 bzw. 10 000 I. E. Vitamin A/Tag für
Schwangere lassen sich wissenschaftlich nicht begründen;
sie ergeben sich aus dem hohen Sicherheitsbewußtsein
aller Verantwortlichen. Die Grenzwerte wurden auch deshalb
so gewählt, weil eine normale Nahrungsergänzung
keine höhere Dosierung erfordert.
Resümee
Vitamin
A ist für Wachstum, Entwicklung und strukturelle Integrität
von Haut und Schleimhäuten essentiell. Fehlt das Vitamin,
so kommt es vor allem im Bereich der Schleimhäute zu
squamösmetaplastischen Veränderungen, wie sie
auch bei anderen Noxen auftreten und allgemein als präkanzeröse
Erscheinungen angesehen werden. Diese Beobachtungen sowie
die Tatsache, dass im tierexperimentellen Vitamin-A-Mangel
gehäuft epitheliale Tumoren beobachtet wurden, hat
zu einer intensiven Untersuchung dieser Zusammenhänge
in tierexperimentellen, klinischen und epidemiologischen
Studien geführt. Es konnte festgestellt werden, dass
- die Vitamin-A-Mangel-bedingte squamöse Metaplasie
durch Zufuhr des Vitamins reversibel ist
- es Hinweise gibt, dass auch bei normaler Vitamin-A-Versorgung
die durch andere Noxen ausgelösten squamösen metaplastischen
Veränderungen vor allem im Bereich des Tracheobronchialepithels
durch Vitamin A wieder in das phänotypische Ursprungsepithel
zurückgeführt werden konnten
- Vitamin A die Induktion chemisch induzierter Neoplasmen
verhindern kann
- Vitamin A das Wachstum von Tumorzellen in vitro und in
vivo hemmt
- Vitamin A die Häufigkeit von Tumorrezidiven nach
chirurgischer, radiologischer oder zytostatischer Therapie
vermindert
- hohe Vitamin-A- und Provitamin-A-Zufuhr mit der Nahrung
zu einer deutlichen Verringerung des Lungenkarzinomrisikos
durch Karzinogene (z. B. Zigarettenrauchinhalation, Benzo(a)pyren
u. a.) zu führen scheint.
Für
die Prävention maligner Neoplasien bedeutet dies aber,
dass auch in Industrienationen neben einer Ernährungsberatung
eine Substitutionsempfehlung zumindest bei den Risikogruppen
gegeben werden kann. Dies nicht zuletzt, da die Beurteilung
der bisher verfügbaren Literatur mehr und mehr starke
Hinweise für die Bedeutung dieses Vitamins in Zusammenhang
mit der Karzinogenese gibt. Überlegungen, die zur Prävention
von Karzinomen eine tägliche Zufuhr von mehr als 10
000 I. E. Vitamin A empfehlen, stützen sich jedoch
mehr auf spekulative Berechnungen als auf wissenschaftlich
fundierte Erkenntnisse. Berücksichtigt man, dass Vitamin
A und ß-Carotin in unterschiedlichen Stadien der Karzinomentwicklung
wirksam zu sein scheinen, so muss die Zufuhr von Vitamin
A und seinen Provitaminen in einem ausgewogenen Verhältnis
stehen. Dabei ist das Problem toxischer Nebenwirkungen im
empfohlenen Bereich der Substitutionen vernachlässigbar,
wenn berücksichtigt wird, dass bei Kindern und Schwangeren
eine tägliche Zufuhr von 10 000 i. E. Vitamin A als
Nahrungsergänzung nicht überschritten werden sollte
(IVACG, 1986).
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Dieser
Text stammt mit freundlicher Genehmigung der Autoren aus
der
Deutschen Apotheker Zeitung
Unabhängig pharmazeutische Zeitschrift für Wissenschaft
und Praxis
DAZ - Sonderdruck
128. Jahrg. Nr. 32/1988 - Seiten 1662-1667