Osteoporose und Mikronährstoffe

Die Osteoporose zählt laut WHO zu den zehn häufigsten Volkskrankheiten weltweit. In Deutschland sind 6 bis 8 Millionen Menschen betroffen. 80 bis 90 Prozent aller Schenkelhals- und Wirbelkörperfrakturen gehen auf Osteoporose zurück. Bei der ganz überwiegenden Zahl der Osteoporosepatienten liegt eine primäre Osteoporose vor, d.h. es ist keine definierte Grunderkrankung nachweisbar. Im Gegensatz dazu entsteht die sekundäre Osteoporose auf dem Boden verschiedener Grunderkrankungen, z.B. Diabetes mellitus, rheumatoider Arthritis, Schilddrüsenüberfunktion etc. Auch eine längerfristige Einnahme von Cortisol begünstigt die Osteoporose.

Die primäre Osteoporose ist eine multikausale Erkrankung, an der ganz verschiedene Risikofaktoren beteiligt sein können. Bedeutsam und gut beeinflussbar ist sicherlich ein Bewegungsmangel. Auch Ernährungsfaktoren spielen eine wichtige Rolle. Im Folgenden wird der Stellenwert der Mikronährstoffe in der Prävention und Therapie der Osteoporose dargestellt. Doch zunächst noch einige grundsätzliche Anmerkungen zu einer „knochengesunden“ Ernährungsweise:
In den Ländern mit dem höchsten Konsum tierischer Proteine treten auch am häufigsten Schenkelhalsfrakturen auf. Tierische Proteine enthalten meist viele schwefelhaltige Aminosäuren, bei deren Abbau vermehrt Protonen anfallen, die dann vom Stoffwechsel mit Hilfe basischer Knochensalze neutralisiert werden müssen. Eine hohe Zufuhr tierischer Proteine erhöht die Calciumausscheidung über die Nieren. Umgekehrt gilt aber auch, dass eine zu niedrige Proteinzufuhr, wie sie bei älteren Menschen öfters vorkommt, ebenfalls die Entstehung einer Osteoporose fördert. Weitere Ernährungsfaktoren, die Osteoporose-begünstigend wirken, sind ein hoher Kochsalzverzehr sowie ein starker Kaffeekonsum, der die Magnesiumausscheidung über den Urin steigert. Auch ein alimentärer Phosphatüberschuss, z.B. durch hohen Konsum von Colagetränken, Schmelzkäse und Junk-Food, hat einen ungünstigen Effekt auf den Knochenstoffwechsel.

Calcium

Calcium ist der mengenmäßig bedeutendste Mineralstoff im menschlichen Körper. 99 Prozent davon befinden sich in den Knochen: Calcium zusammen mit Magnesium und Phosphat bildet das anorganische Grundgerüst des Skeletts. Die Calciumaufnahme der deutschen Bevölkerung liegt in allen Altersgruppen unter der empfohlenen Zufuhr von 1000 mg täglich, weshalb die Ernährungsempfehlungen meist auf eine Steigerung des Verzehrs von Milchprodukten abzielen. Dabei wird in der Regel nicht beachtete, dass viele Milchprodukte neben Calcium auch erhebliche Mengen an Ernährungsfaktoren enthalten, die die Calciumausscheidung fördern, z.B. Kochsalz, tierisches Protein, Polyphosphate. Jedes Gramm zugeführten Proteins erhöht die Calciumausscheidung um 1,6 mg. Die Länder mit dem höchsten Verbrauch an Milchprodukten haben ganz überwiegend auch die höchste Rate an Osteoporose und Schenkelhalsfrakturen. Am ehesten scheinen noch Frauen unter 35 Jahren von Milchprodukten zu profitieren. In zwei Metaanalysen (Weinsier/ Krumdieck 2000 und Lanou/ Berkow 2005) konnte keine Evidenz für die gängige Behauptung gefunden werden, dass der Verzehr von Milchprodukten für die Knochengesundheit wesentlich wäre.
 
Sicher sollte auf eine ausreichende Zufuhr von Calcium geachtet werden, aber nicht durch einen undifferenziert hohen Verzehr von Milchprodukten. Als Calciumquellen kommen auch verschiedene Gemüse- und Obstarten, calciumhaltige Mineralwässer oder Nahrungssupplemente in Frage.

Magnesium

Im Knochen befinden sich ca. 50 Prozent des Gesamtkörpermagnesiums. Bei Patienten mit Osteoporose ist der Magnesiumgehalt der Knochen vermindert. Mehrere klinische Untersuchungen haben gezeigt, dass die tägliche Magnesiumzufuhr signifikant mit der Knochendichte am Hüftgelenk bei Männern und Frauen korrelierte. Magnesium ist erforderlich für die Bildung von 1,25-Dihydroxycholecalciferol in den Nieren, deshalb gibt es auch einen Zusammenhang zwischen der Magnesium- und Calciumkonzentration.

Zink

Der Knochen ist ein wichtiger Zinkspeicher und enthält ca. ein Drittel des Körperzinkgehalts. Bei Zinkmangel kommt es zu einer Reduzierung der Aktivität der Osteoblasten sowie der Kollagen- und Proteoglycansynthese. In der Wachstumsphase führt eine zu geringe Zinkzufuhr zu einer erniedrigten Peak-Bone-Mass, die wiederum die Entwicklung einer Osteoporose fördert.

Kupfer und Mangan

Bei einem Kupfermangel kommt es zu einer verminderten Aktivität kupferabhängiger Enzyme. Für den Knochenstoffwechsel spielt die Lysyloxidase, die für die Vernetzung der Kollagene notwendig ist, eine wichtige Rolle. Kupfer moduliert auch die Differenzierung und Proliferation der Vorläuferzellen der Osteoblasten.

Mangan ist ein Cofaktor der Lysyltransferase, welche für die Synthese von Proteoglycanen benötigt wird. Letztere sind für die Bildung von Knorpeln und Knochen wichtig. Bei Tieren führt ein Manganmangel zu erheblichen Knochenschäden. Für den Menschen ist eine solche Auswirkung noch nicht nachgewiesen. Die Daten über den Stellenwert einer Mangan- und/ oder Kupfertherapie bei Osteoporose zur Prävention und Therapie sind derzeit noch spärlich. Die Kombination von Calcium (1000 mg/ Tag), Zink (15 mg/ Tag), Mangan (5 mg/ Tag) und Kupfer (2,5 mg/ Tag) erwies sich  für die Zunahme der Knochendichte bei postmenopausalen Frauen als deutlich wirksamer als eine Calcium-Monosupplementation.

Vitamin D

Vitamin D ist erforderlich für die Aufrechterhaltung der Calcium- und Phosphathomöostase zusammen mit Parathormon und Calcitonin. Die Vitamin-D-Versorgung spielt eine wichtige Rolle für die Prävention und Therapie der Osteoporose.

In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass für die Knochengesundheit wesentlich höhere Serumspiegel von 25-Hydroxycholecalciferol erforderlich sind als bisher angenommen. Zur Vermeidung eines Hyperparathyreodismus sind wenigstens 50 nmol/ l oder 20 ng/ ml notwendig. In manchen Studien wurden sogar 100 nmol/ l als erforderliche Vitamin-D3-Konzentration genannt.
Ebenfalls seit einigen Jahren zeigt sich, dass die Vitamin-D-Versorgung in weiten Teilen der Bevölkerung unzureichend ist. Besonders kritisch ist sie bei älteren Menschen; bei diesen liegt fast durchwegs ein Vitamin-D-Mangel vor.

Vitamin C

Vitamin C ist für zahlreiche Hydroxylierungsreaktionen, z.B. für die Kollagenbiosynthese (Lysyl-Hydroxylase, Prolyl-Hydroxylase) erforderlich. Epidemiologische Studien zeigen einen Zusammenhang zwischen der Vitamin-C-Konzentration und der Knochendichte. Ein Vitamin-C-Mangel kann die Wirkung von Vitamin D auf den Knochenstoffwechsel vermindern. Vitamin C ist auch an der Synthese des 1,25-Dihydroxycholecalciferols beteiligt.

Vitamin K

Vitamin K ist notwendig für die Mineralisation und Regulation des Knochengewebes. Es ist ein Cofaktor der Gamma-Glutamyl-Carboxylase, die für die Bildung verschiedener Knochenproteine benötigt wird. Zu diesen Proteinen gehört das Osteocalcin, welches Hydroxylapatit binden kann und dadurch in die Knochenmineralisation involviert ist. Für eine vollständige Carboxylierung des Osteocalcins sind höhere Spiegel des Vitamin K notwendig als zur vollständigen Aktivierung des Gerinnungssystems.
Vitamin K2 hemmt darüber hinaus die Osteoklastenaktivität. Insgesamt ist Vitamin K2 eine sinnvolle Unterstützung bei einer Osteoporose-Therapie mit Vitamin D. Vitamin K2 wurde in verschiedenen klinischen Studien auf seine Wirksamkeit Ergebnissen. Seine hohe Wirksamkeit zeigte sich vor allem bei Frauen nach der Menopause. Außerdem wirkt Vitamin K2 auch bei einer Osteoporose als Nebenwirkung bei einer Cortisontherapie, bei Inaktivität von Schlaganfallpatienten etc.

Vitamin B12, Folsäure, Homocystein

Niedrige Vitamin-B12-Konzentrationen sind mit einem niedrigen BMD (Knochendichte) assoziiert, was z.B. in der Framingham-Osteoporosis- Studie gezeigt wurde. Vitamin B12 spielt eine wichtige Rolle für die Aktivität der Osteoblasten. Erhöhte Homocystein-Konzentrationen sind ein Risikofaktor für Osteoporose und für das Auftreten von Schenkelhalsfrakturen bei älteren Menschen. Homocystein stimuliert die Osteoklastenaktivierung durch erhöhte Bildung von Sauerstoffradikalen intrazellulär.
Ein Mangel der Vitamine B6, B12 und Folsäure steigert ebenfalls die Osteoklastenaktivität, wobei ein Folsäuremangel sich hier am stärksten auswirkt.

Arginin, Lysin

Eine Lysinsupplementierung kann die Calciumausscheidung vermindern und hat deswegen einen therapeutischen Effekt bei Osteoporose. Die Wirksamkeit einer Arginin- und Lysinsupplementierung bei Osteoporose beruht teilweise auch auf einer Verbesserung der NO-Bildung und der Kollagen-1-Synthese durch die Osteoblasten.

Unsere Empfehlung für eine Mikronährstoffanalyse: Osteoporose-Screening, DCMS-Knochen-Profil