Die Multiple Sklerose (MS) ist eine chronisch-entzündliche Autoimmunerkrankung des zentralen Nervensystems, die sowohl die Myelinschicht als auch die Nervenzellen und ihre Fortsätze schädigt. Weltweit sind etwa 2,5 Millionen Menschen betroffen. Die Krankheit manifestiert sich meist zwischen dem 20. und 40. Lebensjahr, wobei Frauen etwa doppelt so oft betroffen sind wie Männer. MS ist die häufigste Ursache für bleibende Behinderungen im jüngeren Erwachsenenalter. Der Krankheitsverlauf ist sehr vielfältig, was Art und Schwere der Symptome betrifft. Bei etwa 80 Prozent der MS-Patienten beginnt die Krankheit schubförmig, während bei 10 bis 15 Prozent eine kontinuierlich fortschreitende Beeinträchtigung besteht (primär progrediente MS). Therapeutische Interventionen, die gezielt gegen die Neurodegeneration wirken, die der Progression bei MS zugrunde liegt, sind dringend erforderlich. In diesem Kontext wurde Biotin klinisch geprüft.
Was ist Biotin (Vitamin H)?
Biotin, auch bekannt als Vitamin B7 oder Vitamin H, gehört zu den wasserlöslichen B-Vitaminen. Es wird auch als Co-Enzym R bezeichnet. Der Körper benötigt Biotin für gesunde Haut, Haare und Nägel. Es ist außerdem an verschiedenen Stoffwechselprozessen beteiligt und für die korrekte Umsetzung der Erbgutinformationen zuständig. Biotin ist ein essentielles Coenzym für Carboxylasen, die in kritischen Stoffwechselwegen involviert sind. Es unterstützt die Umwandlung von Pyruvat zu Oxalacetat (Gluconeogenese), die Synthese von Fettsäuren (Acetyl-CoA-Carboxylase) und den Abbau von Aminosäuren (Methylcrotonyl-CoA-Carboxylase). Biotin bindet an spezifische Enzyme über eine kovalente Bindung mit Lysinresten (Biotinylierung) und ermöglicht so die effiziente katalytische Funktion.
Die empfohlene Tagesdosis für Erwachsene beträgt 30-50 µg. Bei therapiebedürftigem Biotinmangel oder Stoffwechselerkrankungen wie Biotinidasemangel können Dosierungen zwischen 5-20 mg täglich erforderlich sein.
Biotinmangel und seine Behandlung
Biotin wird zur Behandlung und Prävention eines Biotinmangels eingesetzt, der durch genetische Defekte, Mangelernährung oder Langzeittherapien mit bestimmten Medikamenten (z. B. manche Antikonvulsiva) entstehen kann. Auch bei erblichen Stoffwechselerkrankungen wie dem Biotinidasemangel wird Biotin verwendet. Häufig wird es als Nahrungsergänzungsmittel zur Förderung der Haut-, Haar- und Nagelgesundheit angeboten.
Ein Biotinmangel sollte anhand klinischer Symptome (z. B. Haarausfall, Hautausschläge, neurologische Störungen) und/oder biochemischer Parameter (z. B. verminderte Biotinidase-Aktivität oder niedrige Biotinspiegel im Blut) festgestellt werden. Differentialdiagnosen sollten ausgeschlossen werden.
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Hochdosiertes Biotin bei Multipler Sklerose: Der Ansatz
Hochdosiertes Biotin (MD1003) wurde als mögliche Therapie für progressive MS untersucht. Frühere Studien deuteten darauf hin, dass es den Energiehaushalt von Neuronen und Oligodendrozyten verbessern und so zur Verbesserung von Zellfunktion, -reparatur oder -überleben beitragen könnte. Die Idee dahinter ist, dass Biotin die Myelinsynthese fördern und die Energieproduktion in den Nervenzellen verbessern könnte.
Frühe Studien und Ergebnisse
Eine frühere Studie deutete auf Verbesserungen im Behinderungsgrad über 12 Monate bei Patienten mit progressiver Multipler Sklerose hin. In einer Pilotstudie mit 23 MS-Patienten mit primär oder sekundär progredienter MS ohne Kontrollgruppe wurden aufsteigende Dosierungen (von 100 bis 300 mg täglich) über im Mittel circa neun Monate mit MD1003 behandelt. 21 dieser Patienten erlebten eine Verbesserung in irgendeiner Form. Patienten, deren Rückenmark stark betroffen war, verbesserten ihre Gehstrecke und EDSS-Werte (Leistungsskala nach J. F. Kurtzke).
In einer zweiten Studie mit Kontrollgruppe, randomisiert und verblindet, wurden 154 Betroffene eingeschlossen, 103 bekamen das MD1003, 51 ein Placebo. 41 Prozent hatten eine primär progrediente MS, 59 Prozent die sekundär progrediente Form. Der mittlere EDSS-Wert der eingeschlossenen Patienten war 6.1, es handelte sich also um ein schon relativ beeinträchtigtes Kollektiv. In der gesamten Gruppe verbesserten 12,6 Prozent der mit MD1003 behandelten Patienten ihren EDSS, während kein Placebopatient sich verbesserte.
Internationale Phase-3-Studie (SPI2)
Um diese Ergebnisse zu bestätigen, wurde eine internationale randomisierte Phase-3-Studie (SPI2) mit 642 Patienten durchgeführt. Patienten zwischen 18 und 65 Jahren mit primärer oder sekundärer progressiver MS konnten teilnehmen, wenn sie bestimmte Kriterien erfüllten. Dazu gehörte ein Behinderungsgrad (EDSS) von 3,5-6,5, das Zurücklegen einer definierten Gehstrecke in unter 40 Sekunden (TW25) und dass sie in den 2 Jahren vor Studienaufnahme keinen Rückfall erlitten hatten.
Die Teilnehmer erhielten Biotin in 100 mg Dosierung (MD1003) dreimal täglich oder ein Placebo, diese wurden ergänzend zur jeweiligen Medikation eingenommen. Zwischen Februar 2017 und Juni 2018 wurden 642 Teilnehmer randomisiert. 326 Menschen erhielten Biotin, 316 Menschen bekamen das Placebo. Die Doppelblind-Phase der Studie endete mit dem Ablauf der 15 Monate für die letzten in die Studie aufgenommenen Patienten (November 2019). Die durchschnittliche Zeit in der Placebo-kontrollierten Phase betrug 20,1 Monate (zwischen 15 und 27 Monate).
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Ergebnisse der Phase-3-Studie
Die Ergebnisse der SPI2-Studie zeigten, dass Biotin keine signifikante Verbesserung des Behinderungsgrads oder der Gehfähigkeit bei Patienten mit progressiver MS brachte. 39 (12 %) von 326 Patienten in der Biotin-Gruppe verbesserten sich mit Blick auf EDSS/TW25 nach 12 Monaten, im Vergleich zu 29 (9 %) von 316 Menschen in der Placebo-Gruppe (Odds Ratio OR 1,35; 95 % Konfidenzintervall 0,81-2,26).
Adverse Ereignisse, die im Rahmen der Behandlung auftraten, wurden bei 277 (84 %) von 331 Teilnehmern in der Biotin-Gruppe und bei 264 (85 %) von 311 Teilnehmern in der Placebo-Gruppe berichtet. 87 (26 %) von 331 Patienten unter Biotin und 82 (26 %) von 311 Patienten mit Placebo hatten zumindest ein ernstes adverses Ereignis. In der Biotingruppe verstarb ein Patient.
Mögliche Nebenwirkungen und Risiken
Biotin ist generell gut verträglich. Sehr selten können allergische Reaktionen oder gastrointestinale Beschwerden auftreten. Bei hohen Dosen besteht das Risiko von falsch-positiven oder falsch-negativen Laborwerten in immunologischen Tests. Apotheker sollten daher bei der Abgabe von Biotin-haltigen Präparaten auf das Risiko möglicher Interferenzen bei Blutuntersuchungen hinweisen.
Das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) hatte auf europäischer Ebene ein Signalbewertungsverfahren initiiert, da eine erhöhte Anzahl von Fallberichten zu verfälschten Ergebnissen von Laboruntersuchungen vorlag, wenn die Patienten Biotin eingenommen hatten. Betroffen sind Assays, die auf einem Biotin-Streptavidin-Testprinzip beruhen und beispielsweise für die Bestimmung der Schilddrüsenhormone oder für die Messung kardialer Marker eingesetzt werden.
In den USA verstarb laut einem Bericht der US-Arzneimittelbehörde FDA ein Multiple-Sklerose-Patient, der mit einer Hochdosis-Biotin-Therapie behandelt wurde und aufgrund von Brustschmerzen in die Notaufnahme gebracht wurde. Die Bestimmung der kardialen Marker zeigte für Troponin (Biomarker für einen Myokardinfarkt) ein falsch negatives Ergebnis.
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Biotin und andere Mikronährstoffe bei MS
Mikronährstoffe können auf verschiedene Art und Weise die pathologischen Mechanismen bei der Multiplen Sklerose beeinflussen, z. B. durch eine Verbesserung der antioxidativen Kapazität, eine Verminderung der Entzündungsaktivität, eine Verbesserung der Mitochondrienfunktion und des Energiestoffwechsels der Nervenzellen, eine Förderung der Myelinsynthese und vieles mehr.
Andere wichtige Vitamine und Spurenelemente
- Vitamin B1: Eine Hochdosis-Vitamin-B1-Therapie kann Müdigkeitssymptome bei Multipler Sklerose bessern.
- Vitamin B2: Ein Vitamin-B2-Mangel kann als Risikofaktor für die Entstehung einer Multiplen Sklerose gelten.
- Vitamin B3: Vitamin B3 könnte bei der Behandlung der Multiplen Sklerose von Nutzen sein durch Verbesserung der Remyelinisierung.
- Vitamin B6: Vitamin B6 ist für die Bildung von Sphingomyelinen erforderlich, wichtigen Bausteinen der Myelinscheiden.
- Vitamin B12: Vitamin B12 ist erforderlich für die Myelinsynthese. Bei einem Vitamin-B12-Mangel ist die Myelinsynthese beeinträchtigt, was sich z. B. in einer Verminderung der weißen Hirnsubstanz zeigt.
- Vitamin C: Vitamin C kann die Bildung von Oligodendrozyten aus Vorläuferzellen stimulieren und die Bildung von Myelinscheiden verbessern.
- Vitamin D: Vitamin D spielt eine wichtige Rolle für die Regulierung der Immunantwort und vermindert Autoimmunreaktionen.
- Vitamin A: Vitamin A spielt eine wichtige Rolle für die Entwicklung und Aufrechterhaltung der Blut-Hirn-Schranke und ist an der Regulierung neuroinflammatorischer Prozesse und der der Oligodendrozyten-Differenzierung beteiligt.
- Vitamin E: Vitamin E könnte bei der Behandlung der Multiplen Sklerose eine Rolle spielen, da Vitamin E z. B. die Bildung von NF-Kappa-B verhindern kann.
- Vitamin K2 (MK-4): Vitamin K2 (MK-4) könnte in der Prävention und Behandlung von MS eine Rolle spielen.
- Zink: Die Zinkkonzentrationen bei MS-Patienten sind im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen niedriger.
- Selen: Bei Patienten mit Multipler Sklerose wurden auch verminderte Konzentrationen von Selen und Glutathionperoxidasen gemessen.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Forschung zu Mikronährstoffen und MS noch nicht abgeschlossen ist und weitere Studien erforderlich sind, um die genauen Auswirkungen und optimalen Dosierungen zu bestimmen.
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