Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen Vitamin D-Mangel, Sarkopenie und Frailty-Syndrom am Beispiel einer Stichprobe in BASE-II (Berliner Altersstudie 2)

Abstract

In Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde der Zusammenhang zwischen Vitamin D-Mangel, Sarkopenie und Frailty-Syndrom untersucht. Ein Vitamin D-Mangel ist in Deutschland quer durch alle Altersschichten häufig anzutreffen, betrifft aber noch in gesteigertem Ausmaß die ältere Bevölkerung. Die Sarkopenie beschreibt den altersassoziierten, funktionell relevanten Verlust an Muskelmasse sowie nach einigen Definitionen auch an Muskelkraft, während das Frailty-Syndrom ein multidimensionales, geriatrisches Syndrom ist, welches mit negativen Folgen wie erhöhter Mortalität verknüpft ist. Ziel dieser Arbeit war herauszufinden, ob zwischen Vitamin D-Mangel, Sarkopenie und Frailty-Syndrom ein Zusammenhang besteht. Für diese Arbeit wurden 360 Probanden im Alter von 61 bis 84 Jahren aus der Berliner Bevölkerung im Rahmen von BASE-II untersucht. Die Bestimmung des Vitamin D-Spiegels erfolgte durch einen direkten kompetitiven Chemilumineszenz-Immunoassay. Die Muskelmasse wurde mittels Doppel-Röntgen-Absorptiometrie ermittelt. Frailty und die Vorstufe Pre-Frailty wurden nach dem Frailty-Index nach Fried et al. eingeschätzt. Die zugehörigen fünf Kriterien Gewichtsverlust, Erschöpfung, physische Aktivität, Gehgeschwindigkeit und Schwäche wurden durch eine Kombination aus anamnestischen Befragungen, Einsatz von Fragebögen und geriatrischen Assessments überprüft. In den Prävalenzerhebungen fanden wir die vermutete hohe Prävalenz des Vitamin D-Mangels (69,7%) in unserer Stichprobe bestätigt. Die Prävalenz der Sarkopenie (19,5% Frauen, 15,5% Männer) lag im Vergleich zu anderen Studien im mittleren Bereich, wohingegen die Prävalenz für Frailty (1,1%) deutlich niedriger als in anderen Studien lag, was wir primär auf das niedrigere mittlere Alter unserer Studienteilnehmer von 68,8 Jahren zurückführten. Da nur wenige Zahlen zur Prävalenz von Sarkopenie und auch Frailty in Deutschland vorliegen, können die BASE-II-Ergebnisse einen Teil dazu beitragen, diese Wissenslücke zu schließen. In den durchgeführten Korrelationsanalysen war kein Zusammenhang zwischen Vitamin D-Mangel einerseits und Sarkopenie sowie Frailty-Syndrom andererseits zu finden. Auch zwischen Sarkopenie und Frailty fand sich kein Zusammenhang. Die Gesamtvarianz der Werte des Skelettmuskelmasse-Index, der zur Bestimmung der Sarkopenie diente, ließ sich auch durch die untersuchten Einflussvariablen Alter und physische Aktivität nicht hinreichend erklären. Für das Alter war ein Einfluss auf Frailty erkennbar. Jedoch lag auch hier der Anteil der Einflussvariablen auf die Gesamtvarianz von Frailty bei weniger als 10%. Diese Ergebnisse mindern die Hoffnung, im Vitamin D-Mangel einen Prädiktor für die Sarkopenie respektive das Frailty-Syndrom zu identifizieren, der einen präventiven Ansatz bzw. eine therapeutische Option eröffnet. Weiterhin ist davon auszugehen, dass auch das Frailty-Syndrom unabhängig von der Sarkopenie bestehen kann. Es ist zu vermuten, dass die Sarkopenie und mehr noch das Frailty-Syndrom eine derart multifaktorielle Genese aufweisen, dass singuläre pathophysiologisch relevante Faktoren schwer zu identifizieren sind bzw. dass insbesondere der Vitamin D-Mangel eine untergeordnete Rolle spielt. Der steigende Anteil älterer Patienten im Rahmen der zu erwartenden demographischen Entwicklung und damit verbunden die wachsende klinische Relevanz der Thematik bietet Anlass für weitere Untersuchungen zur Klärung dieser Zusammenhänge.

In this thesis the connection between vitamin D-insufficiency, sarcopenia and frailty-syndrome has been examined. Vitamin D-insufficiency is common in germany regardless of age but has an even higher prevalence in the elderly. Sarcopenia describes the age-associated and functional relevant loss of muscle mass -following some definitions also muscle strength- whereas the frailty- syndrome is a multidimensional syndrome leading to negative outcomes such as heightened mortality. The hypothesis was that vitamin D-insufficiency favors the incidence of sarcopenia as well as frailty and that sarcopenia is a key factor in the development of the frailty-syndrome. Vice versa it could be imagined that frailty with limited mobility could lead to vitamin d-insuffiency due to reduced time spent outside and limited sun exposure. 360 community-dwelling participants of BASE-II aged 61 to 84 took part in the examinations. Serum level of vitamin d was determined via direct chemoluminescence immunoassay and muscle mass for diagnosing sarcopenia was measured using a DEXA-scan. Frailty was assessed with the frailty-index after Fried et al. and the five frailty criteria weight loss, exhaustion, physical activity, gait speed and weakness were determined via anamnesis, questionnaires, geriatric assessment and grip strength measurement. The expected high prevalence of vitamin d-insufficiency was confirmed in the BASE- II-sample (69,7%). The prevalence of sarcopenia (19,5% women, 15,5% men) lies in the middle compared to other studies whereas the prevalence of frailty (1,1%) was considerably lower compared to other studies presumably due to a lower mean age. The further analyses showed no correlation between vitamin d-level, sarcopenia and frailty. The variance of values of the skeletal mucle mass-index used for measuring sarcopenia could only very little be explained by age and physical activity as possible factors of influence. Furthermore the influence of skeletal muscle mass and age on frailty showed to be less than ten percent. These findings diminish the hope that a single factor like vitamin d will serve as a predictor for sarcopenia and frailty-syndrome which may offer options for prevention and treatment. Beyond that sarcopenia may not be the key factor in the pathogenesis of frailty as commonly considered. It can be assumed that sarcopenia and notably frailty are highly multifactorial conditioned and therefore the identification and emphasis of separate pathophysiological relevant factors may be a difficult task.