Insbesondere 2 schwerwiegenden Autoimmunerkrankungen zeigen eine Verbindung mit Vitamin D: multiple Sklerose (MS) und Diabetes mellitus Typ I.

Bei der MS kommt es durch eine Fehlregulation der Immunzellen zu einer chronischen Entzündung im Zentralnervensystem mit Zerstörung hauptsächlich der Ummantelung (Myelinscheiden) der Nervenfortsätze. Es ist lange bekannt, dass die MS gehäuft oberhalb des 37ten Breitengrades vorkommt. Epidemiologische Untersuchungen zeigen zudem einen Zusammenhang zwischen dem Geburtsort und dem Geburtsmonat mit einer erhöhten Inzidenz von MS im April und Mai und einem erniedrigten Risiko im Oktober und November. Diese Beobachtung ist wahrscheinlich auf immunmodulatorische Effekte der Sonne durch die UVB Strahlung in Verbindung mit dem Vitamin D Status der Mutter im letzten Drittel der Schwangerschaft zurückzuführen.

Aber auch die Vitamin D Versorgung im Kindes-, und Jugendalter scheint eine wichtige Rolle zu spielen. So nahm das Risiko an multipler Sklerose zu erkranken in einer Studie um über 40% je Anstieg der 25-OH Vitamin D Werte um 20ng/ml ab, nach Möglichkeit sollten die Werte über 40ng/ml liegen. Auch zeigten Frauen die täglich 400 I.E. zu sich nahmen ein 42% geringeres Risiko an multipler Sklerose zu erkranken. Auch wenn es als gesichert gelten kann, das Risiko einer MS Erkrankung durch ausreichende Vitamin D Spiegel senken zu können, sind die Ergebnisse in der Behandlung -teilweise auch mit extrem hohen Dosen (Coimbra Protokoll) widersprüchlich und ein eindeutiger Effekt konnte bisher nicht nachgewiesen werden.