Vitamin K.

Tyto K vitamíny jsou skupina vitamínů rozpustných nutné pro posttranslačních modifikací určitých proteinů zapojených zejména v srážení krve , ale také v metabolismu kosti a dalších tkání. Písmeno K pochází z německé koagulace .

Jsou syntetizovány hlavně bakteriemi, které fermentují určité sýry nebo rostliny, střevními bakteriemi, nebo pocházejí z potravy (zejména ze zelených rostlinných potravin, protože jsou spojeny s chloroplasty ). Vyskytuje se také v živočišných tucích.

Podporují syntézu faktorů srážení krve , fixaci vápníku v kostech, pružnost tepen a obecně dobrý stav cév , šlach , chrupavek a dalších pojivových tkání . Nedávno byly objeveny nové vlastnosti, například v kontrole zánětlivých stavů , v dělení buněk , v buněčné migraci, v buněčné specializaci  atd.

Jiné použití tohoto výrazu

Termín vitamin K se někdy nesprávně používá k označení ketaminu , psychotropního produktu, který s tímto vitaminem nemá nic společného.

Různé formy vitaminu K.

Existují tři formy tohoto vitaminu, které všechny patří do rodiny chinonů , protože mají ve své chemické struktuře naftochinon nezbytný pro přenos elektronů.

Vyznačují se povahou uhlíkového řetězce připojeného k chinonu. Právě tento „postranní řetězec“ určuje odchylku v konkrétních vlastnostech každého z těchto vitamínů:

Důležitost „postranního řetězce“

V případě menachinonu je postranní řetězec tvořen různým počtem terpenoidních jednotek .

Tento postranní řetězec je vždy lipofilní , přičemž delší řetězce tvoří nejvíce hydrofobní molekuly a obvykle obsahuje 4 až 14 izoprenových jednotek . U zvířat má tento postranní řetězec vždy čtyři isopreny, odtud název MK-4, zatímco MK-7 je dominantní ve spektru menachinonu nacházejícím se v sójových bobech fermentovaných bakterií Bacillus subtilis natto nebo natto. Lidské tělo má enzymy schopné syntetizovat formu MK-4 z jiných izoforem.

Struktura

Všechny vitamíny K mají jádro naftochinonu (2-methyl-1-4-naftochinonu) substituované v poloze 3; fytylovým řetězcem (fytomenadion nebo vitamin K1) nebo zbytky prenylu (menachinon nebo vitamin K2) nebo nahrazeny pouze vodíkem (v případě menadionu nebo vitaminu K3).

Historie, objev

V pozdních 1920s , je dánský biochemik , Carl Peter Henrik Dam , studovali roli cholesterolu při krmení kuřata dietu s nízkým obsahem tuku .

Poznamenává, že po několika týdnech stravy trpí tato zvířata přetrvávajícími krváceními (i po přidání cholesterolu do stravy). Je zřejmé, že kromě cholesterolu byla z potravin odstraněna další látka s koagulačním účinkem. Tato sloučenina se nazývá koagulační vitamin a je jí přiděleno písmeno K (objev byl publikován v němčině , v jazyce, ve kterém byla molekula označována jako K oagulationsvitamin).

V roce 1936 , přehrada podařilo čištění vitaminu K z vojtěšky a jeho chemická syntéza byla provedena v roce 1939 o Edward Doisy . Tito dva vědci sdíleli v roce 1943 Nobelovu cenu za medicínu za práci na vitaminu K.

Fyziologie

Nejprve bylo pochopeno, že vitamin K je nezbytný pro hemostázu , zejména díky srážení krve. Poté se rychle ukázalo, že plní další důležité biologické funkce, protože jeho nedostatek vedl k určitým patofyziologickým problémům, jako je hemoragická nemoc novorozence , nebo některé z nich odhalil, jako je obstrukční žloutenka a syndromy malabsorpce .

Po 60 let již nebyl zájem o „koagulační molekulu“ - subjekt vypadal, že je široce známý. Nové poznatky pozdvižení se konal o důsledcích těchto molekul v různých metabolických drah života a nyní dochází k novým objevům téměř každý rok, pokud jde o vitamin D .

Bylo tedy zjištěno, že vitamin K 2podílí se zejména na kardiovaskulárních a kostních metabolizmech , na růstu, proliferaci a migraci buněk , na jejich přežití, na apoptóze , na fagocytóze , na buněčné adhezi, na kontrole zánětlivé odpovědi, na specializaci buněk. Tato zjištění ukazují, že tento vitamin se účastní mnoha metabolických procesů, které jsou nezbytné nejen pro dobré zdraví, ale i pro život. Četné studie - publikované zejména od roku 2004 - ukazují, že menachinon je nezbytný pro kardiovaskulární zdraví .

Bohužel, studie také ukazují, že - v západních zemích - drtivá většina lidí, kteří byly testovány na vitaminu K jsou chronicky deficient.These nedostatky by mohly zejména vysvětlit, nebo co-vysvětlovat vysoký výskyt ve zubního kazu , z osteoporózy , zánětlivých onemocnění, hřiště kardiovaskulární choroby , rakovina / leukémie .

Lidé s výživou bohatou na vitamín K 2mají lepší kardiovaskulární zdraví a zdraví kostí a kloubů a lepší prevenci proti rakovině a zánětlivým onemocněním a dokonce i proti demenci .

Vitamin K se podílí na karboxylaci určitých proteinových zbytků glutamátů za vzniku zbytků gama-karboxyglutamátu . Zbytky gama-karboxyglutamátu jsou nezbytné pro biologickou aktivitu všech známých proteinů gama-karboxyglutamátu.

V současné době bylo objeveno 14 gama-karboxyglutamátových proteinů: hrají roli v regulaci tří fyziologických procesů:

Několik bakterií včetně Escherichia coli přítomných v tlustém střevě může syntetizovat vitamin K 2(menachinon), ale ne vitamin K 1. Vidíme všude zmíněné, že nedostatek vitaminu K je vzácný, protože je syntetizován střevní flórou a tato produkce vitaminu K je absorbována v tlustém střevě. Toto tvrzení vychází ze starých pozorování: je zpochybňováno novějšími výzkumy. Tyto výsledky potvrzují studie na lidských kohortách, kde většina testovaných prokázala nedostatek vitaminu K a neúplnou gama-karboxylaci normálně karboxylovaných a aktivovaných proteinů v přítomnosti dostatečného množství vitaminu K.

Výzkum

Ženevský týdeník „Hebdo Web“ („Genève Home Informations“) zveřejnil 3. prosince 2008článek, který se týká japonských vědců a centra Erasmus v Nizozemsku. Stručně řečeno, vitamin K2 nebo menachinon stimuluje hormon osteokalcin , který fixuje vápník v těle. Aktivuje také protein MGP (Matrix GLA Protein), který odstraňuje přebytečný vápník . Podle tohoto článku je natto nejlepším zdrojem vitaminu K2, před miso .

Metabolické funkce

Vitamin K 1hraje zásadní roli při srážení krve , podílí se na zrání faktorů:

Játra vytváří a ukládá tyto faktory v inaktivní formě. Jejich zrání zajišťuje enzym ( vitamin K karboxyláza ), jehož kofaktorem je hydrochinon , redukovaná forma vitaminu K 1. Glutamové zbytky (Glu) proteinů jsou poté karboxylovány na zbytky kyseliny gama-karboxyglutamové (Gla), které mají vlastnost fixace vápníku, což je nezbytné pro jejich aktivitu. Podobně vitamin K 2umožňuje vazbu vápníku (ve formě hydroxyapatitu ) na osteokalcin , bílkovinu, která se skládá z kostí .

K proti-vitaminózní léky (používané u pacientů s rizikem trombózy ) zabránit vitaminu K regeneraci (to inhibicí dva enzymy, které regenerovat vitamin K: epoxid reduktázy a NADPH-chinon reduktázy). Vitamin K je potřebný pro aktivaci proteinů, které hrají roli při srážení krve (jak při stimulaci, tak při inhibici srážení krve). Podílí se také na tvorbě kostí .

Vitamin K je protijedem proti náhodné absorpci jedu na krysy (například jed na krysy) u lidí a domácích zvířat.

Antagonisté vitamínů : Vysoké dávky vitaminu E a A mají účinek „proti vitaminu K“ (a mohou podporovat krvácení).

Příspěvky

Vitamin K u lidí pochází hlavně z potravinářských rostlin (K1) a ze střevní syntézy bakteriální flórou (K2). Potřeby průměrného dospělého jsou 50 až 100  μg / den.

Dobrá absorpce vitaminu K trávením také vyžaduje přítomnost žlučových a pankreatických solí . Absorbován chylomikrony , je poté uložen a uvolněn v játrech , spojen s VLDL (lipoproteiny s velmi nízkou hustotou) a je distribuován do tkání pomocí LDL (lipoproteiny s nízkou hustotou).

Jeho přirozená koncentrace v plazmě je nízká (přibližně 0,5  μg · l -1 ).

Vitamin K 1, který se podílí na srážení, je poskytován jídlem. Nachází se zejména v zelené zelenině ( brokolice , zelí , špenát , hlávkový salát ), orvale ( Salvia sclarea L.) a v sójovém oleji .

Velká část vnějšího příjmu vitaminu K 2, který se podílí na osifikaci , pochází z bakterií, které fermentují potraviny, jako je zelí a staré fermentované sýry. Tento vitamin se také nachází v játrech , mléce , fermentovaných sýrech ( nefermentované sýry obsahují určitý vitamin MK-4 z mléka), jogurtu a jikerách ryb .

Zde je seznam potravin s obsahem vitaminu K 2, vyjádřeno v mikrogramech na 100 gramů potraviny:

Tuky zvířat koncentrujících tento vitamin K 2jsou proto jedním ze zdrojů vitaminu K; trochu je ve vaječném žloutku a v mase. Tučná játra a maso z orgánů, kostní dřeň , mozek a rybí vejce obsahují hodně.

Staré fermentované sýry (jejichž spotřeba musí zůstat omezená kvůli kardiovaskulárním rizikům) obsahují velké množství.

Fermentované rostlinné bílkoviny ( např .: Nattō ) ho obsahují hodně.

Potřeba vitaminu K, ideální příjem 120  μg / den u dospělých, je teoreticky pokryta stravou, ale studie ukazují, že to platí pouze na okraji zkoumané populace, zejména u lidí, kteří konzumují fermentované potraviny.

Nedostatek vitaminu K.

Nedostatek pokročilé vitamínu K může vést

Dostatečný příjem těchto vitamínů, zejména formy K 2je nezbytné bojovat proti chorobám, které jsou v současnosti statisticky nejsmrtelnější; kardiovaskulární choroby, rakoviny a zánětlivá a autoimunitní onemocnění.

Farmaceutické použití

Vitamin K1 je nejpoužívanějším lékem:

Je součástí seznamu základních léků Světové zdravotnické organizace (seznam aktualizován vduben 2013)

Poznámky a odkazy

  1. Příklad: Arhemapectin v perorálním roztoku není na trhu od roku 1986 a Cepevit K v tabletách není na trhu od roku 1996 (zdroj: University of Rennes, Ménadione, enterální cesta (nežádoucí účinky) , konzultováno 2012-11-21
  2. Alan D. MacNicoll a J. Erica Gill (1993), vitamin K3 v krmivech: antidotální účinky u potkanů ​​a myší v zajetí rezistentních na antikoagulancia The Journal of Wildlife Management; Let. 57, č. 4 (říjen, 1993), str.  835-841  ; Publikoval: Allen Press stabilní URL: https://www.jstor.org/stable/3809086 ( shrnutí )
  3. Menadion bisulfit sodný (nebo MSB ); prekurzor vitaminu K3
  4. AV Rama Rao, K. Ravichandran, SB David, Sujata Ranade (1985), hydroxid siřičitan sodný Menadione: slibný regulátor růstu rostlin - nařízení o růstu rostlin, 1985, svazek 3, vydání 2, s. 1.  111-118 ( Springer summary )
  5. (in) Pan Komai, H. Shirakawa „  Metabolismus vitaminu K. Tvorba menachinonu-4 (MK-4) z požitých analogů VK a jeho silný vztah k funkci kostí  “, Clin Calcium , listopad 2007, 17 (11), 1663-1672.
  6. (in) Y Suhara, A. Wada, Y. Tachibana, Watanabe, K. Nakamura, K. Nakagawa, T. Okano, „  Vztahy mezi strukturou a aktivitou při přeměně analogů vitaminu K na menachinon-4. Substráty nezbytné pro syntézu menachinonu-4 v kultivovaných lidských buněčných liniích.  „In Bioorg Med Chem. , Květen 2010, 18 (9), 3116-3124 .
  7. Geleijnse JM et al. Dietní příjem menachinonu je spojen se sníženým rizikem ischemické choroby srdeční: Rotterdamská studie. Americká společnost pro výživové vědy J. Nutr. 134: 3100-3105 , listopad 2004.
  8. Fusaro M, Crepaldi G, Maggi S, Galli F, D'Angelo A, Calò L, Giannini S, Miozzo D, Gallieni M. Vitamin K, zlomeniny kostí a vaskulární kalcifikace při chronickém onemocnění ledvin: důležitý, ale špatně studovaný vztah . J Endocrinol Invest. 2010 16. listopadu.
  9. Sato Y. Clin Vápník. [Demence a zlomeniny]. (Článek v japonštině). 2010-09; 20 (9): 1379-84.
  10. Furie B, Bouchard BA, Furie BC. Biosyntéza kyseliny gama-karboxyglutamové závislá na vitaminu K. Blood , 1999, 93 (6): 1798-808. Posouzení
  11. Mann KG. Biochemie a fyziologie srážení krve. Trombóza a hemostáza , 1999, 82 (2): 165-74. Posouzení. PMID 10605701
  12. Cena PA. Role proteinů závislých na vitaminu K v kostním metabolismu, Annual Review of Nutrition , 1988, 8: 565-83. Posouzení. PMID 3060178
  13. Berkner KL, Runge KW. Fyziologie výživy vitaminu K a funkce bílkovin závislých na vitaminu K při ateroskleróze, Journal of Thrombosis and Haemostasis , 2004, 2 (12): 2118-32. Posouzení
  14. Bentley, R, Meganathan, R., Biosyntéza vitaminu K (menachinon) v Bacteria, Bacteriologické recenze , 1982, 46 (3): 241-280. Posouzení.
  15. Groenen-van Dooren MM a kol. „Biologická dostupnost fylochinonu a menachinonů po perorálním a kolorektálním podání u potkanů ​​s nedostatkem vitaminu K“. Biochem Pharmacol . 7. září 1995; 50 (6): 797-801.
  16. Beulens JW, Bots ML, Atsma F, Bartelink ML, Prokop M, Geleijnse JM, Witteman JC, Grobbee DE, van der Schouw YT. Vysoký příjem menachinonu v potravě je spojen se sníženou koronární kalcifikací. Ateroskleróza . Duben 2009; 203 (2): 489-93.
  17. Nimptsch K, Rohrmann S, Kaaks R, Linseisen J. Dietní příjem vitaminu K ve vztahu k výskytu a úmrtnosti na rakovinu: výsledky z Heidelbergské kohorty Evropského prospektivního výzkumu rakoviny a výživy (EPIC-Heidelberg). Am J Clin Nutr. Květen 2010; 91 (5): 1348-58. EPUB 2010 24. března.
  18. "Nový vitamin K2 bojuje proti kalcifikaci cév a osteoporóze!"
  19. Pharmacorama, Drogy modifikující syntézu koagulačních faktorů , konzultováno 21. 11. 2012
  20. Iguchi T, Miyazawa K, Asada M, Gotoh A, Mizutani S, Ohyashiki K. Kombinovaná léčba leukemických buněk vitamínem K 2a 1alfa, 25-dihydroxy vitamin D3 zvyšuje monocytární diferenciaci spolu se zvyšováním odolnosti vůči apoptóze indukcí cytoplazmatického p21CIP1. Int J Oncol. Říjen 2005; 27 (4): 893-900.
  21. (in) Shibayama-Imazu T, T Aiuchi, K. Nakaya „Apoptóza zprostředkovaná vitaminem K2 v rakovinných buňkách: role mitochondriálního transmembránového potenciálu“ Vitam Horm. 2008; 78: 211-26. PMID 18374196
  22. (in) Takami A, Nakao S, Ontachi Y, Yamauchi H, Matsuda T. „Úspěšná léčba myelodysplastického syndromu menatetrenonem , analogem vitaminu K2“ Int J Hematol. 1999 Jan; 69 (1): 24-6. PMID 10641439
  23. (en) Yoshida T, Miyazawa K, Kasuga I, Yokoyama T, K Minemura, Ustumi K, M Aoshima, Ohyashiki K. "Indukce apoptózy vitaminu K 2buněčné linie karcinomu plic: možnost vitaminu K 2terapie rakoviny plic » Int J Oncol. Září 2003; 23 (3): 627-32. PMID 12888897
  24. (in) Mizuta T, Ozaki I. „Hepatocelulární karcinom a vitamin K“ Vitam Horm. 2008; 78: 435-42. PMID 18374204
  25. (en) Amalia H, Sasaki R, Suzuki Y, Y Demizu, Bito T, Nishimura H, Okamoto Y, Yoshida K, Miyawaki A, Kawabe T, Mizushina Y, K. Sugimura „Sloučeniny odvozené od vitaminu K2 indukují inhibici růstu u radiorezistentní rakovinné buňky “ Kobe J Med Sci. 28. září 2010; 56 (2): E38-49. PMID 21063145
  26. (in) Nimptsch K Rohrmann S, Linseisen J. „Dietní příjem vitaminu K a riziko rakoviny prostaty v Heidelbergově kohortě Evropského prospektivního výzkumu rakoviny a výživy (EPIC-Heidelberg)“ Am J Clin Nutr. Duben 2008; 87 (4): 985-92. PMID 18400723
  27. (en) Li J, Lin JC, Wang H, Peterson JW, Furie BC, Furie B Booth SL, Volpe JJ, Rosenberg PA. "Nová role vitaminu k v prevenci oxidačního poškození vyvíjejících se oligodendrocytů a neuronů" J Neurosci. 2003 2. července; 23 (13): 5816-26. PMID 12843286
  28. Iwamoto J, Seki A, Sato Y, Matsumoto H, Takeda T, Yeh JK. Vitamin K (2) předchází hyperglykemii a spongiózní osteopenii u potkanů ​​diabetem typu 1 vyvolaným streptozotocinem. Calcif Tissue Int. 2010 7. prosince.
  29. Horiuchi T, Kazama H, Araki A, Inoue J, Hosoi T, Onouchi T, Mizuno S, Ito H, Orimo H. Zhoršená gama karboxylace osteokalcinu u starších žen s diabetes mellitus typu II: vztah mezi zvýšením hladin podkarboxylovaného osteokalcinu a nízká kostní minerální hustota. J Bone Miner Metab. 2004; 22 (3): 236-40.
  30. Tanaka S, Nishiumi S, Nishida M, Mizushina Y, Kobayashi K, Masuda A, Fujita T, Morita Y, Mizuno S, Kutsumi H, Azuma T, Yoshida M. Vitamin K3 tlumí akutní poškození plic vyvolané lipopolysacharidem inhibicí jaderných aktivace faktor-kappaB. Clin Exp Immunol. Květen 2010; 160 (2): 283-92. EPUB 2009 17. prosince.
  31. WHO Model List of Essential Medicines, 18. seznam , duben 2013

Související články

externí odkazy