Vitamin K

De K-vitaminer er en gruppe av vitamin oppløselig nødvendig for post-translasjonelle modifikasjoner av visse proteiner som er involvert i hovedsak i blodkoagulasjon , men også i metabolismen av ben og annet vev. Bruken av bokstaven K kommer fra den tyske koagulasjonen .

De syntetiseres hovedsakelig av bakterier som gjærer visse oster eller planter, tarmbakterier, eller kommer fra mat (spesielt grønne plantemat, fordi de er knyttet til kloroplaster ). Det finnes også i animalsk fett.

De fremmer syntesen av blodkoagulasjonsfaktorer , fiksering av kalsium i beinene, fleksibiliteten i arteriene og den gode tilstanden til blodkar generelt, sener , brusk og annet bindevev . Nye egenskaper har blitt oppdaget mer nylig, for eksempel i kontroll av inflammatoriske tilstander , i celledeling , i cellemigrasjon, i cellespesialisering,  etc.

Annen bruk av dette uttrykket

Begrepet vitamin K blir noen ganger feil brukt for å referere til ketamin , et psykotropisk produkt som ikke har noe å gjøre med dette vitaminet.

De forskjellige formene for vitamin K

Det er tre former for dette vitaminet, som alle tilhører kinonfamilien , fordi de har i sin kjemiske struktur en naftokinon som er nødvendig for elektronoverføringer.

De er preget av karbonkjedens natur som er festet til kinonet. Det er denne "sidekjeden" som bestemmer avviket i de spesielle egenskapene til hver av disse vitaminene:

Betydningen av "sidekjeden"

Når det gjelder menakinon , består sidekjeden av et varierende antall terpenoidenheter .

Denne sidekjeden er alltid lipofil , med lengre kjeder som gir de mest hydrofobe molekylene , og inneholder vanligvis 4 til 14 isoprenenheter . Hos dyr har denne sidekjeden alltid fire isoprener, derav navnet MK-4, mens MK-7 er dominerende i menakinonspekteret som finnes i soyabønner gjæret av bakterien Bacillus subtilis natto , eller natto. Menneskekroppen har enzymer som er i stand til å syntetisere MK-4-formen fra andre isoformer.

Struktur

Alle K-vitaminene har en naftokinon (2-metyl-1-4-naftokinon) kjerne substituert i 3-posisjon; av en fytylkjede (fytomenadion eller vitamin K1) eller av prenylrester (menakinon eller vitamin K2) eller bare substituert med et hydrogen (i tilfelle menadion eller vitamin K3).

Historie, oppdagelse

På slutten av 1920 - tallet studerte en dansk biokjemiker , Carl Peter Henrik Dam , rollen som kolesterol i fôring av kyllinger med en diett med lite fett .

Han bemerker at etter flere ukers diett lider disse dyrene av vedvarende blødninger (selv etter å ha tilsatt kolesterol i dietten). Det er tydelig at i tillegg til kolesterol er et annet stoff med koagulasjonseffekt fjernet fra maten. Denne forbindelsen kalles koagulasjonsvitamin og tildeles bokstaven K (oppdagelsen ble publisert på tysk , språket molekylet ble referert til som K oagulationsvitamin).

I 1936 lyktes Dam med å rense vitamin K fra lucerne, og dets kjemiske syntese ble utført i 1939 av Edward Doisy . Disse to forskerne delte Nobelprisen for medisin i 1943 for sitt arbeid med vitamin K.

Fysiologi

Det ble først forstått at vitamin K var viktig for hemostase , spesielt takket være blodkoagulasjon. Det ble raskt tydelig at den utførte andre viktige biologiske funksjoner, siden mangelen på den førte til visse patofysiologiske problemer, for eksempel hemorragisk sykdom hos den nyfødte , eller avslørte visse av dem, som obstruktiv gulsott og syndromer. Malabsorpsjon .

I 60 år var det ikke mer interesse for "koagulasjonsmolekylet" - emnet syntes å være allment kjent. En ny kunnskap omveltning skjedde om konsekvensene av disse molekylene i ulike metabolske veier i livet og nå nye funn er gjort nesten hvert år, som for vitamin D .

Dermed ble det oppdaget at vitamin K 2er involvert spesielt i hjerte- og skjelett metabolisme , i vekst, proliferasjon og migrering av celler , i deres overlevelse, i apoptose , i fagocytose , i celleadhesjon, i kontroll av den inflammatoriske respons, i spesialisering av celler. Disse funnene viser at dette vitaminet er involvert i mange metabolske prosesser som er essensielle ikke bare for god helse, men for livet. Tallrike studier - spesielt publisert fra 2004 - viser at menakinon er viktig for kardiovaskulær helse .

Dessverre viser studier også at det store flertallet av mennesker som er testet for vitamin K er kronisk mangelfull i vestlige land. Disse manglene kan særlig forklare eller forklare en høy forekomst av tannkaries , osteoporose , inflammatoriske stigningssykdommer, hjerte- og karsykdommer , av kreft / leukemi .

Mennesker med ernæring rik på vitamin K 2har bedre hjerte- og bein- og leddhelse, og bedre forebygging mot kreft og betennelsessykdommer, og til og med mot demens .

Vitamin K er involvert i karboksyleringen av visse proteinrester av glutamater for å danne gammakarboksyglutamatrester . Gamma-karboksyglutamatrester er essensielle for den biologiske aktiviteten til alle kjente gamma-karboksyglutamatproteiner.

For tiden er 14 gammakarboksyglutamatproteiner blitt oppdaget: de spiller en rolle i reguleringen av tre fysiologiske prosesser:

Flere bakterier inkludert Escherichia coli som er tilstede i tykktarmen kan syntetisere vitamin K 2(menakinon), men ikke vitamin K 1. Vi ser overalt nevnt at vitamin K-mangel er sjelden, fordi den syntetiseres av tarmfloraen og denne produksjonen av vitamin K absorberes i tykktarmen. Denne påstanden stammer fra gamle observasjoner: den blir stilt spørsmål ved nyere forskning. Disse resultatene er bekreftet av studier av menneskelige kohorter der et flertall av de testede viste vitamin K-mangel og ufullstendig gammakarboksylering av normalt karboksylerte og aktiverte proteiner i nærvær av en tilstrekkelig mengde vitamin K.

Undersøkelser

Genèves ukentlige "Hebdo Web" ("Genève Home Informations") publiserte 3. desember 2008en artikkel som refererer til japanske forskere og Erasmus- senteret i Nederland. Kort sagt, vitamin K2 eller menakinon stimulerer hormonet osteocalcin , som fikserer kalsium i kroppen. Det aktiverer også MGP-proteinet (Matrix GLA Protein), som fjerner overflødig kalsium . I følge denne artikkelen er natto den beste kilden til vitamin K2, foran miso .

Metabolske funksjoner

De vitamin K 1spiller en viktig rolle i blodkoagulasjon , det er involvert i modning av faktorer:

Den Leveren produserer og lagrer disse faktorene i en inaktiv form. Deres modning er sikret av et enzym ( vitamin K-karboksylase ) hvis kofaktor er hydrokinon , den reduserte formen for vitamin K 1. De glutamiske restene (Glu) av proteinene blir deretter karboksylert til gamma-karboksyglutaminsyrerester (Gla) som har egenskapen til å fiksere kalsium, essensielt for deres aktivitet. På samme måte vitamin K 2tillater binding av kalsium (i form av hydroksyapatitt ) på osteocalcin , et protein som består av bein .

Anti-vitamin K- legemidler (brukt hos pasienter med risiko for trombose ) forhindrer vitamin K-regenerering (dette ved å hemme to enzymer som regenererer vitamin K: epoksydreduktase og NADPH-kinonreduktase). K-vitamin er nødvendig for aktivering av proteiner som spiller en rolle i blodpropp (både for å stimulere og hemme blodpropp). Det deltar også i dannelsen av bein .

Vitamin K er motgift for utilsiktet opptak av rottegift (som rottegift) hos mennesker og kjæledyr.

Vitaminantagonister: Høye doser av vitamin E og A har en "anti-vitamin K" effekt (og kan fremme blødning).

Bidragene

Vitamin K, hos mennesker, kommer hovedsakelig fra matplanter (K1), og fra tarmsyntese av bakterieflora (K2). Behovene til en gjennomsnittlig voksen er 50 til 100  μg / dag.

Den gode fordøyelsesabsorpsjonen av vitamin K krever også nærvær av galle- og bukspyttkjertelsalter . Absorberes med chylomikroner , lagres den og frigjøres av leveren , knytter seg til VLDL (lipoproteiner med veldig lav tetthet) og distribueres til vev av LDL (lipoproteiner med lav tetthet).

Den naturlige konsentrasjonen i plasma er lav (ca. 0,5  μg · l -1 ).

De vitamin K 1, som deltar i koagulering, blir levert av mat. Det finnes spesielt i grønne grønnsaker ( brokkoli , kål , spinat , salat ), orvale ( Salvia sclarea L.) og i soyabønneolje .

Mye av det eksterne vitamin K 2- inntaket, som deltar i forbening , kommer fra bakterier som gjærer matvarer, som surkål og gamle gjærede oster. Dette vitaminet finnes også i lever , melk , fermenterte oster ( ugjærede oster inneholder noe vitamin MK-4 fra melk), yoghurt og fiskerogn .

Her er en liste over matvarer med vitamin K 2-innhold, uttrykt i mikrogram per 100 gram mat:

Fett fra dyr som har konsentrert dette vitaminet K 2er derfor en av kildene til vitamin K; det er litt av det i eggeplommen og i kjøttet. Fettlever og organkjøtt, beinmarg , hjerner og fiskeegg inneholder mye av det.

Gamle gjærede oster (hvis forbruk må være begrenset på grunn av kardiovaskulær risiko) inneholder store mengder av det.

Fermenterte vegetabilske proteiner ( f.eks: Nattō ) inneholder mye av det.

K-vitaminkravene, ideelt inntak 120  μg / dag hos voksne, er i teorien dekket av dietten, men studier viser at dette bare gjelder i en kant av befolkningen som er studert, spesielt hos personer som bruker fermentert mat.

Vitamin K-mangel

Den mangel avansert vitamin K kan føre

Tilstrekkelig inntak av disse vitaminene, spesielt K 2- formener viktig for å motvirke sykdommene som for tiden statistisk sett er de mest dødelige; hjerte- og karsykdommer, kreft og inflammatoriske og autoimmune sykdommer.

Farmasøytisk bruk

Vitamin K1 er den mest brukte medisinen:

Det er en del av listen over viktige medisiner fra Verdens helseorganisasjon (listen oppdatert iApril 2013)

Merknader og referanser

  1. Eksempel: Arhemapectin i oral oppløsning har ikke blitt markedsført siden 1986, og Cepevit K i tabletter har ikke blitt markedsført siden 1996 (kilde: University of Rennes, Ménadione, enteral route (bivirkninger) , konsultert 2012-11-21
  2. Alan D. MacNicoll & J. Erica Gill (1993), K3-vitamin i fôr: antidotale effekter i antistollingsresistente rotter og mus i fangenskap The Journal of Wildlife Management; Flygning. 57, nr. 4 (okt. 1993), s.  835-841  ; Publisert av: Allen Press stabil URL: https://www.jstor.org/stable/3809086 ( sammendrag )
  3. Menadion-natriumbisulfitt (eller MSB ); forløper for vitamin K3
  4. AV Rama Rao, K. Ravichandran, SB David, Sujata Ranade (1985), menadion natrium bisulfitt: en lovende plantevekstregulator - Plantevekst Regulation, 1985, bind 3, utgave 2, s.  111-118 ( Sammendrag av springer )
  5. (in) Mr Komai, H. Shirakawa "  K-vitamin metabolisme. Menaquinone-4 (MK-4) dannelse fra inntatt VK-analoger og dens sterke forhold til benfunksjon  ”, i Clin Calcium , november 2007, 17 (11), 1663-1672.
  6. (i) Y Suhara, A. Wada, Y. Tachibana, Watanabe, K. Nakamura, K. Nakagawa, T. Okano, "  Struktur-aktivitetsforhold i konvertering av vitamin K-analoger til menakinon-4. Substrater som er essensielle for syntesen av menakinon-4 i dyrkede humane cellelinjer.  ”I Bioorg Med Chem. , Mai 2010, 18 (9), 3116-3124 .
  7. Geleijnse JM et al. Diettinntak av menakinon er assosiert med redusert risiko for koronar hjertesykdom: Rotterdam-studien. The American Society for Nutritional Sciences J. Nutr. 134: 3100-3105 , november 2004.
  8. Fusaro M, Crepaldi G, Maggi S, Galli F, D'Angelo A, Calò L, Giannini S, Miozzo D, Gallieni M. Vitamin K, beinbrudd og vaskulær forkalkning ved kronisk nyresykdom: et viktig, men dårlig studert forhold . J Endocrinol Invest. 16. november 2010.
  9. Sato Y. Clin Kalsium. [Demens og brudd]. (Artikkel på japansk). 2010-09; 20 (9): 1379-84.
  10. Furie B, Bouchard BA, Furie BC. Vitamin K-avhengig biosyntese av gamma-karboksyglutaminsyre. Blood , 1999, 93 (6): 1798-808. Anmeldelse
  11. Mann KG. Biokjemi og fysiologi av blodkoagulasjon. Trombose og hemostase , 1999, 82 (2): 165-74. Anmeldelse. PMID 10605701
  12. Pris PA. Rollen av vitamin-K-avhengige proteiner i beinmetabolisme , Årlig gjennomgang av ernæring , 1988, 8: 565-83. Anmeldelse. PMID 3060178
  13. Berkner KL, Runge KW. Fysiologien til vitamin K-nutritt og vitamin K-avhengig proteinfunksjon i aterosklerose, Journal of Thrombosis and Haemostasis , 2004, 2 (12): 2118-32. Anmeldelse
  14. Bentley, R, Meganathan, R., Biosyntese av vitamin K (menakinon) i bakterier, bakteriologiske anmeldelser , 1982, 46 (3): 241-280. Anmeldelse.
  15. Groenen-van Dooren MM et al. ”Biotilgjengelighet av fylokinon og menakinoner etter oral og kolorektal administrering i vitamin K-mangelfulle rotter”. Biochem Pharmacol . 1995 7. september; 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. Menakinoninntak med høyt kosthold er assosiert med redusert koronar forkalkning. Åreforkalkning . 2009 apr; 203 (2): 489-93.
  17. Nimptsch K, Rohrmann S, Kaaks R, Linseisen J. Dietary vitamin K inntak i forhold til kreftforekomst og dødelighet: Resultatene fra Heidelberg kohort av den europeiske Prospective undersøkelse i Cancer and Nutrition (EPIC-Heidelberg). Am J Clin Nutr. 2010 mai; 91 (5): 1348-58. Epub 2010 24. mars.
  18. "Nye vitamin K2 bekjemper vaskulær forkalkning og osteoporose!"
  19. Pharmacorama, Drugs modifying the synthese of coagulation factors , konsultert 2012-11-21
  20. Iguchi T, Miyazawa K, Asada M, Gotoh A, Mizutani S, Ohyashiki K. Kombinert behandling av leukemiceller med vitamin K 2og 1alpha, 25-dihydroxy vitamin D3 forbedrer monocytisk differensiering sammen med å bli resistent mot apoptose ved induksjon av cytoplasmatisk p21CIP1. Int J Oncol. 2005 okt; 27 (4): 893-900.
  21. (in) Shibayama-Imazu T, T Aiuchi, K. Nakaya "Vitamin K2-mediert apoptose i kreftceller: rolle mitokondrie transmembranpotensial" Vitam Horm. 2008; 78: 211-26. PMID 18374196
  22. (in) Takami A, Nakao S, Ontachi Y, Yamauchi H, Matsuda T. "Vellykket terapi av myelodysplastisk syndrom med menatetrenon , en vitamin K2-analog" 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. "Apoptose induksjon av vitamin K 2lungekarsinomcellelinjer: muligheten for vitamin K 2terapi for lungekreft » Int J Oncol. 2003 september; 23 (3): 627-32. PMID 12888897
  24. (in) Mizuta T, Ozaki I. "Hepatocellular carcinoma and vitamin K" Vitam Horm. 2008; 78: 435-42. PMID 18374204
  25. (no) Amalia H, Sasaki R, Suzuki Y, Y Demizu, Bito T, Nishimura H, Okamoto Y, Yoshida K, Miyawaki A, Kawabe T, Mizushina Y, K. Sugimura "Vitamin K2-avledede forbindelser Induserer veksthemming radioresistante kreftceller ” Kobe J Med Sci. 2010 28. september; 56 (2): E38-49. PMID 21063145
  26. (in) Nimptsch K Rohrmann S, Linseisen J. "Kostinntak av vitamin K og risiko for prostatakreft i Heidelberg-kohorten av European Prospective Investigation in Cancer and Nutrition (EPIC-Heidelberg)" Am J Clin Nutr. 2008 apr; 87 (4): 985-92. PMID 18400723
  27. (no) Li J, Lin JC, Wang H, Peterson JW, Furie BC, Furie B Booth SL, Volpe JJ, Rosenberg PA. “Ny rolle vitamin K for å forhindre oksidativ skade på utvikling av oligodendrocytter og nevroner” J Neurosci. 2003 2. juli; 23 (13): 5816-26. PMID 12843286
  28. Iwamoto J, Seki A, Sato Y, Matsumoto H, Takeda T, Yeh JK. K-vitamin (2) forhindrer hyperglykemi og kanselløs osteopeni hos rotter med streptozotocin-indusert type 1-diabetes. Calcif Tissue Int. 2010 7. des.
  29. Horiuchi T, Kazama H, Araki A, Inoue J, Hosoi T, Onouchi T, Mizuno S, Ito H, Orimo H. Nedsatt gamma-karboksylering av osteocalcin hos eldre kvinner med type II diabetes mellitus: sammenhengen mellom økning i underkarboxylert osteocalcin-nivå lav bentetthet. 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 demper lipopolysakkarid-fremkalt akutt lungeskade ved inhibering av nukleær faktor-kappaB aktivering. Clin Exp Immunol. 2010 mai; 160 (2): 283-92. Epub 2009 17. des.
  31. WHO-modelliste over essensielle medisiner, 18. liste , april 2013

Relaterte artikler

Eksterne linker