W poprzednim artykule pisaliśmy m.in. o działaniu witamin z grupy K, o jej źródłach w codziennej diecie, dziennym zapotrzebowaniu. Zwróciliśmy też uwagę na różnice we wchłanianiu każdej z form witaminy K w jelitach oraz różnych okresach półtrwania w organizmie (zależnie od tego, który to Mk-n). Dzisiaj zajmiemy się rolą witaminy K w leczeniu chorób cywilizacyjnych. Badania na ten temat są w toku, jednak niektóre z nich są bardzo obiecujące. W pewnych schorzeniach dowody na poprawę stanu zdrowia pacjentów, przez uzupełnienie witaminy K, stają się coraz mocniejsze. W innych próby dopiero się zaczynają i wnioski nie są jeszcze wyciągnięte.

Prozdrowotna rola witaminy K w organizmie

Przede wszystkim rola witaminy K polega na tym, że jest kofaktorem enzymu karboksylazy, czyli bez niej niektóre białka nie ulegają procesowi karboksylacji i pozostają nieaktywne, przez co nie spełniają swoich funkcji. Poznano już 17 takich białek. Rola takich, jak białka zaangażowane w proces krzepnięcia, osteokalcyny zaangażowanej w prawidłową budowę tkanki kostnej, czy białka macierzy Gla (MGP) chroniące chrząstkę i naczynia krwionośne przed zwapnieniem jest najlepiej poznana, rola innych dopiero badana.

Rola witaminy K w metabolizmie tkanki kostnej

Najwcześniejsze obserwacje dotyczące wpływu witaminy K na metabolizm tkanki kostnej miały związek ze stosowanymi lekami przeciwzakrzepowymi (warfaryna, acenocumarol). Zauważono wpływ tego leczenia na słabe uwapnienie tkanki kostnej, osteopenię, deformacje szkieletu u dzieci. Idąc tym tropem, odkryto inne białka K zależne, które wpływają na prawidłowe tworzenie się kości. Obecnie już postuluje się rolę witaminy K w prawidłowej budowie tkanki kostnej w kilku różnych mechanizmach:

  1. Osteokalcyna to białko syntetyzowane przez osteoblasty (komórki kościotwórcze). Bez witaminy K osteokalcyna pozostaje nieukarboksylowana i w związku z tym nieaktywna. A jej rolą jest wbudowywanie wapnia do tkanki kostnej. Zmniejsza się więc masa kostna i zwiększa podatność na złamania.
  2. Periostyna to białko, które uczestniczy w pozakomórkowej mineralizacji kości, jest również zależne od witaminy K.
  3. Witamina K jest silnym agonistą receptora SXR (aktywuje go). Przez to działanie promuje syntezę kolagenu w osteoblastach – poprawia jakość tkanki kostnej.
  4. Istnieje teoria, że witamina K działa na poziomie genomu przez aktywację genu Msx2 odpowiedzialnego za różnicowanie osteoblastów z komórek prekursorowych.

Spekuluje się, że witamina K hamuje stan zapalny poprzez bezpośrednie oddziaływanie i zmniejszenie ekspresji genów poszczególnych cytokin, takich jak IL-6 i osteoprotegryna. Podobnie witamina D3 zmniejsza stężenia markerów stanu zapalnego.

Przypuszcza się, że witamina D3 oraz K pełnią rolę ochronną w łagodzeniu stanów zapalnych towarzyszącym schorzeniom, między innymi układu krążenia i tkanki kostnej.

Witamina K2 może być użytecznym dodatkiem do leczenia osteoporozy w połączeniu z witaminą D3 i może wapniem (tu w zależności od wyników badań i stwierdzonego niedoboru wapnia!), rywalizując z terapią bifosfonianami brakiem toksyczności.

W Azji stosuje się syntetyczny Mk4 (menatetrenone) w dawce 45 miligramów na dzień. Mk7 ze względu na mniejsze wymagane dawki jest badany, ale póki co nie ma takiej rekomendacji.

Ogólnie, ze względu na brak toksyczności można przyjąć, że dawka 0,5-1 mikrogramy/kg masy ciała MK7 sprawdza się w profilaktyce (na przykład u kobiet w trakcie i po menopauzie). W chorobach można spróbować zastosować dawkę 2-4 mikrogramy/kg masy ciała. Wyjątek stanowią osoby leczące się antykoagulantami.

Witamina K w prewencji zwapnienia naczyń i chorób sercowo-naczyniowych

Zwapnienie naczyń jest istotnym czynnikiem prowadzącym do rozwoju chorób układu krążenia, takich jak miażdżyca, na skutek redukcji elastyczności ścian naczyń krwionośnych, a tym samym wzrostu ich sztywności i ciśnienia tętniczego.

Wapń może być odkładany w najbardziej wewnętrznej ścianie naczyń i jest to zwykle powiązane ze zmianami miażdżycowymi. Wapń może też odkładać się w środkowej warstwie ścian naczyń – nawet u osób bez miażdżycy, na przykład przy ciężkiej niewydolności nerek, czy cukrzycy.

W ścianach naczyń zidentyfikowano wiele białek typowych dla tkanki kostnej i chrzęstnej, m.in. MGP, czy osteokalcynę. Stwierdza się więc, że proces wapnienia naczyń krwionośnych nie jest bierny, a czynny i przypomina proces wapnienia kości.

Białko MGP jest inhibitorem (hamuje) zwapnienia chrząstek, ścian naczyń i tkanek miękkich. Do jego aktywacji (karboksylacji) wymagana jest witamina K. Lokalny wzrost poziomu jonów wapnia stymuluje jego produkcję, prawdopodobnie jako objaw obrony organizmu. Dlatego też jego poziom wzrasta, na przykład u pacjentów z przewlekłą chorobą nerek, cukrzycą, czy chorobami sercowo-naczyniowymi. Jednak wzrost jego poziomu nie będzie produktywny póki nie zostanie aktywowany przez witaminę, stąd u pacjentów chorych z dodatkowym deficytem witaminy K można stwierdzić wysoki poziom nieukarboksylowanego MGP.

Badania populacyjne wykazały negatywną korelację między spożyciem witaminy K a ryzykiem zwapnienia naczyń i umieralnością z powodu chorób układu krążenia.

Schurgers i wsp. donoszą, że podawanie szczurom dużych dawek witaminy K1 skutkowało nawet cofnięciem się już istniejącego zwapnienia naczyń.

Braam i wsp. wykazali, że dzienna suplementacja filochinonu w ilości 1 mg w połączeniu z witaminą D i minerałami, takimi jak wapń, magnez i cynk, hamowała utratę elastyczności naczyń w porównaniu z placebo oraz grupą otrzymującą tylko witaminę D i minerały.

Jednakże w Rotterdam Study naukowcom udało się stwierdzić statystyczny związek między ryzykiem śmierci z powodu choroby wieńcowej i ryzykiem zwapnienia aorty a spożyciem witaminy K jedynie w przypadku menachinonów.

Geleijnse i wsp. twierdzą, że protekcyjny efekt w nawiązaniu do chorób układu sercowo-naczyniowego posiada tylko witamina K2. Szereg innych badań epidemiologicznych kobiet w wieku przedmenopauzalnym nie wykazało związku między spożyciem witaminy K1 a zwapnieniem w obrębie naczyń, co przemawia za rekomendacją witaminy K2 w prewencji chorób układu krążenia. Jednakże, doustnie podawana witamina K1 może endogennie ulec przekształceniu do MK-4, dając możliwość stosowania również filochinonu w prewencji chorób układu krążenia.

Witamina K i choroby centralnego układu nerwowego

Choroba Alzheimera staje się coraz częstsza i w większości przypadków nie wiąże się z defektem genetycznym. Jednakże wśród osób z wczesną postacią choroby i obciążeniem rodzinnym znaleziono mutacje niektórych genów: najbardziej znanym markerem jest apolipoproteina E(APOE), której allel e4 stanowi wyraźny czynnik ryzyka.

Osoby z e4 APOE charakteryzuje niższy poziom witaminy K we krwi. Można przypuszczać, że istnieje tu związek z aktywnością biochemiczną mózgu. Być może suplementacja witaminy K byłaby dobrym pomysłem w prewencji i dodatkiem do leczenia.

W 2018 roku przeprowadzono badanie kohortowe w grupie dorosłych obywateli Irlandii. Stwierdzono w nim zależność między niskim poziomem wit K w surowicy a pogorszonymi funkcjami poznawczymi oraz zwiększonym stężeniem cytokin prozapalnych. Do badania nie były włączone osoby suplementujące jakąkolwiek witaminę K oraz leczone antykoagulantami- oceniano wyłącznie dowóz tej witaminy w pożywieniu. Badanie to zwraca uwagę na znaczenie podaży filochinonu w diecie jako potencjalnego czynnika ochronnego.
Wykazano ponadto o wiele wyższą koncentrację K2Mk4 niż K1 w mózgu. Poziom Mk4 jest też wyższy wielokrotnie w mózgu niż w surowicy i rośnie po suplementacji witaminą K także w postaci filochinonu.

Witamina K ma wpływ na białka warunkujące prawidłowy rozwój i funkcjonowanie mózgu, na przykład białko Gas6 (przyspiesza wzrost niektórych komórek np. komórek Schwanna i zapobiega apoptozie neuronów). Witamina K ogranicza efekty działania różnych szkodliwych czynników, takich jak zwapnienie naczyń, niedotlenienie i chroni przed apoptozą i nekrozą m.in. po wylewach, zatorach, czy traumatycznych uszkodzeniach tkanki mózgowej.

Uważa się, że podawanie witaminy K pozwala ograniczyć uszkodzenia neuronów i funkcji kognitywnych mózgu w związku z zatorem lub wylewem krwi do mózgu, szczególnie u osób z zaawansowaną miażdżycą i zwapnieniem naczyń, np. tętnicy szyjnej. Wpływa na produkcję sfingolipidów (składnik otoczki mielinowej oraz błon komórkowych).

Antynowotworowe właściwości witaminy K

Pierwsze badania nad antynowotworowym działaniem witaminy K pochodzą z 1947 roku. Istnieje kilka hipotez dotyczących mechanizmu tego działania.

Najbardziej popularna jest teoria wywoływania przez nią stresu oksydacyjnego i przez to niszczenia komórek nowotworowych. Mówi się też o stymulowaniu śmierci lub inhibicji cyklu komórkowego komórek raka.
Z wszystkich form witaminy K to witamina K3 jest najsilniejsza. W niższych stężeniach menadion hamował proliferację komórek rakowych, prawdopodobnie przez blokowanie funkcji oddechowych mitochondriów. W wyższych stężeniach powodował powstanie reaktywnych form tlenu, których zwiększona koncentracja powodowała apoptozę komórek. Zauważono także synergistyczne działanie menadionu z lekami cytostatycznymi. To połączenie dawało dużo lepsze efekty niż pojedyncze substancje.

Zauważono również potencjał połączonych ze sobą witamin C i menadionu. Działały one (bez chemioterapii i radioterapii) przeciwnowotworowo przez wywoływanie stresu oksydacyjnego w komórkach. Dawki użyte przy takiej wspólnej terapii były o wiele niższe niż pojedynczych witamin (10 do 50 razy). Zbadano to dla kilku różnych linii komórkowych. Najbardziej wrażliwa okazała się linia komórek raka płaskonabłonkowego, słabiej raka trzonu macicy czy raka piersi. Rodzaj śmierci wywoływanej w tej reakcji to tzw. autoschizis – zniszczeniu ulega błona komórkowa i cytoplazma, a jądro pozostaje nienaruszone.

Antykancerogenne działanie względem różnych postaci raka (m.in. wątroby, płuc, żołądka i piersi) zaobserwowano również dla witamin K1 i K2.

Większość badaczy bierze pod uwagę witaminę K2, gdyż jest lepiej biodostępna, ma dłuższy okres półtrwania i lepszą dystrybucję tkankową. Badano na przykład przypadki raka prostaty i znaleziono odwrotną korelację między podażą menachinonów i stopniem progresji nowotworów. Była ona silniejsza dla menachinonów pochodzących z produktów fermentowanych z mleka (Mk5-Mk9) niż z mięsa (Mk4)

Z licznych badań wynika, że witamina K2 prowadzi do zahamowania wzrostu, różnicowania oraz sprzyja apoptozie w różnych komórkach raka (np. ludzkich komórek raka jajnika, trzustki). W ciągu ostatnich lat szereg badań wykazało działanie hamujące witaminy K2 na rozwój raka wątroby. W studium klinicznym witamina K2 zapobiegła rozwojowi raka wątroby HCC u kobiet z marskością wątroby.

Podsumowując ..

Możemy śmiało stwierdzić, że witamina K odgrywa poważną rolę w naszym organizmie i warto mieć to na uwadze komponując dietę. Postulowane jest też zwiększenie rekomendowanych dawek ze względu na jej nowo poznane działania i odkryte właściwości menachinonów.

Jeśli chodzi o leczenie, to zwiększanie dawek w celu poprawy stanu tkanki kostnej, chrzęstnej, czy zapobieganie zwapnieniom w grupach ryzyka wydaje się w tej chwili oparte na coraz mocniejszych podstawach. Co do odwracania istniejącego już zwapnienia, nie ma za wielu doniesień (model zwierzęcy) – zawsze lepiej zapobiegać, niż leczyć. Doniesienia o roli witaminy K2 w centralnym układzie nerwowym są na etapie rozważań o prewencji i ewentualnym wspomaganiu leczenia.
Antyrakowe działania witaminy K to głównie badania in vitro, coraz ciekawsze są doniesienia o możliwych mechanizmach działania i synergii z innymi środkami. Stąd jednakże do terapii daleka droga. Nie zawsze obserwacje in vitro udaje się potwierdzić in vivo. Najsilniej działająca formą okazał się menadion, który jest produktem syntetycznym. W tej chwili możemy stwierdzić, że nie ma ustalonych dawek witamin K2 w leczeniu, gdyż potrzeba na to więcej randomizowanych badań. Jakiekolwiek konkretne rekomendacje nie istnieją, ale ze względu na to, że nie opisano hiperwitaminozy K wspomaganie organizmu w chorobach przez racjonalną suplementację można uznać za bezpieczne.

Radioklinika | Alergia - stan wiedzy

Bibliografia:

1) Sato T, Schurgers LJ, Uenishi K „Comparison of menaquinone-4 and menaquinone-7 bioavailability in healthy women”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23140417
2) Presse N, Shatenstein B, Kergoat MJ, Ferland G „Low vitamin K intakes in community-dwelling elders at an early stage of Alzheimer’s disease”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19027415
3) Showalter SL, Wang Z, Costantino CL, Witkiewicz AK, Yeo CJ, Brody JR, Carr BI „Naturally occurring K vitamins inhibit pancreatic cancer cell survival through a caspase-dependent pathway”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19929921
4) Yoshida T, Miyazawa K, Kasuga I, Yokoyama T, Minemura K, Ustumi K, Aoshima M, Ohyashiki K „Apoptosis induction of vitamin K2 in lung carcinoma cell lines: the possibility of vitamin K2 therapy for lung cancer”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12888897
5) Abdel-Rahman MS, Alkady EA, Ahmed S „Menaquinone-7 as a novel pharmacological therapy in the treatment of rheumatoid arthritis: A clinical study”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26073022
6) Ebina K, Shi K, Hirao M, Kaneshiro S, Morimoto T, Koizumi K, Yoshikawa K, Hashimoto J „Vitamin K2 administration is associated with decreased disease activity in patients with rheumatoid arthritis”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23124653
7) Knapen MH, Drummen NE, Smit E, Vermeer C, Theuwissen E „Three-year low-dose menaquinone-7 supplementation helps decrease bone loss in healthy postmenopausal women”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23525894
8) Gerry Kurt Schwalfenberg „Vitamins K1 and K2: The Emerging Group of Vitamins Required for Human Health”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5494092/
9) BarbaraWalther, J Philip Karl, Sarah L Booth, Patrick Boyaval „Menaquinones, Bacteria, and the Food Supply: The Relevance of Dairy and Fermented Food Products to Vitamin K Requirements”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3941825
10) Leon J. Schurgers, Kirsten J. F. Teunissen, Karly Hamulyák, Marjo H. J. Knapen, Hogne Vik and Cees Vermeer „Vitamin K–containing dietary supplements: comparison of synthetic vitamin K1 and natto-derived menaquinone-7”
http://www.bloodjournal.org/content/109/8/3279?sso-checked=true
11) Joline WJ Beulens, Sarah L Booth, Ellen GHM van den Heuvel, Elisabeth Stoecklin, Athanasia Baka, Cees Vermeer „ The role of menaquinones (vitamin K2) in human health”
https://www.cambridge.org/core/journals/british-journal-of-nutrition/article/role-of-menaquinones-vitamin-k2-in-human-health/5B9F317B526629D8BA77B6435F1E5509/core-reader
12) Elke Theuwissen, Egbert Smit, Cees Vermeer „The Role of Vitamin K in Soft-Tissue Calcification”
https://academic.oup.com/advances/article/3/2/166/4557937
13) Geleijnse JM, Vermeer C, Grobbee DE, Schurgers LJ, Knapen MH, van der Meer IM, Hofman A, Witteman JC „Dietary intake of menaquinone is associated with a reduced risk of coronary heart disease: the Rotterdam Study.”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15514282
14) Beulens JW, Bots ML, Atsma F, Bartelink ML, Prokop M, Geleijnse JM, Witteman JC, Grobbee DE, van der Schouvw YT, „High dietary menaquinone intake is associated with reduced coronary calcification.”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18722618
15) Westenfeld R, Krueger T, Schlieper G, Cranenburg EC, Magdeleyns EJ, Heidenreich S, Holzmann S, Vermeer C, Jahnen-Dechent W, Ketteler M, Floege J,Schurgers LJ „Effect of vitamin K2 supplementation on functional vitamin K deficiency in hemodialysis patients: a randomized trial.”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22169620
16) Liv M.Vossen, Leon J. Schurgers, Bernard J. Van Varik, Bas L.J.H. Kietselaer, Cees Vermeer, Johannes G.Meeder, Braim m.Rahel, Yvonne J.M. van Cauteren, Ge A. Hoffland, Roger J.M.W. Rennenberg, Koeen D. Reesink, Peter W. de Leeuw, Abraham A. Kroon „ Menaquinone-7 supplementation to reduce vascular calcification in patients with coronary disease: rationale and study protocol (VitaK-CAC Trial)”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4663571/
17) prof. Iwona Wawer Witamina K: rola w metabolizmie wapnia
http://naukadlazdrowia.pl/witamina-k-rola-w-metabolizmie-wapnia/
18) Justyna Kosińska, Katarzyna Billing-Marczak, Marcin Krotkiewski „Nowopoznana rola witaminy K2 w chorobach cywilizacyjnych”
http://www.czytelniamedyczna.pl/788,nowopoznana-rola-witaminy-k-w-patogenezie-chorlb-cywilizacyjnych.html
19) Katarzyna Maresz Proper calcium use: Vitamin K2 as a promoter of bone and cardiovascular health
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4566462/
20) Johanna M. Geleijnse, Cees Vermeer, Diederick E. Grobbee, Leon J. Schurgers, Marjo H.J. Knapen, Irene M van der Meer, Albert Hofman, Jacqueline C.M. Witteman „Dietary Intake of Menaquinone Is Associated with a Reduced Risk of Coronary Heart Disease: The Rotterdam Study
https://academic.oup.com/jn/article/134/11/3100/4688389
21) U. Grober, M.F. Holick, J.Reichrath, K.Kisters „Vitamin K: an old vitamin in a new perspective”
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.4161/19381972.2014.968490
22) Kiely A.,Ferland G.,Ouliass B, O’Toole P.W., Purtill H., O’Connor E.M. „Vitamin K status and inflammation are associated with cognition in older Irish adults”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30451602
23) van den Heuvel E.G., van Schoor N.M., Vermeer C, Zwijsen R.M., den Heijer M, Comijs H.C., „ Vitamin K Status Is not Associated with Cognitive Decline in Middle Aged Adults
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26482692
24) Aoun M, Makki M, Azar H, Matta H, Chelala DN „High Dephosphorylated-Uncarboxylated MGP in Hemodialysis patients: risk factors and response to vitamin K2, A pre-post intervention clinical trial”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28592319
25) Mansour A.G., Hariri E, Daaboul Y, Korijan S, El Alam A, Protogerou A.D., Kilany H, Karam A, Stephan A, Bahous S.A. „Vitamin K2 supplementation and arterial stiffness among renal transplant recipients-a single-arm, single-center clinical trial”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28756183
26) Ikari Y, Torii S, Shioi A, Okano T. „Impact of menaquinone-4 supplementation on coronary artery calcification and arterial stiffness: an open label single arm study”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27175730
27) Torii S, Ikari Y, Tanabe K, Kakuta T, Hatori M, Shioi A, Okano T. „Plasma phylloquinone, menaquinone-4 and menaquinone-7 levels and coronary artery calcification”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28620475
28) Shea MK, Booth SL, Weiner DE, Brinkley TE, Kanaya AM, Murphy RA, Simonsick EM, Wasel CL, Vermeer C, Kritchevsky SB, „Circulating Vitamin K Is Inversely Associated with Incident Cardiovascular Disease Risk among Those Treated for Hypertension in the Health, Aging, and Body Composition Study (Health ABC)”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28356433

Oceń to:
| Liczba ocen: 3 Średnia: 5

Zapytaj lub skomentuj:

Napisz komentarz
Podaj swoje imię