Вітамін К та його функції в організмі PZ - Pharmazeutische Zeitung
АПТЕКА
Відомо, що вітамін К важливий для згортання крові, і, якщо його не вистачає, схильність до кровотечі збільшується. Пізніші роботи тепер також вказують на вплив на зовсім іншу функціональну область - метаболізм кісток.
В організмі вітамін К відповідає за синтез факторів згортання крові II, VII, IX і X, а також білків С і S в печінці. Вітамін К функціонує як кофактор у синтезі гамма-карбоксиглутамінової кислоти з глутамінової кислоти, що важливо для згаданих білків, оскільки він впливає на зв'язування кальцію, важливого для згортання крові.
Через цю важливу функцію нестача вітаміну К може призвести до гіпотромбінемії та посилення кровотечі (2). Однак первинний дефіцит вітаміну К рідкісний у дорослих. Однак за певних умов недостатнє всмоктування з кишечника або недостатнє використання в організмі може призвести до симптомів дефіциту вітаміну К (кровотеча). Фактори, що сприяють дефіциту, включають побічні ефекти деяких ліків (наприклад, антибіотиків), порушення всмоктування жиру та захворювання печінки. Внутрішні кровотечі у новонароджених, спричинені дефіцитом вітаміну К, в основному зумовлені низьким вмістом вітаміну в плаценті та низьким запасом організму новонароджених, а також відносно низьким вмістом вітаміну К у грудному молоці (2). Отже, дитина отримує 1 мг/кг вітаміну К внутрішньом’язово на 1-й та 2-й день життя (17).
Інгібування ендогенної функції вітаміну К шляхом введення антагоністів вітаміну К (кумаринів), ефект яких може бути зворотний за допомогою високих доз вітаміну К, має фармакологічне значення. Наприклад, після прийому високих доз кумарину 5-10 мг вітаміну К1 вводять всередину при кровотечах, які потребують лікування. У разі кровотечі, що загрожує життю, слід вводити від 10 до 20 мг вітаміну К1 повільно внутрішньовенно.
Що стосується рекомендацій щодо харчування для пацієнтів, які отримують похідні кумарину, Німецьке товариство харчування (DGE) радить у консультативній практиці DGE 04/2001: «Пацієнтам, які перебувають на антикоагулянтній терапії, не потрібно дотримуватися якоїсь певної дієти чи дієти. Застосовуються рекомендації DGE щодо різноманітної та повноцінної дієти. Не слід уникати їжі, багатої вітаміном К. “(3). Йдеться про стабільне надходження вітаміну К (16). Ця рекомендація також стосується будь-яких дієтичних добавок, які можуть містити вітамін К, які можуть приймати пацієнти. При необхідності, купуючи такі харчові добавки, що містять вітамін K, пацієнту можна повідомити про додатковий прийом вітаміну K, який буде відбуватися разом з ними.
Вітамін К Під вітаміном К розуміють похідні 2-метилнафтохінону (1, 4). Відповідно до бічних ланцюгів у положенні 3 розрізняють вітаміни К1, К2 та К3. Оскільки це хімічно споріднені сполуки з якісно однаковим біологічним вітамінним ефектом, їх відносять до вітамерів. Вітамін К1 (фітоменандіон) виробляється рослинами, і його особливо багато у видах капусти (табл. 1). Фізіологічним вітаміном К є менахінон (К2), який виробляється деякими грампозитивними бактеріями. Це доступно для організму, коли ці бактерії колонізують дистальний відділ тонкої кишки та товстий кишечник. Вітамін К2 можна замінити фітоменадіоном (К1), оскільки фітильний залишок фітоменадіона відщеплюється кишковою бактеріальною флорою людини, і саме так утворюється менадіон. Це частково перетворюється в менахіон (К3) в організмі. Тіло ліпофільного менадіону є біологічно ефективним.
Функції в метаболізмі кісток
У нещодавно опублікованій статті японські автори (8) показали, що вітамін К збільшує щільність кісткової тканини молодих самок щурів, у раціоні яких був нормальний або знижений вміст кальцію. Інші експерименти на тваринах також показали, що вітамін К регулює кістковий метаболізм (9, 10). Кілька епідеміологічних та клінічних публікацій свідчать про те, що вітамін К важливий для метаболізму кісток. Наприклад, дослідження, в якому взяли участь понад 70 000 жінок, показало, що існує значно менший ризик перелому шийки стегна за умови достатнього споживання вітаміну К у раціоні (5).
Вміст вітаміну К у різних продуктах харчування (модифіковано за Biesalski 1999 [14])
Їжа Вміст вітаміну К (мкг/100г) М'ясо (без жиру) Курка 300 Яловичина 210 овочі Цвітна капуста 300 брюссельська капуста 570 Квашена капуста 1540 Шпинат 350
Крім того, у плацебо-контрольованому дослідженні вітаміну К у 39 хворих на остеопороз, збільшення щільності кісток було досягнуто протягом 24 тижнів (6). Цей ефект також був продемонстрований у найкращих спортсменок (7).
В умовах невагомості в космічних подорожах - а також тривалого постільного режиму - відбувається зменшення кісткової маси. В астронавтів введення вітаміну К вдалося майже нормалізувати порушення кісткового метаболізму, що розвинулися під час космічних подорожей, до початкових значень (1, 11).
Вирішальне значення для цих ефектів має взаємодія вітаміну К з білками кісткового метаболізму, такими як остеокальцин (негативний регулятор формування кісткової тканини), білок матриці Gla (інгібітор кальцифікації) та вже згаданий білок S. Остеокальцин вважається маркером формування та реконструкції кісток. Як і білки згортання крові, остеокальцин бере участь у регуляції обміну кальцію, перетворюючи залишки глутамінової кислоти в гамма-карбоксиглутамінову кислоту. Під впливом вітамін K-залежного остеокальцину білки матриксу карбоксилюються, які з високою спорідненістю пов'язують кальцій і таким чином забезпечують мінералізацію кістки. Тому остеокальцин важливий для утворення мінералізованого кісткового матриксу.
Крім того, обговорюється також роль вітаміну в опосередкуванні резорбції кісток, оскільки концентрація остоекальцину у самок овець значно нижча, ніж у самців, що узгоджується із підвищеним ризиком розвитку остеопорозу у жінок (12). Дослідження показали, що «недостатньо карбоксильований» остеокальцин (тобто менш функціональний) зростає із збільшенням віку у жінок, і цей процес корелює зі зменшенням щільності кісткової тканини, розвитком остеопорозу та ризиком переломів.
Концентрація остеокальцину знижується у невагомості. Прийом вітаміну К зміг нормалізувати ступінь карбоксилювання в значній мірі знову-таки у вищезазначених дослідженнях на космонавтах (1).
Вітамін K проти вітаміну D.
На відміну від вітаміну К, давно відомо, що вітамін D впливає на метаболізм кісток. Ефект вітаміну D3 (або продуктів його гідроксилювання) заснований на тому, що він разом з паратгормоном відповідає за підтримку фізіологічної концентрації кальцію в крові. Це відбувається завдяки взаємодії різних активних компонентів: з одного боку, шляхом збільшення всмоктування кальцію з кишечника, з іншого боку, впливаючи на реабсорбцію кальцію в ниркових канальцях, крім того, стимулюючи активність остеокластів з отриманою в результаті мобілізацією кальцію з кісток (13, 4). Незважаючи на цей стимулюючий вплив вітаміну D на активність остеокластів, яка деградує кістки, це призводить до загального збільшення формування кісток, оскільки остеобластируюча активність остеобластів пов'язана з достатнім рівнем кальцію в крові, що забезпечується трьома активними компонентами, згаданими вище.
Після зв’язування з цитозольним рецептором комплекс стимулює утворення білків у ядрі клітини, які беруть участь у транспорті кальцію та метаболізмі кальцію. Існує велика, надійна література про взаємозв’язок між дефіцитом вітаміну D та порушеннями метаболізму кісток. Споживання кальцію та вітаміну D при остеопорозі зараз вважається базовою терапією (15).
Відомо, що кальцій і вітамін D сприятливо впливають на метаболізм кісток. Але інші вітаміни, перш за все вітамін К, позитивно впливають на кістки. Існують численні епідеміологічні, клінічні та експериментальні дані щодо вітаміну К та його впливу на метаболізм кісток. Досі немає досліджень, які б вивчали точний взаємозв’язок дози та прийому добавок вітаміну К.
Безперечно, що кістковий білок остеокальцин потребує вітаміну К для мінералізації кісток, щоб його можна було перетворити у функціонально ефективну форму - гамма-карбоксильований остеокальцин. Ці гамма-карбоксильовані глутаматні будівельні блоки (залишки Gla) можуть зв’язувати кальцій, що є важливою передумовою нормального метаболізму кісток і, отже, достатньої щільності кісткової тканини та стійкості кістки. На цьому тлі вітамін К рекомендується підтримувати регуляцію мінералізації кісток. Для цього на ринку існують монопрепарати вітаміну К, а також вітамін К у поєднанні з вітаміном D та кальцієм. Вони корисні, коли збалансована і повноцінна дієта не забезпечує достатнього споживання.
Література від авторів
Для авторів:
Ульріка Хінкель
Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & Co. KG
Вулиця Бінгера 173
Поштова скринька 3346-01-11
55216 Інгельхайм-на-Рейні