згортанню

Вітамін К, поза згортанням
Вторинна або субклінічна нестача вітаміну К може бути основним фактором ризику прискореної втрати кісткової тканини, кальцифікації судин та раку.

Оскільки датський вчений Генрік Дам та його співробітники виявили в 1929 р., Що у курей, позбавлених жирної дієти, спостерігався затримка часу згортання крові, анемія та кровотечі (1), до публікації про інгібуючу дію вітаміну К2 на кілька клітинних ліній гепатоцелюлярної карциноми ( 2), цікавий шлях пішов.

Досліджуючи роль дієтичного холестерину у годуванні курей з нежирною дієтою, було встановлено, що ці тварини страждали частими кровотечами, якщо будь-яка жирна їжа була радикально ліквідована. Цю ситуацію не змінило додавання до раціону холестерину, тому почали думати, що в звичайному раціоні цих тварин повинна бути інша сполука, яка запобігає кровотечам.

Після багаторічних досліджень (1929-1935) у насінні конопель та листі люцерни був виявлений фактор, який запобігав кровотечам, і Дам вирішив назвати це вітаміном коагуляції (Коагуляція): був виявлений вітамін К. Вітамін К був виявлений у різних овочах та у печінці певних тварин.

У 1938 р. Також було продемонстровано, як вітамін К може утворюватися на рівні кишечника під дією нашої бактеріальної флори (3). Робота Едварда А. Дуазі над синтезом вітаміну К та визначенням його хімічної структури призвела до того, що він разом з Карлом Пітером Хенріком Дам отримав Нобелівську премію в 1943 році (4).

У 1974 році дві паралельні дослідницькі групи (5,6) виявили, що протромбін (важливий фактор згортання крові) містить незвичайну амінокислоту γ-карбокси глутамінову кислоту (Gla), наявність якої є необхідною для функціональності вітаміну К.

У випадку протромбіну людини є 10 залишків Gla. Це призвело до розуміння того, як вітамін К може сприяти активації факторів згортання крові.

Матричний білок Gla (MGP) (7) містить 5 залишків амінокислоти Gla, де пов’язане зв’язування Ca2 + та його залежність від вітаміну K.

У людини виявлено 17 білків, що містять Gla. Залежні від вітаміну К білки (ВКПД) містяться в різних тканинах, переважно в кістках та артеріях, і як загальна характеристика вони мають амінокислоту (Glu), яка ферментативно трансформується (до Gla) за допомогою вітаміну К через пост -трансляційне карбоксилювання.

Роль кісткового білка Gla (остеокальцин) та матричного білка Gla полягає у зв’язуванні позитивного заряду кальцію для зв’язування для зміцнення кісток та очищення стінок артеріальних судин від відкладень кальцію відповідно. Так само коагуляційні білки повинні зв'язуватися з кальцієм, щоб брати участь у каскаді згортання. Таким чином, вітамін К є загальним ланкою між кісткою, судинними білками та системою згортання крові.

Однією з причин того, що вітамін К рідко відчуває дефіцит у раціоні людини, є те, що вітамін постійно переробляється в наших клітинах. Однак було помічено, що харчові потреби дієти з вітаміном К для синтезу факторів згортання крові набагато нижчі, ніж для решти білків Gla. Цей факт лежить в основі теорії сортування (8).

Ця теорія постулює, що під час еволюції живі організми розробили системи, що забезпечують переважний транспорт вітамінів та мікроелементів до важливих тканин для профілактики первинних дефіцитних захворювань. Оскільки кровотеча є основною і найсерйознішою загрозою дефіциту вітаміну К, коли вітамін К потрапляє в наш кровотік, він переважно транспортується до печінки, місця, де синтезуються фактори згортання крові. Тільки після виконання цієї функції надлишок вітаміну К транспортується до позапечінкових тканин.

Це було б виправданням того, чому вторинна (або субклінічна) недостатність вітаміну К буде більшим фактором ризику прискореної втрати кісткової тканини, кальцифікації судин та раку (9,10).

ВКПД вимагають карбоксилювання, щоб бути біологічно активними. Хоча певні фактори, що беруть участь у згортанні, є найвідомішими ВКПД, існують і інші, такі як: матричний білок Gla (MGP), кістковий білок Gla або остеоклацин (неколагеновий білок, який найбільш поширений у кістці), білок Gas6 або періостин, з важливими функції.

Білок Газ-6 впливає на рух і апоптоз гладком'язової клітини судин, його багато в нервовій системі, серці, легенях, шлунку, нирках і хрящах. Це фактор, що регулює ріст клітини, із сигнальною діяльністю клітини. Він активує тирозинкіназу рецептора Axl, стимулюючи проліферацію клітин або запобігаючи апоптозу (11). Він також відіграє важливу роль у розвитку нервової системи, процесі старіння та регуляції вродженої імунної відповіді (12).

Мінералізація м’яких тканин - це ненормальний процес, який відбувається в будь-якій тканині організму і може збільшити захворюваність та смертність. Білки, що залежать від вітаміну К, відіграють вирішальну роль у цих процесах; Кілька досліджень припустили, що інші білки VKDP також можуть брати участь у патологіях кальцифікації м'яких тканин (13).

Вітамін К1 утворюється в рослинах, і важливими джерелами нашого раціону є зелені листові овочі, такі як шпинат, брокколі, брюссельська капуста та капуста. Він міститься в хлоропластах, де він є частиною електронно-транспортної системи, і близько 90% загального вітаміну К у західній дієті складається з К1.

Менахінони (крім МК-4) мають мікробне походження, і відносно високі концентрації містяться лише в деяких продуктах харчування. Натто - традиційна японська їжа, виготовлена ​​з ферментованої сої; Bacillus subtilis natto - джерело вітаміну К2 (майже виключно МК-7) у цій їжі, який може містити до 1100 мкг К2 на 100 грамів їжі. Сильний смак натто високо цінується в Японії, але не в західних суспільствах.

Іншими бактеріями, що виробляють вітаміни К2, є молочнокислі бактерії (МК-8 та МК-9) та пропіоновокислі бактерії (переважно МК-10). Обидва штами використовуються для виробництва сиру та сиру, які є найбагатшими джерелами вітаміну К2 в Європі та Північній Америці. Невеликі кількості МК-4 також можна отримати з продуктів тваринного походження, таких як м'ясо та яєчний жовток.

MK-4 походить від менадіону (2-метилнафтохінону), який додається в їжу тваринного походження і який перетворюється в MK-4 після всмоктування в кров. Також повідомляється, що такі види, як підошва та вугор, містять невелику кількість вітамінів k2 через велику кількість органічного матеріалу, що потрапляє в їх їжу, та їх бактеріальне розкладання (14).

У 2004 р. Було опубліковано "Ротердамське дослідження", яке аналізує серцево-судинний ризик шляхом порівняння споживання філлохінону та менахінону та робить висновок, що відносний ризик смертності від ішемічної хвороби серця через кальцифікації аорти зменшився за рахунок прийому менахінону, також зменшуючи смертність від інших причин і що споживання філлохінону не було пов'язане з цими результатами (15).

Накопичувальні дані свідчать про необхідність достатнього споживання вітаміну К для оптимального здоров’я кісток та судин. В даний час природний менахінон 7 (МК-7) позиціонує себе як одну з найбільш біодоступних та біоактивних форм вітаміну К (16).

У той час як K1 та MK-4 зазвичай мають дуже короткий період напіввиведення, довголанцюгові менахінони MK-7 та MK-9 характеризуються періодами напіввиведення в кілька днів (17).

На всмоктування вітамінів К у кишечнику суттєво впливає введена харчова матриця. Наприклад, вітамін К1 міцно зв’язується з хлоропластами зелених овочів, з яких він майже не виділяється в травному тракті. Це поглинання може бути подвоєне одночасним прийомом жирної їжі (18). Нестача дієти, мальабсорбція жиру, посилена екскреція жиру, наявність антагоністів, проблеми з функцією підшлункової залози та жовчовивідних шляхів, а також захворювання печінки призводять до меншої доступності вітаміну К.

Прийом натто може допомогти запобігти втраті кісткової маси у жінок в постменопаузі через вплив МК-7 або більшу біодоступність ізофлавонів, яких більше в натто, ніж у інших продуктах на основі сої (19).

На додаток до розладів кісток та судин, вітамін К пробуджує інтерес до інших областей, таких як рак та нейродегенеративні розлади. Дієтичне споживання менахінонів (що визначається споживанням сиру) пов'язане з меншою смертністю від раку та меншою частотою ракових захворювань загалом (20).

В даний час встановлена ​​RDA для вітаміну K становить 75 мкг. (РД 930/1992 про маркування харчових властивостей та тих, що передбачені новою Директивою 2008/100/ЄС); 45 мкг/день МК-7 виявилося достатнім для активації білків, необхідних для здоров’я кісток та судин.