Vitamina K este numită vitamină de coagulare datorită efectului său antihemoragic (hemostatic), care a fost descoperit în 1929 de fiziologul și biochimistul Carl Peter Henrik Dam pe baza sânge studii de coagulare. Vitamina K nu este o substanță uniformă, dar apare în trei variante structurale. Se pot distinge următoarele substanțe din grupul de vitamina K:
- Vitamina K1 - filochinona - care apare în natură.
- Vitamina K2 - menaquinona (MK-n) - care apare în natură.
- Vitamina K3 - 2-metil-1,4-naftoquinonă, menadionă - produs sintetic.
- Vitamina K4 - 2-metil-1,4-naftohidrochinona, menadiol - produs sintetic.
TOATE vitamina K variantele au în comun faptul că sunt derivate din 2-metil-1,4-naftoquinonă. Diferența structurală principală se bazează pe lanțul lateral în poziția C3. În timp ce lanțul lateral lipofil (liposolubil) din vitamina K1 are unul izoprenic nesaturat (cu legătură dublă) și trei unități izoprenice (fără legătură dublă), vitamina K2 are un lanț lateral cu izopren variabil, de obicei 6-10 molecule. Vitamina K3, este de apă-derivat menadion solubil sodiu hidrogen sulfit și vitamina K4 - menadiol diester, cum ar fi menadiol dibutirat - deoarece produsele sintetice nu au un lanț lateral. Cu toate acestea, în organism, are loc atașarea covalentă a patru unități de izopren la poziția C3 a inelului chinoid. Grupul metilic pe inelul quinoid în poziția C2 este responsabil pentru eficacitatea biologică specifică a vitaminei K. Lanțul lateral în poziția C3 al inelului quinoid este gruparea metil. Lanțul lateral în poziția C3, pe de altă parte, determină solubilitatea lipidelor și astfel influențează absorbție (absorbție prin intestin). Conform experienței anterioare, sunt cunoscute aproximativ 100 de chinone cu activitate de vitamina K. Cu toate acestea, numai cele naturale vitamine K1 și K2 au o importanță practică, deoarece vitamina K3 și alte naftochinone pot exercita efecte adverse, uneori toxice (otrăvitoare) [2-4, 9-12, 14, 17].
Sinteză
În timp ce filochinona (vitamina K1) este sintetizată (formată) în cloroplastele (organite celulare capabile de fotosinteză) ale plantelor verzi, unde este implicată în procesul fotosintetic, biosinteza menaquinonei (vitamina K2) este efectuat de diverse intestinale bacterii, cum ar fi Escherichia coli și Lactobacillus acidophilus, care apar în ileonul terminal (inferior intestinului subtire) Şi colon (intestin gros), respectiv. În intestinul uman, până la 50% menaquinonă poate fi sintetizată - dar numai atâta timp cât este fiziologică flora intestinala este prezent. Rezecții intestinale (îndepărtarea chirurgicală a intestinului), boală inflamatorie intestinală (IBD), boala celiaca și alte boli intestinale, precum și terapie cu antibiotice precum cefalosporine, ampicilină și tetracicline, pot afecta în mod semnificativ sinteza menaquinonei. În mod similar, modificările dietetice datorate modificării flora intestinala poate influența sinteza intestinală a vitaminei K2. Măsura în care vitamina K2 sintetizată bacterian contribuie la îndeplinirea cerințelor este controversată. Deoarece, conform experienței experimentale, absorbție rata menaquinonei este destul de mică, se poate presupune că performanța de sinteză a intestinului bacterii aduce doar o contribuție minoră la aprovizionarea cu vitamina K. Observația că nu s-au găsit simptome de deficit de vitamina K la subiecți după o perioadă de cinci săptămâni fără vitamina K dietă, dar că acestea au apărut după 3-4 săptămâni când antibiotice au fost administrate în același timp, susține presupunerea că vitamina K sintetizată enteral (prin intestin) este într-adevăr importantă pentru îndeplinirea cerințelor.
Absorbție
Există diferențe majore între substanțele individuale din grupul de vitamina K în ceea ce privește absorbție. Absorbția alimentară este în principal filochinona. Menaquinona furnizată alimentar (cu alimente) sau sintetizată bacterian joacă un rol subordonat în aprovizionarea cu vitamina K. Ca toate solubile în grăsimi vitamine, vitaminele K1 și K2 sunt absorbite (preluate) în timpul digestiei grăsimilor, adică prezența grăsimilor alimentare ca mijloc de transport lipofil molecule, acizi biliari pentru solubilizare (creșterea solubilității) și formarea micelelor (formarea de margele de transport care fac substanțele liposolubile transportabile în soluție apoasă) și lipazele pancreatice (digestive enzime din pancreas) pentru scindarea vitaminei K legată sau esterificată este necesară pentru o absorbție intestinală optimă (absorbție prin intestin). Vitamine K1 și K2, ca parte a micelelor mixte, ajung la membrana apicală a enterocitelor (celulele epiteliale) ale jejunului (intestinul gol) - filo- și menaquinone furnizate de alimente - și ileon terminal (inferior intestinului subtire) - menaquinona sintetizată bacterian - și sunt interiorizate. În celulă, are loc încorporarea (absorbția) vitaminelor K1 și K2 în chilomicroni (lipoproteine bogate în lipide), care transportă vitaminele lipofile prin limfă în periferic sânge circulaţie. În timp ce vitamina K1 și K2 alimentară (dietetice) sunt absorbite prin transport activ dependent de energie după cinetica de saturație, absorbția vitaminei K2 sintetizate bacterian are loc prin difuzie pasivă. Vitamina K1 este absorbită rapid intestinal (prin intestin) la adulți cu o rată de absorbție între 20 și 80%. La nou-născuți, rata de absorbție a filochinonei este de numai aproximativ 30% din cauza steatoreei fiziologice (scaune grase). biodisponibilitate de vitamine lipofile K1 și K2 depinde de pH-ul din intestin, de tipul și cantitatea de grăsimi alimentare prezente și de prezența acizi biliari și lipazele din pancreas (digestiv enzime din pancreas). PH scăzut și lanț scurt sau mediu saturat acizi grași crește, în timp ce pH-ul ridicat și acizii grași polinesaturați cu lanț lung inhibă absorbția filo- și menaquinonei. Întrucât grăsimile dietetice și acizi biliari necesare pentru absorbție sunt disponibile doar într - o măsură limitată în ileonul distal (secțiunea inferioară a intestinului subtire) Şi colon (intestin gros), unde se sintetizează vitamina K2 bacterii se găsesc, menaquinona bacteriană este absorbită într-o măsură mult mai mică în comparație cu filochinona. Datorită hidrofiliei lor (de apă solubilitate), vitaminele sintetice K3 și K4 și derivații lor solubili în apă (derivați) sunt absorbiți pasiv independent de grăsimile dietetice, bilă acizi, și lipazele pancreatice (digestive enzime din pancreas) atât în intestinul subțire cât și colon (intestin gros) și eliberat direct în fluxul sanguin.
Transportul și distribuția în organism
În timpul transportului la ficat, gratuit acizi grași (FFS) și monogliceridele din chilomicroni sunt eliberate în țesuturile periferice sub acțiunea lipoproteinei lipază (LPL), care se află pe suprafețele celulare și se desparte trigliceride. Prin acest proces, chilomicronii sunt degradați în resturi de chilomicron (resturi de chilomicron cu conținut scăzut de grăsimi), care, mediate de apolipoproteina E (ApoE), se leagă de receptori specifici (situsuri de legare) din ficat. Captarea vitaminelor K1 și K2 în ficat apare prin endocitoză mediată de receptor.Filo și menochinona sunt parțial acumulate în ficat și parțial încorporate în VLDL sintetizat hepatic (în ficat) densitate lipoproteine; lipoproteine care conțin grăsimi cu densitate foarte mică). După eliberarea VLDL în fluxul sanguin, vitaminele absorbite K3 și K4 sunt, de asemenea, legate de VLDL și transportate în țesuturile extrahepatice (în afara ficatului). Organele țintă includ rinichi, glandei suprarenale, plămân, măduvă osoasă, și limfă noduri. Absorbția de vitamina K de către celulele țintă are loc prin lipoproteine lipază (LPL) activitate. Până în prezent, rolul unei menaquinone specifice (MK-4) sintetizat de bacteriile intestinale și originar din organism din filochinonă și menadionă este încă neclar. În pancreas, glandele salivare, creier și sternului o mai mare concentrare de MK-4 ar putea fi găsit decât de filochinonă. Filochinonă concentrare in sânge plasma este influențată atât de conținutul de trigliceride, cât și de polimorfismul ApoE. Creșterea serului de trigliceride concentrare este asociat cu niveluri crescute de filochinone, care se observă mai frecvent odată cu vârsta. Cu toate acestea, adulții cu vârsta ≥ 60 de ani au, de obicei, o stare slabă de vitamina K, dovadă fiind un raport scăzut al filochinonei: trigliceridelor în comparație cu adulții tineri. resturi de chilomicron cu conținut scăzut de grăsimi) de la legarea la receptorii hepatici. Ca urmare, concentrațiile de filochinonă din sânge cresc în plus față de concentrațiile de lipide, sugerând în mod fals o cantitate bună de vitamina K.
Depozitare
Vitaminele naturale K1 și K2 se acumulează predominant în ficat, urmate de glandei suprarenale, rinichi, plămâni, măduvă osoasă, și limfă noduri. Deoarece vitamina K este supusă unei rotații rapide (cifră de afaceri) - aproximativ 24 de ore - capacitatea de stocare a ficatului nu poate decât să pună capăt unei deficit de vitamina timp de aproximativ 1-2 săptămâni. Vitamina K3 este prezentă în ficat doar într-o mică măsură, se distribuie mai rapid în organism în comparație cu filo- și menaquinona naturale și este metabolizată (metabolizată) mai rapid. Rezerva totală de vitamina K din corp este mică, variind de la 70-100 µg și respectiv 155-200 nmol. Studii asupra biodisponibilitate de filo- și menaquinonă la bărbații sănătoși au arătat că, după aportul alimentar de cantități similare de vitamina K1 și K2, concentrația de menaquinonă circulantă a depășit-o pe cea a filochinonei de peste 10 ori. Motivul pentru aceasta este, pe de o parte, relativ scăzut biodisponibilitate de filochinonă din alimente - de 2-5 ori mai mică decât cea a vitaminei K suplimente - datorită legării slabe la cloroplastele vegetale și a eliberării enterice reduse din matricea alimentară. Pe de altă parte, menaquinona are un timp de înjumătățire mai lung decât filochinona și, prin urmare, vitamina K2 este disponibilă pentru țesuturile extrahepatice, cum ar fi oasele, pentru o perioadă mai lungă de timp.
Excreţie
Vitaminele K1 și K2 sunt excretate pe cale renală (prin rinichi) sub formă de glucuronide după glucuronidarea cu peste 50% în bilă cu fecale (scaun) și aproximativ 20% după scurtarea lanțului lateral prin beta-oxidare (degradare oxidativă a acizi grași). În paralel cu filo- și menaquinona, vitamina K3 este, de asemenea, convertită într-o formă excretorie prin procesul de biotransformare. Biotransformarea are loc în multe țesuturi, în special în ficat, și poate fi împărțită în două faze:
- În faza I, vitamina K este hidroxilată (inserarea unei grupări OH) prin sistemul citocromului P-450 pentru a crește solubilitatea.
- În faza II, are loc conjugarea cu substanțe puternic hidrofile (solubile în apă) - în acest scop, acidul glucuronic este transferat în grupul OH de vitamina K inserat anterior cu ajutorul glucuroniltransferazei sau al unei grupări sulfat prin intermediul sulfotransferazei, respectiv
Până în prezent, dintre metaboliții (intermediari) și produsele de excreție ale vitaminei K3, au fost identificați doar 2-metil-1,4-naftohidroquinonă-1,4-diglucuronidă și 2-metil-1,4-hidroxi-1-naftil sulfat , care, spre deosebire de vitamina K1 și K2, sunt eliminate rapid și în mare măsură în urină (~ 70%). Majoritatea metaboliților menadionei nu au fost încă caracterizați.
