Прејди на содржината

Витамин К

Од Википедија — слободната енциклопедија
Витамин К
Класа на лек
Структури на витамин К
Биолошки таргетГама-глутамил карбоксилаза
ATC кодB02BA
Надворешни врски
MeSHD014812
AHFS/Drugs.comMedical Encyclopedia

Витаминот К ― група на структурно слични, липосолубилни витамини кои се потребни за коагулација на крвта (оттаму и „К“ во името) и за контрола на врзувањето на калциумот во коските и другите ткива.[1] Ефектот врз овие ткива го извршува на „Gla протеини“ од страна на ензимот гама-глутамил карбоксилаза кој користи витамин К како кофактор.

Хемиски, семејството на витамини К се состои од 2- метил-1,4-нафтохинон (3-) деривати. Витаминот К вклучува два природни витамини: витамин К1 (филоквинон) и витамин К2 (менахинон).[2] Витаминот К2, пак, се состои од голем број поврзани хемиски подтипови, со различни должини на јаглеродни странични ланци составени од изопреноидни групи на атоми.


Витаминот К1 се создава од растенијата и се наоѓа во најголеми количини во зелениот лиснат зеленчук, бидејќи е директно вклучен во фотосинтезата.[3] Тој е активен како витамин кај животните и ги извршува класичните функции на витаминот К, вклучувајќи ја и неговата активност во производството на протеини за згрутчување на крвта.[3][1] Сите форми на К2 освен МК-4 можат да бидат произведени само од бактерии, кои ги користат за време на анаеробното дишење. Витаминот К3 ( менадион ), синтетичка форма на витамин К, се користел за лекување на витамин недостаток на К, но бидејќи попречува во функцијата на глутатионот, повеќе не се користи на овој начин во човечката исхрана.[1]

Витаминот К1 првенствено доаѓа од растенија, особено од лиснат зелен зеленчук.[3] Мали количини се обезбедуваат од храна од животинско потекло. Витаминот К2 првенствено доаѓа од храна од животинско потекло, а живината и јајцата се многу подобри извори од говедското, свинското или рибата.[4] Еден исклучок од второто е нато, кој се прави од соја ферментирана со бактерии. Тој е богат извор на витамин К2 варијанта МК-7, произведена од бактериите.[3][5]

Авитаминоза на витамин К

[уреди | уреди извор]

Бидејќи витаминот К помага во механизмите за згрутчување на крвта, неговиот недостаток може да доведе до намалено згрутчување на крвта, а во тешки случаи, може да резултира со зголемено крварење и зголемено време на протромбин.[1][6]

Нормалните диети обично не се дефицитарни со витамин К, што укажува дека недостатокот е невообичаен кај здрави деца и возрасни.[2] Исклучок може да бидат доенчињата кои се изложени на зголемен ризик од недостаток без оглед на витаминскиот статус на мајката за време на бременоста и доењето поради слаб пренос на витаминот во плацентата и ниски количини на витамин во мајчиното млеко.[7]

Секундарни недостатоци може да се појават кај луѓе кои консумираат соодветни количини, но имаат состојби на малапсорпција, како што се цистична фиброза или хроничен панкреатит, и кај луѓе кои имаат оштетување или заболување на црниот дроб.[1] Секундарен недостаток на витамин К може да се појави и кај луѓе кои имаат препишан лек антагонист на витамин К, како што е варфарин.[1][2]

Структура

[уреди | уреди извор]
Витамин К 1 (филохинон) – обете форми на витаминот содржат функционален нафтохинонски прстен и алифатичен страничен ланец. Филокинонот има фитилен страничен ланец.
Витамин К 2 (менахинон). Кај менахинонот, страничниот ланец е составен од различен број на изопреноидни остатоци. Најчестиот број на овие остатоци е четири, бидејќи животинските ензими нормално произведуваат менахинон-4 од растителниот филокинон.

Структурата на филоквинонот, витамин К1, е обележана со присуство на фитилен страничен ланец.[6] Витаминот К1 има транс двојна врска одговорна за неговата биолошка активност и два хирални центри на фитил страничниот ланец.[8] Витаминот К1 се појавува како жолта вискозна течност на собна температура поради неговата апсорпција на виолетова светлина во UV-видливите спектри добиени со ултравиолетово-видлива спектроскопија.[9] Структурите на менакиноните, витамин К2, се обележани со полиизопренилскиот страничен ланец присутен во молекулата, кој може да содржи од четири до 13 изопренил единици. MK-4 е најчестата форма.[6] Големата големина на витаминот К1 дава многу различни врвови во масената спектроскопија, од кои повеќето вклучуваат деривати на базата на нафтохинонскиот прстен и алкилскиот страничен ланец.[10]

Примерок од фитоменадион за инјектирање, исто така наречен филоквинон

Конверзија на витамин К1 во витамин К2

[уреди | уреди извор]

Кај животните, MK-4 формата на витамин К2 се произведува со конверзија на витамин К1 во тестисите, панкреасот и артериските ѕидови.[11] Иако главните прашања сè уште се околу биохемискиот пат за оваа трансформација, конверзијата не зависи од цревните бактерии, бидејќи се јавува кај стаорци без микроби[12] и кај парентерално администриран К1 кај стаорци.[13][14] Постојат докази дека конверзијата се одвива со отстранување на фитилната опашка на К1 за да се произведе менадион (исто така познат како витамин К3) како меѓупроизвод, кој потоа се пренилира за да се произведе MK-4.[15]

Физиологија и метаболизам

[уреди | уреди извор]

Кај животните, витаминот К е вклучен во карбоксилацијата на одредени глутаматни остатоци во протеините за формирање на гама-карбоксиглутаматни (Gla) остатоци. Модифицираните остатоци често (но не секогаш) се наоѓаат во специфични протеински домени наречени Gla домени. Gla остатоците обично се вклучени во врзувањето на калциумот и се неопходни за биолошката активност на сите познати Gla протеини.[16]

Откриени се 17 човечки протеини со Gla домени; тие играат клучна улога во регулирањето на три физиолошки процеси:

  • Коагулација на крв: протромбин (фактор II), фактори VII, IX и X, и протеини C, S и Z[17]
  • Метаболизам на коските: остеокалцин и матричен Gla протеин (MGP)
  • Васкуларна биологија: Матрикс Gla протеин, застој на растот – специфичен протеин 6 (Gas6)[18]

Апсорпција

[уреди | уреди извор]

Витаминот К се апсорбира преку јејунумот и илеумот во тенкото црево. За апсорпција се потребни жолчката и панкреасните сокови. Се апсорбира околу 80% кога е во слободна форма, но се намалува кога е присутен во исхрана. На пример, апсорпцијата на витаминот К од кељот и спанаќот – храна за која е утврдено дека содржи голема количина на витамин К – е околу 4% до 17% без оглед на тоа дали се свежи или зготвени.[2]

Биохемија

[уреди | уреди извор]

Функција кај животните

[уреди | уреди извор]
Цикличен механизам на дејство на витамин К

Витаминот К е различно распределен кај животните во зависност од неговиот специфичен хомолог. Витаминот К1 е главно присутен во црниот дроб, срцето и панкреасот, додека МК-4 е подобро застапен во бубрезите, мозокот и панкреасот. Црниот дроб содржи и подолги ланци на хомолог од МК-7 до МК-13.[19]

Функцијата на витаминот К2 во животинската клетка е да додаде функционална група на остаток од глутаматска (Glu) аминокиселина во протеин, за да се формира остаток од гама-карбоксиглутамат (Gla). Присуството на две −COOH (карбоксилна киселина) групи на истиот јаглерод во остатокот од гама-карбоксиглутамат му овозможува да врзува калциумови јони. Врзувањето на калциумови јони на овој начин многу често ја активира функцијата или врзувањето на Gla-протеинските ензими, како што се таканаречените фактори на коагулација зависни од витамин К, дискутирани подолу.[20]

Во клетката, витаминот К учествува во цикличен процес. Витаминот се подложува на електронска редукција до редуцирана форма наречена витамин К хидрохинон (хинол), катализирана од ензимот витамин К епоксид редуктаза (VKOR).[21] Потоа, друг ензим го оксидира витаминот К хидрохинонот за да овозможи карбоксилација на Glu во Gla; овој ензим се нарекува гама-глутамил карбоксилаза[22] или витамин К-зависна карбоксилаза. Реакцијата на карбоксилација продолжува само ако ензимот карбоксилаза е способен истовремено да го оксидира витаминот К хидрохинонот во витамин К епоксид. Се вели дека реакциите на карбоксилација и епоксидација се поврзани. Потоа, епоксидот на витамин К се враќа во витамин К преку VKOR. Редукцијата и последователната реоксидација на витаминот К заедно со карбоксилација на Glu се нарекува циклус на витамин К.[23] Луѓето ретко имаат недостаток на витамин К бидејќи, делумно, витаминот К2 континуирано се рециклира во клетките.[24]

Варфаринот и другите 4-хидроксикумарини го блокираат дејството на VKOR.[25] Ова резултира со намалени концентрации на витамин К и витамин К хидрохинон во ткивата, така што реакцијата на карбоксилација катализирана од глутамил карбоксилазата е неефикасна. Ова резултира со производство на фактори на коагулација со несоодветен број на Gla протеини. Без Gla на амино краевите на овие фактори, тие не можат да се врзат за ендотелот на крвните садови и не можат да ја активираат коагулацијата за да овозможат формирање на згрутчување за време на повреда на ткивото. Бидејќи е невозможно да се предвиди која доза на варфарин ќе го даде посакуваниот степен на супресија на коагулацијата, третманот со варфарин мора внимателно да се следи за да се избегне недоволно дозирање и предозирање.[26]

Функција кај растенијата и цијанобактериите

[уреди | уреди извор]

Витаминот К1 е важна хемикалија во зелените растенија (вклучувајќи ги копнените растенија и зелените алги) и некои видови цијанобактерии, каде што функционира како акцептор на електрони кој пренесува еден електрон во фотосистемот I за време на фотосинтезата.[27] Поради оваа причина, витаминот К1 се наоѓа во големи количини во фотосинтетските ткива на растенијата (зелени лисја и темнозелен лиснат зеленчук како што се зелената салата, кељот и спанаќот),[3] но се јавува во многу помали количини во другите растителни ткива.[4][27]

Истражувања

[уреди | уреди извор]

Остеопороза

[уреди | уреди извор]

Витаминот К е потребен за гама-карбоксилација на остеокалцин во коските.[28] Ризикот од остеопороза, проценет преку густината на коскените минерали и фрактурите, не беше засегнат кај луѓето на терапија со варфарин – антагонист на витамин К.[29] Студиите што испитуваат дали суплементацијата со витамин К го намалува ризикот од фрактури на коските покажаа мешани резултати.[2][28][30][31]

Кардиоваскуларно здравје

[уреди | уреди извор]

Матриксниот Gla протеин е протеин зависен од витамин К кој се наоѓа во коските, но исто така и во меките ткива како што се артериите, каде што се чини дека функционира како протеин против калцификација. Во студиите врз животни, животните на кои им недостасува генот за MGP покажуваат калцификација на артериите и другите меки ткива.[2] Кај луѓето, Кејтеловиот синдром е ретко рецесивно генетско нарушување поврзано со абнормалности во генот што го кодира MGP и се карактеризира со абнормална дифузна калцификација на 'рскавицата.[32] Овие набљудувања доведоа до теорија дека кај луѓето, несоодветно карбоксилираниот MGP, поради нискиот внес на витаминот преку исхраната, може да резултира со зголемен ризик од артериска калцификација и коронарна срцева болест.[2]

Други ефекти

[уреди | уреди извор]

Популациските студии сугерираат дека статусот на витамин К може да има улога во воспалението, функцијата на мозокот, ендокрината функција и антиканцерогениот ефект. За сите овие, нема доволно докази од интервентните испитувања за да се извлечат какви било заклучоци.[2] Опсервациски испитувања покажале дека долготрајната употреба на антагонисти на витамин К како антикоагулантна терапија е поврзана со помала инциденца на рак.[33] Постојат спротивставени прегледи за тоа дали агонистите го намалуваат ризикот од рак на простата.[34][35]

  1. 1 2 3 4 5 6 „Vitamin K“. Corvallis, OR: Micronutrient Information Center, Linus Pauling Institute, Oregon State University. July 2022. Посетено на 4 June 2025.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 BP Marriott; DF Birt; VA Stallings; AA Yates, уред. (2020). „Vitamin K“. Present Knowledge in Nutrition, Eleventh Edition. London, United Kingdom: Academic Press (Elsevier). стр. 137–154. doi:10.1002/9781119946045.ch15. ISBN 978-0-323-66162-1.
  3. 1 2 3 4 5 „Fact Sheet for Health Professionals – Vitamin K“. US National Institutes of Health, Office of Dietary Supplements. 29 March 2021. Посетено на 4 June 2025.
  4. 1 2 „USDA National Nutrient Database for Standard Reference Legacy: Vitamin K“ (PDF). U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. 2018. Архивирано од изворникот (PDF) на 17 October 2020. Посетено на 27 September 2020.
  5. ↑ „Determination of vitamin K composition of fermented food“. Food Chem. 275: 515–522. March 2019. doi:10.1016/j.foodchem.2018.09.136. PMID 30724228.
  6. 1 2 3 Institute of Medicine (US) Panel on Micronutrients (2001). „Vitamin K“. Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. National Academy Press. стр. 162–196. doi:10.17226/10026. ISBN 978-0-309-07279-3. PMID 25057538.
  7. ↑ „Prevention of Vitamin K Deficiency Bleeding in Newborn Infants: A Position Paper by the ESPGHAN Committee on Nutrition“ (PDF). Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition. 63 (1): 123–129. July 2016. doi:10.1097/MPG.0000000000001232. PMID 27050049.
  8. ↑ Berger, TA; Berger, BK (February 2013). „Chromatographic Resolution of 7 of 8 Stereoisomers of Vitamin K1 on an Amylose Stationary Phase Using Supercritical Fluid Chromatography“. Chromatographia. 76 (9–10): 549–552. doi:10.1007/s10337-013-2428-4. ISSN 0009-5893.
  9. ↑ Ewing, DT; Vandenbelt, JM; Kamm, O (November 1939). „The Ultraviolet Absorption of Vitamins K1, K2, and Some Related Compounds“. Journal of Biological Chemistry. 131 (1): 345–356. doi:10.1016/s0021-9258(18)73507-2. ISSN 0021-9258.
  10. ↑ Di Mari, SJ; Supple, JH; Rapoport, H (March 1966). „Mass Spectra of Naphthoquinones. Vitamin K1(20)“. Journal of the American Chemical Society. 88 (6): 1226–1232. doi:10.1021/ja00958a026. ISSN 0002-7863. PMID 5910960.
  11. ↑ „Metabolism and cell biology of vitamin K“. Thrombosis and Haemostasis. 100 (4): 530–547. October 2008. doi:10.1160/TH08-03-0147. PMID 18841274.
  12. ↑ „Conversion of dietary phylloquinone to tissue menaquinone-4 in rats is not dependent on gut bacteria“. The Journal of Nutrition. 128 (2): 220–223. February 1998. doi:10.1093/jn/128.2.220. PMID 9446847.
  13. ↑ „Vitamin K distribution in rat tissues: dietary phylloquinone is a source of tissue menaquinone-4“. The British Journal of Nutrition. 72 (3): 415–425. September 1994. doi:10.1079/BJN19940043. PMID 7947656.
  14. ↑ „Comparative metabolism and requirement of vitamin K in chicks and rats“. The Journal of Nutrition. 122 (12): 2354–2360. December 1992. doi:10.1093/jn/122.12.2354. PMID 1453219.
  15. ↑ „Recent trends in the metabolism and cell biology of vitamin K with special reference to vitamin K cycling and MK-4 biosynthesis“. J Lipid Res. 55 (3): 345–362. March 2014. doi:10.1194/jlr.R045559. PMC 3934721. PMID 24489112.
  16. ↑ „Vitamin K–dependent biosynthesis of gamma-carboxyglutamic acid“. Blood. 93 (6): 1798–1808. March 1999. doi:10.1182/blood.V93.6.1798.406k22_1798_1808. PMID 10068650.
  17. ↑ „Biochemistry and physiology of blood coagulation“. Thrombosis and Haemostasis. 82 (2): 165–174. August 1999. doi:10.1055/s-0037-1615780. PMID 10605701.
  18. ↑ „Gas6 and protein S. Vitamin K–dependent ligands for the Axl receptor tyrosine kinase subfamily“. The FEBS Journal. 273 (23): 5231–5244. December 2006. doi:10.1111/j.1742-4658.2006.05529.x. PMID 17064312.
  19. ↑ Fusaro, M; Mereu, MC; Aghi, A; Iervasi, G; Gallieni, M (May 2017). „Vitamin K and bone“. Clinical Cases in Mineral and Bone Metabolism. 14 (2): 200–206. doi:10.11138/ccmbm/2017.14.1.200. PMC 5726210. PMID 29263734.
  20. ↑ „Gamma-carboxyglutamic acid-rich (GLA) domain (IPR000294) < InterPro < EMBL-EBI“. www.ebi.ac.uk. Посетено на 22 December 2015.
  21. ↑ „Vitamin K epoxide reductase complex subunit 1 (VKORC1): the key protein of the vitamin K cycle“. Antioxidants & Redox Signaling. 8 (3–4): 347–353. 2006. doi:10.1089/ars.2006.8.347. PMID 16677080.
  22. ↑ „The vitamin K–dependent carboxylase“. Thrombosis and Haemostasis. 87 (6): 937–946. June 2002. doi:10.1055/s-0037-1613115. PMID 12083499.
  23. ↑ „The vitamin K cycle“. Journal of Thrombosis and Haemostasis. 3 (8): 1873–1878. August 2005. doi:10.1111/j.1538-7836.2005.01419.x. PMID 16102054.
  24. ↑ Rhéaume-Bleue, Kate (2012). Vitamin K2 and the Calcium Paradox. John Wiley & Sons, Canada. стр. 79. ISBN 978-1-118-06572-3.
  25. ↑ „Mechanism of coumarin action: significance of vitamin K epoxide reductase inhibition“. Biochemistry. 17 (8): 1371–2377. April 1978. doi:10.1021/bi00601a003. PMID 646989.
  26. ↑ „Clinical and genetic determinants of warfarin pharmacokinetics and pharmacodynamics during treatment initiation“. PLOS ONE. 6 (11). November 2011. Bibcode:2011PLoSO...627808G. doi:10.1371/journal.pone.0027808. PMC 3218053. PMID 22114699.
  27. 1 2 „Phylloquinone (Vitamin K1): Occurrence, Biosynthesis and Functions“. Mini Rev Med Chem. 17 (12): 1028–1038. 2017. doi:10.2174/1389557516666160623082714. PMID 27337968.
  28. 1 2 „Vitamin K and bone health“. Journal of Clinical Densitometry (Review). 16 (4): 409–413. 2013. doi:10.1016/j.jocd.2013.08.017. PMID 24090644.
  29. ↑ „A Systematic Review and Meta-analysis of the Association Between Vitamin K Antagonist Use and Fracture“. J Gen Intern Med. 34 (2): 304–311. February 2019. doi:10.1007/s11606-018-4758-2. PMC 6374254. PMID 30511289.
  30. ↑ „Effect of vitamin K on bone mineral density and fractures in adults: an updated systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials“. Osteoporos Int. 30 (8): 1543–1559. August 2019. doi:10.1007/s00198-019-04949-0. PMID 31076817.
  31. ↑ „Vitamin K intake and the risk of fractures: A meta-analysis“. Medicine (Baltimore). 96 (17). April 2017. doi:10.1097/MD.0000000000006725. PMC 5413254. PMID 28445289.
  32. ↑ „Mutations in the gene encoding the human matrix Gla protein cause Keutel syndrome“. Nat. Genet. 21 (1): 142–144. 1999. doi:10.1038/5102. PMID 9916809.
  33. ↑ „Long-Term Vitamin K Antagonists and Cancer Risk: A Systematic Review and Meta-Analysis“. Am. J. Clin. Oncol. 42 (9): 717–724. September 2019. doi:10.1097/COC.0000000000000571. PMID 31313676.
  34. ↑ „Is use of vitamin K antagonists associated with the risk of prostate cancer?: A meta-analysis“. Medicine (Baltimore). 97 (49). December 2018. doi:10.1097/MD.0000000000013489. PMC 6310569. PMID 30544443.
  35. ↑ „Use of vitamin K antagonists and risk of prostate cancer: Meta-analysis and nationwide case-control study“ (PDF). Int. J. Cancer. 144 (7): 1522–1529. April 2019. doi:10.1002/ijc.31886. PMID 30246248. Архивирано од изворникот (PDF) на 17 April 2021. Посетено на 13 October 2020.
Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Витамин_К&oldid=5474971“