Witamina K, nazywana witaminą koagulacji, została odkryta w latach 30. XX wieku i uznana za kluczowy czynnik w procesach krzepnięcia krwi w wątrobie. Na przestrzeni lat i na podstawie szeregu badań wykazano jednak, że jej rola nie ogranicza się wyłącznie do utrzymania homeostazy krwi, ale wykazuje także działanie wobec tkanek zlokalizowanych w całym ustroju. Dane naukowe wskazują, że jej niedobór może zwiększać ryzyko rozwoju miażdżycy, choroby Alzheimera, niektórych nowotworów, a także osteoporozy [1].
Witamina K jest rodziną związków chemicznych o podobnej strukturze zaliczanych do witamin rozpuszczalnych w tłuszczach. Wyróżnia się tutaj witaminę K1 (filochinon, który występuje powszechnie w surowcach roślinnych) oraz K2 (określaną jako menachinon, MK, rozpowszechniony w produktach fermentowanych i odzwierzęcych) [2]. Źródła pokarmowe dla witaminy K1 i K2 przedstawiono w tabeli 1.
Witamina K1 jest dominującą formą witaminy K występującą w diecie. Możemy ją znaleźć przede wszystkim w zielonych warzywach i roślinnym chlorofilu, podczas gdy menachinon syntetyzowany jest przez bakterie i powszechnie występuje w fermentowanych produktach spożywczych. Odpowiednie spożycie witaminy K według zaleceń WHO powinno wynosić 65 mcg/dzień dla mężczyzn i 55 mcg/dzień dla kobiet. Jako że spożycie witaminy K2 stanowi niewielką część całkowitego spożycia witaminy K, coraz częściej przedmiotem badań staje się suplementacja diety witaminą K2 w kontekście wyrównywania jej dziennego spożycia i poprawy ogólnego stanu zdrowia [2].
Tabela 1. Rozpowszechnienie witaminy K1 i K2 w pokarmach [2, 3]
Witamina K2 | Witamina K1 |
pokarmy fermentowane (natto, kiszonki), sery twarde (typu gouda), sery miękkie (camembert), wątróbka drobiowa, masło, żółtko jaja kurzego, kurczak, wołowina, łosoś | zielone liście, kapusta, szpinak, brukselka, szparagi, jarmuż, brokuł, winogrona, sok marchwiowy, awokado, kiwi, borówki, orzeszki pini, nerkowce |
Rola witaminy K, mechanizm działania i biodostępność
Mimo że witamina K obejmuje grupę pokrewnych strukturalnie związków, warto zaznaczyć, że charakteryzuje je niejednolita aktywność biologiczna. Choć witamina K jest najbardziej znana szerokiej publiczności z jej roli w procesie krzepnięcia krwi, to na przestrzeni ostatniego dwudziestolecia wiele badań wskazało na znacznie szerszy zakres jej działania na organizm. W ostatnich latach szczególne zainteresowanie wzbudza rola witaminy K w kontekście metabolizmu kostnego, a szczególnie profilaktyki i leczenia osteoporozy.
Mechanizm działania witaminy K polega na posttranslacyjnej modyfikacji białek (a dokładniej karboksylacji reszt kwasu glutaminowego), co zapewnia aktywację białek zaangażowanych w procesy krzepnięcia krwi oraz metabolizm kostny. Domeny GLA białek (gamma-carboxy glutamate – karboksylowane reszty kwasu glutaminowego), tj. osteokalcyna, MPG uzyskane na skutek procesu karboksylacji mają zdolność wiązania jonów wapnia [3, 10]. Obie formy witaminy K (zarówno filochinon, jak i menachinon) są wchłaniane w jelicie cienkim i stamtąd transportowane przez chylomikrony do wątroby. Organizm preferencyjnie zatrzymuje tutaj witaminę K1 do zadań związanych z karboksylacją i aktywacją czynników krzepnięcia krwi. Z kolei forma menachinonu jest redystrybuowana obwodowo, poza wątrobę, gdzie rozwija swoje plejotropowe działanie m.in. na układ kostny czy naczyniowy [2].
Warto zaznaczyć, że spośród menachinonów forma MK-7 (menachinon o siedmiu łańcuchach izoprenoidowych) cechuje się największą biodostępnością. Wynika to z jej budowy strukturalnej i długiego łańcucha izoprenowego formy MK-7, co warunkuje jej dłuższy okres półtrwania i w praktyce pozwala na dłuższe „krążenie” w krwiobiegu w porównaniu do innych form, np. MK-4 [2, 9]. Badania wskazują także na zdolność witaminy K1 do konwersji w witaminę K2 MK-4 w komórkach trzustki, wątroby oraz mózgu [3].
Witamina K może także odgrywać znaczącą rolę jako przeciwutleniacz w błonach komórkowych, w tym komórek nerwowych, chroniąc je przed peroksydacją. Ta aktywność jest jednak zmniejszona w obecności warfaryny, która hamuje regenerację witaminy K w organizmie obniżając jej poziom w ustroju [6, 7]. Ponadto wymienia się korzystny wpływ witaminy K na procesy metaboliczne, np. ma zdolność do napędzania naszych „pieców energetycznych”, czyli mitochondriów poprzez pobudzanie syntezy ATP [8].
Największą jednak uwagę skupia się obecnie na roli witaminy K2 w kontekście metabolizmu kostnego. Nasuwają się także pytania, czy jej suplementacja w istocie może zapobiegać utracie masy kostnej i stanowić efektywne wsparcie w profilaktyce i leczeniu osteoporozy.
Witamina K a metabolizm kostny
Witamina K wpływa na przemiany w obrębie tkanki kostnej za pośrednictwem wspomnianego wyżej mechanizmu karboksylacji. Oddziałuje też bezpośrednio na jądrowy czynnik NF-kappaB, co pobudza namnażanie komórek kościotwórczych (osteoblastów) przy jednoczesnym hamowaniu różnicowania i aktywności osteoklastów [3]. Wyniki przeprowadzonych w ostatnich latach metaanaliz, przeglądów i badań obserwacyjnych oceniających wpływ witaminy K2 na gęstość mineralną kości dostarczyły ciekawych wniosków.
Dane naukowe wskazują, że niedobór witaminy K może zwiększać ryzyko rozwoju miażdżycy, choroby Alzheimera, niektórych nowotworów, a także osteoporozy.
W 2012 r. metaanaliza obejmująca badania RCT (randomizowane, kontrolowane placebo) wskazała na korzystny wpływ witaminy K (analizowano zarówno wpływ witaminy K1, jak i K2 w formie MK-4 i MK-7) na gęstość mineralną kości. Analiza podgrup wskazała na znacząco korzystniejszy efekt witaminy K2 w kontekście odcinka lędźwiowego kręgosłupa w porównaniu do witaminy K1 [12]. Kolejna metaanaliza z 2015 r.
wykazała natomiast, że witamina K2 może redukować częstość złamań u kobiet po menopauzie z osteoporozą, a także zapobiegać utracie masy kostnej. Nie przyniosło to jednak odpowiedzi na pytanie, czy witamina K będzie równie korzystnym rozwiązaniem dla kobiet w okresie pomenopauzalnym, ale bez stwierdzonej osteoporozy [14–16].
Z kolei dwa badania przeprowadzone w 2021 r. nie dały już tak optymistycznych wyników (choć były to mało liczebne próby, odpowiednio: 68 i 142 osoby). Wykazano w nich, że suplementacja diety witaminą K2 w dawkach dobowych > 360 mcg nie wpłynęła na gęstość mineralną ani mikroarchitekturę kości, a także nie zatrzymała progresji zwapnienia tętnic [17, 18].
Mimo że mechanizmy działania witaminy K wskazują na jej potencjalne korzyści w kontekście zdrowia kości, wyniki badań interwencyjnych są nadal niejednoznaczne. Utrudnia to zajęcie jednoznacznego stanowiska w kwestii rekomendacji co do jej praktycznego zastosowania klinicznego.
Warto zaznaczyć, że spośród menachinonów forma MK-7 (menachinon o siedmiu łańcuchach izoprenoidowych) cechuje się największą biodostępnością.
Czy witamina K jest niezbędna przy suplementacji witaminą D?
Częstym pytaniem jest to dotyczące łączenia witaminy K2 z witaminą D3. Aktualne dane naukowe wskazują na potencjalnie korzystny wpływ witaminy K na metabolizm kostny. Część badań sugeruje, że witamina K2 może być cennym wsparciem w profilaktyce i leczeniu osteoporozy. Z tego powodu wiele suplementów diety zawiera w składzie połączenie witaminy D z witaminą K2.
Jednak na chwilę obecną nie sformułowano oficjalnych rekomendac...
Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów
- Roczną prenumeratę dwumiesięcznika Food Forum w wersji papierowej lub cyfrowej,
- Nielimitowany dostęp do pełnego archiwum czasopisma,
- Możliwość udziału w cyklicznych Konsultacjach Dietetycznych Online,
- Specjalne dodatki do czasopisma: Food Forum CASEBOOK...
- ...i wiele więcej!