Co tak naprawdę wiemy o witaminie K2 MK-4 i MK-7?

Witamina K to grupą rozpuszczalnych w tłuszczach związków:

  1. K1 (filochinon),
  2. K2 (menachinony),
    • menachinony o krótkim łańcuchu (z MK-4 na czele),
    • menachinony o długim łańcuchu (MK-7, MK-8 i MK-9),
  3. K3 (menadion) – pochodna syntetyczna używana jako dodatek do karmy dla zwierząt,
  4. K4 i K5 – pozostałe pochodne syntetyczne.

W budowie chemicznej częścią wspólną jest 2-metylo-1,4-naftochinonowy pierścień. Natomiast różnią się stopniem nasycenia i długością izoprenoidowego łańcucha w pozycji 3. Liczba izoprenoidowych jednostek odpowiada nazwie menachinonu (tj. MK-4 = 4 jednostki izoprenoidowe). Wydłużanie apolarnego łańcucha nadaje kolejnym strukturom nieznacznie większe właściwości lipofilowe.

Funkcja witaminy K

Zarówno witamina K1 jak i K2 są kofaktorami enzymu γ-glutamylokarboksylazy odpowiadającej za zamianę reszt kwasu glutaminowego do reszt kwasu γ-karboksyglutaminowego (Gla). Gla obecne w białkach odpowiada za wiązanie jonów wapnia – warunkując ich aktywność biologiczną m.in. w procesach krzepnięcia krwi, metabolizmie kości, przeciwdziałaniu wapnieniu naczyń, regulacji proliferacji komórkowej i przewodzenia sygnałów.

Do grupy białek zależnych od witaminy K zalicza się:

  • czynniki krzepnięcia krwi: II, VII, IX, X, białka S, C, Z, białka Gla macierzy, nerkowe białka Gla,
  • białko zatrzymania wzrostu (Gas6) o właściwościach mitogennych, anyapoptotycznych, utrzymujących komórkę w fazie G,
  • osteokalcyna – odpowiadająca za przyłączanie i zakotwiczanie wapnia w hydroksyapatycie kości
  • białko GRP regulujące stężenie pozakomórkowego wapnia w komórkach chrząstek oraz kości,
  • periostyna biorąca udział w zewnątrzkomórkowej mineralizacji macierzy w bogatych w kolagen tkankach.
Witamina K w diecie

Warto pamiętać, że:

  • RDA dla witamin K dla dorosłych kobiet wynosi: 90 µg, dla mężczyzn 120 µg,
  • wśród najlepszych źródeł witaminy K1 wymienia się zieloną kapustę, zielone części rzepy, szpinak, jarmuż, brokuły, soję, sok marchwiowy oraz dynię; (Czytaj więcej: Źródła witaminy K w diecie) natomiast źródeł witamin K2 należy upatrywać w mięsie, produktach mlecznych, serach oraz innych produktach poddawanych fermentacji[1]abstrakt; przy równowadze flory bakteryjnej jelita grubego również i tam powstają niewielkie ilości witaminy K2,
  • witamina K1, w porównaniu do K2 ma mniejszą biodostępność[2]Vitamin K-containing dietary supplements: comparison of synthetic vitamin K1 and natto-derived menaquinone-7. abstrakt,
  • istnieją badania sugerujące, że forma MK-4 ma mniejszą biodostępność od formy MK-7 ale zarówno ich skala (badanie na grupie 20 zdrowych kobiet z Japonii, polegające na suplementacji przez 7 dni witaminą MK-4 i MK-7)[3]abstrakt jak i ilość nie mogą być podstawą jednoznacznej odpowiedzi.
Wpływ na układ kostny

Głównym mechanizmem wpływu witaminy K na kości jest pobudzanie γ-karboksylacji osteokalcyny[4]Koshihara Y., Hoshi K.: Vitamin K2 enhances osteocalcin accumulation in the extracellular matrix of human osteoblasts in vitro. J Bone Miner Res 1997, 12: 431-437 oraz wpływ na białko GRP i periostynę. W badaniach in vitro sugeruje się dodatkowy mechanizm działania witamin K na kości: apoptotyczny wpływ reszty geranylowogeranylowej łańcucha bocznego naftochinonu na osteoklasty[5]Cell Mol Biol (Noisy-le-grand) 46: 129-143, 2000 lub obniżenie aktywności kinazy C[6]Mol Cell Biochem 228: 39-47, 2001) 46: 129-143, 2000. W przypadku formy MK-4 w badaniach in vitro sugeruje się: hamujący wpływ na resorbcję kości indukowanej witaminą 1,25(OH)2D3 oraz prostaglandynę E, hamowanie różnicowania osteoklastów, stymulację mineralizacji ludzkich osteoblastów i odkładanie osteokacyny w macierzy komórkowej[7]Hara K., Akiyama Y., Nakamura T., Murota S., Morita I.: The inhibitory effect of vitamin K2 (Menatetrenone) on bone resorption may be related to its side chain. Bone 1995, 16: 179-184. [8]Koshihara Y., Hoshi K., Ishibashi H., Shiraki M.: Vitamin K2 promotes 1α25(OH)2 vitamin D3 – induced mineralization in human periosteal osteoblast. Calcif Tissue Int 1996, 59: 466-473. . Z badań przeprowadzonych na króliczych osteoklastach wynika, że przeciwieństwie do witaminy K1, MK-4 powoduje apoptozę osteoklastów, hamując osteoklastyczną resorbcję kości[9]Kameda T., Miyazawa K., Mori Y., Yuasa T., Shiokawa M., Nakamaru Y., Mano H., Hakeda Y., Kameda A., Kumegawa M.: Vitamin K2 inhibits osteoclastic bone resorption by inducing osteclast apoptosis. Biochem Biophys Res Commun 1996, 220: 515-519.. Forma MK-7 może dodatkowo indukować ekspresję genów i powstawanie szeregu białek (np. osteokalcyny) w osteoblastach wpływając na ich funkcję[10]Int J Mol Med. 2005 Feb;15(2):231-6. Menaquinone-7 regulates the expressions of osteocalcin, OPG, RANKL and RANK in osteoblastic MC3T3E1 cells..

Czytaj też:  Witaminy i minerały w ciąży. Zalecenia i preparaty.
Co o wpływie na kości mówią badania kliniczne?

Przeprowadzono stosunkowo niewiele badań klinicznych dotyczących form MK-4 i MK-7 witaminy K2:

MK-4MK-7
Suplementacja niskimi dawkami witaminy K2 (MK-4) przez 12 miesięcy poprawia metabolizm i zapobiega pogarszaniu stanu kości przedramienia u Japonek w wieku postmenopauzalnym.
Badanie RCT, w którym 48 zdrowych kobiet kobiet między 50, a 65 rokiem życia otrzymywało placebo lub witaminę K2 MK-4 w dawce 45 mg dziennie. Po 12 miesiącach zaobserwowano istotny spadek poziomu niekarboksylowanej osteokalcyny jak i wyraźne zahamowanie spadku gęstości kości w porównaniu do grupy przyjmującej placebo.
Trzyletnia suplementacja niskimi dawkami metachinonu-7 pomaga zahamować pogarszanie stanu kości u zdrowych kobiet w okresie postmenopauzalnym.
244 zdrowych kobiet w okresie postmenopauzalnym otrzymywało przez 3 lata placebo lub witaminę K2 MK-7 w dawce 180 µg dziennie. W wyniku czego istotnie zahamowany został spadek gęstości szyjki kości udowej i lędźwiowego odcinka kręgosłupa w porównaniu do grupy przyjmującej placebo.
Suplementacja menatetreonem, witaminą D2 i wapniem zapobiega niekręgowym złamaniom u kobiet w podeszłym wieku z chorobą Alzheimera
Badanie RCT, w którym uczestniczyło 100 dotkniętych chorobą Alzheimera kobiet (otrzymywały witaminę K2 MK-4 w dawce 45 mg dziennie. Suplementowana była też witamina D 1000 IU i wapń przez 2 lata) oraz 100 nieleczonych kobiet. W przeciągu 2 lat w grupie nieleczonych kobiet doszło do 22 różnych złamań, a poziom demineralizacji kości wzrósł o 2,3%. W grupie leczonej doszło do 3 złamań, a poziom demineralizacji kości spadł o 5,2%.
Suplementacja witaminy K2 nie wpływa na pogarszanie stanu kości u kobiet w wieku postmenopauzalnym
Badanie RCT, w którym 334 zdrowych kobiet między 50 a 60 rokiem życia otrzymywało placebo lub witaminę K2 MK-7 w dawce 360 µg dziennie. Po 12 miesiącach suplementacji mimo spadku poziomu niekarboksylowanej osteokalcyny nie wykazano istotnie statystycznego zahamowania spadku gęstości kości szyjki kości udowej w porównaniu do grupy przyjmującej placebo.
Suplementacja witaminą K2 poprawia geometrię kości biodrowej i stanu kości u kobiet w okresie postmenopauzalnym
Badanie RCT, w którym wzięło udział 325 kobiet w okresie postmenopauzalnym. Otrzymywały one witaminę K2 MK-4 w dawce 45 mg dziennie przez okres trzech lat. W wyniku czego istotnie zahamowany został spadek gęstości szyjki kości udowej.
Leczenie witaminą MK-7 zapobiega niszczeniu istoty gąbczastej kości
Badanie RCT, w którym 142 kobiety w okresie postmenopauzalnym otrzymywało placebo lub witaminę K2 MK-7 w dawce 375 µg dziennie. Suplementowana była również witamina D (38 μg/dziennie) i wapń (800 mg/dziennie). Po 12 miesiącach obserwacji wyniki były analogiczne do powyższego badania tj. mimo spadku poziomu niekarboksylowanej osteokalcyny nie wykazano zahamowania spadku gęstości kości.
Czytaj też:  Co dla niemowlaka (0-1 r.ż.) na... [tabela]

Widoczne jest, że forma MK-4 hamuje demineralizację kości w dużo większej dawce w porównaniu do formy MK-7. W części badań nad MK-7 nie osiągnięto wyraźnej poprawy stanu kości mimo zmiany stężenia markerów (karboksylowana i niekarboksylowana osteokalcyna). Co więcej, podobne do witaminy K2 efekty ochronne osiągalne są również w przypadku suplementacji witaminy K1[11]Vitamin K1 supplementation retards bone loss in postmenopausal women between 50 and 60 years of age. abstrakt.

Paradoks wapniowy i wpływ na układ krążenia

Wykazano, że osoby chore na osteoporozę intensywnie suplementujące wapń mogą doprowadzić to tzw. paradoksu wapniowego, w którym jednocześnie obserwuje się niski poziom wapnia w kościach i jego wysoki poziom w naczyniach tętniczych, co prowadzi do ich zwapnienia. U fundamentów tego zjawiska może leżeć niedobór witaminy K2. Na szczęście kalcyfikacji naczyń można zapobiegać, a nawet ją odwrócić, stosując preparaty lub dietę bogatą w witaminę K2. Udowodniono to w szeregu badań, z badaniem rotterdamskim na czele. Co więcej sugeruje się, że pośród witamin K2, największą aktywnością w tym względzie wykazują typy długołańcuchowe (MK-7, MK-9).

MK-4MK-7K1
Wpływ suplementacji metachinonu-4 na zwapnienie naczyń wieńcowych i sztywność tętnic
Badanie RCT obejmujące 26 kobiet w wieku postmenopauzalnym, przyjmujące witaminę K2 MK-4 w dawce 45 mg dziennie przez 12 miesięcy. W rezultacie nie otrzymano istotnych statystycznie zmian w poziomie zwapnienia i sztywności tętnic. Korzyści z suplementacji w postaci spadku sztywności tętnic widoczne były jedynie u osób z wysokim poziomem PIVKA-2.
Suplementacja metachinonu-7 poprawia elastyczność tętnic u zrowych kobiet w okresie postmenopauzalnym
Badanie RCT, w którym uczestniczyło 368 zdrowych kobiet w wieku postmenopauzalnym. 244 z nich przyjmowało witaminę K2 MK-7 w dawce 180 µg dziennie przez trzy lata, pozostałe przyjmowały placebo. W rezultacie otrzymano istotną statystycznie poprawę elastyczności tętnic.
Suplementacja witaminą K i postęp zwapnienia naczyń wieńcowych u kobiet i mężczyzn w podeszłym wieku
Badanie RCT, w którym uczestniczyło 452 zdrowych mężczyzn i kobiet w wieku pomenopauzalnym. 229 z nich przyjmowało codziennie przez 3 lata multiwitaminę zawierającą 500 μg witaminy K1. Druga grupa przyjmowała multiwitaminę bez witaminy K1. W wyniku czego otrzymano spowolnienie zwapnienia tętnic.
Czytaj też:  Zaparcia

UWAGA: Należy mieć na uwadze to, że suplementy diety dostępne w Polsce zawierają 75-100 µg K2 MK-7, czyli od 1.8 do 5 razy mniej niż te podawane pacjentom w badaniach klinicznych –  180/360/375 (wyjątkiem jest tu Kinon200). 

Witamina K i leczenie nowotworów

Dostępne są doniesienia o wpływie witaminy K2 MK-4 na komórki rakowe w białaczce, raku płuc, raku wątroby. Dokładne mechanizmy działania nie są jednak znane. Większość badań przeprowadzona była wyłącznie in vitro.

Podsumowanie

Witaminy z grupy K pełnią ważną rolę zarówno w procesach krzepnięcia krwi, jak i metabolizmie kości. W profilaktyce osteoporozy zaleca się dietę zawierającą witaminę D, wapń oraz witaminę K (przede wszystkim witaminę K1K2 stanowi niewielki procent). Skuteczność form MK-4 względem MK-7 należy uznać w świetle obecnie dostępnych badań za nierozstrzygniętą. Pojawiające się informacje o dramatycznie różnym czasie rozpadu obu form (wysnuwane na podstawie jednego badania na zwierzętach) trzeba uznać za niewiarygodne, a zabiegi producentów – jako działania marketingowe. Dawki obecne w suplementach diety wydają się być niewystarczające.

Zobacz też Czytaj też: Witamina D: co wiemy na pewno? Reklamy vs. EBM

Data ostatniej aktualizacji: 09.05.2018.

mgr farm. Jakub Dereń

Absolwent Wydziału Farmaceutycznego UJ CM. Wiceprzewodniczący Polskiego Towarzystwa Studentów Farmacji (PTSF). Odbywał staż w Aptece u Farmaceutów (AuF) w roku 2016/17 pracując m.in. przy cyklu Notatki stażysty.

[artykuły]

Cytuj ten artykuł jako:
Jakub Dereń, i in.: Co tak naprawdę wiemy o witaminie K2 MK-4 i MK-7?, Portal opieka.farm (https://opieka.farm/opracowania/witamina-k2-mk4-mk7/) [dostęp: 17 lipca 2018]

Źródła:   [ + ]

Forum dyskusyjne - brak dostępu. Zawartość serwisu kierowana jest tylko do osób wykonujących zawód medyczny, m.in. farmaceutów, lekarzy, techników farmaceutycznych i pielęgniarek. Jeśli posiadasz już konto zaloguj się ↗

Jeśli nie posiadasz konta, a jesteś związany z medycyną lub farmacją - zarejestruj się.

108 Udostępnień
Udostępnij108
+1
Udostępnij
Email
Pocket
WhatsApp