Vitamina K

Konakion e altri

La vitamina K è una vitamina liposolubile scoperta nel 1929. E’ impiegata in clinica per la profilassi e il trattamento dell’emoraggia causata da ipoprotrombinemia da deficit di vitamina K o in caso di sanguinamento da anticoagulanti atagonisti della vitamina K, come il warfarin.

La funzione principale della vitamina K infatti è l’attivazione della protrombina e dei fattori della coagulazione del sangue VII, IX e X. La vitamina K agisce come co-fattore enzimatico nella reazione di carbossilazione in cui i residui di acido glutammico presenti sulle proteine sono trasformati in acido gamma-carbossiglutammico, funzionale a legare ioni calcio. Questa reazione determina l’attivazione dei fattori della coagulazione vitamina K-dipendenti e, come vedremo, anche di altre proteine.

La vitamina K per agire come co-fattore enzimatico nella reazione di carbossilazione deve passare dallo stato di chinone a quello di idrochinone (forma attiva). Nella reazione di carbossilazione la vitamina K idrochinone viene convertita in epossido. L’epossido viene poi trasformato nuovamente in chinone dall’enzima VKOR (vitamina K epossido reduttasi). VKOR catalizza anche il passaggio da chinone a idrochinone, ma non è l’unico enzima, né il più importante a catalizzare quest’ultimo passaggio. La conversione, nei due sensi, chinone-idrochinone (ciclo della vitamina K epossido o della vitamina K) consente alla cellula di riutilizzare il suo pool di vitamina K.

Gli anticoagulanti orali antagonisti della vitamina K bloccano l’enzima VKOR, impedendo in questo modo la riduzione della vitamina K epossido in chinone. La cellula non può più utilizzare la vitamina K come co-fattore enzimatico perché non ha più vitamina K chinone da convertire nella forma attiva idrochinonica. La somministrazione esogena di vitamina K però aggira il blocco causato dagli anticoagulanti orali perché ripristina le scorte di vitamina K da convertire nella forma attiva.

Il termine “vitamina K” in realtà comprende un insieme di composti, derivati dal 2-metil-1,4-naftochinone che si distinguono per il gruppo legato al carbonio C3 in vitamina K1, vitamina K2 e vitamina K3.

La vitamina K1 presenta in C3 una catena policarboniosa fitilica a 15 atomi di carbonio. Questa vitamina ha un’origine vegetale e si trova principalmente negli ortaggi a foglia verde. Assunta esclusivamente con la dieta, ha un ruolo indispensabile nel processo di coagulazione del sangue perché interviene, a livello epatico, nell’attivazione della protrombina e dei fattori di coagulazione VII, IX e X. Sintetizzata per la prima volta nel 1939, è stata approvata dall’Agenzia regolatoria statunitense (Food and Drug Administration, FDA) per l’impiego clinico nel 1955.

La vitamina K2 è sintetizzata da alcuni batteri presenti nell’intestino e probabilmente assorbita nel colon. Comprende diverse molecole, i menachinoni, che si distinguono per la lunghezza della catena laterale isoprenilica in C3. Il menachinone-4 (MK4) rappresenta la forma di vitamina K2 presente nel nostro organismo nei tessuti extraepatici. MK4 si forma per conversione delle vitamina K1 o K3 o di altri menachinoni, per eliminazione e successiva reintroduzione della catena laterale di 4 unità isopreniliche in C3. MK4 interviene nell’attivazione delle proteine anticoagulanti C e S, delle proteine della matrice ossea osteocalcina e proteina Gla della matrice (MGP) e nell’attivazione della proteina Gas6 coinvolta nella proliferazione cellulare.

Proprio perché la vitamina K2 interviene nell’attivazione di queste proteine chiamate “vitamina K-dipendenti”, i ricercatori hanno supposto che la vitamina K, oltre alla sua funzione nota nel processo di coagulazione del sangue, possa giocare un ruolo di “mediazione” in alcuni processi biologici legati alla deposizione del calcio nel tessuto osseo (osteoporosi), cartilagineo (osteoartrosi), e vascolare (calcificazione dei vasi e delle valvole cardiache), e possa svolgere una funzione protettiva a livello epatico e neurologico (la vitamina K interviene nella sintesi degli sfingolipidi, molecole presenti nin concnetrazione elevate nelle cellule nervose). Le evidenze scientifiche disponibili sono state ottenute prevalentementi in studi in vitro e in modelli animali, gli studi clinici rappresentano una parte limitata. I risultati ottenuti finora hanno dato esiti non univoci e la materia è ancora oggetto di indagine.

La vitamina K3 si distingue per l’assenza di un gruppo funzionale in C3. La vitamina K3 rappresenta l’intermedio di sintesi di MK4: nella cellula la vitamina K1 e i menachinoni sono trasformati in vitamina K3 e successivamente in MK4. Derivati sintetici idrosolubili della vitamina K3, come ad esempio il menadiolo sodio difosfato, sono approvati per la profilassi e il trattamento dell’ipoprotrombinemia da deficit di vitamina K.

In ambito clinico, la maggior parte dei dati clinici sono inerenti all’impiego della vitamina K2 nel trattamento dell’osteoporosi. Ma anche in questo caso non c’è uniformità di vedute da parte del mondo della ricerca, poiché la maggior parte dei dati sono stati ottenuti in studi condotti in Giappone, spesso in associazione a calcio e vitamina D. Sono state fatte, di conseguenza, scelte regolatorie differenti nei vari paesi. Mentre il Giappone ha autorizzato l’uso di MK4 nel trattamento dell’osteoporosi, l’Autorità europea per la sicurezza degli alimenti (EFSA, European Food Safety Authority) ha permesso l’utilizzo di una dicitura prestabilita (claim) sugli effetti positivi della vitamina K sulla salute delle ossa, posizione non condivisa dall’Autorità statunitense che non ha concesso analogo permesso.

Poiché la vitamina K è assunta in parte con la dieta, in parte sintetizzata dal microbiota intestinale e riutilizzata a livello cellulare, stati di carenza sintomatici sono abbastanza rari. Negli adulti, la carenza di vitamina K si manifesta clinicamente con la tendenza al sanguinamento. La sintomatologia compare dopo 2-3 settimane di introito insufficiente di vitamina K1. Nei neonati una carenza di vitamina K si può presentare nei prematuri e/o in bambini allattati al seno a cui non è stata somministrata vitamina K alla nascita: il latte materno infatti contiene vitamina K in quantità limitata e la flora batterica intestinale nei neonati è ancora immatura. Deficit di vitamina K si possono manifestare anche quando la secrezione intestinale di sali biliari, indispensabili per l’assorbimento della vitamina K, non è sufficiente. Questa condizione si può verificare in seguito a patologie che alterano il flusso biliare e che possono dipendere da problemi a carico di fegato, dotti biliari, cistifellea, pancreas. Anche alcuni farmaci (antibiotici, salicilati, anticonvulsivanti) possono interferire con l’assorbimento della vitamina K.

Poiché non è possibile quantificare l’apporto della vitamina K2, sottoprodotto dell’attività microbica intestinale, per la vitamina K si parla di livelli adeguati di assunzione. L’Agenzia europea per la sicurezza alimentare (EFSA, European Food Safety Authority) propone livelli di assunzione adeguata solo per la vitamina K1 e conferma quanto proposto nel 1993 dalla Scientific Committee for Food, ovvero 1 mcg/die, indipendentemente da età e sesso. I livelli di assunzione proposti dalla Società Italiana di Nutrizione e, negli USA, dalla Food and Nutrition Board (FNB) dell’Institute of Medicine of the National Academies sono leggermente più alti. In Italia il livello di assunzione raccomandato negli adulti è di 140 mcg/die per chi ha meno di 60 anni e di 170 mcg/die chi è più anziano; negli USA, i livelli indicati sono pari a 120 mcg/die per il sesso maschile e 90 mcg/die per il sesso femminile. Nei bambini e nei ragazzi, i livelli di assunzione raccomandati dipendono da peso ed età.