Vitamine K

Vitamine K is een vetoplosbare vitamine met cruciale rollen in bloedstolling, botmetabolisme en cardiovasculaire gezondheid. De naam "vitamine K" komt van het Duitse woord "Koagulation", wat zijn ontdekking als essentiële factor voor bloedstolling weerspiegelt. De vitamine bestaat in twee hoofdvormen: vitamine K1 (fyllochinon) en vitamine K2 (menachinonen).

Vitamine K1 is de overheersende dieetvorm, voornamelijk gevonden in groene bladgroenten. Het wordt snel geabsorbeerd maar heeft een relatief korte halfwaardetijd in het lichaam. Vitamine K2 omvat een familie van verbindingen genaamd menachinonen (aangeduid als MK-4 tot MK-13) met verschillende ketenlengtes. MK-4 is gevonden in dierlijke producten en kan worden gesynthetiseerd uit K1, terwijl MK-7 wordt geproduceerd door bacteriële fermentatie en gevonden in natto en sommige kazen.

De fundamentele biochemische functie van vitamine K is als cofactor voor het enzym gamma-glutamylcarboxylase. Dit enzym katalyseert de post-translationele modificatie van specifieke eiwitten door carboxylgroepen toe te voegen aan glutaminezuurresten, waarbij ze worden omgezet in gamma-carboxyglutaminezuur (Gla). Deze modificatie is absoluut vereist voor het calciumbindend vermogen van deze eiwitten.

Vitamine K-afhankelijke eiwitten omvatten stollingsfactoren II (protrombine), VII, IX en X, die essentieel zijn voor bloedstolling. Naast stolling activeert vitamine K osteocalcine (een eiwit in de botmatrix) en matrix Gla-eiwit (MGP), dat zachte weefselcalcificatie remt. Deze duale rol maakt vitamine K cruciaal voor zowel botgezondheid als cardiovasculaire bescherming.

Pasgeborenen zijn bijzonder kwetsbaar voor vitamine K-deficiëntie omdat de vitamine niet efficiënt door de placenta gaat, moedermelk lage hoeveelheden bevat, en de pasgeboren darm bacteriën mist die vitamine K2 produceren. Dit is waarom vitamine K-injectie bij de geboorte standaardpraktijk is in de meeste landen om vitamine K-deficiëntiebloeding (VKDB) te voorkomen, een potentieel levensbedreigende aandoening.

De interactie tussen vitamine K en anticoagulantia (met name warfarine) is klinisch significant. Warfarine remt vitamine K-epoxide-reductase, waardoor de recyclage van vitamine K wordt voorkomen en de synthese van stollingsfactoren wordt verminderd. Patiënten op warfarine moeten consistente vitamine K-inname handhaven om stabiele anticoagulatie te waarborgen.

Vitamine K functioneert als een essentiële cofactor (co-enzym) voor het enzym gamma-glutamylcarboxylase. Dit enzym katalyseert de post-translationele carboxylering van specifieke glutaminezuurresten in vitamine K-afhankelijke eiwitten, waarbij ze worden omgezet in gamma-carboxyglutaminezuur (Gla)resten. Deze modificatie is absoluut vereist voor deze eiwitten om calciumionen te binden en biologisch actief te worden.

In de lever vereisen vitamine K-afhankelijke stollingsfactoren (protrombine/factor II, factor VII, factor IX, factor X, proteïne C, proteïne S en proteïne Z) carboxylering voor hun functie in het stollingscascade. Zonder adequate vitamine K blijven deze eiwitten in hun inactieve, ongecarboxyleerde vormen, wat leidt tot verminderde bloedstolling en bloedingstendens.

In botten activeert vitamine K osteocalcine, het meest overvloedige niet-collagene eiwit in de botmatrix. Gecarboxyleerde osteocalcine bindt calcium met hoge affiniteit en helpt calciumhydroxyapatietkristallen te verankeren aan de collageenmatrix. Ongecarboxyleerde osteocalcine kan niet effectief calcium binden, wat mogelijk de botmineralisatie belemmert. Vitamine K activeert ook matrix Gla-eiwit (MGP) in kraakbeen en vasculaire gladde spieren.

De vitamine K-cyclus is een geavanceerd recycling-systeem dat kleine hoeveelheden vitamine K in staat stelt veel eiwitmoleculen te carboxyleren. Na deelname aan carboxylering wordt vitamine K-epoxide teruggebracht naar actieve vitamine K door het enzym vitamine K-epoxide-reductase (VKORC1). Dit enzym is het moleculaire doelwit van warfarine en gerelateerde anticoagulantia. Door VKORC1 te remmen, depleteert warfarine functionele vitamine K, waardoor de synthese van stollingsfactoren wordt verminderd.

Vitamine K2 (met name MK-7) heeft een langere halfwaardetijd dan K1 en kan meer aanhoudende serumspiegels bieden. MK-7 wordt ook anders getransporteerd door lipoproteïnen dan K1, wat mogelijk meer vitamine K naar extrahepatische weefsels (bot, bloedvaten) levert. De lever heeft echter de voorkeur om vitamine K op te slaan voor stollingsfactorensynthese, wat de beschikbaarheid voor andere weefsels kan beperken wanneer de inname laag is.

Absorptie van vitamine K vereist dieetvet en intacte gal- en pancreasfunctie. Het wordt geabsorbeerd in de dunne darm via chylomicronen, gaat het lymfestelsel in, en wordt getransporteerd in het bloed geassocieerd met lipoproteïnen. Vitamine K wordt opgeslagen in de lever en andere weefsels, maar de opslag is relatief klein vergeleken met andere vetoplosbare vitaminen. Het lichaam kan vitamine K recycleren door de vitamine K-epoxide-cyclus, maar deze capaciteit is beperkt.

Vitamine K1 is overvloedig in groene bladgroenten, waar het functioneert in fotosynthese. Vitamine K2 (menachinonen) wordt geproduceerd door bacteriële fermentatie en gevonden in gefermenteerde voedingsmiddelen, bepaalde kazen en dierlijke producten. Darmbacteriën produceren ook wat K2, hoewel de hoeveelheid die wordt geabsorbeerd onzeker is.

Vitamine K-deficiëntie veroorzaakt voornamelijk bloedingstendens door verminderde bloedstolling. Het is zeldzaam bij volwassenen met normale diëten maar kan optreden bij vetmalabsorptie, bepaalde medicijnen of leverziekte. Pasgeborenen lopen hoog risico op VKDB, wat levensbedreigend kan zijn.

Vitamine K-behoeften zijn gebaseerd op de hoeveelheid die nodig is om normale bloedstolling te behouden. Geen UL is vastgesteld omdat geen nadelige effecten zijn gerapporteerd van hoge innames van vitamine K1 of K2 uit voedsel of supplementen bij mensen, behalve voor individuen op anticoagulantia.

Vitamine K-supplementen zijn verkrijgbaar als K1 (fyllochinon), K2 MK-4, of K2 MK-7. K1 is het meest gebruikelijk in supplementen en ondersteunt effectief bloedstolling. K2-vormen, met name MK-7, hebben een langere halfwaardetijd en kunnen bot- en cardiovasculaire gezondheid beter ondersteunen.