Vitamina K: definición, síntesis, absorción, transporte y distribución

Vitamina K se llama vitamina de la coagulación debido a su efecto antihemorrágico (hemostático), que fue descubierto en 1929 por el fisiólogo y bioquímico Carl Peter Henrik Dam sobre la base de sangre estudios de coagulación. Vitamina K no es una sustancia uniforme, sino que se presenta en tres variantes estructurales. Se pueden distinguir las siguientes sustancias del grupo de la vitamina K:

  • Vitamina K1 - filoquinona - presente en la naturaleza.
  • La vitamina K2 - menaquinona (MK-n) - presente en la naturaleza.
  • Vitamina K3 - 2-metil-1,4-naftoquinona, menadiona - producto sintético.
  • Vitamina K4 - 2-metil-1,4-naftohidroquinona, menadiol - producto sintético.

Todos vitamina K Las variantes tienen en común que derivan de 2-metil-1,4-naftoquinona. La principal diferencia estructural se basa en la cadena lateral en la posición C3, mientras que la cadena lateral lipofílica (soluble en grasa) de la vitamina K1 tiene una unidad de isopreno insaturada (con doble enlace) y tres saturada (sin doble enlace), vitamina K2 tiene una cadena lateral con isopreno variable, generalmente de 6 a 10 moléculas. Vitamina K3, su agua-meadiona derivado soluble sodio hidrógeno sulfito y vitamina K4 (diéster de menadiol, como dibutirato de menadiol), ya que los productos sintéticos no tienen una cadena lateral. En el organismo, sin embargo, se produce la unión covalente de cuatro unidades de isopreno a la posición C3 del anillo de quinoide. El grupo metilo en el anillo quinoide en la posición C2 es responsable de la eficacia biológica específica de la vitamina K. La cadena lateral en la posición C3 del anillo quinoide es el grupo metilo. La cadena lateral en la posición C3, por otro lado, determina la solubilidad en lípidos y por lo tanto influye absorción (captación a través del intestino). Según la experiencia previa, se conocen alrededor de 100 quinonas con actividad de vitamina K. Sin embargo, solo los que ocurren naturalmente vitaminas K1 y K2 son de importancia práctica, ya que la vitamina K3 y otras naftoquinonas pueden ejercer efectos adversos, a veces tóxicos (venenosos) [2-4, 9-12, 14, 17].

Síntesis

Mientras que la filoquinona (vitamina K1) se sintetiza (forma) en los cloroplastos (orgánulos celulares capaces de realizar la fotosíntesis) de las plantas verdes, donde interviene en el proceso fotosintético, la biosíntesis de menaquinona (vitamina K2) se lleva a cabo por varios intestinos bacterias, como Escherichia coli y Lactobacillus acidophilus, que ocurren en el íleon terminal (parte inferior intestino delgado) y colon (intestino grueso), respectivamente. En el intestino humano, se puede sintetizar hasta un 50% de menaquinona, pero solo mientras sea fisiológico. flora intestinal está presente. Resecciones intestinales (extirpación quirúrgica del intestino), enfermedad inflamatoria intestinal (EII), enfermedad celíaca y otras enfermedades intestinales, así como terapia forestal con antibióticos como cefalosporinas, ampicilina y tetraciclinas, pueden alterar significativamente la síntesis de menaquinona. Del mismo modo, los cambios dietéticos debidos a la alteración de flora intestinal puede influir en la síntesis intestinal de vitamina K2. La medida en que la vitamina K2 sintetizada bacterianamente contribuye a satisfacer los requisitos es controvertida. Dado que, según la experiencia experimental, la absorción tasa de menaquinona es bastante baja, se puede suponer que el rendimiento de síntesis de los intestinos bacterias hace solo una contribución menor al suministro de vitamina K. La observación de que no se encontraron síntomas de deficiencia de vitamina K en sujetos después de un período de cinco semanas sin vitamina K dieta, pero que estos aparecieron después de 3-4 semanas cuando antibióticos se administraron al mismo tiempo, respalda la suposición de que la vitamina K sintetizada por vía enteral (a través del intestino) es de hecho importante para satisfacer los requisitos.

Absorción

Existen grandes diferencias entre las sustancias individuales del grupo de vitamina K con respecto a absorción. La absorción dietética es principalmente filoquinona. La menaquinona suministrada por vía alimentaria (con alimentos) o sintetizada bacterianamente juega un papel subordinado en el suministro de vitamina K. Como todos los solubles en grasa vitaminas, las vitaminas K1 y K2 se absorben (captan) durante la digestión de las grasas, es decir, la presencia de grasas en la dieta como medio de transporte moléculas, ácidos biliares para la solubilización (aumento de la solubilidad) y la formación de micelas (formación de perlas de transporte que hacen que las sustancias liposolubles sean transportables en solución acuosa) y lipasas pancreáticas (digestivo CRISPR-CasXNUMX del páncreas) para la escisión de la vitamina K unida o esterificada es necesaria para una absorción intestinal óptima (absorción a través del intestino). Vitaminas K1 y K2, como parte de las micelas mixtas, alcanzan la membrana apical de los enterocitos (células epiteliales) del yeyuno (intestino vacío) - filo y menaquinona suministrada por los alimentos - y el íleon terminal (inferior intestino delgado) - menaquinona sintetizada bacterianamente - y se internalizan. En la célula, se produce la incorporación (absorción) de las vitaminas K1 y K2 en quilomicrones (lipoproteínas ricas en lípidos), que transportan las vitaminas lipofílicas a través de la linfa en el periférico sangre circulación. Mientras que las vitaminas K1 y K2 alimentarias (dietéticas) se absorben a través del transporte activo dependiente de la energía después de la cinética de saturación, la absorción de la vitamina K2 sintetizada por bacterias se produce a través de la difusión pasiva. 1 y 20%. En el recién nacido, la tasa de absorción de filoquinona es solo de aproximadamente el 80% debido a la esteatorrea fisiológica (heces grasas). La biodisponibilidad de las vitaminas lipofílicas K1 y K2 depende del pH en el intestino, el tipo y la cantidad de grasas dietéticas presentes y la presencia de ácidos biliares y lipasas del páncreas (digestivo CRISPR-CasXNUMX del páncreas). PH bajo y saturado de cadena corta o media ácidos grasos aumentan, mientras que el pH alto y los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga inhiben la absorción de filo y menaquinona. Dado que las grasas alimentarias y ácidos biliares necesarios para la absorción sólo están disponibles de forma limitada en el íleon distal (sección inferior del intestino delgado) y colon (intestino grueso), donde la vitamina K2 sintetiza bacterias se encuentran, la menaquinona bacteriana se absorbe en un grado mucho menor en comparación con la filoquinona. Debido a su hidrofilia (agua solubilidad), las vitaminas sintéticas K3 y K4 y sus derivados solubles en agua (derivados) se absorben pasivamente independientemente de las grasas de la dieta, bilis ácidosy lipasas pancreáticas (digestivo CRISPR-CasXNUMX del páncreas) en el intestino delgado y colon (intestino grueso) y se libera directamente en el torrente sanguíneo.

Transporte y distribución en el cuerpo

Durante el transporte al hígado, Libre ácidos grasos (FFS) y los monoglicéridos de los quilomicrones se liberan a los tejidos periféricos bajo la acción de las lipoproteínas lipasa (LPL), que se encuentra en la superficie de la celda y se corta los triglicéridos. A través de este proceso, los quilomicrones se degradan a remanentes de quilomicrones (remanentes de quilomicrones bajos en grasa), que, mediados por la apolipoproteína E (ApoE), se unen a receptores específicos (sitios de unión) en el hígado. Captación de vitaminas K1 y K2 en el hígado Ocurre por endocitosis mediada por receptores. La filo y la menaquinona se acumulan en parte en el hígado y en parte se incorporan en el hígado (en el hígado) sintetizadas VLDL (muy baja densidad lipoproteínas; lipoproteínas que contienen grasas de muy baja densidad). Después de la liberación de VLDL en el torrente sanguíneo, las vitaminas K3 y K4 absorbidas también se unen a VLDL y se transportan a tejidos extrahepáticos (fuera del hígado). Los órganos diana incluyen riñón, glándula suprarrenal, pulmón, médula ósea y linfa nodos. La captación de vitamina K por las células diana se produce a través de las lipoproteínas. lipasa (LPL) actividad. Hasta ahora, el papel de una menaquinona específica (MK-4) sintetizada por bacterias intestinales y que se origina en el organismo a partir de filoquinona y menadiona aún no está claro. En el páncreas glándulas salivales, cerebro y esternón una mayor concentración de MK-4 que de filoquinona. concentración in sangre El plasma está influenciado tanto por el contenido de triglicéridos como por el polimorfismo de ApoE. concentración se asocia con un aumento de los niveles de filoquinona, que se observa con mayor frecuencia con la edad. Sin embargo, los adultos ≥ 60 años por lo general tienen un estado deficiente de vitamina K, como lo demuestra una relación filoquinona: triglicéridos baja en comparación con los adultos jóvenes. restos de quilomicrones bajos en grasa) de la unión a los receptores hepáticos. Como resultado, las concentraciones de filoquinona en sangre aumentan además de las concentraciones de lípidos, lo que sugiere falsamente un buen suministro de vitamina K.

Almacenamiento

Las vitaminas K1 y K2 de origen natural se acumulan predominantemente en el hígado, seguidas de glándula suprarrenal, riñón, pulmones, médula ósea y linfa nodos. Debido a que la vitamina K está sujeta a un rápido recambio (alrededor de 24 horas), la capacidad de almacenamiento del hígado solo puede salvar un deficiencia vitaminica durante aproximadamente 1-2 semanas. La vitamina K3 está presente en el hígado solo en pequeña medida, se distribuye más rápidamente en el organismo en comparación con la filo y menaquinona natural y se metaboliza (metaboliza) más rápidamente. La reserva corporal total de vitamina K es pequeña, entre 70-100 µg y 155-200 nmol, respectivamente. Estudios sobre el biodisponibilidad de filo y menaquinona con hombres sanos han demostrado que después de la ingesta alimentaria de cantidades similares de vitamina K1 y K2, la concentración de menaquinona circulante excedía la de filoquinona en más de 10 veces. La razón de esto es, por un lado, el relativamente bajo biodisponibilidad de filoquinona de los alimentos: de 2 a 5 veces menor que la de la vitamina K suplementos - debido a la unión débil hacia los cloroplastos de las plantas y la baja liberación entérica de la matriz alimentaria. Por otro lado, la menaquinona tiene una vida media más larga que la filoquinona y, por lo tanto, la vitamina K2 está disponible para los tejidos extrahepáticos, como los huesos, durante un período de tiempo más prolongado.

Excreción

Las vitaminas K1 y K2 se excretan por vía renal (a través del riñón) en forma de glucurónidos después glucuronidación en más del 50% en el bilis con las heces (heces) y aproximadamente el 20% después del acortamiento de la cadena lateral por beta-oxidación (degradación oxidativa de ácidos grasos). Paralelamente a la filo y la menaquinona, la vitamina K3 también se convierte en una forma excretora mediante el proceso de biotransformación. La biotransformación ocurre en muchos tejidos, especialmente en el hígado, y se puede dividir en dos fases:

  • En la fase I, la vitamina K es hidroxilada (inserción de un grupo OH) por el sistema del citocromo P-450 para aumentar la solubilidad.
  • En la fase II, tiene lugar la conjugación con sustancias fuertemente hidrófilas (solubles en agua); para este propósito, el ácido glucurónico se transfiere al grupo OH previamente insertado de la vitamina K con la ayuda de glucuroniltransferasa o un grupo sulfato por medio de sulfotransferasa, respectivamente.

Hasta ahora, de los metabolitos (intermedios) y productos de excreción de la vitamina K3, solo se han identificado 2-metil-1,4-naftohidroquinona-1,4-diglucurónido y 2-metil-1,4-hidroxi-1-naftilsulfato , que, a diferencia de la vitamina K1 y K2, se eliminan rápida y ampliamente en la orina (~ 70%). La mayoría de los metabolitos de la menadiona aún no se han caracterizado.