Vitamina K 2 o menaquinona ( / ˌ m ɛ n ə k w ɪ n oʊ n / ) es uno de los tres tipos de Vitamina K, los otros dos son la vitamina K 1 ( filoquinona ) y K 3 ( menadiona ). El K 2 es tanto un producto tisular como bacteriano (derivado de la vitamina K 1 en ambos casos) y generalmente se encuentra en productos animales o alimentos fermentados.
Hay nueve variantes químicas de la vitamina K 2, determinadas por el número de unidades de isoprenilo en sus cadenas laterales. El más común en la Dieta humana es el corto cadena MK-, que se produce por lo general por el tejido y / o la conversión bacteriana de la vitamina K 1, y se encuentra comúnmente en productos de origen animal.
Se sabe que la producción de MK- a partir de la vitamina K 1 de la planta de la dieta puede ser lograda solo por los tejidos animales, ya que procede en roedores libres de gérmenes.
Las menaquinonas de cadena larga (más largas que MK-) incluyen MK-, MK- y MK- y son más predominantes en alimentos fermentados como el natto. Estas menaquinonas de cadena más larga (MK- a MK-) son producidas por bacterias anaerobias en el colon, pero no son bien absorbidas por el colon y, cuando se producen allí, tienen poca función biológica.
Cuando no hay unidades de cadena lateral de isoprenilo, la molécula restante es la vitamina K 3. Esto solo se puede fabricar sintéticamente, y se utiliza en la alimentación animal. Anteriormente se administraba a bebés prematuros, pero debido a la toxicidad inadvertida en forma de anemia hemolítica e ictericia, ya no se usa para este propósito.
Descripción
La vitamina K 2, la principal forma de almacenamiento en animales, tiene varios subtipos, que difieren en la longitud de la cadena isoprenoide. Estos homólogos de la vitamina K 2 se llaman menaquinonas y se caracterizan por la cantidad de residuos de isoprenoides en sus cadenas laterales. Las menaquinonas se abrevian como MK- n, donde M representa menaquinona, la K representa vitamina K y la n representa el número de residuos de cadena lateral isoprenoide.
Por ejemplo, la menaquinona- (abreviada MK-) tiene cuatro residuos de isopreno en su cadena lateral. Menaquinona- (también conocida como menatetrenonade sus cuatro residuos de isopreno) es el tipo más común de vitamina K 2 en productos animales ya que MK- se sintetiza normalmente a partir de la vitamina K 1 en ciertos tejidos animales (paredes arteriales, páncreas y testículos) mediante el reemplazo de la cola de filo con un cola de geranilgeranilo insaturado que contiene cuatro unidades de isopreno, produciendo así menaquinona-.
Este homólogo de la vitamina K 2 puede tener funciones enzimáticas distintas de las de la vitamina K 1.
MK- y otras menaquinonas de cadena larga son diferentes de MK- en que no son producidas por tejido humano. La bacteria Escherichia coli puede convertir MK- a partir de filoquinona (K 1 ) en el colon. Sin embargo, estas menaquinonas sintetizadas por bacterias en el intestino parecen contribuir mínimamente al estado general de vitamina K.
MK- y MK- se encuentran en los Estados Unidos en suplementos dietéticos para la salud ósea.
La Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) no ha aprobado ninguna forma de vitamina K para la prevención o el tratamiento de la osteoporosis. MK- (45 mg diarios) ha sido aprobado por el Ministerio de Salud de Japón desde 1995 para la prevención y el tratamiento de la osteoporosis.
Todas las Vitaminas K tienen una estructura similar: comparten un anillo de » quinona «, pero difieren en la longitud y el grado de saturación de la cola de carbono y el número de unidades de isopreno que se repiten en la «cadena lateral». El número de unidades repetidas se indica en el nombre de la menaquinona particular (por ejemplo, MK- significa que se repiten cuatro unidades de isopreno en la cola de carbono).
La longitud de la cadena influye en la solubilidad de los Lípidos y, por lo tanto, se transporta a diferentes tejidos diana.
Mecanismo de acción
El mecanismo de acción de la vitamina K 2 es similar a la vitamina K 1. Las vitaminas K se reconocieron por primera vez como un factor requerido para la coagulación, pero las funciones realizadas por este grupo de vitaminas se revelaron como mucho más complejas. Las vitaminas K juegan un papel esencial como cofactor de la enzima γ-glutamil carboxilasa, que está implicada en la carboxilación dependiente de la vitamina K del dominio gla en «proteínas Gla» (es decir, en la conversión de ácido glutámico unido a péptidos (Glu) en γ -carboxi-ácido glutámico (Gla) en estas proteínas).
La carboxilación de estas proteínas Gla dependientes de vitamina K, además de ser esencial para la función de la Proteína, también es un mecanismo importante de recuperación de vitaminas, ya que sirve como una vía de reciclaje para recuperar la vitamina K de su metabolito epóxido (KO) para su reutilización en la carboxilación..
Se han descubierto varias proteínas humanas que contienen Gla sintetizadas en varios tipos diferentes de tejidos:
Factores de coagulación (II, VII, IX, X), así como proteínas anticoagulantes (C, S, Z). Estas proteínas Gla se sintetizan en el hígado y juegan un papel importante en la Homeostasis de la sangre.
Osteocalcina. Esta proteína no colágena es secretada por los osteoblastos y juega un papel esencial en la formación de Minerales en los huesos.
Matriz de proteína gla (MGP). Esta proteína inhibidora de la calcificación se encuentra en numerosos tejidos del cuerpo, pero su papel es más pronunciado en el cartílago y en las paredes de los vasos arteriales.
Crecimiento específico de la proteína 6 (GAS). GAS es secretado por leucocitos y células endoteliales en respuesta a una lesión y ayuda en la supervivencia celular, la proliferación, la migración y la adhesión.
Proteínas Gla ricas en Prolina (PRGP), proteínas Gla transmembrana (TMG), proteínas ricas en Gla (GRP) y periostina. Sus funciones precisas aún se desconocen.
Efectos sobre la salud
MK- o MK- tiene un efecto protector sobre la densidad Mineral ósea y reduce el riesgo de fracturas de cadera, vertebrales y no vertebrales. Estos efectos parecen acentuarse cuando se combinan con Vitamina D y en el contexto de la osteoporosis. Los posibles beneficios para la salud sugeridos para futuras investigaciones se relacionan con la fortaleza ósea y la salud arterial (reducción de la calcificación o incluso descalcificación, con una posible reducción de la presión arterial ).
Perfil de absorción
La vitamina K se absorbe junto con la Grasa dietética del intestino delgado y es transportada por los quilomicrones en la circulación. La mayoría de la vitamina K 1 es transportada por lipoproteínas ricas en triacilglicerol (TRL) y el hígado la elimina rápidamente; solo una pequeña cantidad se libera a la circulación y es transportada por LDL y HDL.
MK- es transportado por las mismas lipoproteínas (TRL, LDL y HDL) y también se elimina rápidamente. Las menaquinonas de cadena larga se absorben de la misma manera que la vitamina K 1 y MK-, pero el hígado las redistribuye eficientemente en forma predominantemente LDL (VLDL). Dado que el LDL tiene una vida media larga en la circulación, estas menaquinonas pueden circular durante períodos prolongados, lo que resulta en una mayor biodisponibilidad para los tejidos extrahepáticos en comparación con la vitamina K 1y MK-.
La acumulación de vitamina K en tejidos extrahepáticos tiene relevancia directa para las funciones de vitamina K que no están relacionadas con la hemostasia.
Ingesta dietética en humanos
La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria ( UE ) y el Instituto de Medicina de EE. UU., Al revisar la evidencia existente, han decidido que no hay evidencia suficiente para publicar un valor de referencia dietético para la vitamina K o para K 2. Sin embargo, han publicado una ingesta adecuada (AI) de vitamina K, pero ningún valor específico para K 2.
La evidencia sugiere que K 2 se convierte de K 1 en la dieta en ratones, por lo que es posible que no requieran una ingesta de K 2 en la dieta.
Partes de la literatura científica, que datan de 1998, sugieren que los valores de AI se basan solo en los requisitos hepáticos (es decir, relacionados con el hígado). Esta hipótesis está respaldada por el hecho de que la mayoría de la población occidental exhibe una fracción sustancial de proteínas extra hepáticas subcarboxiladas.
Por lo tanto, se cumple la activación completa de los factores de coagulación, pero no parece haber suficiente vitamina K 2 para la carboxilación de la osteocalcina en los huesos y la MGP en el sistema vascular.
No se conoce toxicidad asociada con altas dosis de menaquinonas (vitamina K 2 ). A diferencia de otras vitaminas liposolubles, la vitamina K no se almacena en cantidades significativas en el hígado; por lo tanto, el nivel tóxico no es un problema descrito. Todos los datos disponibles a partir de 2017 demuestran que la vitamina K no tiene efectos adversos en sujetos sanos.
Las recomendaciones para la Ingesta diaria de vitamina K, emitidas recientemente por el Instituto de Medicina de EE. UU., También reconocen el amplio margen de seguridad de la vitamina K: «una búsqueda en la literatura no reveló evidencia de toxicidad asociada con la ingesta de K 1 o K 2 «. Los modelos animales que involucran ratas, si son generalizables para humanos, muestran que MK- es bien tolerado.
Fuentes dietéticas
Además de los hígados de animales, la fuente dietética más rica de menaquinonas son los alimentos fermentados (de bacterias, no mohos o levaduras); Las fuentes incluyen quesos consumidos en dietas occidentales (por ejemplo, que contienen MK- y MK-) y productos de soja fermentados (por ejemplo, en nattō tradicional consumido en Japón, que contiene MK-).
Aquí y después es notable que la mayoría de los ensayos de alimentos miden solo menaquinonas completamente insaturadas ).
MK- es sintetizado por tejidos animales y se encuentra en carne, huevos y productos lácteos. Se ha encontrado que los quesos contienen MK- a 10–20 μg por 100 gy MK- a 35–55 μg por 100 g. En un informe, no se observaron diferencias sustanciales en los niveles de MK- entre animales salvajes, animales de granja y animales de granja.
Además de sus orígenes animales, las menaquinonas son sintetizadas por bacterias durante la fermentación y, por lo tanto, se encuentran en la mayoría de los productos fermentados de queso y soja. A partir de 2001, la fuente más rica conocida de K 2 natural fue fermentada nattō utilizando la cepa nattō de Bacillus subtilis, que según los informes es una buena fuente de MK- de cadena larga.
En nattō, MK- está ausente como una forma de vitamina K, y en los quesos está presente entre las vitaminas K solo en bajas proporciones. A partir de esta fecha, se desconoce si B. subtilis producirá K 2 utilizando otras legumbres (por ejemplo, garbanzos olentejas )
Las estimaciones derivadas del cuestionario de frecuencia alimentaria de las ingestas relativas de vitaminas K en un país del norte de Europa sugieren que para esa población, aproximadamente el 90% de las ingestas totales de vitamina K son proporcionadas por K 1, aproximadamente el 7,5% por MK- a través de MK- y aproximadamente 2,5% por MK-;
El intenso olor y el fuerte sabor del nattō parecen hacer de este alimento de soya una fuente menos atractiva de K 2 para los gustos occidentales.
Con respecto a la utilización, los informes sugieren que la vitamina K 2 es preferida por los tejidos extrahepáticos (hueso, cartílago, vasculatura), que el animal puede producir como MK- a partir de K 1, o puede ser de origen bacteriano (de MK -7, MK- y otras MK). Se está debatiendo en qué medida el K 2 producido por las bacterias intestinales humanas contribuye a las necesidades diarias de vitamina K 2.
Las compañías de suplementos venden extracto de nattō según se informa estandarizado con respecto al contenido de K 2, en forma de cápsula.
Gambas, arenque, la col rizada, la espinaca, el brócoli, verdes guisantes, plátanos, manzanas, naranjas, margarina, aceite de maíz, aceite de girasol, aceite de oliva, pan de centeno, pan de trigo, masa fermentada pan, y té contienen vitamina K 1 pero no la vitamina K 2. La leche desnatada y el café no contienen vitamina K.
Anticoagulantes y la vitamina K 2 suplementación
Estudios recientes encontraron una asociación clara entre el tratamiento anticoagulante oral (o intravenoso) a largo plazo (OAC) y la calidad ósea reducida debido a la reducción de la osteocalcina activa. La OAC puede conducir a un aumento en la incidencia de fracturas, reducción de la densidad o contenido mineral óseo, osteopenia y aumento de los niveles séricos de osteocalcina subcarboxilada.
Además, la OAC a menudo está relacionada con la calcificación no deseada de tejidos blandos tanto en niños como en adultos. Se ha demostrado que este proceso depende de la acción de las vitaminas K. La Deficiencia de vitamina K produce una subcarboxilación de la MGP. Se demostró que la calcificación vascular aparece en animales experimentales tratados con warfarina en dos semanas.
También en humanos en tratamiento con OAC, se encontró dos veces más calcificación arterial en comparación con pacientes que no reciben antagonistas de la vitamina K. Entre las consecuencias del tratamiento anticoagulante: aumento de la rigidez de la pared aórtica, insuficiencia coronaria, isquemia e incluso insuficiencia cardíaca.
La calcificación arterial también puede contribuir a la hipertensión sistólica y la hipertrofia ventricular. Algunos piensan que las cumarinas, al interferir con el metabolismo de la vitamina K,conducen a una calcificación excesiva del cartílago y las arterias traqueobronquiales.
La terapia anticoagulante generalmente se instituye para evitar enfermedades potencialmente mortales, y la ingesta alta de vitamina K interfiere con los efectos anticoagulantes. Por lo tanto, se recomienda a los pacientes que reciben warfarina (Coumadin) o que reciben tratamiento con otros antagonistas de la vitamina K que no consuman dietas ricas en vitaminas K.
Sin embargo, la última investigación propone combinar las vitaminas K con OAC para estabilizar la relación internacional normalizada (INR, una medida de prueba de laboratorio de la coagulación de la sangre).
Las personas que toman medicamentos anticoagulantes, como la warfarina (cumarinas), deben consultar a su médico antes de tomar vitamina K 2.
En otros organismos
Muchas bacterias sintetizan menaquinonas a partir del ácido corismico. Lo usan como parte de la cadena de transporte de electrones, desempeñando un papel similar al de otras quinonas como la ubiquinona. Se necesitan oxígeno, hemo y menaquinonas para que muchas especies de bacterias del ácido láctico conduzcan la respiración.