VIVO Fiziopatologie

acid glutamic

Vitamina K

Vitamina K este un participant necesar la sinteza mai multor proteine ​​care mediază atât coagularea, cât și anticoagularea. Deficitul de vitamina K se manifestă ca o tendință de sângerare excesivă. Într-adevăr, multe otrăvuri pentru rozătoare disponibile în comerț sunt compuși care interferează cu vitamina K și ucid prin inducerea hemoragiei letale.

Structura

Au fost identificate cel puțin două forme naturale de vitamina K, care sunt desemnate vitaminele K 1 și K 2. Ambii sunt derivați de chinonă. Structura vitaminei K 1 este prezentată mai jos.

Efectele fiziologice ale vitaminei K

Vitamina K servește ca un cofactor esențial pentru o carboxilază care catalizează carboxilarea reziduurilor de acid glutamic pe proteinele dependente de vitamina K. Principalele proteine ​​dependente de vitamina K includ:

  • Proteine ​​de coagulare: factori II (protrombină), VII, IX și X
  • Proteine ​​anticoagulare: proteine ​​C, S și Z.
  • Altele: proteine ​​osoase osteocalcină și proteină matrice-Gla și anumite proteine ​​ribozomale

Aceste proteine ​​au în comun cerința de a fi modificate post-translațional prin carboxilarea reziduurilor de acid glutamic (formând acid gamma-carboxiglutamic) pentru a deveni biologic active. Protrombina, de exemplu, are 10 acizi glutamici în regiunea amino-terminală a proteinei care sunt carboxilate. Fără vitamina K, carboxilarea nu are loc, iar proteinele sintetizate sunt biologic inactive.

Ce funcție esențială conferă reziduurile de acid gamma-carboxiglutamic asupra unei proteine? Se pare că există două efecte majore:

  • În primul rând, ele permit proteinei să se lege de suprafețele membranei. O mare parte a coagulării sângelui este rezultatul asamblării proteinelor de coagulare a sângelui într-un complex pe membranele trombocitelor și celulelor endoteliale; în cadrul acestor complexe, factorii se pot contacta eficient unii pe alții pentru a deveni activi și pentru a participa la formarea cheagurilor. În plus, calciul este necesar pentru reacția de coagulare a sângelui. Mecanismul propus care implică carboxilarea este acela că reziduurile de acid gamma-carboxilutamic chelează puternic calciu, iar calciul încărcat pozitiv formează punți ionice către grupuri de fosfat de membrană cu fosfat încărcat negativ.
  • În al doilea rând, grupurile de acid gamma-carboxiglutamic par să participe la formarea structurii necesare a acestor proteine ​​prin formarea de interacțiuni intracatenare mediate de calciu care leagă doi acizi gamma-carboxiglutamici de un ion de calciu (similar cu punțile disulfură, dar mult mai scurte).

Surse de vitamina K

Vitamina K se găsește în mai multe alimente, inclusiv verdeață cu frunze, conopidă și, dacă o considerați un aliment, ficat. Cu toate acestea, principala sursă de vitamina K este sinteza bacteriilor din intestinul gros și, în majoritatea cazurilor, absența vitaminei K dietetice nu este deloc dăunătoare. Vitamina K este o vitamină liposolubilă și atât vitamina K din dietă, cât și cea microbiană sunt absorbite în limfa intestinală împreună cu alte lipide. Fătul obține vitamina K de la mama sa prin transfer transplacentar.

Ciclul vitaminei K

Ca un cofactor al carboxilazei care generează acid gamma-carboxiglutamic, vitamina K suferă un ciclu de oxidare și reducere care permite reutilizarea acestuia. Detaliile esențiale ale acestui ciclu sunt:

  • Vitamina K (de obicei K1) este redusă la vitamina KH2.
  • Oxigenarea vitaminei KH2 asigură energia pentru a conduce reacția de carboxilare, ducând la formarea de reziduuri de acid gamma-carboxiglutamic și oxid de vitamina K.
  • Oxidul de vitamina K este redus cu o altă reductază înapoi la vitamina K, gata să intre în alt ciclu. Anticoagulantele precum Warfarina blochează reducerea oxidului de vitamina K la vitamina K, explicând efectele lor antagoniste asupra acestui ciclu.

Deficiențe de vitamina K

Deficitul de vitamina K și boala hemoragică rezultată pot rezulta din mai multe situații:

  • Intoxicație cu antagoniștii vitaminei K: Multe dintre rodenticidele populare acționează prin inducerea unui deficit de vitamina K care, dacă este sever, duce la moarte prin sângerare. Derivații cumarinei, cum ar fi warfarina și dicumarolul, interferează cu reciclarea vitaminei K (vezi mai sus) și, prin urmare, duc la deficiența vitaminei K. Unele dintre tipurile mai noi de rodenticide au o perioadă de înjumătățire atât de lungă încât o singură hrănire cu momeală otrăvitoare poate ucide nu numai rozătoarele, ci poate provoca boli de sângerare la câini sau pisici care le ingerează ulterior.
  • Boală hepatică: ficatul sintetizează acizii biliari și îi secretă în intestinul subțire, unde joacă un rol critic în absorbția lipidelor. Vitamina K, ca vitamină liposolubilă, necesită o absorbție adecvată a lipidelor pentru propria absorbție. Boala hepatică care are ca rezultat scăderea sintezei sării biliare duce la afectarea absorbției și deficienței vitaminei K.

În plus, majoritatea factorilor de coagulare sunt sintetizați aproape exclusiv în ficat, astfel încât boala hepatică poate provoca defecte ale coagulării sângelui prin mai multe mecanisme.

  • Boala intestinală: bolile care duc la malabsorbția lipidelor în intestinul subțire pot duce la defecte ale absorbției vitaminei K, așa cum s-a discutat mai sus pentru ficat.

    • Alte două stări de deficit de vitamina K au primit o atenție recentă considerabilă:

    • Boala hemoragică a nou-născutului rezultă din deficiența vitaminei K la sugarii umani și poate duce la moarte sau leziuni permanente ale creierului. La naștere, ficatul nu are în esență rezerve de vitamina K și lipsa aportului de vitamina K sau situațiile care interferează cumva cu absorbția vitaminei K sintetizate bacterian pot duce la această situație. Mulți sugari primesc suplimente de vitamina K pentru a exclude această tulburare.
    • Riscul crescut de fracturi sau densitatea osoasă redusă poate rezulta din aportul inadecvat de vitamina K, datorită rolului său necesar în producția de proteine ​​osoase, cum ar fi osteocalcina. Mai multe studii clinice au susținut propunerea conform căreia, în anumite situații, suplimentele cu vitamina K sporesc integritatea oaselor. Pare clar că utilizarea antagoniștilor vitaminei K, cum ar fi warfarina, în scopul anticoagulării, are efecte toxice asupra osului cu creștere rapidă.

    Vitamine: Introducere și index

    Vitamine: Introducere și index