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 ). K 2 es un producto tisular y bacteriano (derivado de la vitamina K 1 en ambos casos) y generalmente se encuentra en productos animales o alimentos fermentados. [1]
Hay nueve [ aclaración necesaria ] [ cita requerida ] variantes químicas de vitamina K 2 , determinadas por el número de unidades de isoprenilo en sus cadenas laterales . La más común en la dieta humana es la menatetrenona soluble en agua de cadena corta (MK-4), que generalmente se produce por conversión tisular y / o bacteriana de vitamina K 1 , y se encuentra comúnmente en productos animales. Se sabe que la producción de MK-4 a partir de la vitamina K 1 de las plantas dietéticas puede lograrse solo con tejidos animales, ya que se produce en roedores libres de gérmenes.
Las menaquinonas de cadena larga (más largas que MK-4) incluyen MK-7, MK-8 y MK-9 y son más predominantes en alimentos fermentados como el natto . Las menaquinonas de cadena más larga (MK-10 a MK-13) son producidas por bacterias anaeróbicas en el colon , pero no se absorben bien a este nivel y tienen poco impacto fisiológico. [1]
Cuando no hay unidades de cadena lateral de isoprenilo, la molécula restante es vitamina K 3 . Este solo se puede fabricar de forma sintética 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. [1]
Descripción
La vitamina K 2 , la principal forma de almacenamiento en los animales, tiene varios subtipos, que difieren en la longitud de la cadena isoprenoide . Estos homólogos de la vitamina K 2 se denominan menaquinonas y se caracterizan por el número de residuos isoprenoides en sus cadenas laterales. Las menaquinonas se abrevian MK- n , donde M significa menaquinona, K significa vitamina K y n representa el número de residuos isoprenoides de la cadena lateral. Por ejemplo, la menaquinona-4 (abreviada MK-4) tiene cuatro residuos de isopreno en su cadena lateral. La menaquinona-4 (también conocida como menatetrenona por sus cuatro residuos de isopreno) es el tipo más común de vitamina K 2 en productos animales, ya que la MK-4 normalmente se sintetiza a partir de la vitamina K 1 en ciertos tejidos animales (paredes arteriales, páncreas y testículos). mediante el reemplazo de la cola de fitilo con una cola de geranilgeranilo insaturada que contiene cuatro unidades de isopreno , produciendo así menaquinona-4 que es de naturaleza soluble en agua. Este homólogo de la vitamina K 2 puede tener funciones enzimáticas distintas de las de la vitamina K 1 .
MK-7 y otras menaquinonas de cadena larga son diferentes de MK-4 en que no son producidas por tejido humano. MK-7 puede convertirse a partir de filoquinona (K 1 ) en el colon por la bacteria Escherichia coli . [2] Sin embargo, estas menaquinonas sintetizadas por bacterias en el intestino parecen contribuir mínimamente al estado general de vitamina K. [3] [4] MK-4 y MK-7 se encuentran en los Estados Unidos en suplementos dietéticos para la salud ósea.
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". [5] [Se necesita cita completa ] El número de unidades repetidas se indica en el nombre de la menaquinona en particular (por ejemplo, MK-4 significa que cuatro unidades de isopreno se repiten en la cola de carbono). La longitud de la cadena influye en la solubilidad de los lípidos y, por tanto, en el transporte a diferentes tejidos diana.
Mecanismo de acción
El mecanismo de acción de la vitamina K 2 es similar al de la vitamina K 1 . Las vitaminas K se reconocieron por primera vez como un factor necesario para la coagulación, pero se reveló que las funciones realizadas por este grupo de vitaminas eran mucho más complejas. Las vitaminas K desempeñan un papel esencial como cofactor de la enzima γ-glutamil carboxilasa, que participa en la carboxilación dependiente de vitamina K del dominio gla en las "proteínas Gla" (es decir, en la conversión del ácido glutámico (Glu) unido a péptidos en γ -ácido carboxi-glutámico (Gla) en estas proteínas).
La carboxilación de estas proteínas Gla dependientes de la 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 sanguínea.
- Osteocalcina . Esta proteína no colágena es secretada por los osteoblastos y juega un papel esencial en la formación de minerales en los huesos.
- Proteína gla de matriz (MGP). Esta proteína inhibidora de la calcificación se encuentra en numerosos tejidos corporales, pero su función es más pronunciada en el cartílago y en las paredes de los vasos arteriales.
- Proteína 6 específica de detención del crecimiento (GAS6). GAS6 es secretado por leucocitos y células endoteliales en respuesta a una lesión y ayuda en la supervivencia, proliferación, migración y adhesión celular.
- Proteínas Gla ricas en prolina (PRGP), Proteínas Gla transmembrana (TMG), Proteína rica en Gla (GRP) y periostina. Sus funciones precisas aún se desconocen.
Efectos en la salud
MK-4 o MK-7 tiene un efecto protector sobre la densidad mineral ósea y reduce el riesgo de fracturas de cadera, vertebrales y no vertebrales. [6] Estos efectos parecen acentuarse cuando se combinan con vitamina D y en el contexto de la osteoporosis. [1]
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 mayor parte de la vitamina K 1 es transportada por lipoproteínas ricas en triacilglicerol (TRL) y se elimina rápidamente por el hígado; sólo una pequeña cantidad se libera a la circulación y es transportada por LDL y HDL. MK-4 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-4, pero el hígado las redistribuye de manera eficiente en predominantemente LDL (VLDL). Dado que el LDL tiene una vida media prolongada 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 1 y MK-4. La acumulación de vitamina K en tejidos extrahepáticos tiene una relevancia directa para las funciones de la vitamina K no relacionadas con la hemostasia. [7]
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 .
Parte de la literatura científica, que se remonta a 1998, sugiere que los valores de IA se basan únicamente en los requisitos hepáticos (es decir, relacionados con el hígado). [8] [9] Esta hipótesis está respaldada por el hecho de que la mayoría de la población occidental exhibe una fracción sustancial de proteínas extrahepáticas infracarboxiladas. [ cita requerida ] Por lo tanto, se satisface la activación completa de los factores de coagulación , pero no parece haber suficiente vitamina K 2 para la carboxilación de osteocalcina en hueso y MGP en el sistema vascular. [10] [11]
No se conoce toxicidad asociada con dosis altas de menaquinonas (vitamina K 2 ). A diferencia de otras vitaminas liposolubles, la vitamina K no se almacena en cantidades significativas en el hígado . Todos los datos disponibles a partir de 2017[actualizar]demuestran que la vitamina K no tiene efectos adversos en sujetos sanos. [ cita requerida ] 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 ya sea K 1 o K 2 ". Los modelos animales que involucran ratas, si se pueden generalizar a los humanos, muestran que MK-7 se tolera bien. [12]
Fuentes dietéticas
Aparte de los hígados de animales, la fuente dietética más rica en menaquinonas son los alimentos fermentados (de bacterias, no de mohos o levaduras); las fuentes incluyen quesos consumidos en dietas occidentales (p. ej., que contienen MK-8 y MK-9) y productos de soja fermentados (p. ej., en nattō tradicional consumido en Japón, que contienen MK-7). [ cita requerida ] (Aquí y a continuación es digno de mención que la mayoría de los análisis de alimentos miden solo menaquinonas completamente insaturadas. [ cita requerida ] )
MK-4 es sintetizado por tejidos animales y se encuentra en carne, huevos y productos lácteos. [13] Se ha encontrado que los quesos contienen MK-8 a 10-20 μg por 100 gy MK-9 a 35-55 μg por 100 g. [7] En un informe, no se observaron diferencias sustanciales en los niveles de MK-4 entre la caza silvestre, los animales de corral y los animales de granjas industriales. [14]
Además de sus orígenes animales, las menaquinonas son sintetizadas por bacterias durante la fermentación y, como ya se ha dicho, se encuentran en la mayoría de los quesos fermentados y los productos de soja. [15] [Se necesita fuente no primaria ] En 2001, la fuente más rica conocida de K 2 natural era nattō fermentada utilizando la cepa nattō de Bacillus subtilis , [16] que, según se informa, es una buena fuente de MK-7 de cadena larga. [ cita requerida ] En nattō, MK-4 está ausente como una forma de vitamina K, y en los quesos está presente entre las vitaminas K sólo en proporciones bajas. [ relevante? ] [17] [se necesita una mejor fuente ] A partir de esta fecha, [ ¿cuándo? ] se desconoce si B. subtilis producirá K 2 utilizando otras leguminosas (por ejemplo, garbanzos o lentejas ). [ cita requerida ]
Las estimaciones derivadas del cuestionario de frecuencia alimentaria de la ingesta relativa de vitamina K en un país del norte de Europa sugieren que para esa población, aproximadamente el 90% de la ingesta total de vitamina K proviene de K 1 , aproximadamente el 7,5% de MK-5 a MK-9 y aproximadamente 2,5% por MK-4; [ cita requerida ] el olor intenso y el sabor fuerte del nattō parecen hacer de este alimento de soja una fuente menos atractiva de K 2 para los gustos occidentales.
Con respecto a la utilización, los informes sugieren [ aclaración necesaria ] que los tejidos extrahepáticos (hueso, cartílago, vasculatura) prefieren la vitamina K 2 , que puede ser producida como MK-4 por el animal a partir de K 1 , [ cita requerida ] o puede ser de origen bacteriano (de MK-7, MK-9 y otros MK). [ cita requerida ] Se está discutiendo [se necesita aclaración ] en cuanto a hasta qué punto el K 2 producido por las bacterias intestinales humanas contribuye a las necesidades diarias de vitamina K 2 . [ cita requerida ]
Las compañías de suplementos venden extracto de nattō, según se informa, estandarizado con respecto al contenido de K 2 , en forma de cápsulas. [ cita requerida ]
Comida | Vitamina K 2 (μg por 100 g) [14] | Proporción de compuestos |
---|---|---|
Nattō , cocido | 1.034,0 | 0% MK-4, 1% MK-5, 1% MK-6, 90% MK-7, 8% MK-8 |
Paté de hígado de ganso | 369,0 | 100% MK-4 |
Quesos duros | 76,3 | 6% MK-4, 2% MK-5, 1% MK-6, 2% MK-7, 22% MK-8, 67% MK-9 |
Quesos blandos | 56,5 | 6.5% MK-4, 0.5% MK-5, 1% MK-6, 2% MK-7, 20% MK-8, 70% MK-9 |
Leche (4% de grasa, EE. UU.) | 38,1 [18] | 2% MK-4, 46% MK-9, 7% MK-10, 45% MK-11 |
Yema de huevo (Holanda) | 32,1 | 98% MK-4, 2% MK-6 |
Ganso | 31.0 | 100% MK-4 |
Quesos cuajados | 24,8 | 2,6% MK-4, 0,4% MK-5, 1% MK-6, 1% MK-7, 20% MK-8, 75% MK-9 |
Yema de huevo (EE. UU.) | 15,5 [19] | 100% MK-4 |
Manteca | 15.0 | 100% MK-4 |
Hígado de pollo (frito) | 12,6 [19] | 100% MK-4 |
Pollo | 8.5 | 100% MK-4 |
Carne molida (grasa media) | 8.1 [19] | 100% MK-4 |
Hígado de ternera (frito) | 6,0 [19] | 100% MK-4 |
Hot dog | 5.7 [19] | 100% MK-4 |
Tocino | 5.6 [19] | 100% MK-4 |
Crema batida | 5.4 | 100% MK-4 |
Chucrut | 4.8 | 8% MK-4, 17% MK-5, 31% MK-6, 4% MK-7, 17% MK-8, 23% MK-9 |
Bistec de cerdo | 3,7 | 57% MK-4, 13% MK-7, 30% MK-8 |
Pato | 3.6 | 100% MK-4 |
Suero de la leche | 2.5 | 8% MK-4, 4% MK-5, 4% MK-6, 4% MK-7, 24% MK-8, 56% MK-9 |
Anguila | 2.2 | 77% MK-4, 5% MK-6, 18% MK-7 |
Carne de vaca | 1.1 | 100% MK-4 |
Pan de trigo sarraceno | 1.1 | 100% MK-7 |
Yogur de leche entera | 0,9 | 67% MK-4, 11% MK-5, 22% MK-8 |
Leche entera (Holanda) | 0,9 | 89% MK-4, 11% MK-5 |
Clara de huevo | 0,9 | 100% MK-4 |
Salmón | 0,5 | 100% MK-4 |
Hígado de vaca (frito) | 0,4 [19] | 100% MK-4 |
Caballa | 0.4 | 100% MK-4 |
Yogur de leche desnatada | 0,1 | 100% MK-8 |
Notas:
- - Las cantidades informadas en leche comparable de los EE. UU. Y los Países Bajos difieren en más de 40 veces, por lo que estas cifras deben considerarse sospechosas.
Anticoagulantes
Estudios recientes encontraron una clara asociación entre el tratamiento anticoagulante (ACO) oral (o intravenoso) a largo plazo y la reducción de la calidad ósea debido a la reducción de la osteocalcina activa . La ACO puede conducir a una mayor incidencia de fracturas, reducción de la densidad o contenido mineral óseo, osteopenia y aumento de los niveles séricos de osteocalcina infracarboxilada. [20]
Además, la OAC a menudo está relacionada con la calcificación no deseada de los tejidos blandos tanto en niños como en adultos. [21] [22] Se ha demostrado que este proceso depende de la acción de las vitaminas K. La deficiencia de vitamina K da como resultado la subcarboxilación de MGP. También en humanos en tratamiento con ACO, se encontró una calcificación arterial dos veces mayor en comparación con los pacientes que no recibieron antagonistas de la vitamina K. [23] [24] 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 podría contribuir a la hipertensión sistólica y la hipertrofia ventricular. [25] [26] La terapia anticoagulante generalmente se instituye para evitar enfermedades potencialmente mortales, y la ingesta alta de vitamina K interfiere con los efectos anticoagulantes. [ citación necesitada ] Por lo tanto, se recomienda a los pacientes que toman warfarina (Coumadin) o que están en tratamiento con otros antagonistas de la vitamina K que no consuman dietas ricas en vitaminas K. [ cita requerida ]
En otros organismos
Muchas bacterias sintetizan menaquinonas a partir del ácido corísmico . Lo utilizan como parte de la cadena de transporte de electrones , desempeñando un papel similar al de otras quinonas como la ubiquinona . El oxígeno, el hemo y las menaquinonas son necesarios para que muchas especies de bacterias del ácido láctico realicen la respiración. [27]
Ver también
- Vitamina K
- Vitamina K 1
- Vitamina K 3
Referencias
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