Vitamin K: Struktur

1. Vitamin K: Struktur • K1: Fyllokinon, 20 karbon-fytyl- grupper (finnes i planter) • K2: Menakinon, polyisoprenyl-sidekjeder, 4 - 13 (n) isoprenylgrupper (dannes av tarmbakterier) • K3: Menadion (n = 0), ingen egen biologisk effekt, men kan alkyleres til K2 i animalsk vev (= aktivering)

2. Vitamin K: Kilder • Viktigste kilde: Fyllokinon fra kosten • Menakinoner fra tarmbakterier mindre viktig enn tidligere antatt (syntetiseres vesentlig av Gram-negative bakterier som B. fragilis, Eubacterium, Propionebacterium, Arachnia og E. coli • Fermenterte matvarer som ost og natto (gjærende soyabønner) inneholder også menakinoner • MK-4 finnes i brystmelk (men lite K-vitamin generelt i brystmelk)

3. Vitamin K: Inntak fordelt på matvarer • Matvarer som inneholder vitamin K (rangert): olje i dressing, matoljer, blomkål/brokkoli/rosenkål, majones, hodekål/rødkål, kinakål/issalat/hodesalat, soyamargariner • Matvarer (kvinner) som bidrar mest til inntak, rangert: frukt/bær, oljer, gulrot, grønnsakblandinger, kinakål/issalat/hodesalat, hodekål/rødkål • Matvarer (menn) som bidrar mest til inntak, rangert: oljer, majones, margariner, frukt/bær, grønnsaksblandinger, hodekål/rødkål, gulrot

4. Vitamin K: Inntak i norsk kosthold Tall fra NORKOST II, 1997: 2672 personer, 16-79 år: • Inntaket var betydelig lavere enn anbefalt, dvs. 40 - 45% av anbefalinger i USA (90-120 μg/dag), nordiske anbefalinger tilsvarer 1μg/kg kroppsvekt/dag • Tallene er usikre pga. begrensede analyser av matvarer og fordi det for mange matvarer bare oppgitt fyllokinin-innhold Anbefalinger fra FDA, 2001: Nyfødte, 0-6 mndr: 2 μg/dag Småbarn, 7-12 mndr: 2,5 μg/dag Småbarn, 1-3 år, 30 μg/dag Barn, 4-8 år, 55 μg/dag Barn, 9-13 år, 60 μg/dag Ungdom, 14-18 år, 75 μg/dag Voksen over 19 år, menn 120 μg/dag kvinner 90 μg/dag Gravide og diende kvinner 75 -90 μg/dag

5. Vitamin K: Absorpsjon og transport • Absorpsjon influeres av galle- og pankreasfunksjonen sammen med mengde fett i kosten • 40 - 70% av K-vitamin absorberes gjennom tynntarmen via chylomikroner fra enterocytter • Mesteparten lagres i lever via chylomikron-restpartikler • Opptaket viser stor variasjon (se figur) og avhenger av om vitaminet er løst i en fettfase

6. Vitamin K: Lagring • K-vitamin lagres i meget små mengder i kroppen (sammenlignet med de andre fettløselige vitaminene) • Totalt kroppslager er 1-10 μg/kg eller ca. 100 μg (omtrent en dagsdose) • Menakinon > fyllokinin i lever, mens fyllokinon > menakinon i plasma. Fyllokinon og MK 6-8 finnes også i benvev • Menakinon (vesentlig MK 9-11) utgjør rundt 85% av total K-vitamin i tarmen

7. Vitamin K: Omsetning • Utskillelse: ukonjugert i galle, konjugert til tarm eller i urin • Omsetningshastigheten av fyllokinon er svært rask; halveringstid = 1 – 1,5 døgn • Omsetningen av langkjedede menakinoner går langsommere • Ved herding av oljer herdes vitamin K samtidig. Hydrogenerte former er biotilgjengelige, men mye mindre aktive enn det opphavelige vitaminet

8. Vitamin K: Mangeltilstander Rapporterte mangeltilstander/sykdommer relatert til vitamin-K er følgende: • Sterke menstrasjonsblødninger, GI-blødninger, hematuri, epistaxis, blødninger fra øyet, anemi, blødninger fra munnhuleslimhinnen, forlenget blodlevringstid, hematomer, økt tilbøyelighet for blåmerker, purpura • Osteopeni, osteoporose, brudd, hyperkalsiuri, bløtvevskalsifisering (særlig hjerteklaffer) • Diverse fosterskader (som underutvikling av nese, munn og midtre del av ansiktet; forkortede finger, ”cupped ears”, flat neserygg) og levercancer

9. Vitamin K: Virkningsmekanisme • K-vitamin fremmer karboksyleringen av osteokalcin • K-vitamin er også ligand for kjernereseptoren SXR og induserer dermed mRNA-syntesen av osteoblastmarkører som ALP, osteoprotegerin (OPG), osteopontin og matrix-GLA-protein

10. Vitamin K: Koagulasjon

11. Vitamin K: Warfarin

12. Vitamin K: Reduksjon av INR ved tilskudd av vitamin-K • INR bør ligge mellom 2,2 og 4,8. Stor variasjon i vitamin-K inntaket kan destabilisere warfarin-behandling

13. Vitamin K: Warfarin • Warfarinbruk kan fører til lavere bentettet (BMC) og kan (muligens) føre til osteoporose, dvs. at man bør kunne vurdere spesifikke trombinhemmere i en nødvendig antikoagulasjonsbehandling • Det er usikkert om warfarinbruk kan føre til skader på nervesystemet

14. Vitamin K: Bendannelse og osteoporose • Samspill mellom vitamin D og vitamin K (repeter stoff om vit-D) • Menakinon-tilførsel hemmer apoptose av osteoblaster, men øker apoptose av osteoklaster • Osteokalcin-karboksylering er assosiert med redusert risiko for brudd • Graden av karboksylert osteokalsin i serum regnes for å være et godt mål på en persons K-vitamin status • Malabsorpsjon kan være utsatt for osteoporose og er assosiert med dårlig D- og K-vitamin status • Kliniske studier: viser positiv effekt på benhelse når det gis sammen med vitamin D

15. Vitamin K: Bendannelse og osteoporose Fig. 2 Effects of MK-4 on bone after 3 years of treatment. All data are expressed as a percentage of the respective baseline values. Graph A shows the data of DXA-BMD of the femoral neck (DXA-BMDFN), total hip (DXA-BMDtotalhip) and lumbar spine (DXA-BMDLS); graph B shows the BMC of the femoral neck (BMCFN), total hip (BMCtotalhip) and lumbar spine (BMCLS); graph C shows the femoral neck width (FNW) and hip axis length (HAL) and graph D shows the indices of the compression strength (CSI), bending strength (BSI) and impact strength (ISI). Open bars: placebo; hatched bars: MK-4. Effect of MK-4 on bone strength indices in 2 different age groups (55–65 and 65–75 years of age). All data are expressed as the mean percent change relative to the respective baseline values after 3 years of treatment with either MK-4 or placebo. Graph A shows the compact strength index (CSI), graph B the bending strength index (BSI) and graph C the impact strength index (ISI). Open bars: placebo; hatched bars: MK-4.

16. Vitamin K: Nevrodegenerasjon • Gas6 uttrykkes i nervevev og er avhengig av karboksylkering for biologisk effekt (vekst) av Schwannske celler og glatte muskelceller i CNS • Underkarboksylering er en mulig patogenetisk faktor i utviklingen av Alzheimer’s sykdom • Warfarin brukt av gravide kan gi CNS-misdannelser i CNS hos fosteret • Warfarin-behandlinhg kan redusere syntesen av sfingolipider i hjernen

17. Vitamin K: Kalsifisering av bløtvev • Kalsifisering av åreveggen (arteriosklerose) motvirkes av K-vitamin. Underkarboksylert matrix GLA-protein gir vaskulær kalsifisering • Pasienter med gjennomgått hjerteinfarkt kan forebygge kardiovaskulære hendelser ved å bruke warfarin, men: K-vitamin ”mangel” kan dermed øke risikoen for videre vaskulær kaslifisering!

18. Vitamin K: Behov • Anbefalingene (i Norge) er relatert til fyllokinon alene (se ellers aldersrelaterte inntak) • For eldre og personer med sykdommer relatert til underkarboksylering av proteiner kan anbefales 200-500 μg/dag der kosttilskudd kan bidra til å komme opp på et slikt nivå • Toksistet: Inntak av inntil 500 ganger anbefalt døgndose antas ikke å gi toksiske effekter, mens inntak av 100 mg kan utløse tromboembolier

19. Vitamin K: Behov? • Det er faktisk mulig å tilføre kroppen mer enn anbefalingene som er gitt voksne mennesker i USA og Norge; spørsmålet er da om ”vestens” anbefalinger gir optimal K-vitamin status!

20. Vitamin K: Måling • Måling av K-vitamin kan være indisert ved mistanke om osteoporose, samt tilstander som dårlig kosthold, malabsorpsjon (laktose-intoleranse, cøliaki) ulcerøs kolitt, pankreasinsuffisiens/cystisk fibrose • Måling av karboksylert osteokalcin regnes for å være et bedre alternativ