Witamina K2. Ochrona kości i zdrowe tętnice z witaminą K2
Miliony ludzi stosuje obecnie suplementację wapnia w celu utrzymania zdrowych kości. Jednak niewielu pacjentów czy lekarzy zdaje sobie sprawę z faktu, że optymalizacja integralności kości obejmuje więcej, niż przyjmowanie tylko jednego składnika odżywczego. Niezbędną do tego celu okazuje się być witamina K2, która ponadto wspomaga zdrowy układ sercowo-naczyniowy.
Ostatnie badania ujawniły, że niedobór witaminy K2 zakłóca regulację poziomu wapnia. W rzeczywistości, niskie jej stężenie wiąże się z podniesionym ryzykiem choroby serca i miażdżycy naczyń krwionośnych.[1] Niektórzy lekarze już od dawna zdają sobie sprawę z faktu, że niedobór wapnia w kościach zwiększa prawdopodobieństwo osadzania się go w tętnicach i na odwrót. Jego deficyt w kościach prowadzi do osteoporozy, a gromadzenie na ścianach tętnic do choroby wieńcowej serca i innych schorzeń sercowo-naczyniowych, nerkowych czy neurodegeneracyjnych.
Pomimo, że witamina K była łatwo dostępna od dziesięcioleci, zalecano zaledwie symboliczną jej ilość do spożycia, wymaganą dla prawidłowego krzepnięcia krwi, ignorując optymalny poziom witaminy K niezbędny do utrzymania zdrowych kości i tętnic. Ten artykuł omawia sposób działania witaminy K2 regulującej poziom wapnia jak i ostatnie dowody potwierdzające, że ta unikalna witamina zapobiega chorobom serca i osteoporozie, a nawet pewnym rodzajom nowotworu.
Witamina K2 – kluczowa dla zdrowia kości i tętnic
Osteoporoza i choroby serca wydają się być całkowicie niepowiązanymi ze sobą schorzeniami. Patrząc z grubsza, dzielą ze sobą kilka wspólnych cech. Obie choroby rozwijają się wraz z wiekiem. Rzadko dotykają osoby, które nie ukończyły 30 roku życia, a często pojawiają się u tych w wieku 60-70 lat. Zarówno osteoporoza, jaki i miażdżyca tętnic wieńcowych nie pojawia się nagle, lecz rozwija się przez dekady, zaczynając u 20-latków (lub u młodszych osób) do czasu wystąpienia ataku serca czy innej katastrofalnej sytuacji.
Podobieństwa wydają się na tym kończyć — aż nie spojrzymy głębiej. Już w XIX wieku, naukowcy wiedzieli, że nieznana materia wyścielająca chore tętnice przypomina strukturę kości. Jednak, przez następne 100 lat, to odkrycie zostało uznane wyłącznie za ciekawostkę: nieunikniony element procesu starzenia się i świadectwo “zużycia”, tak jak w przypadku artretyzmu.
Dr Linda Demer wraz z zespołem z Uniwersytetu Kalifornia w Los Angeles, jako jedni z pierwszych wyjaśnili ten ciekawy związek, dzięki udanej identyfikacji białka w ludzkiej blaszce miażdżycowej, które – jak wierzono wcześniej – znajdowało się tylko w tkance kostnej. Tak zwane białko morfogeniczne kości-2, odgrywa ważną rolę w ich tworzeniu.[2] Od tego czasu, kilka innych kluczowych regulatorów formowania kości zostało zidentyfikowanych w blaszce miażdżycowej, takich jak macierz białka GLA i osteopontyna, sugerując, że wspólne czynniki mogą wpływać na zdrowie kości i tętnic.[3]
Inna ciekawa obserwacja zwiększała apetyt naukowców na znalezienie związku pomiędzy chorobami kości i tętnic. Osoby cierpiące na osteoporozę czy niedobór wapnia w kościach, są bardziej narażone na osadzanie się jego nadmiaru w tętnicach i na odwrót. W rzeczywistości, często zakładano, że depozytami wapnia czy zwapniałych płytek były właściwie w pełni utworzone tkanki kostne. Dlatego też zwapnienie naczyniowe powinno właściwie nazywać się skostnieniem naczyniowym — formacją kości w naczyniach krwionośnych. W podobny sposób wiele “czynników ryzyka” miażdżycy naczyń wieńcowych powszechnie pojawia się również przy w osteoporozie: starzenie się, cukrzyca, siedzący tryb życia, palenie i wysoki cholesterol.[4] Naukowcy zbadali dlaczego istnieje tak ścisły związek pomiędzy nadmiarem wapnia w jednym organie (kościach) i jego niedoborem w innym (arteriach) oraz dlaczego u osób, które wydają się być zdrowe pojawiają się równocześnie dwie tak skrajne choroby?
Początkowo twierdzono, że może odpowiadać za to nieprawidłowy transfer wapnia z kości do tętnic. Jednak badania nie potwierdziły tej tezy, odkąd wiemy że każdy mechanizm ma własny system regulacji.
Pomimo, że istnieją pewne leki sprzedawane na receptę, takie jak Evista ® (raloksyfen) i Fosamax ® (alendronian), które przeznaczone są dla osób cierpiących na osteoporozę, nie pojawiło się żadne rozwiązanie problemu zachowania zdrowia zarówno kości jak i tętnic. Aż do teraz. Aktualne badania potwierdzają rolę niektórych substancji odżywczych – w szczególności witaminy K2 – w kontrolowaniu związku pomiędzy chorobami kości i tętnic poprzez kierowanie metabolizmem wapnia w organizmie.
Witamina K – podstawowe informacje
Naturalna witamina K obecna jest w dwóch formach: witaminy K1 (filochinon) znajdującej się w liściastych, zielonych warzywach i witaminy K2 (menachinon) występującej w podrobach zwierzęcych, żółtku jajka i nabiale.
Witamina K jest niezbędna dla wątroby, by wyprodukować białka odpowiedzialne za krzepnięcie krwi (czynniki II, VII, IX, X i białka S i C). Stanowi podstawę dla leków blokujących działanie witaminy K, takich jak Coumadin ® (warfaryna) stosowanych u ludzi którzy mają problemy związane z krzepnięciem krwi czy są w grupie ryzyka tworzenia skrzepów.
Dlatego ustalenie zapotrzebowania na witaminę K dla ludzi, oparto na ilości niezbędnej do utrzymania prawidłowej równowagi pomiędzy krzepnięciem krwi a jej rozrzedzaniem. Krew nie powinna być ani nadmiernie „rozrzedzana” ani zbyt krzepliwa.
Ostatnie badania ujawniły, że odgrywa ona ważną rolę nie tylko w krzepnięciu krwi ale i w zachowaniu zdrowych kości i tętnic dzięki utrzymywaniu wapnia poza arteriami.
Niestety dietetyczne rekomendacje dotyczące przyjmowania witaminy K w celu regulacji krzepnięcia krwi są o wiele niższe niż wymagane dla zachowania optymalnego zdrowia kości i tętnic.
Witamina K2 w walce z osteoporozą – dowody
Od odkrycia w 1929 roku witaminy K, najlepiej zbadano ją po kątem decydującej roli w procesie krzepnięcia krwi. Od tamtego czasu naukowcy dowiedli, że pomaga ona również w utrzymaniu zdrowych kości.
Większość badań nad witaminą K skupiło się na jej dominującej dietetycznej formie -witaminie K1, która występuje w zielonych, liściastych warzywach. Wykazano również, że witamina K2, znajdująca się w podrobach, żółtkach jajek i nabiale jest istotniejszym stymulatorem mineralizacji kości w ludzkich osteoblastach (komórkach tworzących kości), niż witamina K1.[5]
Japończycy już od dawna doceniają wpływ witaminy K2 na utrzymanie lub przywrócenie zdrowia kości. W niektórych regionach Japonii, nawet kilka razy w tygodniu spożywa się tzw. natto czyli danie będące produktem fermentacji soi, które jest wyjątkowo bogate w witaminę K2. Współczesne badania naukowe uznały witaminę K2, a w szczególności menachinion-7 -MK-7, jako aktywny składnik tej popularnej potrawy, który ma wspomagający wpływ na jakość kości podczas leczenia osteoporozy.[6]
Japończycy żyjący w regionach, gdzie powszechnie spożywa się to tradycyjne danie, mają kilkukrotnie większy poziom witaminy K2 (MK-7) we krwi, a co za tym idzie rzadziej chorują na osteoporozę czy łamliwość kości.[7]
Odkrycia te potwierdzono badaniami klinicznymi, w których wykazano, że witamina K2 skutecznie zmniejsza częstotliwość złamań kości. Dwuletnie japońskie badanie wykazało, że witamina K2 (MK-4) zredukowała o 52% ilość złamań kręgów (kręgosłupa) u 120 pacjentów cierpiących na osteoporozę, w porównaniu z tymi, którzy nie przyjmowali tej substancji odżywczej.[8] Tak duże dawki stosowane w próbie — 45 mg/dzień, ilość jaką przepisuje się w Japonii w leczeniu osteoporozy, są niedostępne w USA. Mimo wszystko, mniejsze dawki K2 znajdujące się w suplementach diety wydają się również zapewniać znaczne korzyści.
Okazało się, że witamina K2 działa tak skutecznie w zmniejszaniu częstotliwości złamań kości jak leki sprzedawane na receptę. W pewnym japońskim badaniu przeprowadzonym wśród kobiet pomenopauzalnych, porównano wpływ K2 (MK-4) z lekiem Didronel ® (etydronian) na częstotliwość złamań kręgosłupa. Wśród uczestniczek przyjmujących K2 w dawce 45 mg/dzień wykazano współczynnik złamań wynoszący 8,0 % w porównaniu z 8,7 % u stosujących terapię lekami. W grupie przyjmującej oba środki osiągnięto spektakularny efekt działania - 3,8 %. Dla porównania, blisko 21 % kobiet przyjmujących placebo – nie stosujących żadnej terapii, doświadczyło złamania kości.[10]
Badania prowadzone na zwierzętach chorujących na osteoporozę ujawniły również, że MK-4 poprawia strukturę kości, zwiększa ich masę, siłę mechaniczną, pobudza mineralizację (depozyt wapnia) i zwiększa strukturę kolagenową (tkankę włóknistą, która tworzy twardą ale giętką kość, dzięki czemu jest ona bardziej odporna na złamania).[11]
Osteoporoza — nadmierna utrata gęstości mineralnej kości — skutkuje złamaniami oraz prowadzi do powikłań i spustoszęń w wieku ponad 65 lat, nawet przy mniejszych urazach jak upadek. Niestety, lekarze skupiają się na przepisywaniu leków za późno – kiedy ryzyko złamań jest już wysokie. Natomiast strategie, które włączają suplementy odżywcze, są inne. Po pierwsze, nie są tak kosztowne i nie niosą ze sobą takich skutków ubocznych jak leki sprzedawane na receptę. Po drugie, suplementację można rozpocząć we wcześniejszym wieku i stosować przez 20, 30 lub więcej lat, aby uzyskać prawdopodobnie większe korzyści, niż daje terapia lekami rozpoczęta w wieku 60 lat. Pomimo, że nie przeprowadzono żadnych klinicznych prób przez tak długi okres, to z pewnością jest to obszar warty zainteresowania.
Historia choroby: choroba serca połączona z osteoporozą
Szczupły i będący w dobrej kondycji 67-letni Walter nie miał żadnego powodu by sądzić, że ma jakiekolwiek ukryte problemy zdrowotne.
Co roku od siedmiu lat przechodził badania lekarskie. Według lekarza, poziom jego cholesterolu był w normie. Jednak szwagier Waltera – lekarz, który osobiście zmagał się z chorobą serca zasugerował wszystkim członkom rodziny możliwość zrobienia komputerowego badania tomografii serca. Wysoki wynik badania Waltera – 3,367 sygnalizował niebezpieczny poziom zwapnienia blaszki miażdżycowej w tętnicach wieńcowych, połączony z wysokim ryzykiem ataku serca. W rzeczywistości wynik wykazał, że Walter znajduje się w 99 procentowej grupie ryzyka, z szansą na atak serca w ciągu roku – bez odpowiednich działań zapobiegawczych – wynoszącą 25%.
W tym sam czasie, Walter zarejestrował się na oferowane przez jego parafię kościelną badanie ultradźwiękowe tętniaka aorty brzusznej, choroby tętnicy szyjnej i osteoporozy.[9] Wyniki wykazały, że nie cierpi on na wymienione dwie pierwsze schorzenia jednak jego gęstość kości przypominały kości kogoś 20 lat starszego, ujawniając zaawansowaną osteoporozę.
Pozornie niezwiązane z sobą zwapnienie tętnicze i osteoporoza Waltera łączy prawdopodobnie mechanizm niedostatecznych poziomów witaminy K2.
Witamina K2: co musisz wiedzieć
· Pomimo, że wapń jest niezbędny dla zachowania zdrowia, to jednak jego nieprawidłowy metabolizm może prowadzić do zaburzeń takich jak osteoporoza i choroba sercowo-naczyniowa. Okazuje się, że kluczowym czynnikiem regulującym ten pierwiastek w organizmie jest witamina K2.
· Niedostateczny poziom witaminy K2 prowadzi do zmniejszonej gęstości mineralnej kości, głównego czynnika ryzyka wystąpienia osteoporozy i nadmiaru wapnia w ścianie tętniczej, co zwiększa ryzyko choroby serca.
· W Japonii wykazano, że witamina K2 podawana pod postacią wysokodawkowanego leku na receptę albo bogatej w nią potrawy zwanej natto znacznie łagodzi objawy osteoporozy.
· Badania wykazały również, że nawet niewielkie ilości witaminy K2 zwalczają choroby serca poprzez kontrolowanie regulujących wapń białek w tkance naczyniowej, utrzymując wapń z dala od tętnic i zapobiegając formacji niebezpiecznych płytek zwapnieniowych.
· Witamina K2 występuje w znacznie mniejszych ilościach w diecie niż witamina K1. Dlatego też większość z nas spożywa niewiele pokarmów bogatych w witaminę K2.
· Aktualne zalecenia dietetyczne dla witaminy K skupiają się na ilości jaka jest niezbędna do regulacji krzepnięcia krwi i przeważnie ignorują ilość potrzebną do utrzymania zdrowych kości i tętnic.
Witamina K2 chroni przed chorobą wieńcową serca
Prawidłowa akumulacja wapnia odbywa się w dwóch organach – w kościach i zębach. Natomiast jego nieprawidłowe osady pojawiają się w wewnętrznej wyściółce tętnic (intima), gdzie gromadzi się blaszka miażdżycowa, warstwie mięśniowej tętnicy (“średnie zwapnienia”) i zastawkach serca. Witamina K2 wydaje się być formą witaminy K, która przyczynia się do kontrolowania wszystkich tych zjawisk.
Dawniej jednak wapń uznawany był za bierny marker, a już na pewno nie aktywny czynnik ryzyka wystąpienia choroby serca. Twierdzono, że jest niczym więcej, jak tylko pozostałością po wcześniejszym “oderwaniu”, blizną po niebezpiecznej zapalnej aktywności płytki. Argumentowano nawet, że wapń w rzeczywistości jest odzwierciedleniem zwiększonej stabilności płytki jako, że “twardy” materiał nie jest sam w sobie skłonny do oderwania się. Dlatego też wierzono, że nie odgrywa on żadnej aktywnej roli w przyczynianiu się do tworzenia blaszki miażdżycowej.
Obecnie, argumenty te zostały obalone przez nowe obserwacje. Definitywny związek pomiędzy poziomem witaminy K2 a chorobą serca po raz pierwszy opisano w 2004 roku w prowadzonej pod ścisła kontrolą i na dużą skalę próbie klinicznej Rotterdam Heart Study, która śledziła wyniki 4800 uczestników przez 7 lat.[12] Holenderskie badania wykazały, że wśród osób, których diety zawierały największe dawki witaminy K2, śmiertelność w wyniku choroby serca była mniejsza o 57% w porównaniu z tymi którzy przyjmowali jej najmniej. Nie uzyskano podobnych wyników w przypadku witaminy K1. Niestety w próbie badającej poziom witaminy MK-4 i MK-7 nie analizowano ich oddzielnie a wraz z innymi MK takimi jak MK-8 i MK-9.
Zaobserwowano, że większe dawki witaminy K2 odpowiadały również mniejszemu osadzaniu się wapnia w tętnicy (pośredni wskaźnik miażdżycy), podczas gdy u uczestników, którzy przyjmowali mniejsze jej ilości wykazano większe prawdopodobieństwo średniego lub poważnego zwapnienia. Najniższe ryzyko ataku serca i zwapnienia tętniczego zaobserwowano u uczestników, których dieta zawierała co najmniej 32,7 mcg/dzień witaminy K2.[13]
Zarówno rozmiar jak i jakość badania Rotterdam Heart Study potwierdziły istnienie silnego związku pomiędzy suplementacją witaminy K2, a chorobą serca oraz zasugerowały, że witamina K2 – dzięki hamowaniu zwapnienia tętniczego – zapewnia korzyści układowi sercowo-naczyniowemu.
Obecnie dużym zainteresowaniem lekarzy oraz naukowców cieszy się monitorowanie i hamowanie akumulacji wapnia w naczyniach wieńcowych, odkąd wiadomo, że stanowi on znaczną część blaszki miażdżycowej.
Dlatego też uznaje się, że gromadzenie wapnia sygnalizuje stale rosnąca płytkę miażdżycową, a niedobór witaminy K może stanowić grunt dla tego patologicznego procesu.
Witamina K2 – istotne substancje znane jako menachinony
Menachinony stanowią około 10% spożywanej witaminy K i mogą być również syntetyzowane w jelicie przez prawidłową mikroflorę. Menachinony dzielimy na kilka form. Do określenia każdej z nich stosuje się skrót – MK-n, gdzie ‘n’ oznacza liczbę prenylowych łańcuchów bocznych. MK-4 w dużych dawkach dostępny jest w formie leku na receptę. MK-8 i MK-9 znajduje się w produktach fermentacji, jak np. sery. Soja natto jest natomiast bogatym źródłem wysoko bioprzyswajalnej formy witaminy K2 znanej jako MK-7.
MK-4 różni się od innych menachinonów, ponieważ nie jest głównym składnikiem MK-n produkowanym przez mikroflorę jelita.
Czy witamina K2 zapobiega nowotworom?
Ekscytujące pierwsze dowody potwierdzają, że witamina K2 może hamować nowotwór.
Nieoczekiwanie, podczas próby początkowo prowadzonej w celu zbadania czy witamina K2 zapewnia ochronę przed utratą gęstości kości, naukowcy zauważyli, że ta substancja odżywcza zmniejsza ryzyko powstania nowotworu złośliwego wątroby.
W niewielkim japońskim badaniu obejmującym 40 kobiet, które cierpiały na marskość wątroby powstałą w wyniku infekcji wirusowej, zaobserwowano różnicę częstotliwości zachorowań na nowotwór tego narządu – w grupie przyjmującej MK-4 wykazano tylko 2 z 21 przypadki rozwinięcia się nowotworu w porównaniu z 9 z 19 w grupie kontrolnej.[14]
Podobnie, badanie pilotażowe obejmujące 61 osób, które przeszły chirurgiczne usunięcie raka wątrobowokomórkowego wykazało, że 45 mg/dzień MK-4 (dawka stosowana w Japonii w leczeniu osteoporozy) zwiększyło przeżywalność wolną od nowotworu.[15]
Badania laboratoryjne nad witaminą K2 wykazały również jej hamujący wpływ na szpiczaka i chłoniaka, co sugeruje możliwość leczenia osób walczących z nowotworem hematologicznym.[16]
Być może jest to tylko czubek góry lodowej fascynujących efektów witaminy K2 w walce z nowotworem. Wraz z kontynuacją obserwacji w tym kierunku być może nawet bardziej ekscytującym zagadnieniem byłoby zbadanie czy przyjmowana przez dłuższy okres czasu witamina K2 zapobiega nowotworom.
Wykres poniżej ukazuje spektakularną redukcję ryzyka częstotliwości zachorowań na nowotwór wątroby (nowotwór wątrobowokomórkowy) wśród kobiet będących w grupie wysokiego ryzyka, leczonych witaminą K2 w porównaniu z grupą kontrolną.
Optymalne ilości witaminy K2
Witamina K1 naturalnie występuje w zielonych, liściastych warzywach, podczas gdy witamina K2 znajduje się w stosunkowo niewielu produktach takich jak podroby, żółtka jaja i japońska potrawa natto, która jest jej najbogatszym źródłem. Niestety danie ze względu na swój specyficzny smak, nie zachęca przeciętnej osoby do spróbowania. Niewielkie ilości witaminy K2 znaleźć można w tradycyjnym, poddanym fermentacji serze, w szczególności odmianie Swiss Emmental and Norwegian Jarlsberg.[17] Tylko 10 % spożywanej przez nas witaminy K stanowi witamina K2.
Niedobór witaminy K, oprócz nieodpowiedniej diety, wynika również z osłabionej absorpcji. Jego deficyt może być spowodowany długim stosowaniem antybiotyków, ponieważ usuwają one bakterie zamieszkujące jelito grube, które są odpowiedzialne za produkowanie około połowy dziennego zapotrzebowania na witaminę K.
Niestety, obecne zalecenia przyjmowania witaminy K – 90 mcg/dzień dla kobiet i 120 mcg/dzień dla mężczyzn, mogą być nieodpowiednie, aby utrzymać optymalne zdrowie serca i kości.[18]
Pomimo, że witamina K1 jest szybko wypłukiwana z krwi, witamina K2 przyjmowana doustnie pozostaje w niej przez dłuższy okres i może urosnąć do poziomu o wiele większego, niż w przypadku witaminy K1. Witamina K2 wydaje się być bezpieczna dla organizmu, nie powoduje żadnych skutków ubocznych – nawet w wysokich dawkach. Stosowana w Japonii w formie wysokodawkowego leku na receptę – 45 mg/dzień lub w postaci japońskiego dania natto, znacznie poprawia gęstość kości i zapobiega złamaniom typowym dla osteoporozy.[19] Wszystkie te odkrycia sugerują, że witamina K2 może być preferowaną formą suplementacji witaminy K.
Jaka dawka witaminy K2 jest najlepsza? Naukowcy nadal debatują nad tą kwestią. Suplementy generalnie zawierają od 50 mcg do 1000 mcg witaminy K2. Nawet niewielka ilość – 50 mcg/dzień może wspomagać zdrową gęstość kości i ochronę ścian tętnic przed zwapnieniem. Life Extension od dawna zaleca przyjmowanie około 1000 mcg/dzień witaminy K2, wraz z 9000 mcg witaminy K1.
Białka regulujące wapń
Potencjalna rola witaminy K2 w zapobieganiu rozwoju blaszki miażdżycowej pojawiła się wraz z zaobserwowaniem jej wpływu na kilka białek kości, których główną funkcją jest utrzymywanie wapnia w odpowiednim miejscu w organizmie.
Osteokalcyna jest białkiem regulującym wapń, która jest kontrolowana przez witaminę K2. Zwykle ulega procesowi zwanemu karboksylacją, który wiąże ją do mineralnej części kości. Jednak w przypadku niedoboru witaminy K2, osteokalcyna nie może spełniać tej funkcji, doprowadzając do nieograniczonej resorpcji wapnia (usunięcia) z tkanki kostnej, co prowadzi do osteoporozy.
Odwrotna sytuacja występuje w tętnicach. Wapń osadza się, ponieważ inne białko, zwane białkiem GLA macierzy, które jest inhibitorem zwapnienia i również jest kontrolowane przez K2, nie może ulec procesowi karboksylacji w przypadku niedoboru witaminy K. Jako, że tylko karboksylowane białko GLA macierzy hamuje zwapnienie, odkryto, że niedokarboksylowane białko GLA występuje w nadzwyczajnie wysokich koncentracjach na krawędzi zwapniałej blaszki miażdżycowej, co sugeruje że odgrywa aktywną rolę w osadzaniu się wapnia w blaszce.[20] Osłabienie funkcji osteokalcyny i białka GLA macierzy z powodu niekompletnej karboksylacji skutkuje zwiększonym ryzykiem rozwoju odpowiednio osteoporozy i zwapnienia naczyniowego.
Kolejne dowody potwierdzające związek pomiędzy witaminą K2 i zwapnieniem tętniczym wynikają z następnego badania:
· U osób z zaawansowanymi zmianami miażdżycowymi zmniejszono poziom karboksylowanego białka GLA macierzy, białka zależnego od witaminy K.[21]
· W badaniach przeprowadzonych na zwierzętach wykazano, że u genetycznie wyhodowanych myszy, nie wytwarzających białka, które kontroluje witamina K2 następuje nieograniczone osadzanie się wapnia w tętnicach (aorta i naczynia wieńcowe), które uśmierca myszy w ciągu kilku tygodni od urodzin....
Pripalos