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Vitamina K: Funciones establecidas y posibles nuevas funciones

marzo 1, 2013

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El nombre de vitamina K se refiere a un grupo de micronutrientes esenciales: la vitamina K1 (filoquinona), la forma más estudiada, se encuentra principalmente en los vegetales verdes, mientras que la vitamina K2 (menaquinona -4, -7, -8 y -9) está presente en pequeñas cantidades en la carne, el queso y los productos de soja fermentados, siendo también sintetizada por las bacterias intestinales del organismo. La vitamina K3 (menadiona) se elabora sintéticamente, si bien también se puede producir durante la absorción en el tracto gastrointestinal de la vitamina K1 y K2. Las formas que mayor importancia práctica tienen en el metabolismo humano son la vitamina K1 y K2. Existe abundante documentación sobre la intervención de la vitamina K1 en la coagulación de la sangre y el metabolismo óseo. Se cree que una ingesta adecuada de vitamina K también puede prevenir el desarrollo de la ateroesclerosis y la aparición de lesiones cerebrales. Dependiendo de las autoridades sanitarias de cada país, la ingesta diaria recomendada de vitamina K es de 60 a 120 microgramos para los adultos.

Durante mucho tiempo, la ciencia ha dado por sentado que el papel de la vitamina K (como se denomina de forma abreviada a la “vitamina de la coagulación”) en la síntesis de los factores de coagulación y, por tanto, en el mantenimiento de la coagu-lación de la sangre, es su única función esencial en el cuerpo. Sin embargo, con la identificación de ciertas proteínas que son activadas por reacciones dependientes de la vitamina K, pronto quedó claro que esta vitamina tiene un espectro de acción en el organismo mucho más amplio. Estas proteínas abarcan sustancias tan dispares como la protrombina, necesaria para la coagulación de la sangre, la proteína Gla de la matriz, que inhibe la calcificación de las arterias y los tejidos, o la osteocalcina, que participa en la mineralización ósea. Las investigaciones más recientes se centran sobre todo en la importancia de la vitamina K para la salud del corazón y la circu-lación, las funciones cognitivas y la reproducción (1).


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Coagulación sanguínea

El efecto más conocido de la vitamina K es su función como cofactor en la formación y activación de proteínas de la coagulación sanguínea como la protrombina (factor II) y de los factores de coagulación (VII, IX y X) en el hígado. Los precursores de estas proteínas son transformados en su forma activa por la acción de enzimas dependientes de vitamina K. De este modo, la vitamina K actúa como cofactor de la enzima gamma-glutamil-carboxilasa, que convierte los residuos de ácido glutámico de las proteínas en gamma-carboxiglutamanto (GLA) mediante la introducción un grupo carboxilo (COOH) (2,3). Esta reacción de carboxilación es decisiva para la función de unión del calcio de las proteínas vitamino-K dependientes. El grado de carboxilación de estas proteínas se puede utilizar para determinar la situación de consumo de vitamina K.

El proceso de coagulación se inicia con la activación del factor X, que transforma a protrombina en trombina. La trombina finalmentecataliza la formación de monómeros de fibrina a partir de fribrinógeno. Los monóme-ros de fibrina se polimerizan en una malla de hilos de fibrina en la que se agrupan las células sanguíneas dando lugar a la formación de un trombo, que bloquea el vaso sanguíneo dañado y detiene el sangrado. Al contario de lo que se ha creído durante muchos años, una ingesta excesiva de vitamina K no aumenta la propensión a una mayor coagulación de la sangre: las proteínas dependientes de la vitamina K tienen una cantidad limitada de residuos de ácido glutámico que pueden ser carboxilados y, aunque las concentraciones de vitamina K sean muy elevadas, no se da una mayor carboxilación o un exceso de coagulación (1).

La ingesta selectiva de vitamina K se recomienda sobre todo a los grupos de riesgo. Los recién nacidos y los lactantes son más susceptibles de desarrollar una deficiencia de vitamina K y, por lo tanto, están expuestos a un mayor riesgo de hemorragias que, en el peor de los casos, pueden afectar al cerebro. Las razones para ello son una escasa transferencia de vitamina K a través de la placenta, una síntesis insuficiente de los factores de coagulación, un intestino estéril aún no colonizado por bacterias productoras de vitamina K en el nacimiento y un bajo contenido de vitamina K en la leche materna. De ahí que en muchos países se administren a los recién nacidos de manera estándar dosis orales o intramusculares de vitamina K1 (4). Entre los grupos de riesgo que absorben cantidades muy bajas de vitamina K por medio de la dieta se encuentran los ancianos y, en particular, aquellos que viven en residencias para la tercera edad (5,6). A este respecto, existen sin embargo muy pocos estudios que no fundamenten recomendaciones concretas para la suplementación de este grupo con vitamina K. Dado que no es infrecuente que muchas personas mayores deban tomar medicamentos anticoagulantes y que el efecto de dichos anticoagulantes (como la warfarina) pueda verse neutralizado en parte por la vitamina K, numerosos expertos advierten del consumo simultáneo de vitamina K a través de los alimentos o suplementos (7). Se recomienda a las personas afectadas que comprueben regularmente sus niveles de vitamina K y ajusten la dosis de warfarina si fuera necesario (8).

A excepción de los grupos de riesgo mencionados, la deficiencia de vitamina K no suele ser frecuente en los países industrializados. No obstante, se ha establecido una suplementación de vitamina K para pacientes con fibrosis quística cuya absorción de vitamina K a través de los alimentos es muy limitada y aquellos en los que el uso de antibióticos disminuye la producción de vitamina K por los microorganismos del intestino (9). Pese a la administración suplementaria, los niveles de vitamina K de estos pacientes suelen ser a menudo insuficientes y, según un estudio reciente, sólo alcanzan los niveles de las personas sanas a partir de una dosis de 1000 mg al día (10).



Salud ósea

La osteoporosis es un problema de salud global cuya importancia va en aumento debido al progresivo envejecimiento de la población mundial. Se estima que aproximadamente 200 millones de personas sufren de deterioro óseo relacionado con la edad (11). Durante mucho tiempo, los únicos micronutrientes que se consideraron de interés para la prevención y el tratamiento de la osteoporosis fueron la vitamina D y el calcio. La relación entre un nivel bajo de vitamina K, una disminución de la masa ósea y un mayor riesgo de fracturas es conocida desde que se llevó a cabo el Nurses Health Study (12). En este estudio se demostró que el grupo con la ingesta más elevada de vitamina K presentaba un 30% menos de riesgo de fracturas que el grupo con la menor ingesta de esta vitamina. La vitamina K es necesaria en el organismo como cofactor para diferentes reacciones de carboxilación que son importantes no sólo para la coagulación de la sangre, sino también para la formación del hueso. La vitamina K se requiere para la producción de las proteínas de la matriz ósea osteocalcina y Gla de la matriz (MGP) (13). Los niveles circulantes de osteocal-cina no carboxilada son más elevados cuando el estado de vitamina K es insuficiente. La osteocalcina parece tener una función en la regulación negativa de la formación ósea; es decir, cuanto menor sea la cantidad de osteocalcina presente en el hueso, mayor será la densidad y dureza de éste (14). Asimismo se han obser-vado unos niveles reducidos de vitamina K en pacientes con una baja densidad mineral ósea (13). Por otra parte, la disminución de la incidencia de fracturas que se ha apreciado en los estudios mediante la admini-stración de comprimidos de vitamina K1, no se asocia con un aumento de la densidad ósea. Por lo tanto, los suplementos de vitamina K aparentemente mejoran la salud del hueso y lo fortalecen sin aumentar su densidad (14). Para los pacientes tratados con warfarina, la administración de 100 mg de vitamina K podría contribuir a fortalecer los huesos sin que se produzcan interacciones adversas (15).

Un estudio aleatorizado controlado realizado en Japón mostró que la administración de una vitamina K2 durante un periodo de dos años tuvo un efecto positivo en la densidad mineral ósea y la reducción del riesgo de fracturas vertebrales en mujeres postmenopáusicas (16). En un estudio observacional llevado a cabo con hombres japoneses sanos mayores de 65 años, se investigó el consumo de natto (soja fermentada) conte-niendo vitamina K1 y K2 y la relación entre la osteocalcina no carboxilasa, como biomarcador de la ingesta de vitamina K, y la densidad mineral ósea de las vértebras lumbares y las caderas (17). El estudio reveló que los participantes con un mayor consumo de natto rico en vitamina K presentaban unos niveles séricos más bajos de osteocalcina infra-carboxilada y una mayor densidad ósea en las caderas y el cuello femoral. No obstante, se necesitan más estudios clínicos para confirmar estos resultados y establecer más adelante las recomendaciones dietéticas más adecuadas.



Salud cardiovascular

La vitamina K activa proteínas que son importantes para el metabolismo del calcio. Además de la osteocalci-na, que es necesaria para la acumulación de calcio en los huesos, la vitamina K también afecta a la proteína Gla de la matriz (MGP), responsable de la regulación de las concentraciones de calcio en tejidos blandos como las paredes de las arterias. Se cree que la carencia de vitamina K impide la activación de estas proteínas, lo cual, aparte de huesos porosos, puede dar lugar a depósitos de calcio (placa aterosclerótica) y a la consiguiente modificación de los vasos sanguíneos (18). Esto también explicaría por qué los pacientes que toman anticoagulantes (por ejemplo, cumarinas) que inhiben la acción de la vitamina K presentan un mayor riesgo de aterosclerosis.

Los resultados de un estudio aleatorizado controlado demostraron que la suplementación con vitamina K1, vitamina D y una combinación de minerales durante tres años mejoró la elasticidad y flexibilidad de la arteria carótida en mujeres postmenopáusicas (19). En los hombres mayores, la suplementación con 500 microgramos diarios de vitamina K1 en combinación con un complejo multivitamínico pareció frenar la calcificación de las arterias coronarias.

Un estudio observacional aportó evidencia de que un aumento de la ingesta de alimentos ricos en vitamina K2 durante 10 años podría estar relacionado con una disminución de la aterosclerosis y un menor riesgo de muerte por enfermedades cardiovasculares (20). Se necesitan ensayos aleatorizados controlados para determinar hasta qué punto la vitamina K tiene un efecto clínicamente significativo en la salud cardiovascular y cuáles son las ingestas recomendadas más apropiadas.



Salud del sistema nervioso y las funciones cerebrales

Desde hace tiempo se sabe que la vitamina K está implicada en la síntesis de esfingolípidos en el cerebro. Estos lípidos son componentes importantes de las membranas celulares y actúan como moléculas de señalización en procesos motores y cognitivos. Numerosos estudios experimentales indican un papel de la vitamina K en la regulación de varias enzimas del metabolismo de los esfingolípidos en zonas del cerebro ricas en mielina, si bien aún no se conocen cuáles son los mecanismos exactos (21). Debido a su importan-cia para los esfingolípidos, la vitamina K podría favorecer las funciones cognitivas. Un aporte insuficiente de vitamina K se ha asociado con una disminución de la capacidad cognitiva, un mayor estrés oxidativo y un aumento de las infecciones (22).

Como proteína vitamino-K dependiente que contiene gamma-carboxiglutamato, la Gas6 tiene una función importante como molécula de señalización en el sistema nervioso periférico. La Gas6 está involucrada en la división, proliferación y mielinización de las células de todo el sistema nervioso central. Por consiguiente, un suministro adecuado de vitamina K podría contribuir a mantener un sistema nervioso intacto. El resultado experimental de que la actividad de la Gas6 dependiente de la vitamina K protege las neuronas de la muerte celular, sugiere que la vitamina K puede prevenir cambios en el cerebro relacionados con la edad, como por ejemplo, el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer (23). Igualmente importante es la proteína S depen-diente de la vitamina K, que, como molécula de señalización, podría propiciar la función de los vasos sanguíneos del cerebro gracias a su actividad anticoagulante y favorecer la salud del sistema nervioso aportando efectos neuroprotectores (24). No obstante, es preciso estudiar más exhaustivamente la función exacta de la vitamina K para los esfingolípidos, así como la influencia de la proteína Gas6 y S en la función cerebral y del sistema nervioso y los posibles efectos preventivos en enfermedades neurodegenerativas.



Salud reproductiva

La dismenorrea (contracciones uterinas dolorosas y anormales asociadas con la menstruación) es una de las causas más frecuentes de absentismo escolar y laboral entre las mujeres jóvenes. Los tratamientos farmacológicos incluyen medicamentos antiinflamatorios no esteroideos y anticonceptivos orales. En China se utiliza desde hace muchos años como tratamiento estándar para la dismenorrea una inyección de vitamina K en un punto de acupuntura específico de la pantorrilla, conocido como San Yin Yao/Bazo 6. En un estudio aleatorizado controlado se demostró que una inyección de vitamina K en este punto de acupuntura en mujeres de entre 14 y 25 años ayudaba a reducir de forma rápida y significativa los síntomas y el uso de analgésicos (25). Se cree que la vitamina K ayuda a relajar el útero aliviando los espasmos musculares causados por la prostaglandina. Hasta la fecha, sin embargo, no se sabe qué papel desempeña esta vitamina en el músculo. Por otro lado, en las mujeres postmenopáusicas la reducción de los niveles de estrógeno parece influir en las concentraciones de vitamina K (19). Los estudios actuales se centran en las relaciones existentes entre la vitamina K y las hormonas sexuales, así como el papel de esta vitamina en la salud reproductiva.

Referencias

  1. Ferland G. The discovery of vitamin K and its clinical applications. Ann Nutr Metab. 2012; 61(3):213-218.
  2. Shearer M. J. and Newman P. Metabolism and cell biology of vitamin K. Thromb Haemost. 2008; 100: 530-547.
  3. Vermeer C. Vitamin K: the effect on health beyond coagulation - an overview. Food Nutr Res. Published online April 2012.
  4. Lane P. A. and Hathaway W. E. Vitamin K in infancy. J Pediatr. 1985; 106:351-359.
  5. Food and Nutrition Board (FNB), Institute of Medicine (IOM). Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. 2001.
  6. Tse S.L. et al. Deficient dietary vitamin K intake among elderly nursing home residents in Hong Kong. Asia Pac J Clin Nutr. 2002; 11:62-65.
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  9. Borowitz D. et al. Consensus report on nutrition for pediatric patients with cystic fibrosis. J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2002; 35:246-259.
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  24. Ferland G. Vitamin K and the nervous system: an overview of its actions. Adv Nutr. 2012; 3:204–212.
  25. Wang L. et al. Vitamin K acupuncture point injection for severe primary dysmenorrhea: an international pilot study. MedGenMed. 2004; 6:45.