Las muchas funciones de la vitamina K

La vitamina K es una vitamina soluble en grasa, esencial para el funcionamiento óptimo del cuerpo. Durante mucho tiempo se pensó que la vitamina K sólo era importante para la coagulación de la sangre, pero con el descubrimiento de otras isoformas de la vitamina K salieron a la luz otras funciones. Por ejemplo, la vitamina K activa la formación de potentes proteínas fijadoras del calcio, que son extremadamente importantes en la formación de las estructuras óseas. Dado el papel de la vitamina K en la formación de los huesos, esta sustancia puede haber contribuido a la aparición de los vertebrados en las primeras etapas de la evolución. Hoy en día, cada vez se presta más atención a la vitamina K tanto en periodos de salud como de enfermedad. Por ejemplo, la vitamina K desempeña un papel importante en la prevención de las enfermedades cardiovasculares y de la osteoporosis. También hay pruebas de que la vitamina K está implicada en los trastornos de la diabetes mellitus tipo 2 y en la obesidad. Más adelante, en este mismo artículo, trataremos este tema.

Vitamina K1 y vitamina K2

La vitamina K natural se presenta en 2 formas: vitamina K1 (filoquinona) y vitamina K2 (menaquinona, abreviada como MK) (Halder, 2019). La vitamina K1 es la forma dominante de vitamina K presente en los alimentos. La vitamina K1 se encuentra principalmente en las verduras de hoja verde como la espinaca, el brócoli, el perejil, la lechuga y el repollo y en el té verde y las algas. En las verduras de hoja está muy estrechamente ligada a la clorofila. El cuerpo solo puede extraer una pequeña parte de la planta. La vitamina K2, sintetizada por las bacterias, se encuentra principalmente en los alimentos donde las bacterias participan en su proceso de producción. Las principales fuentes de vitamina K2 son los productos fermentados, la carne y los lácteos como los quesos curados. Hay varias formas MK de vitamina K2. La forma más natural y efectiva es la MK-7, que se produce por fermentación. Hasta cierto punto, la vitamina K2 es producida por nuestra bacteria intestinal E. Coli y el Bacteroides fragilis en el íleon (intestino delgado) y el colon (intestino grueso). Sin embargo, es de suponer que incluso pequeñas cantidades de vitamina K2 producidas por las bacterias intestinales pueden tener un impacto significativo en la salud. La diversidad de la microbiota intestinal también es importante a este respecto (Altves, 2020). Un estudio con pacientes con la enfermedad de Crohn apunta a que la disminución de la diversidad de la microbiota intestinal puede provocar una disminución de la producción de vitamina K (Wagatsuma, 2019).

La vitamina K se absorbe entre un 20 y un 60 % en el intestino delgado con ayuda de las sales biliares y luego se une en la sangre al colesterol VLDL para ser transportada al hígado. En el hígado se convierte en la forma activa. La vitamina K1 se acumula en gran medida en el hígado y se pone en circulación menos que la vitamina K2.

Funciones de la vitamina K

Tanto la vitamina K1 como la K2 actúan como cofactores de la enzima gamma-glutamil carboxilasa, que introduce los llamados grupos Gla en las proteínas dependientes de la vitamina K. A través de este proceso de carboxilación, las proteínas obtienen su actividad biológica. La vitamina K1 participa principalmente en el hígado en la activación de las proteínas de coagulación y los anticoagulantes proteína C, proteína S y proteína Z, todos los cuales cumplen una función en la coagulación de la sangre. La vitamina K2 se inyecta más en la circulación y trabaja sobre todo fuera del hígado. Interviene en la activación de las proteínas dependientes de la vitamina K extrahepática, como la proteína de la matriz Gla (MGP) y la osteocalcina. Las proteínas Gla poseen potentes dominios fijadores del calcio que les permiten ligarse a él y evitar así la formación de cristales de fosfato de calcio. La osteocalcina carboxilada es la proteína más importante (después del colágeno) que se incorpora a la matriz ósea durante la producción de huesos, por lo que es esencial para unos huesos y dientes fuertes. Estudios científicos demuestran que la vitamina K, en sinergia con la vitamina D, que promueve la absorción del calcio, es importante para una densidad mineral ósea óptima y que reduce el riesgo de fracturas (Van Ballegooijen, 2017). Por ejemplo, una ingesta demasiado escasa de vitamina K puede provocar el denominado traumatismo óseo de baja energía en los niños o adolescentes durante el crecimiento (Popko, 2018).

En los tejidos blandos, la MGP es necesaria para la calidad óptima de la elastina y el colágeno. La MGP cuida de que las fibras de elastina y colágeno no se calcifiquen. En los últimos años se ha averiguado mucho sobre el papel de la vitamina K2 en la biología de la pared vascular. Por ejemplo, un estudio de suplementación con vitamina K2 demuestra que la vitamina K2 (MK-7) puede prevenir la calcificación vascular, y además restaurar la elasticidad de los vasos sanguíneos endurecidos (Knapen, 2015), lo que refuerza la relación causal entre la vitamina K2 y las enfermedades cardiovasculares.

La deficiencia de vitamina K está infravalorada

La deficiencia de vitamina K parece ser un problema muy habitual. Al menos 1 de cada 3 personas sufren al parecer de una insuficiencia de vitamina K (Riphagen, 2017). Ingerir insuficiente vitamina K con la dieta es uno de los posibles factores de riesgo. La prevalencia de la insuficiencia de vitamina K era aún mayor (48 %) en los ancianos y en los pacientes con enfermedades crónicas como diabetes mellitus tipo 2, hipertensión, enfermedades renales y dolencias cardiovasculares.

Vitamina K, diabetes mellitus y obesidad

Los pacientes con diabetes mellitus tipo 2 parecen beneficiarse de la administración de suplementos con vitamina K (Li, 2018). Un gran studio prospective realizado en Holanda con más de 30.000 personas adultas, muestra que tanto la ingesta de vitamina K1 como la de K2 contribuyen a reducir el riesgo de diabetes. Una ingesta de 10 mcg de vitamina K2 extra por día reduce el riesgo de diabetes en un 7 % (Beulens, 2010). La vitamina K2 activa la osteocalcina, que ha demostrado in vitro promover en el páncreas la proliferación de células beta que participan en la producción de insulina (Hussein, 2018). También la adiponectina, una hormona producida por las células grasas, aumenta después de administrar un suplemento con vitamina K, lo que mejora la sensibilidad a la insulina. El mecanismo exacto todavía se está investigando, pero se supone que la osteocalcina, junto con la leptina y la adiponectina, interviene en el metabolismo de la glucosa (Li, 2018). En un estudio aleatorio controlado por placebo con pacientes diabéticos con sobrepeso, también se observó que la vitamina K puede tener un efecto beneficioso en la pared vascular. La administración de suplementos de vitamina K (MK-7) junto con vitamina D y calcio causó una reducción del grosor de la pared vascular y mejoró el estado metabólico en los pacientes diabéticos que ya habían sufrido un engrosamiento de la íntima-media carotídea (usada para medir el avance de la aterosclerosis) (Asemi, 2016).

En un modelo animal obeso, la vitamina K fue capaz de reducir la cantidad de grasa total y de triglicéridos séricos (Sogabe, 2011). Posiblemente esto es resultado de la acción de la enzima vitamina K epóxido reductasa complejo subunidad 1 como 1 (VKORC1L1), que promueve la adipogénesis (la formación de células de grasa). La disminución de la VKORC1L1 trae aparejados niveles más altos de vitamina K y posiblemente previene la formación de células grasas. En un estudio reciente realizado en 214 mujeres sanas a quienes se administraron suplementos de vitamina K2 durante 3 años se observó un aumento de la adiponectina (que tiene un efecto protector) y una disminución del peso y de la grasa abdominal y visceral.

Reducción de la producción y la absorción de la vitamina K 

Además de por la ingesta insuficiente de alimentos ricos en vitamina K y los trastornos subyacentes, el metabolismo de la vitamina K también puede verse perturbado por factores como el uso de antibióticos que pueden matar las bacterias intestinales productoras de vitamina K, el uso de anticoagulantes (por ejemplo, la warfarina) que bloquean la reutilización de la vitamina K y polimorfismos que dan lugar a una mayor necesidad de vitamina K.

Vitamina K y COVID-19

Algunos estudios recientes se concentran en el papel de la vitamina K en la grave enfermedad COVID-19 debida a la infección por SARS-CoV-2. Ya en el pasado se había descubierto que los pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) presentaban bajos niveles de vitamina K y una mayor descomposición de la elastina (Piscaer, 2019). Posiblemente, la escasez de vitamina K y la mayor degradación de la elastina también tengan relación con los problemas de coagulación de la sangre y pulmonares que se observan en pacientes gravemente enfermos de COVID-19 (Dofferhoff, 2020).

Optimización de la vitamina K

Altves, S., Yildiz, H. K., & Vural, H. C. (2020). Interaction of the microbiota with the human body in health and diseases. Bioscience of Microbiota, Food and Health, 39(2), 23–32. https://doi.org/10.12938/bmfh.19-023

Asemi, Z., Raygan, F., Bahmani, F., Rezavandi, Z., Talari, H. R., Rafiee, M., Poladchang, S., Mofrad, M. D., Taheri, S., Mohammadi, A. A., & Esmaillzadeh, A. (2016). The effects of vitamin D, K and calcium co-supplementation on carotid intima-media thickness and metabolic status in overweight type 2 diabetic patients with CHD. British Journal of Nutrition, 116(2), 286–293. https://doi.org/10.1017/S0007114516001847

Beulens, J. W. J., van der A, D. L., Grobbee, D. E., Sluijs, I., Spijkerman, A. M. W., & van der Schouw, Y. T. (2010). Dietary phylloquinone and menaquinones intakes and risk of type 2 diabetes. Diabetes Care, 33(8), 1699–1705. https://doi.org/10.2337/dc09-2302

Ding, Y., Cui, J., Wang, Q., Shen, S., Xu, T., Tang, H., Han, M., & Wu, X. (2018). The Vitamin K Epoxide Reductase Vkorc1l1 Promotes Preadipocyte Differentiation in Mice. Obesity, 26(8), 1303–1311. https://doi.org/10.1002/oby.22206

Dofferhoff, A. S. M., Piscaer, I., Schurgers, L. J., Walk, J., Ouweland, J. M. W. van den, Hackeng, T. M., Lux, P., Maassen, C., Karssemeijer, E. G. A., Wouters, E. F. M., & Janssen, R. (2020). Reduced Vitamin K Status as A Potentially Modifiable Prognostic Risk Factor in COVID-19. https://doi.org/10.20944/preprints202004.0457.v1

Gezondheidsraad (2018). Kernadvies Voedingsnormen voor vitamines en mineralen voor volwassenen. https://www.gezondheidsraad.nl/documenten/adviezen/2018/09/18/gezondheidsraad-herziet-voedingsnormen-voor-volwassenen

Halder, M., Petsophonsakul, P., Akbulut, A. C., Pavlic, A., Bohan, F., Anderson, E., Maresz, K., Kramann, R., & Schurgers, L. (2019). Vitamin K: Double Bonds beyond Coagulation Insights into Differences between Vitamin K1 and K2 in Health and Disease. International Journal of Molecular Sciences, 20(4), 896. https://doi.org/10.3390/ijms20040896

Hussein, A. G., Mohamed, R. H., Shalaby, S. M., & Abd El Motteleb, D. M. (2018). Vitamin K2 alleviates type 2 diabetes in rats by induction of osteocalcin gene expression. Nutrition (Burbank, Los Angeles County, Calif.), 47, 33–38. https://doi.org/10.1016/j.nut.2017.09.016

Knapen, M. H. J., Braam, L. A. J. L. M., Drummen, N. E., Bekers, O., Hoeks, A. P. G., & Vermeer, C. (2015). Menaquinone-7 supplementation improves arterial stiffness in healthy postmenopausal women. A double-blind randomised clinical trial. Thrombosis and Haemostasis, 113(5), 1135–1144. https://doi.org/10.1160/TH14-08-0675

Knapen, M. H. J., Jardon, K. M., & Vermeer, C. (2018). Vitamin K-induced effects on body fat and weight: Results from a 3-year vitamin K2 intervention study. European Journal of Clinical Nutrition, 72(1), 136–141. https://doi.org/10.1038/ejcn.2017.146

Li, Y., Chen, J. P., Duan, L., & Li, S. (2018). Effect of vitamin K2 on type 2 diabetes mellitus: A review. Diabetes Research and Clinical Practice, 136, 39–51. https://doi.org/10.1016/j.diabres.2017.11.020

Piscaer, I., van den Ouweland, J. M. W., Vermeersch, K., Reynaert, N. L., Franssen, F. M. E., Keene, S., Wouters, E. F. M., Janssens, W., Vermeer, C., & Janssen, R. (2019). Low Vitamin K Status Is Associated with Increased Elastin Degradation in Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Journal of Clinical Medicine, 8(8), 1116. https://doi.org/10.3390/jcm8081116

Popko, J., Karpinski, M., Chojnowska, S., Maresz, K., Milewski, R., Badmaev, V., & Schurgers, L. J. (2018). Decreased Levels of Circulating Carboxylated Osteocalcin in Children with Low Energy Fractures: A Pilot Study. Nutrients, 10(6). https://doi.org/10.3390/nu10060734

Riphagen, I. J., Keyzer, C. A., Drummen, N. E. A., De Borst, M. H., Beulens, J. W. J., Gansevoort, R. T., Geleijnse, J. M., Muskiet, F. A. J., Navis, G., Visser, S. T., Vermeer, C., Kema, I. P., & Bakker, S. J. L. (2017). Prevalence and Effects of Functional Vitamin K Insufficiency: The PREVEND Study. Nutrients, 9(12), 1334. https://doi.org/10.3390/nu9121334

Sogabe, N., Maruyama, R., Baba, O., Hosoi, T., & Goseki-Sone, M. (2011). Effects of long-term vitamin K1 (phylloquinone) or vitamin K2 (menaquinone-4) supplementation on body composition and serum parameters in rats. Bone, 48(5), 1036–1042. https://doi.org/10.1016/j.bone.2011.01.020

Van Ballegooijen, A. J., Pilz, S., Tomaschitz, A., Grübler, M. R., & Verheyen, N. (2017). The Synergistic Interplay between Vitamins D and K for Bone and Cardiovascular Health: A Narrative Review. International Journal of Endocrinology, 2017, 1–12. https://doi.org/10.1155/2017/7454376

Wagatsuma, K., Yamada, S., Ao, M., Matsuura, M., Tsuji, H., Iida, T., Miyamoto, K., Oka, K., Takahashi, M., Tanaka, K., & Nakase, H. (2019). Diversity of Gut Microbiota Affecting Serum Level of Undercarboxylated Osteocalcin in Patients with Crohn’s Disease. Nutrients, 11(7). https://doi.org/10.3390/nu11071541

Monografie Vitamine K (K1 en K2) Natura Foundation