Multimedialna platforma wiedzy medycznej Internetowa Księgarnia Medyczna Kalendarium Konferencji
Rheumatology Forum
MENU
Shortcuts Submit an article Author Guidelines Ahead Of Print Editorial Team

open access

Vol 4, No 2 (2018)
Review paper
Published online: 2018-06-20
View PDF (Polish) Download PDF file
Get Citation

Rola witaminy K2 w metabolizmie kości i innych procesach patofizjologicznych — znaczenie profilaktyczne i terapeutyczne

Eugeniusz Józef Kucharz1, Marcin Stajszczyk2, Anna Kotulska1, Marek Brzosko3, Piotr Leszczyński4, Katarzyna Pawlak-Buś4, Włodzimierz Samborski5, Piotr Wiland6
Forum Reumatol 2018;4(2):71-86.
Affiliations
  1. Katedra i Klinika Chorób Wewnętrznych i Reumatologii Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach
  2. Oddział Reumatologii i Chorób Autoimmunologicznych Śląskiego Centrum Reumatologii, Rehabilitacji i Zapobiegania Niepełnosprawności w Ustroniu
  3. Klinika Reumatologii, Chorób Wewnętrznych i Geriatrii Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie
  4. Katedra Reumatologii i Rehabilitacji Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, Oddział Reumatologii i Osteoporozy Wielospecjalistycznego Szpitala Miejskiego im. Józefa Strusia w Poznaniu
  5. Katedra Reumatologii i Rehabilitacji Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, Ortopedyczno-Rehabilitacyjny Szpital Kliniczny im. Wiktora Degi w Poznaniu
  6. Katedra i Klinika Reumatologii i Chorób Wewnętrznych Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu

open access

Vol 4, No 2 (2018)
Review
Published online: 2018-06-20

Abstract

Witamina K to grupa związków chemicznych o zbliżonej budowie. W organizmie człowieka witamina K jest niezbędna w procesie potranslacyjnej karboksylacji niektórych reszt kwasu glutaminowego wchodzących w skład białek. Proces ten dotyczy kilkunastu białek i jest niezbędny dla ich prawidłowej czynności. Dotyczy to nie tylko białek uczestniczących w krzepnięciu krwi, ale przede wszystkim białek regulujących proces odkładania hydroksyapatytu w kościach, a także w prewencji ektotopowej kalcyfikacji innych tkanek. Badania doświadczalne, epidemiologiczne i interwencyjne wykazały, że niedobór witaminy K może sprzyjać rozwojowi osteoporozy i jej następstw, a także może sprzyjać zwiększonej częstości incydentów sercowo-naczyniowych oraz innych chorób (w tym dotyczących układu nerwowego). Wykazano też korzystny synergizm działania witaminy K i witaminy D w metabolizmie kości. Dotychczasowe obserwacje sugerują, że suplementacja witaminy K2 może stanowić składową profilaktyki i leczenia osteoporozy, ale nie stało się to dotychczas przedmiotem zapisu żadnych rekomendacji europejskich lub amerykańskich, a także polskich.

Forum Reumatol. 2018, tom 4, nr 2: 71–86

Abstract

Witamina K to grupa związków chemicznych o zbliżonej budowie. W organizmie człowieka witamina K jest niezbędna w procesie potranslacyjnej karboksylacji niektórych reszt kwasu glutaminowego wchodzących w skład białek. Proces ten dotyczy kilkunastu białek i jest niezbędny dla ich prawidłowej czynności. Dotyczy to nie tylko białek uczestniczących w krzepnięciu krwi, ale przede wszystkim białek regulujących proces odkładania hydroksyapatytu w kościach, a także w prewencji ektotopowej kalcyfikacji innych tkanek. Badania doświadczalne, epidemiologiczne i interwencyjne wykazały, że niedobór witaminy K może sprzyjać rozwojowi osteoporozy i jej następstw, a także może sprzyjać zwiększonej częstości incydentów sercowo-naczyniowych oraz innych chorób (w tym dotyczących układu nerwowego). Wykazano też korzystny synergizm działania witaminy K i witaminy D w metabolizmie kości. Dotychczasowe obserwacje sugerują, że suplementacja witaminy K2 może stanowić składową profilaktyki i leczenia osteoporozy, ale nie stało się to dotychczas przedmiotem zapisu żadnych rekomendacji europejskich lub amerykańskich, a także polskich.

Forum Reumatol. 2018, tom 4, nr 2: 71–86

Full Text:

View PDF (Polish) Download PDF file
Get Citation

Keywords

witamina K; kość; osteoporoza

About this article
Title

Rola witaminy K2 w metabolizmie kości i innych procesach patofizjologicznych — znaczenie profilaktyczne i terapeutyczne

Journal

Rheumatology Forum

Issue

Vol 4, No 2 (2018)

Article type

Review paper

Pages

71-86

Published online

2018-06-20

Page views

1402

Article views/downloads

11786

Bibliographic record

Forum Reumatol 2018;4(2):71-86.

Keywords

witamina K
kość
osteoporoza

Authors

Eugeniusz Józef Kucharz
Marcin Stajszczyk
Anna Kotulska
Marek Brzosko
Piotr Leszczyński
Katarzyna Pawlak-Buś
Włodzimierz Samborski
Piotr Wiland

References (67)
  1. Ferland G. The discovery of vitamin K and its clinical applications. Ann Nutr Metab. 2012; 61(3): 213–218.
    CrossRefPubMed
  2. Zetterström R. H. C. P. Dam (1895-1976) and E. A. Doisy (1893-1986): the discovery of antihaemorrhagic vitamin and its impact on neonatal health. Acta Paediatr. 2006; 95(6): 642–644.
    CrossRefPubMed
  3. Dam H. Cholesterinstoffwechsel in Hühnereiern und Hühnchen. Biochem Z. 1929; 215: 475–492.
  4. Dam H. Vitamin K, its chemistry and physiology. Adv Enzymol. 1942; 2: 285–324.
  5. Dam H. The discovery of vitamin K, its biological functions and therapeutical application. Les Prix Nobel., Stockholm, P.A.Nordsteadt 1946: 205–220.
  6. MacCorquodale DW, Binkley SB, Thayer SA, et al. On the constitution of vitamin K2. Science. 1940; 91(2351): 58–62.
    CrossRef
  7. Shearer MJ, Newman P, Shearer MJ, et al. Metabolism and cell biology of vitamin K. Thromb Haemost. 2008; 100(4): 530–547.
    PubMed
  8. Jarosz M, Bułhak-Jachynczyk B. Normy żywienia człowieka. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2008: 191–194.
  9. Stajszczyk M, Mykała-Cieśla J. Inhibitory reduktazy HMG-CoA w prewencji osteoporozy i złamań kości. Podobny mechanizm działania statyn i bifosfonianów. Pol. Arch Med Wewn. 2002; 107: 85–91.
  10. Shearer MJ, Newman P. Recent trends in the metabolism and cell biology of vitamin K with special reference to vitamin K cycling and MK-4 biosynthesis. J Lipid Res. 2014; 55(3): 345–362.
    CrossRefPubMed
  11. Schwalfenberg GK. Vitamins K1 and K2: The Emerging Group of Vitamins Required for Human Health. J Nutr Metab. 2017; 2017: 6254836.
    CrossRefPubMed
  12. Palermo A, Tuccinardi D, D'Onofrio L, et al. Vitamin K and osteoporosis: Myth or reality? Metabolism. 2017; 70: 57–71.
    CrossRefPubMed
  13. Eastell R, Pigott T, Gossiel F, et al. DIAGNOSIS OF ENDOCRINE DISEASE: Bone turnover markers: are they clinically useful? Eur J Endocrinol. 2018; 178(1): R19–R31.
    CrossRefPubMed
  14. Song Lu. Calcium and Bone Metabolism Indices. Advances in Clinical Chemistry. 2017: 1–46.
    CrossRef
  15. Rashdan NA, Rutsch F, Kempf H, et al. New perspectives on rare connective tissue calcifying diseases. Curr Opin Pharmacol. 2016; 28: 14–23.
    CrossRefPubMed
  16. Tie JK, Carneiro JDA, Jin DY, et al. Characterization of vitamin K-dependent carboxylase mutations that cause bleeding and nonbleeding disorders. Blood. 2016; 127(15): 1847–1855.
    CrossRefPubMed
  17. Kudo A, Kii I. Periostin function in communication with extracellular matrices. J Cell Commun Signal. 2018; 12(1): 301–308.
    CrossRefPubMed
  18. Gossiel F, Scott JR, Paggiosi MA, et al. The effect of teriparatide treatment on circulating periostin and its relationship to regulators of bone formation and BMD in postmenopausal women with osteoporosis. J Clin Endocrinol Metab. 2018 [Epub ahead of print].
    CrossRefPubMed
  19. Wu WJ, Kim MS, Ahn BY. The inhibitory effect of vitamin K on RANKL-induced osteoclast differentiation and bone resorption. Food Funct. 2015; 6(10): 3351–3358.
    CrossRefPubMed
  20. Hart JP, Catterall A, Dodds RA, et al. Circulating vitamin K1 levels in fractured neck of femur. Lancet. 1984; 2(8397): 283.
    PubMed
  21. Hart JP, Shearer MJ, Klenerman L, et al. Electrochemical detection of depressed circulating levels of vitamin K1 in osteoporosis. J Clin Endocrinol Metab. 1985; 60(6): 1268–1269.
    CrossRefPubMed
  22. Bitensky L, Hart JP, Catterall A, et al. Circulating vitamin K levels in patients with fractures. J Bone Joint Surg Br. 1988; 70(4): 663–664.
    PubMed
  23. Hodges SJ, Pilkington MJ, Shearer MJ, et al. Age-related changes in the circulating levels of congeners of vitamin K2, menaquinone-7 and menaquinone-8. Clin Sci (Lond). 1990; 78(1): 63–66.
    PubMed
  24. Feskanich D, Weber P, Willett WC, et al. Vitamin K intake and hip fractures in women: a prospective study. Am J Clin Nutr. 1999; 69(1): 74–79.
    CrossRefPubMed
  25. Booth SL, Broe KE, Gagnon DR, et al. Vitamin K intake and bone mineral density in women and men. Am J Clin Nutr. 2003; 77(2): 512–516.
    CrossRefPubMed
  26. Booth SL, Broe KE, Gagnon DR, et al. Dietary vitamin K intakes are associated with hip fracture but not with bone mineral density in elderly men and women. Am J Clin Nutr. 2000; 71(5): 1201–1208.
    CrossRefPubMed
  27. Fang Y, Hu C, Tao X, et al. Effect of vitamin K on bone mineral density: a meta-analysis of randomized controlled trials. J Bone Miner Metab. 2012; 30(1): 60–68.
    CrossRefPubMed
  28. Huang ZB, Wan SL, Lu YJ, et al. Does vitamin K2 play a role in the prevention and treatment of osteoporosis for postmenopausal women: a meta-analysis of randomized controlled trials. Osteoporos Int. 2015; 26(3): 1175–1186.
    CrossRefPubMed
  29. Villa JK, Diaz MA, Pizziolo VR, et al. Effect of vitamin K in bone metabolism and vascular calcification: A review of mechanisms of action and evidences. Crit Rev Food Sci Nutr. 2017; 57(18): 3959–3970.
    CrossRefPubMed
  30. Fusaro M, Mereu MC, Aghi A, et al. Vitamin K and bone. Clin Cases Miner Bone Metab. 2017; 14(2): 200–206.
    CrossRefPubMed
  31. van Ballegooijen AJ, Pilz S, Tomaschitz A, et al. The Synergistic Interplay between Vitamins D and K for Bone and Cardiovascular Health: A Narrative Review. Int J Endocrinol. 2017; 2017: 7454376.
    CrossRefPubMed
  32. Zheng XY, Liang J, Li YS, et al. Role of Fat-Soluble Vitamins in Osteoarthritis Management. J Clin Rheumatol. 2018; 24(3): 132–137.
    CrossRefPubMed
  33. Neogi T, Felson DT, Sarno R, et al. Vitamin K in hand osteoarthritis: results from a randomised clinical trial. Ann Rheum Dis. 2008; 67(11): 1570–1573.
    CrossRefPubMed
  34. Leszczyński P, Korkosz M, Pawlak-Buś K, et al. Diagnostyka i leczenie osteoporozy - zalecenia Polskiego Towarzystwa Reumatologicznego 2015. Forum Reumatologiczne. 2015; 1: 12–24.
  35. Kucharz EJ. Chronic inflammation-enhanced atherosclerosis: can we consider it as a new clinical syndrome? Med Hypotheses. 2012; 78(3): 396–397.
    CrossRefPubMed
  36. Willems BAG, Vermeer C, Reutelingsperger CPM, et al. The realm of vitamin K dependent proteins: shifting from coagulation toward calcification. Mol Nutr Food Res. 2014; 58(8): 1620–1635.
    CrossRefPubMed
  37. Luo G, Ducy P, McKee MD, et al. Spontaneous calcification of arteries and cartilage in mice lacking matrix GLA protein. Nature. 1997; 386(6620): 78–81.
    CrossRefPubMed
  38. Price PA, Faus SA, Williamson MK. Warfarin causes rapid calcification of the elastic lamellae in rat arteries and heart valves. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 1998; 18(9): 1400–1407.
    PubMed
  39. Krüger T, Oelenberg S, Kaesler N, et al. Warfarin induces cardiovascular damage in mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2013; 33(11): 2618–2624.
    CrossRefPubMed
  40. van Ballegooijen AJ, Beulens JW. The Role of Vitamin K Status in Cardiovascular Health: Evidence from Observational and Clinical Studies. Curr Nutr Rep. 2017; 6(3): 197–205.
    CrossRefPubMed
  41. Dalmeijer GW, van der Schouw YT, Vermeer C, et al. Circulating matrix Gla protein is associated with coronary artery calcification and vitamin K status in healthy women. J Nutr Biochem. 2013; 24(4): 624–628.
    CrossRefPubMed
  42. Geleijnse JM, Vermeer C, Grobbee DE, et al. Dietary intake of menaquinone is associated with a reduced risk of coronary heart disease: the Rotterdam Study. J Nutr. 2004; 134(11): 3100–3105.
    CrossRefPubMed
  43. Gast GCM, de Roos NM, Sluijs I, et al. A high menaquinone intake reduces the incidence of coronary heart disease. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2009; 19(7): 504–510.
    CrossRefPubMed
  44. Mayer O, Seidlerová J, Vaněk J, et al. The abnormal status of uncarboxylated matrix Gla protein species represents an additional mortality risk in heart failure patients with vascular disease. Int J Cardiol. 2016; 203: 916–922.
  45. Kurnatowska I, Grzelak P, Masajtis-Zagajewska A, et al. Effect of vitamin K2 on progression of atherosclerosis and vascular calcification in nondialyzed patients with chronic kidney disease stages 3-5. Pol Arch Med Wewn. 2015; 125(9): 631–640.
    PubMed
  46. Kurnatowska I, Grzelak P, Masajtis-Zagajewska A, et al. Plasma Desphospho-Uncarboxylated Matrix Gla Protein as a Marker of Kidney Damage and Cardiovascular Risk in Advanced Stage of Chronic Kidney Disease. Kidney Blood Press Res. 2016; 41(3): 231–239.
    CrossRefPubMed
  47. Ferland G. Vitamin K and brain function. Semin Thromb Hemost. 2013; 39(8): 849–855.
    CrossRefPubMed
  48. Thijssen HH, Drittij-Reijnders MJ. Vitamin K distribution in rat tissues: dietary phylloquinone is a source of tissue menaquinone-4. Br J Nutr. 1994; 72(3): 415–425.
    PubMed
  49. Sundaram KS, Lev M. Warfarin administration reduces synthesis of sulfatides and other sphingolipids in mouse brain. J Lipid Res. 1988; 29(11): 1475–1479.
    PubMed
  50. Crivello NA, Casseus SL, Peterson JW, et al. Age- and brain region-specific effects of dietary vitamin K on myelin sulfatides. J Nutr Biochem. 2010; 21(11): 1083–1088.
    CrossRefPubMed
  51. He X, Huang Yu, Li B, et al. Deregulation of sphingolipid metabolism in Alzheimer's disease. Neurobiol Aging. 2010; 31(3): 398–408.
    CrossRefPubMed
  52. Allison AC. The possible role of vitamin K deficiency in the pathogenesis of Alzheimer's disease and in augmenting brain damage associated with cardiovascular disease. Med Hypotheses. 2001; 57(2): 151–155.
    CrossRefPubMed
  53. Soutif-Veillon A, Ferland G, Rolland Y, et al. Increased dietary vitamin K intake is associated with less severe subjective memory complaint among older adults. Maturitas. 2016; 93: 131–136.
    CrossRefPubMed
  54. Dahlberg S, Nilsson CU, Kander T, et al. Detection of subclinical vitamin K deficiency in neurosurgery with PIVKA-II. Scand J Clin Lab Invest. 2017; 77(4): 267–274.
    CrossRefPubMed
  55. Kimura I, Tanizaki Y, Sato S, et al. [Menaquinone (vitamin K2) therapy in bronchial asthma. Acta Med Okayama. 1975; 29: 73–81.
  56. Dahlberg S, Ede J, Schött U. Vitamin K and cancer. Scand J Clin Lab Invest. 2017; 77(8): 555–567.
    CrossRefPubMed
  57. Yaguchi M, Miyazawa K, Katagiri T, et al. Vitamin K2 and its derivatives induce apoptosis in leukemia cells and enhance the effect of all-trans retinoic acid. Leukemia. 1997; 11(6): 779–787.
    PubMed
  58. Ishizuka M, Kubota K, Shimoda M, et al. Effect of menatetrenone, a vitamin k2 analog, on recurrence of hepatocellular carcinoma after surgical resection: a prospective randomized controlled trial. Anticancer Res. 2012; 32(12): 5415–5420.
    PubMed
  59. Dasari S, Ali SM, Zheng G, et al. Vitamin K and its analogs: Potential avenues for prostate cancer management. Oncotarget. 2017; 8(34): 57782–57799.
    CrossRefPubMed
  60. Zwakenberg SR, den Braver NR, Engelen AIP, et al. Vitamin K intake and all-cause and cause specific mortality. Clin Nutr. 2017; 36(5): 1294–1300.
    CrossRefPubMed
  61. Manna P, Kalita J. Beneficial role of vitamin K supplementation on insulin sensitivity, glucose metabolism, and the reduced risk of type 2 diabetes: A review. Nutrition. 2016; 32(7-8): 732–739.
    CrossRefPubMed
  62. Suksomboon N, Poolsup N, Darli Ko Ko H. Effect of vitamin K supplementation on insulin sensitivity: a meta-analysis. Diabetes Metab Syndr Obes. 2017; 10: 169–177.
    CrossRefPubMed
  63. Dihingia A, Ozah D, Baruah PK, et al. Prophylactic role of vitamin K supplementation on vascular inflammation in type 2 diabetes by regulating the NF-κB/Nrf2 pathway via activating Gla proteins. Food Funct. 2018; 9(1): 450–462.
    CrossRefPubMed
  64. Chen J, Liu J, Zhang Y, et al. Decreased renal vitamin K-dependent gamma-glutamyl carboxylase activity in calcium oxalate calculi patients. Chin Med J (Engl). 2003; 116(4): 569–572.
    PubMed
  65. Gao B, Yasui T, Lu X, et al. Matrix Gla protein expression in NRK-52E cells exposed to oxalate and calcium oxalate monohydrate crystals. Urol Int. 2010; 85(2): 237–241.
    CrossRefPubMed
  66. Khan A, Wang W, Khan SR. Calcium oxalate nephrolithiasis and expression of matrix GLA protein in the kidneys. World J Urol. 2014; 32(1): 123–130.
    CrossRefPubMed
  67. Lu X, Gao B, Liu Z, et al. A polymorphism of matrix Gla protein gene is associated with kidney stone in the Chinese Han population. Gene. 2012; 511(2): 127–130.
    CrossRefPubMed

Regulations

Important: This website uses cookies. More >>

The cookies allow us to identify your computer and find out details about your last visit. They remembering whether you've visited the site before, so that you remain logged in - or to help us work out how many new website visitors we get each month. Most internet browsers accept cookies automatically, but you can change the settings of your browser to erase cookies or prevent automatic acceptance if you prefer.

By VM Media Group sp. z o.o., Świętokrzyska 73, 80–180 Gdańsk, Poland
tel.:+48 58 320 94 94, fax:+48 58 320 94 60, e-mail: viamedica@viamedica.pl