Con il nome di vitamina K si indicano un gruppo di composti che sono simili nella struttura o nella funzione. La vitamina K è un nutriente essenziale coinvolto in varie funzioni fisiologiche del corpo.
La vitamina K1, il fillochinone, è prodotta nelle piante a foglia verde, dove svolge un ruolo chiave nella fotosintesi. Le nove varietà di vitamina K2, al contrario, sono di derivazione batterica e supportano una miriade di altre vie biologiche.
La sua scoperta e il suo ruolo nella fisiologia umana portò al premio Nobel per la medicina nel 1943 il suo scopritore Carl Peter Henrik Dam.
La vitamina K è una vitamina liposolubile, ed è pertanto accumulata nel fegato e non deve essere assunta di continuo con il cibo e il corpo la rilascia quando è necessario.
Si trova in numerosi alimenti, tra cui verdure a foglia verde, cavolfiore e fegato. Tuttavia, la principale fonte è la sua sintesi da parte dei batteri che avviene nell’intestino
Struttura della vitamina K
Le vitamine K sono suddivise in tre gruppi di cui due sono di origine naturale (K1 e K2) e una di origine sintetica che presentano unità isoprenoidi:
- K1 (2-metil-3-fitil-1,4-naftochinone) o fillochinone in cui le tre unità isopreniche sono idrogenate
- K2 o metachinone. I menachinoni differiscono per il numero di unità isopreniche che si trovano nella catena laterale
- K3 o menadione di origine sintetica
che in figura sono riportate nell’ordine
struttura
Ciascuna forma della vitamina K ( Fig. 5.5 ) è costituita da un nucleo naftochinonico sostituito nella catena laterale (in C-3) ed è caratterizzata dal tipo e dal numero di unità isopreniche insature e non dagli atomi di carbonio che formano la catena laterale.
Proprietà
La vitamina K è il cofattore essenziale per la carbossilazione dei residui di acido glutammico in molte proteine dipendenti dalla vitamina K (VKDP) che sono coinvolte nella:
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- coagulazione del sangue
- metabolismo osseo
- prevenzione della mineralizzazione dei vasi
- regolazione di varie funzioni cellulari
coagulazione
Essa favorisce la coagulazione del sangue, contribuendo alla sintesi della protrombina e dei fattori VII , IX e X. Essa è coinvolta nelle modifiche post-traduzionali di queste proteine consistenti nella γ-carbossilazione dei residui di glutammato . La vitamina K è il coenzima dell’enzima carbossilasi e agisce nella sua forma ridotta di idrochinone.
La coagulazione del sangue è un percorso complesso mediato da una serie di fasi di attivazione proteolitica che determinano l’amplificazione del segnale . Molte delle reazioni proteolitiche della cascata dipendono dal legame specifico alle membrane composte da fosfolipidi acidi come la fosfatidilserina .
Il legame alla membrana aiuta le reazioni di coagulazione del sangue dirigendo i fattori di coagulazione verso il sito della lesione e aumentando la concentrazione dei fattori di coagulazione attraverso la localizzazione in un’area ristretta. Tra i numerosi percorsi di anticoagulazione, uno è composto da due proteine plasmatiche dipendenti dalla vitamina K , la proteina C e la proteina S.
Questo percorso inizia quando la trombina, in complesso con il recettore di superficie delle cellule endoteliali trombomodulina , catalizza l’attivazione proteolitica della proteina C in proteina C attivata (APC). La proteina S, che non è un enzima , agisce come cofattore per APC .
Insieme, queste proteine inibiscono l’amplificazione della reazione di coagulazione attraverso l’inattivazione proteolitica del fattore Va e del fattore VIIIa. La proteina Z è un’altra proteina plasmatica non enzimatica dipendente dalla vitamina K coinvolta nell’anticoagulazione. Agisce come cofattore per una proteina specifica inibitrice del fattore Xa .
Funzioni
Funge da cofattore per l’enzima γ-glutamilcarbossilasi (GGCX), che catalizza la carbossilazione dell’acido glutammico (Glu) in acido γ-carbossiglutammico (Gla).
La γ-carbossilazione, che si verifica solo su specifici residui di acido glutammico nelle proteine dipendenti da questa vitamina (VKDP), è fondamentale per la loro capacità di legare il calcio.
L’attivazione della vitamina K avviene tramite legame con al suo apoenzima il γ-glutamilcarbossilasi a livello epatico.
Ciclo
Sebbene liposolubile il corpo ne immagazzina quantità molto piccole che si esauriscono rapidamente senza un’assunzione regolare con la dieta. Pertanto il corpo la ricicla attraverso un processo chiamato ciclo della vitamina K diminuendone così il fabbisogno alimentare. Essa subisce quindi un ciclo di ossidazione e riduzione che ne consente il riutilizzo
