Vitamin K

Vitamin K

 

 

Ngoài vai trò chính về đông máu, vitamin K còn có các vai trò quan trọng khác, đặc biệt là trong sự chuyển hóa xương. Hiện nay, các khuyến cáo về chế độ ăn uống đối với vitamin K không xem xét đến các vai trò thứ cấp của nó trong cơ thể và vì vậy các thiếu hụt cận lâm sàng như mất xương sẽ tồn tại trong những người khỏe mạnh khác. Mức độ thiếu hụt vitamin K này có thể vẫn không bị phát hiện vì mọi người có thể sẽ không có hiện tượng chảy máu quá nhiều, một triệu chứng được biết đến nhiều nhất của chứng thiếu hụt vitamin K.

Nền tảng

Vitamin K là một vitamin tan trong chất béo với hai đồng đẳng tự nhiên, K1 và K2. K1 (còn được gọi là phylloquinone, phytomenadione hoặc Phytonadione) được tổng hợp bởi thực vật và đóng một vai trò trực tiếp trong quá trình quang hợp. Các rau lá xanh là một trong những nguồn cung cấp giàu K1 nhất cho con người. K2 (còn được gọi là menaquinones) là một dạng được tìm thấy ở động vật. Cả hai loại đều hữu ích cho con người vì chúng có thể dễ dàng và sẵn sàng chuyển đổi K1 thành K2. Những đồng đẳng tự nhiên này không độc hại, tuy nhiên dạng tổng hợp (K3) lại cho thấy có độc tính.

Chức năng

Vitamin K là một đồng yếu tố đối với enzyme, γ-glutamate carboxylase (GGCX). Chúng cùng cần cho sự biến đổi hậu giải mã của các protein (phản ứng carboxyl hóa). Quá trình carboxyl hóa của các protein được hoàn tất bằng việc chuyển đổi gốc axit glutamic trong cấu trúc protein thành gốc axit γ-carboxyglutamic (GLA) (Hình 1). Các gốc Gla này thể hiện ái lực gắn kết mạnh mẽ với canxi. Sự biến đổi này cho phép các protein thực hiện chức năng mong muốn của chúng.

Hình 1.

vaitro

Vai trò chính

Vai trò chính của vitamin K là hoàn tất quá trình carboxyl hóa của các protein nhất định trong các đường dẫn dòng thác đông máu nội sinh và ngoại sinh (prothrombin, các yếu tố VII, IX và X) (Hình 2). Điều này có nghĩa là quá trình đông máu phụ thuộc vào vitamin K.

Hình 2.Các cơ chế hình thành cục máu đông (các ngôi sao biểu thị các protein phải dựa vào vitamin K)

cochemaudong

Các vai trò thứ cấp

Sức khỏe của xương

Vitamin K có liên quan đến sức khỏe của xương vì nó cần cho phản ứng carboxyl hóa của osteocalcin (hình 2), loại protein non-collagenous được tìm thấy nhiều nhất trong xương. Vitamin K và GGCX biến đổi osteocalcin, đồng thời tạo ra ba đuôi Gla, tất cả đều có ái lực gắn kết mạnh mẽ với canxi. Osteocalcin được carboxyl hóa trong xương có thể dễ dàng gắn kết với canxi và sau đó đặt khoáng chất này trong cấu trúc hydroxyapatite để có thể được lắng đọng thành xương trong quá trình hình thành xương rắn chắc. Điều này có nghĩa là quá trình hình thành  và duy trì xương chắc khỏe phụ thuộc vào vitamin K.

Hình 3.Osteocalcin 

voihoadongmach

Ức chế sự vôi hóa động mạch

Vitamin K cần thiết cho phản ứng carboxyl hóa của Protein Gla gian bào (MGP), một protein mà ngay khi được carboxyl hóa thì có thể gắn kết và hỗ trợ quá trình phân bổ thích hợp của canxi trong cơ thể. MGP carboxyl hoá rất quan trọng để đảm bảo rằng các khoáng chất canxi không hình thành trong các mạch máu, làm giảm lưu lượng máu và làm tăng nguy cơ bị bệnh tim mạch. MGP được tìm thấy trong xương, tim, thận và phổi. Sức khỏe tim mạch dựa vào vitamin K.

Điều biến sự tăng trưởng tế bào

Vitamin K tham gia vào quá trình điều biến sự tăng trưởng tế bào vì nó cần cho phản ứng carboxyl hóa của protein đặc hiệu 6 tăng trưởng-hãm (Gas 6), một phối tử cho các thụ thể tyrosine kinase (Axl, TYRO3 & MER). Các dấu hiệu này có liên quan đến sự tăng trưởng, sống sót,  gắn kết và di cư của tế bào, nhưng tất cả đều cần đến phản ứng carboxyl hóa của Gas 6 để được truyền đi. Điều này có nghĩa là quá trình điều biến sự tăng trưởng tế bào chịu ảnh hưởng của vitamin K.

Thiếu hụt Vitamin K

Triệu chứng thiếu hụt Vitamin K lâm sàng tiên phát là chảy máu quá nhiều (haemorrhaging). Dấu hiệu thiếu hụt Vitamin K cận lâm sàng thứ phát là mất xương. Điều này thường xảy ra trước triệu chứng thiếu hụt tiên phát và thường không bị phát hiện trong những năm đầu.

Các yêu cầu về chế độ ăn uống

Một nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng để ngăn ngừa triệu chứng thiếu hụt tiên phát ở lứa tuổi thanh thiếu niên, thì nhu cầu về vitamin K trong chế độ ăn uống phải là 50μg/ngày – 60μg/ngày [1]. Tuy nhiên, để ngăn ngừa các dấu hiệu cận lâm sàng của chứng thiếu hụt vitamin K, nghiên cứu cho thấy thanh thiếu niên cần 150μg/ngày – 190μg/ngày [1].

Bảng dưới đây cho thấy các nhu cầu về vitamin K trong chế độ ăn uống hiện tại đối với thanh thiếu niên và người lớn được thiết lập bởi Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) [2], Hội đồng Nghiên cứu Y khoa và Sức khỏe Quốc gia Úc (NHMRC) [3] và Cơ quan Dinh dưỡng và Thực phẩm Mỹ (FNB) [4].

  WHO NHMRC FNB
Thanh thiếu niên (9-18 tuổi) 35 – 55μg/ngày 45 – 55μg/ngày 60 – 75μg/ngày
Người lớn (18+ tuổi) 55 – 65μg/ngày 60 – 70μg/ngày 90 – 120μg/ngày

 

Chỉ có các mức khuyến nghị của FNB giúp ngăn ngừa đáng kể triệu chứng thiếu hụt vitamin K lâm sàng. Tuy nhiên, không có khuyến nghị nào gần với mức ngăn ngừa các dấu hiệu cận lâm sàng của chứng thiếu hụt vitamin K, đồng thời cho thấy rằng các mức khuyến nghị này không phải là mức khuyến nghị bổ sung đầy đủ. Ngay cả so với người lớn, không có mức khuyến nghị bổ sung nào đầy đủ giúp ngăn ngừa dấu hiệu của chứng thiếu hụt vitamin K cận lâm sàng, chứng mất xương.

Dược động học

Lý do cho sự khác biệt này nằm ở phần dược động học của vitamin K. Tất cả vitamin K được hấp thu qua đường tiêu hóa, đầu tiên được vận chuyển đến gan để thực hiện chức năng chính của nó là phản ứng carboxyl hóa của các protein đông máu. Một khi đã đạt đến và nếu và chỉ nếu có quá nhiều vitamin K, vitamin K còn lại sau đó được vận chuyển đến các mô khác ngoài gan, như xương để thực hiện vai trò thứ cấp của nó. Đây là lý do tại sao các mức bổ sung để ngăn ngừa mất xương cao hơn mức bổ sung để ngăn ngừa chảy máu quá mức. Điều này cho thấy rằng trong khi những người có thể không có biểu hiện chảy máu quá nhiều, họ vẫn có thể bị thiếu vitamin K với các vấn đề tiềm ẩn như mất xương.

Các lo ngại

Trẻ em

Trong thời thơ ấu, cơ thể sản xuất một lượng osteocalcin cao hơn10 lần so với bất cứ lúc nào sau khi đạt được khối lượng xương đỉnh. Điều này không có gì đáng ngạc nhiên vì quá trình khoáng hóa và hình thành xương đạt tới đỉnh trong thời thơ ấu. Tuy nhiên, lượng osteocalcin được sản xuất ra sẽ lãng phí nếu nó không được carboxyl hoá. Một nghiên cứu gần đây cho thấy trẻ khỏe mạnh có lượng osteocalcin không được carboxyl hóa cao hơn người lớn và do đó có nhiều trẻ có biểu hiển thiếu hụt vitamin K để chuyển hóa xương [5]. Bổ sung vitamin K không đủ trong thời thơ ấu có thể làm giảm quá trình hình thành xương. Khi tình trạng vitamin K của trẻ được cải thiện, nó có tác động tích cực đến tổng lượng khoáng xương [6, 7].

Người lớn

Tình trạng thấp vitamin K và lượng osteocalcin không được carboxyl hoá cao có liên quan đến việc tăng nguy cơ gãy xương và giảm mật độ khoáng xương (BMD) [8, 9]. Việc bổ sung vitamin K cho thấy giúp cải thiện khả năng gắn kết của hydroxyapatite và làm giảm sự suy giảm mật độ xương ở phụ nữ sau mãn kinh [10, 11].

Tài liệu tham khảo

  1. Tsugawa, N., K. Uenishi, H. Ishida, T. Minekami, A. Doi, S. Koike, T. Takase, M. Kamao, Y. Mimura, and T. Okano, (2012) ‘A novel method based on curvature analysis for estimating the dietary vitamin K requirement in adolescents.’ Clin Nutr. 31(2): p. 255-60.
  2. World Health Organization (WHO) Vitamin and mineral requirements in human nutrition. (1998).WHO
  3. National Health & Medical Research Council (NHMRC) Nutrient reference values for Australia & New Zealand. (2005).NHMRC
  4. Food Nutrition Board (FNB) Institute of Medicine Dietary Reference Intakes. (2001).FNB Institute of Medicine
  5. van Summeren, M., L. Braam, F. Noirt, W. Kuis, and C. Vermeer, (2007) ‘Pronounced elevation of undercarboxylated osteocalcin in healthy children.’ Pediatr Res. 61(3): p. 366-70.
  6. O’Connor, E., C. Molgaard, K.F. Michaelsen, J. Jakobsen, C.J. Lamberg-Allardt, and K.D. Cashman, (2007) ‘Serum percentage undercarboxylated osteocalcin, a sensitive measure of vitamin K status, and its relationship to bone health indices in Danish girls.’ Br J Nutr. 97(4): p. 661-6.
  7. van Summeren, M.J., S.C. van Coeverden, L.J. Schurgers, L.A. Braam, F. Noirt, C.S. Uiterwaal, W. Kuis, and C. Vermeer, (2008) ‘Vitamin K status is associated with childhood bone mineral content.’ Br J Nutr. 100(4): p. 852-8.
  8. Booth, S.L., K.E. Broe, D.R. Gagnon, K.L. Tucker, M.T. Hannan, R.R. McLean, B. Dawson-Hughes, P.W. Wilson, L.A. Cupples, and D.P. Kiel, (2003) ‘Vitamin K intake and bone mineral density in women and men.’ Am J Clin Nutr. 77(2): p. 512-6.
  9. Feskanich, D., P. Weber, W.C. Willett, H. Rockett, S.L. Booth, and G.A. Colditz, (1999) ‘Vitamin K intake and hip fractures in women: a prospective study.’ Am J Clin Nutr. 69(1): p. 74-9.
  10. Braam, L.A., M.H. Knapen, P. Geusens, F. Brouns, K. Hamulyak, M.J. Gerichhausen, and C. Vermeer, (2003) ‘Vitamin K1 supplementation retards bone loss in postmenopausal women between 50 and 60 years of age.’ Calcif Tissue Int. 73(1): p. 21-6.
  11. Thijssen, H.H., M.J. Drittij, C. Vermeer, and E. Schoffelen, (2002) ‘Menaquinone-4 in breast milk is derived from dietary phylloquinone.’ Br J Nutr. 87(3): p. 219-26.

 

Chia sẻ bài viết:Share on Facebook0Tweet about this on TwitterShare on Google+0Email this to someoneBuffer this pageShare on LinkedIn0Digg thisShare on Reddit0