Vitamine K

Vitamine K (K de de " ; Koagulation" ; en allemand) dénote un groupe liphophile, et le hydrophobe, les vitamines qui sont nécessaires pour la modification de Posttranslational de de certaines protéines, la plupart du temps requises pour la coagulation de sang . Chimiquement elles sont 2 - le méthylique - dérivés du naphthoquinone du 1.

La vitamine K₂ (menaquinone, Menatetrenone ) est normalement produite par les bactéries dans les intestins , et l'insuffisance diététique est extrêmement rare à moins que les intestins soient fortement endommagés ou soient incapable d'absorber la molécule.

Structure chimique

Tous les membres du groupe de la vitamine K de vitamines partagent une structure d'anneau de Naphthoquinone de méthylée par , et varient dans la chaîne latérale aliphatique du attachée à la position 3 (voir le schéma 1). Le Phylloquinone (également connu sous le nom de vitamine K₁) contient invariablement dans ses résidus de l'isoprenoid de la chaîne latérale quatre, un dont est insaturé.

Menaquinones ont des chaînes latérales composées de nombre variable de résidus insaturés d'isoprenoid ; généralement ils sont indiqués comme Mk-n, où n spécifie le nombre d'isoprenoids.

Il est courant que le naphthoquinone soit le groupe fonctionnel, de sorte que le mécanisme de l'action soit semblable pour toutes les K-vitamines. Des différences substantielles peuvent être prévues, cependant, en ce qui concerne l'absorption, le transport, la distribution de tissu, et la disponibilité biologique intestinaux. Ces différences sont provoquées par le lipophilicity différent des diverses chaînes latérales, et par les différentes matrices de nourriture dans lesquelles elles se produisent.

Physiologie

La vitamine K est impliquée dans la carboxylation de certains résidus du glutamate en protéines pour former des résidus du Gamma-carboxyglutamate (Gla-résidus abrégés). Les résidus modifiés sont situés dans les domaines spécifiques de protéine de appelés les domaines de Gla de que des Gla-résidus de sont habituellement impliqués en calcium contraignant . Les Gla-résidus sont essentiels pour l'activité biologique de toutes les Gla-protéines connues.

Le actuellement les protéines humaines 14 avec les domaines de Gla de ont été découverts, et ils jouent les rôles principaux dans le contrôle de trois processus physiologiques :
Coagulation de sang : (prothrombine de (le facteur II) , factorise VII , IX , X , protéine C , protéine S et protéine Z ).
Métabolisme de l'os : Osteocalcin , également appelé Gla-protéine d'os (BGP), et la protéine (MGP) de gla de Matrix de .
Biologie vasculaire.

Montants recommandés

La prise diététique (DRI) de référence de des États-Unis pour à prise proportionnée (AI) pour un vieux mâle de 25 ans pour la vitamine K est de 120 microgrammes /day de . Aucun niveau supérieur tolérable de prise (UL) n'a été placé. Le corps humain stocke la vitamine K, ainsi il n'est pas nécessaire de prendre le journal de la vitamine K.

Sources de la vitamine K

La vitamine K est trouvée dans les légumes verts feuillus tels que les épinards et la laitue ; légumes de la brassica de tels que le chou frisé , le chou , le chou-fleur , le broccoli , et le son du blé des choux de bruxelles ; viandes d'organe ; des céréales un certain porte des fruits tel que l'avocat , le kiwi et les bananes ; Lait de vache à des viandes et d'autres produits laitiers ; oeufs ; et produits de soja. Deux cuillerées à soupe de persil contient 153% de la quantité quotidienne recommandée d'huile de la vitamine K.Olive contient un grand nombre de la vitamine K.

Le Phylloquinone (vitamine K1) est la forme diététique principale de la vitamine K₁ de la vitamine K. est trouvé en jaune d'oeuf de du poulet , le beurre , le foie de de la vache à , et la plupart des fromages on le trouve également dans la plupart des types de mayonnaise .

Rôle dans la maladie

La déficience de K de vitamine peut se produire par prise intestinale perturbée (comme se produirait dans une obstruction cholagogue du ), par la prise thérapeutique ou accidentelle des K-antagonistes de vitamine ou, très rarement, par déficience de K alimentaire de vitamine. En raison de la déficience de K acquise de vitamine, les Gla-résidus ne sont pas ou incomplètement formé et par conséquent les Gla-protéines sont inactives. Le manque de commande des trois processus mentionnés ci-dessus peut mener à ce qui suit : risque de saignement interne massif et non contrôlé, de calcification de cartilage et de malformation grave d'os se développant, ou de dépôt des sels insolubles de calcium dans les murs artériels de navire. Le dépôt du calcium dans les tissus mous, y compris les murs artériels, est tout à fait commun, particulièrement dans ceux qui souffrent du Artherosclerosis , suggérant que le defficiency de la vitamine K soit plus commun que précédemment la pensée (voir la référence 4).

Utilisation sur les bébés nouveau-nés

Dans quelques pays, des injections de la vitamine K sont par habitude données aux bébés nouveau-nés. La vitamine K est employée comme mesure prophylactique du d'empêcher la maladie hémorragique de tard-début ( HDN ). Cependant, HDN est un problème relativement rare, et beaucoup de parents choisissent maintenant pour leurs bébés de ne pas avoir une telle injection.

Biochimie

Découverte

Dans le 1929 , le barrage danois de Henrik de de scientifique du a étudié le rôle du cholestérol en alimentant à des poulets un régime cholestérol-épuisé. Après plusieurs semaines, les animaux hémorragies développées et la saignée commencée. Ces défauts n'ont pas pu être reconstitués en ajoutant le cholestérol purifié au régime. Il s'est avéré que - ainsi que le cholestérol - un deuxième composé avait été extrait à partir de la nourriture, et ce composé s'est appelé la vitamine de coagulation. La nouvelle vitamine a reçu la lettre K parce que les découvertes initiales ont été rapportées dans un journal allemand, en lequel elle a été indiquée comme Koagulationsvitamin . Le Edouard Adelbert Doisy (d'université de Saint Louis de ) a fait une grande partie de la recherche que cela a menée à la découverte de la structure et la nature de produit chimique du barrage et du Doisy de la vitamine K. a partagé le prix Nobel de du 1943 pour la médecine pour leur travail sur la vitamine K. Plusieurs laboratoires ont synthétisé le composé en 1939.

Pendant plusieurs décennies le modèle déficient en K de poussin de vitamine était la seule méthode de dosage de la vitamine K dans diverses nourritures : les poussins ont été faits à vitamine déficiente en K et plus tard alimentés avec des quantités connues de nourriture K-contenante de vitamine. Le point auquel la coagulation de sang a été reconstituée par le régime a été pris comme mesure pour son contenu de la vitamine K.

Le premier rapport publié du traitement réussi avec la vitamine K de l'hémorragie représentant un danger pour la vie dans un patient aigri présentant l'insuffisance de prothrombine a été rédigé en 1938 à l'université de du département de l'Iowa de la pathologie par le jeu rouleau-tambour. Harry Pratt Smith, Emory Warner, Kenneth Brinkhous, et Walter Seegers.

Fonction dans la cellule

La fonction précise de la vitamine K n'a pas été découverte jusqu'au 1974 , quand trois laboratoires ( et autres , et autres de Stenflo de Nelsestuen, et et autres de Magnusson) ont isolé la prothrombine K-dépendante de de facteur de coagulation de vitamine (facteur II) des vaches qui ont reçu une dose élevée d'un antagoniste de la vitamine K, Warfarin . On lui a montré que tandis que le Warfarin - les vaches traitées ont eu une forme de la prothrombine qui a contenu 10 résidus de l'acide aminé du glutamate près du terminus aminé de cette protéine, les vaches (non traitées) normales ont contenu 10 résidus peu communs ce qui ont été chimiquement identifiés comme gamma-carboxyglutamate, ou Gla. Le groupe carboxylique supplémentaire dans Gla a précisé que la vitamine K joue un rôle dans une réaction de carboxylation pendant laquelle Glu est converti en Gla.

La biochimie de la façon dont la vitamine K est employée pour convertir Glu en Gla a été élucidée au cours des trente dernières années dans les laboratoires scolaires dans le monde entier. Dans la cellule, la vitamine K subit la réduction d'électron à une forme réduite de la vitamine K (appelé l'hydroquinone de Vitamin K) par la réductase d'époxyde de la vitamine K de d'enzymes (ou VKOR). Une autre enzyme oxyde alors l'hydroquinone de la vitamine K pour permettre la carboxylation de Glu à Gla ; cette enzyme s'appelle la carboxylase de Gamma-glutamyle de ou la carboxylase K-dépendante de vitamine. La réaction de carboxylation procédera seulement si l'enzyme de carboxylase peut oxyder l'hydroquinone de la vitamine K à l'époxyde de la vitamine K en même temps ; les réactions de carboxylation et d'époxydation serait des réactions de couplées par . L'époxyde de la vitamine K est alors reconverti à la vitamine K par la réductase d'époxyde de la vitamine K de . Ces deux enzymes comportent le soi-disant cycle de la vitamine K de . Une des raisons pour lesquelles la vitamine K est rarement déficiente en régime humain est parce que la vitamine K est continuellement réutilisée en nos cellules.

Le Warfarin et d'autres drogues de Coumadin bloquent l'action de la réductase d'époxyde de la vitamine K de . Ceci a comme conséquence des concentrations diminuées d'hydroquinone de la vitamine K et de la vitamine K dans les tissus, telle que la réaction de carboxylation catalysée par la carboxylase de glutamyle est inefficace. Ceci a comme conséquence la production des facteurs de coagulation avec une absence considérablement diminuée ou complète de Gla. Sans Gla sur les terminus aminés de ces facteurs, ils stablely ne lient plus à l'endothélium de vaisseau sanguin et ne peuvent pas activer la coagulation pour permettre la formation d'un caillot pendant les dommages de tissu. Car l'administration du Warfarin à un patient supprime la réponse de coagulation, elle doit être soigneusement surveillée pour éviter de prendre une overdose.

Gla-protéines

Actuellement, les protéines Gla-contenantes humaines suivantes ont été caractérisées au niveau de la structure primaire : la coagulation de sang factorise II (prothrombine), VII, IX, et X, les protéines C et S d'anticoagulant, et la protéine de X-optimisation Z de facteur. Le Osteocalcin de Gla-protéine d'os, la protéine inhibante (MGP) de gla de Matrix de de calcification, la protéine spécifique de réglementation du gène 6 d'arrestation de croissance de la croissance de cellules de (Gas6), et les quatre protéines de Gla de transmembrane (TMGPs) la fonction dont est actuellement l'inconnu. Gas6 peut fonctionner comme facteur de croissance qui active la kinase de tyrosine de du récepteur d'Axl et stimule la prolifération de cellules ou empêche le Apoptosis en quelques cellules. Dans tous les cas dans lesquels leur fonction a été connue, la présence des Gla-résidus en ces protéines s'est avérée être essentielle pour l'activité fonctionnelle.

des Gla-protéines sont connues pour se produire dans une large variété de vertébrés : mammifères, oiseaux, reptiles, et poissons. Le venin d'un certain nombre de serpents australiens agit en activant le système de coagulation de sang humain. Remarquablement, dans certains cas l'activation est accomplie par les enzymes Gla-contenantes de serpent qui lient à l'endothélium des vaisseaux sanguins humains et catalysent la conversion des facteurs de coagulation procoagulant dans activé, menant à non désiré et coagulant potentiellement extrêmement.

Une autre classe intéressante des protéines Gla-contenantes invertébrées est synthétisée par le geographus de zone continentale des Etats-Unis de d'escargot de poisson-chasse. Ces escargots produisent un venin contenant des centaines de peptides neuroactifs, ou des conotoxins, qui est suffisamment toxique pour tuer un humain d'adulte. Plusieurs des conotoxins contiennent 2-5 résidus de Gla.

Fonction dans les bactéries

Beaucoup de bactéries, telles que le Escherichia coli de trouvé dans le grand intestin , peuvent synthétiser la vitamine K₂ (menaquinone), mais pas la vitamine K₁ (phylloquinone). Dans ces bactéries, le menaquinone transférera deux électrons entre deux petites molécules différentes, dans un appelé de processus la respiration anaérobie . Par exemple, une petite molécule avec un excès des électrons (également appelés un donneur d'électrons) comme le lactate , le formiate , ou le nadh , avec l'aide d'une enzyme, passera deux électrons à un menaquinone. Le menaquinone, avec l'aide d'une autre enzyme, transférera à leur tour ces 2 électrons à un oxydant approprié, à un tel fumarate ou à nitrate (également appelé un accepteur d'électron). Ajouter deux électrons au fumarate ou au nitrate convertira la molécule en succinate ou nitrite + eau , repectively. Certaines de ces réactions produisent d'une source d'énergie cellulaire, le triphosphate d'adénosine , en quelque sorte semblable à la respiration aérobie eucaryotique de cellules du , sauf que l'accepteur final d'électron n'est pas l'oxygène moléculaire , mais indique le fumarate ou le nitrate (dans la respiration aérobie , l'oxydant final est l'oxygène moléculaire (O₂) de , qui acceptent quatre électrons d'un donneur d'électrons tel que le nadh à convertir en eau .) le Escherichia coli de peut effectuer la respiration aérobie et la respiration anaérobie menaquninone-négociée .

Cancérogénicité

Les substances de la vitamine K sont les carcinogènes du groupe 3 d'IARC de . Une étude entreprise dans le Royaume-Uni a trouvé une augmentation presque double de la leucémie chez la vitamine administrée par enfants K en intramusculaire.

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