Vitamina K (K del del " Koagulation" en alemán) denota un grupo lipofílico, y el hidrofóbico, las vitaminas que son necesarias para la modificación de Posttranslational de ciertas proteínas, requeridas sobre todo para la coagulación de sangre . Químicamente son 2 - el metílico - derivados del naphthoquinone 1.

La vitamina K₂ (menaquinone, Menatetrenone ) es producida normalmente por las bacterias en los intestinos, y deficiencia dietética es extremadamente rara a menos que los intestinos se dañen o sean pesadamente incapaz de absorber la molécula.

Estructura química

Todos los miembros del grupo de la vitamina K de vitaminas comparten una estructura desnaturalizada del anillo de Naphthoquinone del, y varían en la cadena lateral alifático atada en la posición 3 (véase el cuadro 1). El Phylloquinone (también conocido como vitamina K₁) contiene invariable en sus residuos del isoprenoid de la cadena lateral cuatro, uno cuyo es no saturado.

Menaquinones tiene cadenas laterales integradas por un número variable de residuos no saturados del isoprenoid; se señalan generalmente como MK-n, donde n especifica el número de isoprenoids.

Está generalmente aceptado que el naphthoquinone es el grupo funcional, de modo que el mecanismo de la acción sea similar para todas las K-vitaminas. Las diferencias substanciales se pueden esperar, sin embargo, con respecto a la absorción, al transporte, a la distribución del tejido, y a la biodisponibilidad intestinales. Estas diferencias son causadas por el diverso lipophilicity de las varias cadenas laterales, y por las diversas matrices del alimento en las cuales ocurren.

Fisiología

La vitamina K está implicada en la carboxilación de ciertos residuos del glutamato en proteínas para formar los residuos de la Gamma-carboxyglutamate (Gla-residuos abreviados). Los residuos modificados se sitúan dentro de los dominios específicos de la proteína llamados los dominios de Gla que los Gla-residuos de están implicados generalmente en el calcio obligatorio . Los Gla-residuos son esenciales para la actividad biológica de todas las Gla-proteínas sabidas.

El en este las proteínas humanas del tiempo 14 con los dominios de Gla se ha descubierto, y desempeñan los papeles dominantes en la regulación de tres procesos fisiológicos:
Coagulación de sangre : (protrombina (el factor II), descompone en factores VII, IX, X, proteína C, proteína S y proteína Z ).
Metabolismo del hueso : Osteocalcin, también llamado Gla-proteína del hueso (BGP), y proteína (MGP) del gla de la matriz.
Biología vascular.

Cantidades recomendadas

El producto dietético (DRI) de la referencia de los E. para un producto adecuado (AI) para un viejo varón de 25 años para la vitamina K es 120 microgramas /day. No se ha fijado ningún nivel superior tolerable del producto (UL). El cuerpo humano almacena la vitamina K, así que no es necesario tomar el diario de la vitamina K.

Fuentes de la vitamina K

La vitamina K se encuentra en vehículos verdes frondosos tales como espinaca y lechuga ; vehículos de la brassica tales como col rizada, col, coliflor, bróculi, y salvado del trigo de las coles de Bruselas ; carnes de órgano ; de los cereales un cierto da fruto tal como aguacate, kiwi y plátanos; Leche de vaca de las carnes y otros productos lácteos; huevos; y productos de la soja. Dos cucharas de sopa del perejil contienen 153% de la cantidad diaria recomendada de aceite de la vitamina K.Olive contienen una gran cantidad de la vitamina K.

El Phylloquinone (vitamina K1) es la forma dietética principal de la vitamina K₁ de la vitamina K. se encuentra en la yema de huevo del pollo, mantequilla, hígado de la vaca, y la mayoría de los quesos también se encuentra en la mayoría de los tipos de la mayonesa .

Papel en enfermedad

La deficiencia en K de la vitamina puede ocurrir por la absorción intestinal disturbada (por ejemplo ocurriría en una obstrucción hepática ), por el producto terapéutico o accidental de los K-antagonistas de la vitamina o, muy raramente, por deficiencia en K alimenticia de la vitamina. Como resultado de la deficiencia en K adquirida de la vitamina, los Gla-residuos no están o incompleto formado y por lo tanto las Gla-proteínas son inactivas. La carencia del control de los tres procesos mencionados anteriormente puede llevar al siguiente: riesgo de sangría interna masiva, incontrolada, de calcificación del cartílago y de malformación severa del hueso que se convierte, o de deposición de las sales insolubles del calcio en las paredes arteriales del recipiente. La deposición del calcio en tejidos suaves, incluyendo las paredes arteriales, es absolutamente común, especialmente en ésas que sufren Artherosclerosis, sugiriendo que el defficiency de la vitamina K es más común que previamente pensamiento (véase la referencia 4).

Uso en bebés recién nacidos

En algunos países, las inyecciones de la vitamina K se dan rutinario a los bebés recién nacidos. Se utiliza la vitamina K como medida profiláctica para prevenir la enfermedad hemorrágica del tarde-inicio ( HDN ). Sin embargo, HDN es un problema relativamente raro, y muchos padres ahora eligen para sus bebés no tener tal inyección.

Bioquímica

Descubrimiento

En el 1929, la presa danesa de Henrik del científico investigó el papel del colesterol alimentando a pollos una dieta colesterol-agotada. Después de varias semanas, de los animales hemorragias desarrolladas y de sangrar comenzado. Estos defectos no podían ser restaurados agregando el colesterol purificado a la dieta. Aparecía que - junto con el colesterol - un segundo compuesto había sido extraído del alimento, y este compuesto fue llamado la vitamina de la coagulación. La nueva vitamina recibió la letra K porque los descubrimientos iniciales fueron divulgados en un diario alemán, en el cual fue señalada como Koagulationsvitamin . El Edward Adalberto Doisy (de la universidad del Saint Louis) hizo mucha de la investigación que ése llevó al descubrimiento de la estructura y la naturaleza del producto químico de la presa y de Doisy de la vitamina K. compartió el Premio Nobel Del 1943 para la medicina para su trabajo sobre la vitamina K. Varios laboratorios sintetizaron el compuesto en 1939.

Por varias décadas el modelo deficiente en K del polluelo de la vitamina era el único método de cuantificación de la vitamina K en varios alimentos: los polluelos fueron hechos vitamina deficiente en K y alimentados posteriormente con cantidades sabidas de alimento K-que contenía de la vitamina. El grado a el cual la coagulación de sangre fue restaurada por la dieta fue tomado como medida para su contenido de la vitamina K.

El primer informe publicado del tratamiento acertado con la vitamina K de la hemorragia peligrosa para la vida en un paciente ictérico con deficiencia de la protrombina fue hecho en 1938 en la universidad del departamento de Iowa de patología por la DRS. Harry Pratt Smith, Emory Warner, Kenneth Brinkhous, y Gualterio Seegers.

Función en la célula

La función exacta de la vitamina K no fue descubierta hasta el 1974, cuando tres laboratorios ( y otros, y otros de Stenflo de Nelsestuen, y el y otros de Magnusson) aislaron la protrombina K-dependiente del factor de coagulación de la vitamina (factor II) de las vacas que recibieron una alta dosis de un antagonista de la vitamina K, Warfarin . Fue demostrado que mientras que el Warfarin - las vacas tratadas tenían una forma de la protrombina que contuvo 10 residuos del aminoácido del glutamato cerca del término amino de esta proteína, las vacas (no tratadas) normales contuvieron 10 residuos inusuales cuáles químicamente fueron identificados como gamma-carboxyglutamate, o Gla. El grupo carboxilo adicional en Gla hizo claramente que la vitamina K desempeña un papel en una reacción de la carboxilación durante la cual Glu se convierta en Gla.

La bioquímica de cómo la vitamina K se utiliza para convertir Glu a Gla se ha aclarado durante los últimos treinta años en laboratorios académicos en el mundo entero. Dentro de la célula, la vitamina K experimenta la reducción del electrón a una forma reducida de la vitamina K (llamada hidroquinona de Vitamin K) por la reductasa (o VKOR) del epóxido de la vitamina K de la enzima. Otra enzima entonces oxida la hidroquinona de la vitamina K para permitir la carboxilación de Glu a Gla; esta enzima se llama la carboxilasa del Gamma-glutamil o la carboxilasa K-dependiente de la vitamina. La reacción de la carboxilación procederá solamente si la enzima de la carboxilasa puede oxidar la hidroquinona de la vitamina K al epóxido de la vitamina K al mismo tiempo; las reacciones de la carboxilación y de la epoxidación reputan reacciones juntadas . El epóxido de la vitamina K entonces es reconvertido a la vitamina K por la reductasa del epóxido de la vitamina K. Estas dos enzimas abarcan el ciclo supuesto de la vitamina K. Una de las razones por las que la vitamina K es raramente deficiente en una dieta humana es porque la vitamina K se recicla continuamente en nuestras células.

El Warfarin y otras drogas de Coumadin bloquean la acción de la reductasa del epóxido de la vitamina K. Esto da lugar a concentraciones disminuidas de hidroquinona en los tejidos, tal de la vitamina K y de la vitamina K que la reacción de la carboxilación catalizada por la carboxilasa del glutamil es ineficaz. Esto da lugar a la producción de factores de coagulación con una ausencia grandemente disminuida o completa de Gla. Sin Gla en los términos amino de estos factores, stablely atan no más al endotelio del vaso sanguíneo y no pueden activar la coagulación para permitir la formación de un coágulo durante lesión del tejido. Pues la administración del Warfarin a un paciente suprime la respuesta de coagulación, debe ser supervisada cuidadosamente para evitar over-dosing.

Gla-proteínas

Actualmente, las proteínas Gla-que contenían humanas siguientes se han caracterizado al nivel de estructura primaria: los factores de coagulación de sangre II (protrombina), VII, IX, y X, las proteínas C y S del anticoagulante, y la proteína de X-alcance Z del factor. El Osteocalcin de la Gla-proteína del hueso, la proteína de inhibición (MGP) del gla de la matriz de la calcificación, la proteína específica de regulación del gene 6 de la detención de crecimiento del crecimiento de la célula (Gas6), y las cuatro proteínas de Gla de la transmembrana (TMGPs) la función cuyo está actualmente el desconocido. Gas6 puede funcionar como un factor de crecimiento que active la cinasa de la tirosina del receptor de Axl y estimule la proliferación de célula o prevenga el Apoptosis en algunas células. En todos los casos en los cuales su función era sabida, la presencia de los Gla-residuos en estas proteínas resultó ser esencial para la actividad funcional.

las Gla-proteínas se saben para ocurrir en una gran variedad de vertebrados: mamíferos, pájaros, reptiles, y pescados. El veneno de un número de serpientes australianas actúa activando el sistema de la coagulación de sangre humana. Notable, la activación es lograda en algunos casos por las enzimas Gla-que contienen de la serpiente que atan al endotelio de los vasos sanguíneos humanos y catalizan la conversión de los factores de coagulación procoagulantes en activados, llevando a indeseado y potencialmente muerto coagulando.

Otra clase interesante de proteínas Gla-que contienen invertebradas es sintetizada por el geographus del conus del caracol de la pescado-caza. Estos caracoles producen un veneno que contiene centenares de péptidos neuroactivos, o conotoxins, que es suficientemente tóxico matar a un ser humano del adulto. Varios de los conotoxins contienen 2-5 residuos de Gla.

Función en bacterias

Muchas bacterias, tales como Escherichia Coli del encontrado en el intestino grande, pueden sintetizar la vitamina K₂ (menaquinone), pero no la vitamina K₁ (phylloquinone). En estas bacterias, el menaquinone transferirá dos electrones entre dos diversas pequeñas moléculas, en un llamado de proceso la respiración anaerobia . Por ejemplo, una pequeña molécula con un exceso de electrones (también llamados un donante de electrón) por ejemplo el lactato, el formiato, o el NADH, con la ayuda de una enzima, pasará dos electrones a un menaquinone. El menaquinone, con la ayuda de otra enzima, alternadamente transferirá estos 2 electrones a un oxidante conveniente, a tal fumarato o al nitrato (también llamado un aceptador del electrón). El adición de dos electrones al fumarato o al nitrato convertirá la molécula al succcinato o al nitrito + el agua, repectively. Algunas de estas reacciones generan una fuente de energía celular, ATP, de una forma similar a la respiración aerobia eucariótico de la célula, salvo que el aceptador final del electrón no es el oxígeno molecular, sino dice el fumarato o el nitrato (en la respiración aerobia, el oxidante final es el oxígeno molecular (O₂), que aceptan cuatro electrones de un donante de electrón tal como NADH que se convertirá al agua .) el Escherichia Coli del puede realizar la respiración aerobia y la respiración anaerobia menaquninone-mediada .

Carcinogenicidad

Las sustancias de la vitamina K son los agentes carcinógenos del grupo 3 de la CIRC. Un estudio conducido en el Reino Unido encontró un aumento casi doble de la leucemia en la vitamina administrada los niños K intramuscular.

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