I microorganismi della flora intestinale producono un gran numero di menachinoni ma quelli maggiormente presenti sono quelli con 7, 8 o 9 unità

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1 VITAMINA K Chimicamente, con il termine vitamina K, che deriva dalla parola tedesca koagulation s intendono una serie di composti che derivano dal 2-metil-1,4- naftochinone e tutti i suoi derivati con una catena laterale isoprenoide insatura che parte dal carbonio 3 del naftochinone. La vitamina K è una vitamina liposolubile, i composti naturali con attività biologica della vitamina K sono il fillochinone o vitamina K 1 (2- metil-3-fitil-1,4-naftochinone) ed i menachinoni o vitamina K 2 (abbreviati generalmente con la sigla MKn, dove n indica il numero di unità isoprenoidi legate in posizione 3. Il fillochinone è di origine vegetale mentre i menachinoni sono di origine batterica.

2 I microorganismi della flora intestinale producono un gran numero di menachinoni ma quelli maggiormente presenti sono quelli con 7, 8 o 9 unità isoprenoidi (Shearer & Newman, 2008). Un altra molecola, ad azione vitaminica è il menadione (2-metil-1,4- naftochinone) o vitamina K 3, prodotto idrosolubile sintetico utilizzato a scopo farmacologico. Il menadione può anche derivare dalla trasformazione della vitamina K durante l assorbimento intestinale (Thijssen et al, 2006). Il menadione svolge la sua azione vitaminica dopo essere stato convertito nella forma biologicamente attiva menachinone-4 (MK-4) nei tessuti extraepatici.

3 Le ricerche sulla vitamina K valsero nel 1943 il Premio Nobel per la medicina e la fisiologia agli studiosi Henrik Dam e Edward Doisy per l identificazione di questa molecola come fattore indispensabile per i processi di coagulazione del sangue. Attualmente si ritiene che questa vitamina sia coinvolta anche in altri processi quali la regolazione del metabolismo osseo e la diminuzione della calcificazione vascolare (Booth, 2009).

4 Il menadione non ha catena laterale

5 L assorbimento della Vitamina K avviene a livello dell ileo prossimale e necessita di normali funzioni pancreatiche e biliari. Viene immagazzinata solo in piccole quantità nell organismo poiché ha un turnover elevato, quindi sono indispensabili l apporto continuo con la dieta e l assorbimento ad opera del colon.

6 Il fillochinone introdotto con la dieta viene assorbito come tale nel duodeno e nel digiuno dopo solubilizzazione in micelle miste composte da sali biliari e lipidi. All'interno della mucosa intestinale il fillochinone è incorporato nei chilomicroni che, attraverso la circolazione linfatica, passano nel torrente ematico e raggiungono il fegato. Il fillochinone circolante si ritrova per il 50-70% associato ai trigliceridi ed alle lipoproteine a bassissima densità (VLD) mentre la rimanente quota è ripartita tra le lipoproteine a bassa (LDL) e le lipoproteine ad elevata (HDL) densità. La sua concentrazione è aumentata in pazienti affetti da iperlipidemia. In condizioni normali, il 30-40% del fillochinone assorbito viene escreto con la bile nelle feci mentre il 15% viene escreto con l urina sotto forma di metaboliti idrosolubili.

7 La microflora intestinale è in grado di sintetizzare grandi quantità di menachinoni, recentemente sono stati individuati nel plasma alcuni menachinoni (MK-7 e MK-8) ma non è noto se questi derivino dalla sintesi da parte della flora intestinale oppure dagli alimenti (Shearer & Newman, 2008). Non esistono dati sull assorbimento intestinale dei menachinoni a lunga catena ma, poiché i menachinoni sono più lipofili del fillochinone, è probabile che la loro l'efficienza di assorbimento sia bassa.

8 L ileo terminale è probabilmente il distretto intestinale dove avviene la maggior parte dell assorbimento dei menachinoni di origine batterica poiché in questo tratto sono presenti sia un elevato numero di microorganismi che i sali biliari, comunque, la biodisponibilità dei menachinoni derivanti dalla microflora intestinale è ritenuta bassa perché queste molecole si trovano prevalentemente associate alla membrana citoplasmatica dei batteri e la maggior produzione si ha nel colon distale dove non vi sono i sali biliari necessari per la loro solubilizzazione.

9 Il pool corporeo di vitamina K (circa 1,5 microgrammi/ kg peso corporeo) è basso in confronto a quello di altre vitamine liposolubili. Fino al 1970, il fegato era ritenuto l'unico sito di deposito per questa vitamina tuttavia, la scoperta di proteine vitamina K-dipendenti in diversi tessuti extra-epatici ha portato all identificazione di concentrazioni di fillochinone simili a quelle epatiche anche nel cuore e nel pancreas (10 pmol/g di tessuto). Concentrazioni inferiori (2 pmol/g) sono presenti nel cervello, nei reni e nei polmoni. Altri siti di deposito possono essere il tessuto adiposo ed il tessuto osseo. dopo solo 3 giorni.

10 Nonostante assorbimento intestinale di fillochinone sia superiore a quello dei menachinoni, nell uomo, il deposito epatico è costituito per circa il 90% da menachinoni e per il 10% da fillochinone. Questo è probabilmente dovuto ad un più veloce turnover del fillochinone rispetto a quello dei menachinoni. Il menachinone-4 è distribuito in maniera ubiquitaria nei tessuti extraepatici ed in particolare, a concentrazioni notevolmente superiori a quelle del fillochinone, nel cervello, nei reni e nel pancreas (22 pmol/g) (Shearer & Newman, 2008). Le riserve epatiche di fillochinone sono molto labili, infatti, in condizioni di grave carenza dietetica, le concentrazioni epatiche si riducono a circa il 25% dei loro livelli iniziali

11 Ruolo biologico Cofattore di una carbossilasi necessaria per l attivazione di proteine plasmatiche del processo della coagulazione (protrombina). La vitamina viene trasformata nella forma biologicamente attiva di idrochinone (KH 2 ) ad opera di una reduttasi NADPH dipendente. In presenza di KH 2 e di una carbossilasi alcuni residui Glu delle proteine vengono carbossilati a γ-carbossiglu (Gla) con trasformazione di KH 2 in epossido (KO) in presenza di ossigeno molecolare. Una epossido reduttasi completa il ciclo catalitico.

12 Vitamina K Reduttasi Reduttasi carbossilasi Vitamina KO Vitamina KH 2 Glu Gla Il Gla presenta nella catena laterale 2 gruppi negativi che chelano il calcio, il quale, a sua volta forma ponti ionici con i Plipidi presenti sulla superficie delle membrane, delle piastrine, delle cellule endoteliali.

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14 FUNZIONI E coinvolta nei meccanismi della coagulazione del sangue, essendo elemento essenziale per la sintesi nel fegato di vari fattori proteici tra cui protrombina, fattore VII, fattore IX, fattore X. FONTI CARENZA TOSSICITA Spinaci, cavoli, piselli, carote, crauti, prezzemolo, frumento, avena, patate, asparagi. Presente in quantità scarse in pomodori e fegato, minime in frutta, latte e carne. Determina una sindrome emorragica con allungamento dei tempi di coagulazione e abbassamento dei livelli plasmatici di protrombina. Sintomi: da lievi ecchimosi a gravi emorragie. A rischio sono i neonati o i so ggetti con malassorbimento, sotto prolungata terapia antibiotica o farmacologica con antagonisti della vitamina K. La vitamina K1 e K 2 non possiedono tossicità. La vitamina K3 assunta in quantità elevate può determinare anemia emolitica, iperbilirubinemia e ittero. FABBISOGNO Adeguato un a pporto di 1 µg per Kg di peso corporeo al giorno.