I lang tid troede forskerne, at K-vitaminets rolle i syntesen af koagulationsfaktorer og dermed i opretholdelsen af blodets størkning var den eneste vigtige fysiologiske funktion af vitamin K. K’et i vitamin K’s navn kommer faktisk fra den danske stavemåde for koagulation – Koagulation. Efter identifikationen af specifikke proteiner, der aktiveres af K-vitaminafhængige reaktioner, blev det imidlertid hurtigt klart, at dette vitamin har et betydeligt bredere spektrum af aktiviteter i organismen. Disse proteiner omfatter så forskellige stoffer som protrombin, der er nødvendigt for blodets størkning, matrix Gla-protein, der forhindrer forkalkning af arterier og væv, og osteocalcin, der er involveret i knoglemineralisering. I nyere forskning fokuserer diskussionen i stigende grad på betydningen af K-vitamin for hjerte-kar-sundhed, kognitiv funktion og reproduktion (1).

K-vitaminets funktion i opretholdelsen af

Blodets størkning

Den bedst kendte aktivitet af K-vitamin er dets funktion som en co-faktor i produktionen og aktiveringen af størkningsproteiner som protrombin (faktor II) og størkningsfaktorer (VII, IX og X) i leveren. Forstadierne til disse proteiner omdannes til deres aktive former under påvirkning af K-vitaminafhængige enzymer. K-vitamin fungerer således som en co-faktor for enzymet gamma-glutamat-carboxylase, som omdanner proteinernes glutaminsyreenheder ved at indføre en carboxylgruppe (-COOH) til gamma-carboxyglutaminsyre (GLA) (2,3). Denne carboxyleringsreaktion er afgørende for den calciumbindende funktion af vitamin K-afhængige proteiner. Graden af carboxylering af et sådant protein kan bruges til at bestemme vitamin K-status.

Glødningsprocessen starter med aktivering af faktor X, som udløser dannelsen af thrombin fra protrombin. Trombin fører derefter til dannelse af fibrin-monomerer fra fibrinogen. Fibrin-monomerer danner et net af fibrinfibre gennem polymerisering, og disse fibre ophobes i blodcellerne og fører til dannelse af en trombus, som forsegler det skadede blodkar og får blødningen til at stoppe. Man troede længe, at et overdrevent indtag af K-vitamin ville føre til en faretruende øget tendens til koagulation, men det ved man nu, at det ikke er sandt: De K-vitaminafhængige proteiner har et begrænset antal glutamatrester, der kan carboxyleres; selv ved høje koncentrationer af K-vitamin er der ikke mulighed for yderligere carboxylering eller overdreven koagulation (1).

Target indtag af K-vitamin anbefales først og fremmest til sårbare grupper. Især nyfødte og ammede spædbørn er udsat for en høj risiko for at udvikle K-vitaminmangel og dermed for en øget risiko for blødninger, i værste fald for hjernerelaterede blødninger. Dette kan skyldes, at K-vitamin ikke let passerer placentabarrieren, eller det kan skyldes utilstrækkelig syntese af koagulationsfaktorer, en steril tarmkanal, der endnu ikke er koloniseret af K-vitaminproducerende bakterier ved fødslen, eller en lav koncentration af K-vitamin i modermælk. Af denne grund får nyfødte i mange lande som standard oral eller intramuskulær vitamin K1-vitamin (4). Andre risikogrupper, som indtager for lidt K-vitamin i deres normale kost, omfatter ældre mennesker og især beboere på plejehjem (5, 6). Der foreligger imidlertid endnu ikke tilstrækkelige undersøgelser til at understøtte konkrete anbefalinger om tilskud af K-vitamin via kosten til disse grupper. Da ældre mennesker ofte skal tage antikoagulationsmedicin, og virkningerne af sådanne blodfortyndende midler (f.eks. warfarin) delvis kan ophæves af K-vitamin, råder mange eksperter til forsigtighed med hensyn til indtagelse af K-vitamin via fødevarer eller kosttilskud (7). Regelmæssig overvågning af K-vitaminstatus anbefales til de berørte, og om nødvendigt skal dosis af warfarin justeres (8).

Med undtagelse af disse sårbare grupper er K-vitaminmangel sjældent i de industrialiserede lande. Tilskud af K-vitamin er etableret praksis for patienter med cystisk fibrose, hvis optagelse af K-vitamin fra kosten er stærkt begrænset, og hvis brug af antibiotika reducerer deres egen produktion af K-vitamin gennem virkning af tarmmikrofloraen (9). Ikke desto mindre er K-vitaminstatus hos sådanne patienter ofte utilstrækkelig på trods af supplerende vitamintilførsel, og ifølge en nyere undersøgelse opnås en status, der svarer til den hos raske personer, kun med en dosis på 1000 mg om dagen (10).

Knoglesundhed

Osteoporose er et globalt sundhedsproblem af stigende betydning i betragtning af verdens befolkningers stigende alder. Det anslås, at 200 millioner mennesker verden over lider af aldersrelateret destabilisering af knoglerne (11). De eneste mikronæringsstoffer af interesse for forebyggelse og behandling af osteoporose var i lang tid D-vitamin og calcium. Men siden Nurses Health Study har man vidst, at der er en sammenhæng mellem lav K-vitaminstatus, nedsat knogletæthed og øget risiko for brud (12). Denne undersøgelse viste, at risikoen for brud i gruppen med det højeste indtag af K-vitamin var ca. 30 % lavere end i gruppen med det laveste indtag af K-vitamin. K-vitamin er nødvendigt for kroppen som en co-faktor for flere carboxyleringsreaktioner, der er vigtige for knoglemineraliseringen samt for blodets størkning. Produktion af knoglematrixproteinerne osteocalcin og matrix Gla (MGP) kræver K-vitamin (13). De cirkulerende mængder af ucarboxyleret osteocalcin er højere, når K-vitaminstatus er utilstrækkelig. Osteocalcin er tydeligvis involveret i den negative regulering af knoglemineraliseringen, dvs. jo mindre osteocalcin der er til stede i knoglen, jo højere densitet og hårdhed er den (14). Desuden blev der fundet lave niveauer af K-vitamin hos patienter med lav knoglemineraltæthed (13). Derimod var de reducerede frakturfrekvenser, der blev observeret i undersøgelser med målrettet indgivelse af K-vitamintabletter, ikke forbundet med større knoglemasse. Kosttilskud med K-vitamin synes derfor at forbedre knoglens egenskaber, der styrker den, uden at dens tæthed øges (14). Hos patienter, der behandles med warfarin, kunne administration af 100 mg K-vitamin give en vis fordel og styrke knoglerne uden uønskede interaktioner (15).

I en randomiseret kontrolleret undersøgelse fra Japan viste administration af K2-vitamin over en periode på to år en positiv effekt på knoglemineraltætheden og en nedsættelse af risikoen for vertebralfrakturer hos postmenopausale kvinder (16). En observationsundersøgelse af raske japanske mænd over 65 år undersøgte forbruget af natto, som består af bakteriefermenterede sojabønner og indeholder vitamin K1 og K2, og sammenhængen mellem undercarboxyleret osteocalcin, som er en biomarkør for indtagelse af vitamin K, og knoglemineraltætheden i lændehvirvler og hofter (17). Det blev vist, at deltagere, der indtog større mængder af K-vitaminrig natto, havde lavere serumniveauer af undercarboxylated osteocalcin og større knoglemasse i hofter og lårbenshals. Der er dog behov for flere undersøgelser for at bekræfte disse resultater og eventuelt give kostanbefalinger på et senere tidspunkt.

Kardiovaskulær sundhed

Vitamin K aktiverer proteiner, der er vigtige for calciummetabolismen. Ud over osteocalcin, som er nødvendigt for ophobning af calcium i knoglerne, påvirker K-vitamin også matrix Gla protein (MGP), som er ansvarlig for at regulere koncentrationen af calcium i blødt væv som f.eks. arteriernes vægge. Man mener, at mangel på K-vitamin betyder, at disse proteiner ikke aktiveres, hvilket ikke kun fører til porøse knogler, men også til kalciumaflejringer (aterosklerotisk plaque) og ændringer i blodkarrene (18). Dette ville også forklare, hvorfor patienter, der tager antikoagulantia (f.eks. kumariner), der hæmmer K-vitaminaktiviteten, har større risiko for åreforkalkning.

I en randomiseret kontrolleret undersøgelse resulterede kosttilskud med K1-vitamin plus D-vitamin og en kombination af mineraler over en periode på tre år i en forbedring af halspulsårens elasticitet og smidighed hos postmenopausale kvinder (19). Supplering af ældre mænd med 500 mikrogram K1-vitamin om dagen sammen med et multivitaminprodukt syntes at bremse forløbet af forkalkning af kranspulsårerne.

En observationsundersøgelse viste, at et øget indtag af K2-vitaminrige fødevarer over en periode på 10 år kunne være forbundet med reduceret forkalkning af arterierne og en lavere risiko for at dø af koronar hjertesygdom (20). Randomiserede kontrollerede undersøgelser er nødvendige for at afgøre, i hvilket omfang K-vitamin har en klinisk relevant indflydelse på hjerte-kar-sundheden, og hvilke indtag der bør anbefales.

Sundhed for nervesystemet og hjernens funktioner

Det har længe været kendt, at K-vitamin er involveret i syntesen af sfingolipider i hjernen. Disse lipider er vigtige komponenter i neuronale cellemembraner og fungerer som signalmolekyler for motorisk og kognitiv adfærd. Talrige eksperimentelle undersøgelser tyder på, at K-vitamin spiller en rolle i reguleringen af flere enzymer i sfingolipidmetabolismen i myelinrige regioner i hjernen, selv om de nøjagtige mekanismer endnu ikke er velforstået (21). På baggrund af dets betydning for sfingolipider kan K-vitamin muligvis støtte kognitive funktioner. Et utilstrækkeligt indtag af K-vitamin er blevet forbundet med nedsat kognition samt øget oxidativ stress og en stigning i inflammationer (22).

Gas6, et vitamin K-afhængigt gamma-carboxyglutamat-holdigt protein, spiller en vigtig rolle i det centrale og perifere nervesystem som et signalmolekyle. Gas6 er involveret i deling, vækst og myelinisering af celler i hele centralnervesystemet. Som følge heraf kan et tilstrækkeligt indtag af K-vitamin bidrage til at opretholde et intakt nervesystem. Den eksperimentelle konstatering af, at K-vitaminafhængig Gas6-aktivitet beskytter neuroner mod celledød, tyder på, at K-vitamin kan forebygge aldersrelaterede forandringer i hjernen – f.eks. udbruddet af Alzheimers sygdom (23). Vigtigt er også det vitamin K-afhængige protein S, der som signalmolekyle kan støtte hjernens vaskulære funktion gennem antikoagulerende virkninger og potentielt bidrage til nervesystemets sundhed gennem neuroprotektive virkninger (24). Den nøjagtige rolle, som K-vitamin spiller for sfingolipider, og Gas6 og protein S’s indflydelse på hjernens funktion og nervesystemet samt mulige forebyggende virkninger for neurodegenerative sygdomme er endnu ikke blevet undersøgt i detaljer.

Reproduktiv sundhed

Smertefulde, overdrevne eller uregelmæssige livmodersammentrækninger i forbindelse med månedlige menstruationer (dysmenoré) er en af de mest almindelige årsager, som unge kvinder angiver til gentagne fravær fra skole eller arbejde. Farmako-logisk behandling omfatter oral ikke-steroide antiinflammatoriske lægemidler og orale præventionsmidler. I Kina har en indsprøjtning af K-vitamin i et bestemt akupunkturpunkt på underbenet, San Yin Yao/Milz 6, været standardbehandling af dysmenoré i mange år. En første randomiseret kontrolleret undersøgelse har nu vist, at en vitamin K-injektion i akupunkturpunktet hurtigt lindrer ubehaget og reducerer brugen af smertestillende midler hos kvinder i alderen 14-25 år (25). Man mener, at K-vitamin hjælper til at slappe af i livmoderen ved at reducere de muskelkramper, der fremkaldes af prostaglandiner. På nuværende tidspunkt ved man dog ikke, hvilken rolle vitaminet spiller i musklerne. Desuden synes det lavere niveau af østrogener hos postmenopausale kvinder at påvirke niveauerne af K-vitamin (19). Mulige forbindelser mellem K-vitamin og kønshormonerne samt vitaminets rolle i forbindelse med opretholdelse af den reproduktive sundhed undersøges i øjeblikket.