Durante mucho tiempo los científicos creyeron que su papel en la síntesis de los factores de coagulación y, por tanto, en el mantenimiento de la coagulación de la sangre era la única función fisiológica esencial de la vitamina K. De hecho, la K de su nombre proviene de la grafía danesa de coagulación – Koagulation. Sin embargo, tras la identificación de proteínas específicas que se activan mediante reacciones dependientes de la vitamina K, rápidamente se hizo evidente que esta vitamina tiene un espectro de actividad significativamente más amplio en el organismo. Estas proteínas incluyen sustancias tan diversas como la protrombina, necesaria para la coagulación de la sangre, la proteína Gla de la matriz, que impide la calcificación de las arterias y los tejidos, y la osteocalcina, que participa en la mineralización de los huesos. En investigaciones más recientes el debate se centra cada vez más en la importancia de la vitamina K para la salud cardiovascular, la función cognitiva y la reproducción (1).

La función de la vitamina K en el mantenimiento de

la coagulación de la sangre

La actividad más conocida de la vitamina K es su función como cofactor en la producción y activación de proteínas de la coagulación como la protrombina (Factor II) y los factores de coagulación (VII, IX y X) en el hígado. Los precursores de estas proteínas se convierten en sus formas activas bajo la influencia de enzimas dependientes de la vitamina K. Así, la vitamina K funciona como cofactor de la enzima gamma-glutamato-carboxilasa, que convierte las unidades de ácido glutámico de las proteínas mediante la introducción de un grupo carboxilo (-COOH) en ácido gamma-carboxiglutámico (GLA) (2,3). Esta reacción de carboxilación es crucial para la función de unión al calcio de las proteínas dependientes de la vitamina K. El grado de carboxilación de dicha proteína puede utilizarse para determinar el estado de la vitamina K.

El proceso de coagulación comienza con la activación del factor X, que desencadena la formación de trombina a partir de la protrombina. A continuación, la trombina conduce a la formación de monómeros de fibrina a partir del fibrinógeno. Los monómeros de fibrina forman una malla de fibras de fibrina mediante la polimerización, y estas fibras se acumulan en las células sanguíneas y conducen a la formación de un trombo, que sella el vaso sanguíneo lesionado y hace que se detenga la hemorragia. Durante mucho tiempo se pensó que un consumo excesivo de vitamina K conduciría a un aumento peligroso de la tendencia a la coagulación, pero ahora se sabe que esto no es cierto: las proteínas dependientes de la vitamina K poseen un número limitado de residuos de glutamato que pueden ser carboxilados; incluso con concentraciones elevadas de vitamina K, no es posible una carboxilación adicional ni una coagulación excesiva (1).

Se recomienda el consumo selectivo de vitamina K sobre todo para los grupos vulnerables. Los recién nacidos y los lactantes, especialmente, están expuestos a un alto riesgo de desarrollar una deficiencia de vitamina K y, en consecuencia, a un mayor riesgo de hemorragia, en el peor de los casos a una hemorragia cerebral. Esto puede deberse a que la vitamina K no atraviesa fácilmente la barrera placentaria, o puede deberse a una síntesis insuficiente de factores de coagulación, a un tracto intestinal estéril aún no colonizado por bacterias productoras de vitamina K al nacer o a una baja concentración de vitamina K en la leche materna. Por esta razón, en muchos países se administra a los recién nacidos vitamina K1 por vía oral o intramuscular como norma (4). Otros grupos de riesgo que consumen muy poca vitamina K en su dieta normal son las personas mayores y, especialmente, los residentes en residencias de ancianos (5, 6). Sin embargo, todavía no hay estudios suficientes que respalden recomendaciones concretas sobre la administración de suplementos dietéticos de vitamina K a estos grupos. Dado que las personas mayores a menudo tienen que tomar medicación anticoagulante y que los efectos de estos agentes anticoagulantes (por ejemplo, la warfarina) pueden quedar parcialmente anulados por la vitamina K, muchos expertos aconsejan tener cuidado con el consumo de vitamina K a través de los alimentos o los suplementos alimenticios (7). Se recomienda un control regular del estado de la vitamina K para los afectados y, si es necesario, se debe ajustar la dosis de warfarina (8).

Con la excepción de estos grupos vulnerables, las deficiencias de vitamina K son raras en los países industrializados. La administración de suplementos de vitamina K es una práctica establecida para los pacientes con fibrosis quística, cuya captación de vitamina K a partir de la dieta está muy restringida, y cuyo uso de antibióticos reduce su propia producción de vitamina K por la acción de la microflora intestinal (9). No obstante, el estado de la vitamina K en estos pacientes suele ser inadecuado a pesar de la administración de suplementos vitamínicos y, según un estudio reciente, sólo se consigue un estado comparable al de los individuos sanos con una dosis de 1.000 mg al día (10).

Salud ósea

La osteoporosis es un problema de salud global de creciente importancia en vista del aumento de la edad de la población mundial. Se calcula que 200 millones de personas en todo el mundo sufren de desestabilización de los huesos relacionada con la edad (11). Los únicos micronutrientes de interés para la prevención y el tratamiento de la osteoporosis fueron durante mucho tiempo la vitamina D y el calcio. Pero desde el Nurses Health Study se sabe que existe una asociación entre un estado bajo de vitamina K, una densidad ósea reducida y un mayor riesgo de fracturas (12). Este estudio demostró que el riesgo de fracturas en el grupo con la mayor ingesta de vitamina K era alrededor de un 30% menor que en el grupo con la menor ingesta de vitamina K. El organismo necesita la vitamina K como cofactor para varias reacciones de carboxilación que son importantes para la mineralización de los huesos, así como para la coagulación de la sangre. La producción de las proteínas de la matriz ósea osteocalcina y matriz Gla (MGP) requiere vitamina K (13). Las cantidades circulantes de osteocalcina no carboxilada son mayores cuando el estado de la vitamina K es inadecuado. La osteocalcina está evidentemente implicada en la regulación negativa de la mineralización ósea, es decir, cuanto menos osteocalcina esté presente en el hueso, mayor será su densidad y dureza (14). Además, se encontraron niveles bajos de vitamina K en pacientes con baja densidad mineral ósea (13). Por el contrario, la reducción de las tasas de fractura observada en los estudios con administración selectiva de comprimidos de vitamina K no se asoció a una mayor masa ósea. Por tanto, la suplementación dietética con vitamina K parece mejorar las propiedades del hueso que lo fortalecen sin aumentar su densidad (14). En pacientes tratados con warfarina, la administración de 100 mg de vitamina K podría aportar un cierto beneficio y fortalecer los huesos sin que se produzcan interacciones indeseables (15).

En un estudio controlado y aleatorizado de Japón, la administración de vitamina K2 durante un periodo de dos años mostró un efecto positivo sobre la densidad mineral ósea y una disminución del riesgo de fractura vertebral en mujeres posmenopáusicas (16). Un estudio de observación realizado en hombres japoneses sanos de más de 65 años examinó el consumo de natto, que consiste en semillas de soja fermentadas por bacterias y contiene vitaminas K1 y K2, y la asociación entre la osteocalcina subcarboxilada, como biomarcador de la ingesta de vitamina K, y la densidad mineral ósea de las vértebras lumbares y las caderas (17). Se demostró que los participantes que consumían mayores cantidades de natto rico en vitamina K tenían menores niveles séricos de osteocalcina subcarboxilada y mayor masa ósea en las caderas y el cuello del fémur. Sin embargo, se necesitan más estudios para confirmar estos resultados y, posiblemente, ofrecer recomendaciones dietéticas más adelante.

Salud cardiovascular

La vitamina K activa proteínas importantes para el metabolismo del calcio. Además de la osteocalcina, necesaria para la acumulación de calcio en los huesos, la vitamina K también influye en la proteína matrix Gla (MGP), responsable de regular la concentración de calcio en los tejidos blandos, como las paredes de las arterias. Se cree que la falta de vitamina K hace que estas proteínas no se activen, lo que conduce no sólo a la porosidad de los huesos, sino también a la formación de depósitos de calcio (placa aterosclerótica) y a cambios en los vasos sanguíneos (18). Esto también explicaría por qué los pacientes que toman anticoagulantes (por ejemplo, cumarinas) que inhiben la actividad de la vitamina K tienen más riesgo de padecer aterosclerosis.

En un estudio controlado aleatorio, la suplementación dietética con vitamina K1 más vitamina D y una combinación de minerales durante un periodo de tres años dio lugar a una mejora de la elasticidad y la flexibilidad de la arteria carótida en mujeres posmenopáusicas (19). La suplementación de hombres mayores con 500 microgramos de vitamina K1 al día junto con un producto multivitamínico pareció ralentizar el progreso de la calcificación de las arterias coronarias.

Un estudio observacional indicó que el aumento de la ingesta de alimentos ricos en vitamina K2 a lo largo de un período de 10 años podría asociarse con una reducción de la calcificación de las arterias y un menor riesgo de morir por enfermedad coronaria (20). Son necesarios estudios controlados aleatorios para determinar hasta qué punto la vitamina K tiene una influencia clínicamente relevante en la salud cardiovascular y qué ingestas deberían recomendarse.

Salud del sistema nervioso y de las funciones cerebrales

Desde hace tiempo se sabe que la vitamina K interviene en la síntesis de esfingolípidos en el cerebro. Estos lípidos son componentes importantes de las membranas de las células neuronales y actúan como moléculas de señalización del comportamiento motor y cognitivo. Numerosos estudios experimentales indican que la vitamina K desempeña un papel en la regulación de varias enzimas del metabolismo de los esfingolípidos en las regiones ricas en mielina del cerebro, aunque los mecanismos exactos aún no se conocen bien (21). Basándose en su importancia para los esfingolípidos, la vitamina K podría favorecer las funciones cognitivas. Una ingesta insuficiente de vitamina K se ha asociado a una disminución de la cognición, así como a un aumento del estrés oxidativo y de las inflamaciones (22).

Gas6, una proteína dependiente de la vitamina K que contiene gamma-carboxiglutamato, desempeña un importante papel en los sistemas nerviosos central y periférico como molécula de señalización. La Gas6 participa en la división, el crecimiento y la mielinización de las células de todo el sistema nervioso central. En consecuencia, un consumo suficiente de vitamina K podría ayudar a mantener un sistema nervioso intacto. El hallazgo experimental de que la actividad del Gas6 dependiente de la vitamina K protege a las neuronas de la muerte celular indica que la vitamina K podría prevenir los cambios relacionados con la edad en el cerebro, por ejemplo la aparición de la enfermedad de Alzheimer (23). También es importante la proteína S dependiente de la vitamina K, que como molécula de señalización podría apoyar la función vascular cerebral mediante efectos anticoagulantes y contribuir potencialmente a la salud del sistema nervioso mediante efectos neuroprotectores (24). El papel exacto de la vitamina K para los esfingolípidos y la influencia del Gas6 y de la proteína S en la función cerebral y el sistema nervioso, así como los posibles efectos preventivos para las enfermedades neurodegenerativas, aún no se han investigado en detalle.

Salud reproductiva

Las contracciones uterinas dolorosas, excesivas o irregulares en el contexto de la menstruación (dismenorrea) son una de las razones más comunes aducidas por las mujeres jóvenes para ausentarse repetidamente de la escuela o el trabajo. El tratamiento farmacológico incluye medicamentos antiinflamatorios no esteroideos orales y anticonceptivos orales. En China, una inyección de vitamina K en un punto de acupuntura concreto de la parte inferior de la pierna, el San Yin Yao/Milz 6, ha sido el tratamiento estándar para la dismenorrea durante muchos años. Un primer estudio controlado aleatorio ha demostrado ahora que una inyección de vitamina K en el punto de acupuntura alivia rápidamente las molestias y reduce el uso de analgésicos en mujeres de 14 a 25 años (25). Se cree que la vitamina K ayuda a relajar el útero al reducir los calambres musculares provocados por las prostaglandinas. Sin embargo, en la actualidad se desconoce el papel que desempeña esta vitamina en los músculos. Además, el menor nivel de estrógenos en las mujeres posmenopáusicas parece influir en los niveles de vitamina K (19). Actualmente se están investigando las posibles conexiones entre la vitamina K y las hormonas sexuales, así como el papel de esta vitamina en el mantenimiento de la salud reproductiva.