витамин к2 мк7 для чего нужен организму

Витамин К2

Витамин К является жирорастворимым витамином. Витамин К принимает участие в метаболизме костной и соединительной ткани, отвечает за процесс свертывания крови. Существует в трех изоформах: витамин К₁ (филлохинон), витамин К₂ (менахиноны) и витамин К₃ (менадион), которые отличаются друг от друга длиной и насыщенностью боковой цепи. К₁ и К₂ являются природными формами витамина К, К₃ — синтетической и присутствует только в добавках.

Витамин К₁ синтезируется растениями, поэтому основными источниками являются темно-зеленые листовые овощи, растительные масла. Витамин К₂ является продуктом жизнедеятельности бактерий и содержится в сброженных продуктах и продуктах животного происхождения. Незначительная часть витамина К₂ синтезируется в толстом кишечнике. Считается, что менахиноны вносят меньший вклад, чем филлохинон, в общее потребление витамина К в современном рационе.

Витамин К₂ представлен несколькими химическими вариантами (витамеры), которые сокращенно называются MK-n, где «n» указывает количество изопренильных звеньев в боковой цепи. Наиболее распространенной МК у человека является короткоцепочечный МК-4, образуется в результате превращения К₁ в МК-4. Длинноцепочечные формы МК, МК-7 до МК-10, встречаются реже в организме человека. Когда количество изопренильных звеньев в боковой цепи молекулы витамина равно 0, это химическая формула называется витамином К₃.

Абсорбция и выведение

Витамин К, поступающий с пищей, всасывается в тонком кишечнике. После всасывания обе формы витамина попадают в печень. Большая часть витамина К₁, поглощенная печенью, метаболизируется и выводится из организма. Сравнительно небольшое количество витамина К₁ вновь попадает в системный кровоток. Витамин К₂ транспортируется во внепеченочные ткани и кости. Короткоцепочные формы МК-4 хранятся в мозге, репродуктивных органах, поджелудочной железе и других железах, депо для длинноцепочных форм является печень. Запасы витамина К малы, поэтому организм многократно использует витамин К, уменьшая потребность в нем. С возрастом всасывание витамина К снижается. Наличие хронических заболеваний кишечника, прием антибиотиков, непрямых антикоагулянтов и других лекарств негативно сказывается на поглощении витамина клетками кишечника.

Функции витамина К

Витамин К необходим для правильной работы витамин К-зависимых белков, которых в организме порядка 14. К ним относятся факторы свертывания крови (VII, IX, X, протромбин), протеин С, протеин S, образующиеся в печени; трансмембранные белки; белки костной ткани — остеокальцин, MGP. Витамин К₂ играет роль кофактора в реакциях карбоксилирования витамин К-зависимых белков костей.

Витамин К-зависимые белки

Остеокальцин — это один из распространенных неколлагеновых белков костного матрикса. Остеокальцин образуют остеобласты. В процессе синтеза и секреции белка остеокальцина происходит связывание с кристаллами гидроксиапатита. Реакция связывания зависит от присутствия витамина К₂. Наличие витамина К₂ обеспечивает протекание реакции активации остеокальцина и перехода его в связанную форму, тем самым обеспечивая нормальную минерализацию костей. Небольшая часть остеокальцина выходит в кровоток, 40% циркулирующего остеокальцина находится в недокарбоксилированной форме. Остеокальцин крови является маркером формирования костной ткани и позволяет косвенно судить о процессе ремоделирования кости. Повышение концентрации остеокальцина указывает на повышение скорости костного обмена и связано с такими состояниями как остеопороз, гиперпаратиреоз, хроническая почечная недостаточность, диффузный токсический зоб, опухоли и метастазы, быстрый рост у подростков. Низкие значения остеокальцина говорят о снижении скорости костного обмена. Такие состояния наблюдаются при остеопорозе, вызванным применением глюкокортикоидами, гипопаратиреозе, болезни и синдроме Иценко-Кушинга, дефиците соматотропного гормона.

Белок Matrix Gla (MGP) обнаружен в хряще, кости и мягких тканях, включая стенки кровеносных сосудов. MGP появляется раньше, чем остеокальцин и связывается как с органическими, так и с гидроксиаппатитовыми кристаллами кости. Активация MGP предотвращает отложение Са2+ и замедляет процесс кальцификации в хряще, стенке сосудов, волокнах кожи и трабекулах глаза.

Протеин S, является активатором протеина C, синтезируется остеогенными клетками. Протеин S принимает участие в регулировании костного метаболизма, изменяя активность остеокластов.

Дефицит витамина К

Дефицит витамина К₁ и К₂ приводят к длительным кровотечениям и снижению минеральной плотности кости, что подтверждается удлинением протромбинового времени и увеличением доли недокарбоксилированных форм остеокальцина крови, соответственно.

Витамин К₂ и остеопороз

Ряд исследований, проведенных на культуре клеток, показали, что витамин К₂ оказывает анаболическое действие на костную ткань, стимулируя дифференцировку остеобластов и предотвращая образование остеокластов. Однако в исследованиях с участием людей не все так однозначно.

Было доказано, что потребление менее 100 мкг витамина К₂ ассоциировано со снижением минеральной плотности костной ткани. Повышение недокарбоксилированных форм остеокальцина в сыворотке крови коррелирует с риском перелома шейки бедра и низкой минеральной плотностью бедренной кости у женщин в постменопаузе и пременопаузе. Однако позже стали появляться новые данные, показывающие, что дополнительный прием витамина К₂ никак не влияет на плотность костной ткани у мужчин. Результаты самого большого и длительного исследования с использованием МК-4 доказали, что витамин оказывает положительное влияние только у женщин с запущенным остеопорозом.

Другая группа исследований, в котором изучались совместные влияния витамина К₂ и витамина Д, продемонстрировала положительное влияние обоих витаминов на здоровье костей. Использование витаминов К₂ и Д предотвращает потерю костной массы и снижает частоту переломов во всех случаях.

Витамин К₂ и сердечно-сосудистые заболевания

Сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной смертности у людей старше 65 лет. Кальцификация коронарных артерий является показателем субклинических форм сердечно-сосудистых заболеваний и предсказывает появление инфаркта, инсульта в будущем. Витамин К₂ подавляет кальцификацию сосудов с помощью белков GLa. Активация белков предотвращает осаждение кальция в стенке сосудов и хрящевой ткани.

В крупном исследовании, где принимали участие 4807 пациентов без инфаркта миокарда на начальном этапе, анализировались результаты потребления витамина К₂ в течение 7 лет. Было показано значительное снижение риска ишемической болезни сердца, смертность от всех причин, тяжелой кальцификации аорты. В другом крупном исследовании с периодом наблюдения 8 лет было доказано, что увеличение потребления К₂ на каждые 10 мкг способствует снижению коронарных событий на 9%.

Витамин К и углеводный обмен

Высказывается предположение о том, что добавка витамина К₂ может улучшать состояние гликемического профиля и использоваться на определенном этапе терапии метаболических нарушений, включая сахарный диабет.

Недавнее исследование показало, что применение 30 мг витамина К₂ повышает чувствительность тканей к инсулину у здоровых молодых людей посредством влияния на метаболизм остеокальцина. Плазменные уровни остеокальцина обратно пропорциональны уровню глюкозы натощак и через 2 часа после нагрузки. У женщин и мужчин с установленным диагнозом сахарный диабет, уровень остеокальцина обратно коррелировал с массой жировой ткани и уровнем гликированного гемоглобина.

К₂ улучшает чувствительность к инсулину за счет вовлечения остеокальцина, зависимого от витамина К, противовоспалительных свойств и гиполипидемических эффектов.

Источник

Для чего нашему организму нужен витамин К2?

В то время как наш организм может нуждаться в менее известных элементах, например, витаминах группы К. В этой статье речь пойдет как раз об одном из них — о витамине К2: для чего нужен организму, суточная норма, чем грозит дефицит, и как правильно принимать витамин К2.

Что такое витамин К2?

К2 (второе название — менахинон) — это жирорастворимый витамин группы К, необходимый человеку для регулирования фосфорно-кальциевого обмена в организме. Менахинон был открыт в 1939 году американскими биохимиками, обнаружившими новое вещество, напоминающее витамин К1, но немного отличающееся по своим свойствам.

Дневная норма витамина К2 зависит от пола и возраста:

В последнее время появляются исследования, утверждающие, что взрослым людям необходимо не менее 180 мкг менахинона в день. Однако пока новые нормы не стали общепризнаны. Тем не менее получить суточную норму витамина К2 из современных продуктов питания практически невозможно. Виной тому — использование дешевых комбикормов и падение качества самих продуктов питания.

Чтобы приблизиться к выполнению дневной нормы, необходимо знать, в каких продуктах витамин К2 содержится больше всего:

Еще относительно высокое содержание витамина К2 в следующих продуктах питания: куриное, мясо, индейка, свинина и говядина, яичный желток, творог, сливочное масло, куриная грудка и квашеная капуста.

Витамины К и К2 в чем разница?

Витамин К — это групповое название нескольких витаминов, имеющих похожую химическую структуру и свойства. Группа витаминов K состоит из 3 веществ:

K1 или фитоменадион

Обеспечивает нормальное свертывание крови

Зеленая растительная пища

Обеспечивает здоровье костной ткани

Продукты питания животного происхождения

Является синтетическим аналогом K1, некоторыми исследованиями признан токсичным для человека

Не содержится в продуктах питания, так как выведен искусственно

Исследования витамина К1 начались задолго до открытия K2, поэтому фитоменадион является более известным питательным элементом. Однако исследования последних десятилетий говорят, что К2 обладает более широким спектром положительного воздействия на организм, а его дефицит встречается намного чаще. При этом синтез витамина К2 из К1 в организме человека невозможен. Фитоменадион хранится в печени, сердце и поджелудочной железе, а менахинон — в головном мозге и почках.

Типы витаминов К2

Сам К2 также имеет различные формы. Сейчас науке известно 9 версий химического строения менахинона, они пронумерованы от МК-4 до МК-13. Их воздействие на организм идентично, однако они могут отличаться по степени усвояемости, а также сложности выделения из продуктов питания. В биологически активных добавках используются 2 формы:

Некоторые современные исследования утверждают, что форма MK-4 усвояется намного хуже, чем МК-7, поэтому при выборе биодобавки предпочтение лучше отдать второму варианту.

Для чего нужен витамин К2?

К2 необходим для усвоения кальция, свертывания крови. Некоторые белковые вещества, необходимые нашему организму, могут синтезироваться только при менахиноне. Польза витамина К2 выявлена в разных системах нашего организма:

Для чего витамин К2 нужен ребенку и женщинам в период беременности?

Зачастую витамин К2 как отдельную биодобавку или в составе витаминно-минеральных комплексов назначают детям, а также беременным женщинам. Дело в том, что дефицит менахинона в период роста костей и активного формирования скелета может иметь необратимые негативные последствия для здоровья ребенка. При этом могут наблюдаться все признаки дефицита кальция, но увеличение его приема не даст никакого эффекта.

Побочные действия и противопоказания

В отличие от витамина К3 менахинон содержится в привычных продуктах питания и не является токсичным. Однако превышение дозировок все же может привести к побочным эффектам и аллергическим реакциям. Чтобы избежать их, перед применением нужно внимательно прочитать инструкцию по применению витамина К2, соблюдать дозировки и не принимать препарат при наличии противопоказаний.

Важно! При выборе биодобавки обращайте внимание на дозировку: детям необходимо подбирать препараты специальной серии. Перед употреблением необходимо обязательно проконсультироваться с педиатром.

Совместимость витамина К2 с антибиотиками, а также препаратами, регулирующими свертывание крови или снижающими уровень холестерина, находится под вопросом. Поэтому во время приема этих лекарственных препаратов лучше отказаться от употребления биодобавок.

В случае возникновения любых аллергических реакций (высыпания на коже, расстройства пищеварения и так далее) следует приостановить курс приема витамина и обратиться к врачу.

Как принимать витамин К2?

Инструкция по применению менахинон довольно проста. Большинство биодобавок выпускаются в форме капсул или таблеток. Самое важное выбрать правильную дозировку, которую назначит врач. Еще у него стоит уточнить длительность курса, стандартная длительность применения витамина К2 составляет

В день принимают по одной таблетке или капсуле. Пить ее необходимо во время приема пищи или сразу после еды — это многократно снизит риски проявления побочных эффектов, связанных с нарушением пищеварения. Время суток для приема биодобавки роли не играет: можно пить за завтраком, обедом или ужином, но желательно делать это ежедневно в одно и то же время.

Как принимать витамин к2 с д3?

Основное действие витамина д3 также связано с регуляцией кальциево-фосфорного обмена. При этом витамин д3 нужно принимать с к2 совместно, так как их эффективность тесно взаимосвязана. Витамины группы K улучшают состояние костной ткани только при взаимодействии транспортируемого ими кальция с витаминами группы Д. А витамин д3 также будет практически бесполезен, если организму не хватает группы К, так как без них нарушается кальциево-фосфорный обмен.

Принимать эти два витамина лучше всего в специальных совмещенных препаратах, либо в составе витаминно-минеральных комплексов. Если же подходящего товара нет, то можно приобрести отдельны биодобавки с к2 и д3.

ТОП биодобавок: какой витамин К2 лучше?

Другой важной проблемой при покупке биологически активной добавки является выбор производителя. Именно от него зависит качество и эффективность биодобавки, поэтому покупать витамины первой попавшейся марки не стоит. Вот небольшой ТОП с лучшими производителями биодобавок, которые выпускают витамины К2:

Источник

Польза витамина К2 и лечение болезни Альцгеймера

Польза витамина К2

Витамин K2 обещает помочь в профилактике и лечении болезни Альцгеймера

Примечание редактора.

О витамине К известно многое. Витамин К – это групповое название липофильных (жирорастворимых) и гидрофобных витаминов, необходимых для синтеза белков, обеспечивающих нормальный уровень коагуляции крови. Химически является производным 2-метил-1,4-нафтохинона. Играет значительную роль в обмене веществ в мышцах и в соединительной ткани, а также в здоровой работе почек. Во всех этих случаях витамин участвует в усвоении кальция и в обеспечении взаимодействия кальция и витамина D. В других тканях, например, в лёгких и в сердце, тоже были обнаружены белковые структуры, которые могут быть синтезированы только с участием витамина К.

Однако мало уделено вниманию такой форме витамина К, как витамин К2 (сокр. по англ. VK2 или т.н. менахинон или МК). А ведь именно его продуцируют такие известные пробиотические микроорганизмы, как бифидо- и пропионовокислые бактерии. В нижеприведенном обзорном материале Вы сможете узнать о том, чего лишаются люди, не потребляющие ферментированные продукты питания, или приобретающие дисбактериоз.

Резюме

Недавние исследования подчеркнули важность витамина K2 ( VK2 ) для здоровья человека. Однако клинических исследований, посвященных роли VK2 в профилактике или лечении болезни Альцгеймера (БА), изнурительного заболевания, от которого в настоящее время нет лекарства, не проводилось. При обзоре фундаментальных научных исследований и клинических исследований, которые связали VK2 с факторами, участвующими в патогенезе БА, мы обнаружили растущее количество доказательств, демонстрирующих, что VK2 может замедлять прогрессирование БА и способствовать его профилактике. В нашем обзоре мы рассматриваем антиапоптотические и антиоксидантные эффекты VK2 и его влияние на нейровоспаление, митохондриальную дисфункцию, когнитивные функции, здоровье сердечно-сосудистой системы и сопутствующие заболевания при БА. Мы также исследуем связь между дисбактериозом и VK2 в контексте роли микробиома в патогенезе БА. В нашем обзоре впервые рассматривается физиологическая роль VK2 в контексте БА, и, учитывая недавний сдвиг в исследованиях БА в сторону нефармакологических вмешательств, наши результаты подчеркивают своевременность и необходимость клинических исследований с участием VK2.

1. Введение

Заболеваемость болезнью Альцгеймера (БА) значительно возросла в последние годы, и БА остается ведущей причиной хронической инвалидности и смерти. Как наиболее распространенный тип деменции, БА поражает примерно 6,2 миллиона американцев, и, по прогнозам, к 2050 году это число увеличится более чем вдвое [1]. В 2018 году во всем мире насчитывалось 50 миллионов человек, страдающих деменцией [2]. Эмоциональные, физические и финансовые потери от БА влияют не только на отдельных людей и семьи, но и на общество в целом, и нет лечения, которое могло бы вылечить или замедлить его прогрессирование.

Нас интересует, может ли витамин K2 ( VK2 ) ослаблять действие этих факторов и, таким образом, уменьшать вероятность развития БА. Недавние исследования показали, что VK2 выполняет множество физиологических функций, и мы полагаем, что он представляет интерес для исследований БА. Мы рассматриваем фундаментальные научные исследования и клинические исследования, включая популяционные когортные исследования и рандомизированные контролируемые испытания. Одним из отличительных критериев нашего поиска был наш интерес к VK2, а не к витамину K1 ( VK1 ) или витамину K в целом. Хотя VK1 и VK2 связаны, наше исследование показало, что между ними есть разница и их отношение к здоровью человека. Когда наш первоначальный запрос PubMed для « Менахинон и Альцгеймер» и « Витамин K2 и Альцгеймер» обнаружил только шесть исследований, имеющих отношение к нашему обзору, мы расширили наш поиск, чтобы изучить связь между VK2 и факторами, участвующими в патогенезе БА (рис. 1). Например, мы исследовали популяционные исследования, в которых рассматривалась связь между здоровьем сердечно-сосудистой системы и БА, а затем исследования, которые связывали здоровье сердечно-сосудистой системы с VK2.

Рисунок 1. Роль витамина К2 при болезни Альцгеймера.

Наш обзор важен, потому что он освещает новые, появляющиеся исследования, касающиеся VK2 и БА, и, насколько нам известно, это первый обзор, в котором исследуется эта связь. Обращая внимание на эту взаимосвязь, мы надеемся сообщить о необходимости будущих исследований, изучающих роль VK2 в профилактике БА.

2. Сравнение витаминов К1 и К2

Рисунок 2. Различия между витамином K1 и витамином K2.

И VK1, и VK2 являются кофакторами фермента γ-глутамилкарбоксилазы ( GGCX ), который катализирует посттрансляционное карбоксилирование, необходимое для активации особого набора белков, называемых витамин K-зависимыми белками ( VKDPs ). Предпочтительной мишенью для VK1 является печень, где он активирует факторы свертывания VKDP печени (II, VII, IX и X) и белки свертывания (C, S и Z). Было показано, что белок S, печеночный VKDP, играет важную роль в защите нейронов от эксайтотоксического повреждения через активацию тиро-3-фосфатидилинозитол-3-киназы-Akt рецептора ТАМ [14]. Одно исследование продемонстрировало, что протеин S улучшает кровоток во время ишемического повреждения головного мозга из-за его антитромботического действия и напрямую защищает нейроны от гипоксического повреждения, что приводит к лучшему неврологическому исходу [15]. В подтверждение этих результатов другое исследование определило, что белок S обладает цитопротекторной активностью и сохраняет целостность гематоэнцефалического барьера [16].

Исследования показывают, что VK1 может влиять на познание. У пожилых людей и диетический, и сывороточный VK1 были значимыми и независимыми прогностическими факторами когнитивной функции [17]. Пожизненное употребление диеты с низким содержанием VK1 привело к когнитивному дефициту у крыс [18,19]. Другое исследование обнаружило низкое потребление VK1 у девяти из 31 пожилого человека с ранней стадией БА [20]. Поперечное исследование 320 субъектов в возрасте от 60 до 75 лет показало, что существует положительная связь между высокими уровнями VK1 в сыворотке и вербальной эпизодической памятью, но не невербальной эпизодической памятью или исполнительными функциями [21]. Два других исследования с участием пожилых людей (средний возраст 82 и 83 года соответственно) обнаружили положительную связь между потреблением VK1 с пищей и показателями опросника памяти [22,23]. Мы отмечаем, что многие исследования, посвященные VK1 и когнитивным функциям, имели ограничения в точной оценке диетического VK1 [24]. Одно исследование не обнаружило связи между низким уровнем витамина К и снижением когнитивных функций [25]. Однако в этом исследовании, в отличие от других, которые мы рассмотрели, изучались люди, средний возраст которых составлял всего 60 лет, и изучались синергетические эффекты витамина К и витамина D3.

Существуют также исследования, в которых обсуждается возможная связь между использованием антагонистов витамина К ( VKAs ) и снижением когнитивных функций или очаговыми атрофиями головного мозга [24]. Эти исследования в целом согласны с тем, что антикоагулянты влияют на познавательную способность с витамином К в качестве возможного механизма. Учитывая, что VK2 также играет роль в коагуляции, эти исследования имеют отношение к влиянию как VK1, так и VK2 на здоровье мозга. В одном крупном когортном исследовании испытуемых с помощью VKAs сообщалось об уменьшении зрительной памяти и беглости речи, но не об изменениях в оценках теста минимального психического состояния ( MMSE ) [26]. Поперечное исследование с участием 54 пациентов, треть из которых принимали VKAs, показало, что очаговая атрофия головного мозга, измеренная с помощью МРТ, была связана с продолжительностью VKAs-лечения [27]. Другое исследование с участием субъектов (≥75 лет), принимающих VKAs, продемонстрировало, что существует связь между концентрацией VK1 и когнитивными функциями, которая была оценена с помощью Миланской общей оценки деменции ( MODA ) [28]. Когортное исследование 267 пожилых людей показало, что использование VKAs было связано с более низкими оценками MMSE [29]. Тем не менее, когортное исследование 378 пожилых людей не обнаружило разницы в баллах MMSE, хотя было изменение показателей фронтальной оценочной батареи ( FAB ) [30].

Рисунок 3. Основные витамин К-зависимые белки, которые активируются витамином К2.

3. Витамин К2 и болезнь Альцгеймера

3.1. Антиапоптотические и антиоксидантные эффекты витамина K2

Таблица 1. Влияние витамина K2 на индуцированный Aβ (1–42) и H₂O₂ апоптоз, как описано в [42].

3.2. Витамин K 2 и нейровоспаление

Становится все более очевидным, что нейровоспаление и хроническая гиперактивация глии важны в нейродегенерации и патогенезе БА [55,56,57,58,59,60,61,62,63]. В то время как астроциты и микроглия могут играть нейропротекторную роль через очищение от Aβ, чрезмерная хроническая активация может ускорять или даже вызывать нейродегенерацию [57,58,59,60,61,62]. Одно исследование на животных моделях показало, что активация глии происходит до образования бляшек Aβ, в то время как другое исследование показало, что нейровоспаление может инициировать нейрональную дисфункцию (оцениваемую с помощью МРТ) при БА и болезни Паркинсона [55,56]. Кроме того, мутации в рецепторах микроглии CD33 и TREM2 были связаны с повышенным риском БА, а близость локусов риска БА к генам, высоко экспрессируемым в микроглии, позволяет предположить, что нейровоспаление имеет решающее значение для патогенеза БА [64,65,66,67].

Когда микроглия активируется, они инициируют воспалительный каскад, высвобождая избыток провоспалительных медиаторов, которые включают цитокины фактор некроза опухоли альфа ( TNF-α ), интерлейкин 1β ( IL-1β ) и интерлейкин 6 ( IL-6 ) [57,58,59,68]. Активацию микроглии запускают несколько факторов: окислительный стресс, хроническая инфекция, травма, Aβ и липополисахарид ( LPS ), хорошо известный эндотоксин, который является основным компонентом клеточной стенки грамотрицательных бактерий [57,58,61,68,69] (рисунок 4). Нарушение гомеостаза микроглии способствует стойкому состоянию нейровоспаления и, в конечном итоге, вызывает нейродегенерацию через множество механизмов: синаптической потери, гибели нейронов и активации нейротоксичных астроцитов [70,71,72].

Рисунок 4. Активация глии приводит к нейродегенерации.

3.3. Витамин K2 и митохондриальная дисфункция

Нарушение митохондрий при БА было документально подтверждено десятилетиями исследований, и была описана связь между митохондриальной дисфункцией, нейровоспалением и нейродегенерацией при БА, болезнью Паркинсона и рассеянным склерозом [74,75]. В ранее обсуждавшемся исследовании, в котором культура астроцитов подвергалась гипоксии, предварительная обработка МК-7 не только уменьшала нейровоспаление, но также увеличивала продукцию АТФ и подавляла продукцию АФК в гипоксических астроцитах [73]. В другом исследовании MK-4 вылечил серьезные митохондриальные дефекты у плодовых мушек, несущих мутированную версию гена pink1, который вызывает у людей семейную болезнь Паркинсона [76]. Добавление MK-4 улучшало полет и увеличивало производство АТФ у мутантов pink1 в зависимости от дозы и времени.

Когда дрозофилы, трансгенные для БА, лечились VK2 в течение 28 дней, VK2 снижал уровни Aβ(1–42) в головном мозге, увеличивал продукцию АТФ, спасал митохондриальную дисфункцию, улучшал способность к лазанию и увеличивал продолжительность жизни [77]. Кроме того, VK2 усиливает экспрессию генов, ответственных за активацию аутофагии, лизосомно-опосредованную деградацию аномальных белков. Примечательно, что VK2 способствует аутофагии в различных типах клеток, учитывая, что активация этого процесса, как было показано, снижает нейротоксичность Aβ и улучшает познавательные способности [49,50,51,52,78,79,80]. Мы считаем, что способность VK2 снижать нейротоксичность Aβ и восстанавливать митохондриальную дисфункцию делает его интересным в качестве потенциального нового средства лечения БА.

3.4. Витамин К2 и вызванный анестезией когнитивный дефицит

3.5. Витамин K2 и здоровье сердечно-сосудистой системы

Многочисленные популяционные исследования показали, что атеросклероз, кальцификация артерий и жесткость артерий повышают риск деменции и когнитивных нарушений [83,84,85,86,87,88,89,90,91]. В популяционном когортном исследовании 844 пациентов количество атеросклеротической кальцификации было прямо пропорционально когнитивным нарушениям и обратно пропорционально объему ткани мозга [83]. Кроме того, больший объем кальцификации, измеренный с помощью компьютерной томографии (КТ), соответствовал снижению микроструктурной целостности белого вещества. Три года спустя крупное популяционное исследование, в котором участвовали 2364 человека в течение пяти лет, показало, что атеросклеротическая кальцификация связана с повышенным риском развития деменции [84]. Когортное исследование с 1732 участниками сообщило об аналогичных результатах и ​​установило связь между генерализованным атеросклерозом и легкими когнитивными нарушениями [85]. Одно исследование показало, что кальцификация сонной артерии была связана с более высоким риском деменции, а недавнее когортное исследование, в котором за 10-летний период наблюдали 4988 голландских участников ImaLife среднего возраста, показало, что тяжесть кальция в коронарной артерии была связана с когнитивным снижением [86, 87]. Кроме того, жесткость аорты связана с повышенным риском деменции [88].

Неопровержимые данные также свидетельствуют о том, что здоровье сосудов тесно связано с БА. При БА были зарегистрированы церебральный атеросклероз, заболевание мелких сосудов, церебральная амилоидная ангиопатия и дисфункция гематоэнцефалического барьера [92]. Артериальная жесткость, артериолосклероз и эндотелиальная дисфункция характерны для цереброваскулярных заболеваний, что способствует распаду сосудов головного мозга, атрофии головного мозга и накоплению церебрального Aβ [93,94]. Было показано, что сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) играют важную роль в этиологии БА, и эпидемиологические исследования установили, что сосудистые заболевания повышают риск БА [89,90,91,95,96,97,98]. Вмешательства, улучшающие функцию сосудов, также ослабляют патологию БА [93]. Одно исследование 2907 пожилых людей показало, что ген APOE служит генетической связью между БА и сосудистыми заболеваниями [99].

Кроме того, патологические данные свидетельствуют о том, что сосудистые и нейродегенеративные процессы могут сосуществовать при БА [100]. Вскрытия лиц с деменцией показали, что у 80% пациентов была БА, у 7-10% была сосудистая деменция и у 3-5% была смешанная деменция, при этом сосудистые поражения наблюдались у 20-40% пациентов с БА [101]. Сосудистые поражения включали микроинфаркты коры головного мозга, поражения белого вещества, небольшие кровоизлияния и кортикосубкортикальные инфаркты. Сосудистые поражения у пациентов с БА, как правило, были меньше, чем у пациентов с сосудистой или смешанной деменцией. Другое исследование, включающее вскрытия, выявило связь между сосудистыми факторами риска, цереброваскулярными заболеваниями и БА у 5715 пациентов [102].

Теперь мы рассмотрим исследования, которые подчеркнули роль VK2 в здоровье сосудов. В исследовании, в котором наблюдали 4807 мужчин и женщин в возрасте 55 лет и старше на протяжении более семи лет, участники группы с самым высоким уровнем приема VK2 имели на 41% меньший риск сердечно-сосудистых заболеваний по сравнению с участниками группы с самым низким уровнем приема VK2 [103]. VK1 не влиял на риск сердечно-сосудистых заболеваний. Более недавнее 11-летнее исследование 2987 взрослых норвежцев в возрасте от 46 до 49 обнаружило снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний на 50% у лиц с самым высоким уровнем (четвертый квартиль) потребления VK2 с пищей [104].

Два различных типа исследований, проведенных на женщинах, также пришли к выводу, что VK2, а не VK1, снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний. В популяционном когортном исследовании, в котором наблюдали 16057 женщин в возрасте от 49 до 70 лет в течение средней продолжительности восьми лет, риск развития ишемической болезни сердца (ИБС), одного из видов ССЗ, был обратно пропорционален потреблению VK2 [105 ]. Авторы определили соотношение рисков 0,91 на 10 мкг VK2, что указывает на то, что каждое увеличение на 10 мкг VK2 снижает риск ИБС в среднем на 9%. Отметим, что они связывают обратную связь между приемом VK2 и риском ИБС именно с МК-7, МК-8 и МК-9. В поперечном исследовании 564 женщин в постменопаузе более высокое потребление VK2 с пищей привело к снижению коронарной кальцификации, маркера ИБС [106].

Другое исследование женщин в постменопаузе усиливает аргументы в пользу пользы VK2 для здоровья сердечно-сосудистой системы. Двойное слепое плацебо-контролируемое исследование, в котором участвовали 244 здоровых женщины в постменопаузе в течение трех лет, продемонстрировало, что прием 180 мкг MK-7 улучшал жесткость артерий, особенно у лиц, у которых исходная эластичность артерий была ниже [107]. Интересно, что гораздо более короткое испытание, в котором участвовали 68 мужчин и женщин, пришло к другому выводу [108]. Участникам давали 360 мкг ежедневной добавки MK-7, и компьютерная томография через шесть месяцев не показала изменений в количестве кальцификации артерий у пациентов с диабетом II типа или сердечно-сосудистыми заболеваниями. Однако мы полагаем, что шести месяцев могло быть недостаточно для заметного изменения кальцификации.

Хотя в рассмотренных нами исследованиях использовались разные подходы, большинство из них пришли к выводу, что VK2, а не VK1, играет благотворную роль в здоровье артерий. Учитывая связь между здоровьем сосудов и БА, которую мы выделили, эти результаты предполагают, что VK2 может иметь отношение к профилактике БА.

3.6. Витамин K2 и микробиом кишечника

Новой областью исследований является роль микробиома кишечника в здоровье мозга. Сначала мы обсудим четыре недавних исследования и одно сообщение о клиническом случае, которые все связаны с трансплантацией фекальной микробиоты (FMT), и предположим, что изменения кишечного микробиома вносят вклад в патогенез БА. У мышей APPswe / PS1dE9, которые являются трансгенными для БА, улучшение состава микробиома с помощью FMT от здоровых мышей дикого типа увеличивало синаптическую пластичность и уменьшало количество бляшек Aβ [114]. Аналогичные результаты были получены при исследовании трансгенных мышей 5 × FAD [115]. В поддержку предыдущих результатов, FMT улучшил познавательные способности и уменьшил образование как бляшек Aβ, так и клубков тау-белка у трансгенных мышей ADLPAPT [116]. Кроме того, авторы отметили улучшение иммунной функции и снижение реактивности глии. Несмотря на использование другого подхода, другое исследование также пришло к выводу, что микробиом играет важную роль в патогенезе БА [117]. Одной группе из семи стерильных мышей была трансплантирована фекальная микробиота от здоровой 76-летней женщины-донора, а второй группе была трансплантирована фекальная микробиота от 82-летнего мужчины с БА. У мышей в группе БА наблюдалось снижение когнитивных функций, снижение нейромедиатора гамма-аминомасляной кислоты ( ГАМК ) и снижение уровней таурина и валина, аминокислот, важных для функции нервной системы. В отчете о клиническом случае, опубликованном в прошлом году, описаны результаты, когда 82-летний мужчина с БА прошел FMT по поводу устойчивой к антибиотикам инфекции Clostridium difficile (C. diff) [118]. Когнитивные способности пациента улучшились в последующие месяцы, о чем свидетельствует увеличение его оценки по краткой шкале психического состояния (MMSE) с 20 до 29 за четырехмесячный период (оценка MMSE, равная 30, указывает на нормальную когнитивную функцию.) Мы полагаем, что вышеупомянутые исследования убедительно указывают на причинную связь между дисбактериозом и патогенезом БА.

Существуют также другие исследования, которые документально подтверждают связь между составом микробиома кишечника и БА. У мышей APPswe / PSEN1dE9 нарушение микробиома кишечника с помощью антибиотиков повлияло на врожденный иммунитет, нейровоспаление и амилоидоз Aβ [119]. Другое исследование трансгенных мышей APP выявило значительные различия между профилями кишечного микробиома трансгенных мышей и мышей дикого типа [120]. Кроме того, у трансгенных мышей полное уничтожение микробиома кишечника привело к снижению церебрального Aβ. Как у мышей, так и у людей генотип APOE был связан с уникальными профилями кишечного микробиома [121]. Когда крысам с симптомами, характерными для БА, давали пребиотические фруктоолигосахариды, их познавательные способности улучшались [122]. Рандомизированное контрольное исследование (РКИ) с 60 пациентами с БА, получавшими пробиотик, содержащий смесь бифидо- и лактобактерий, в течение 12 недель, пришло к аналогичному выводу [123]. Другое рандомизированное контролируемое исследование показало, что модифицированная средиземноморско-кетогенная диета улучшает состав кишечного микробиома и биомаркеры БА в спинномозговой жидкости [124]. Наблюдательное исследование на людях также показало, что изменения микробиома кишечника связаны с биомаркерами спинномозговой жидкости при БА [125]. Многие исследования, проведенные на животных моделях, подтверждают аргумент, что микробиом кишечника изменяется при БА [122,126,127,128,129,130,131]. Микробиом кишечника также может играть роль в нейровоспалении; например, было показано, что патогенные кишечные бактерии вызывают хроническую гиперактивацию глии, дисфункцию гематоэнцефалического барьера и повышенную проницаемость кишечного барьера [132, 133, 134].

Фактически, было проведено несколько исследований, которые демонстрируют, что синтезированные бактериями МК присутствуют в подвздошной кишке. Хотя в подвздошной кишке гораздо меньше бактерий, чем в толстой кишке, количество бактерий в подвздошной кишке все же может объяснить присутствие МК в тонкой кишке. Небольшая часть МК присутствует в дистальном отделе тонкой кишки, где они могут абсорбироваться в присутствии солей желчных кислот [136]. В последующем исследовании сообщалось о большем количестве МК-9 и МК-10 по сравнению с МК-4 и МК-7 как в терминальном отделе подвздошной кишки (7,93 против 0,92), так и в илеостомии (1,16 против 0,69) [137]. Подтверждая вышеуказанные результаты, одно исследование предполагает, что количество VK2, синтезируемого в кишечнике, намного превышает потребности человека в питании, даже если абсорбируется лишь небольшая его часть [138]. Другой аргумент в пользу кишечной абсорбции VK2 заключается в том, что печень человека содержит большое количество длинноцепочечных МК, которые не присутствуют в значительных количествах в пище [139].

Второе исследование, которое часто приводится в качестве аргумента против биологической активности кишечного продуцируемого VK2, представляет собой исследование младенцев, сравнивающее детей, находящихся на искусственном вскармливании и грудном вскармливании, которое не обнаружило абсорбции у первых, но, необъяснимо, абсорбции MK-7 у вторых [140 ]. Поскольку микробиом новорожденного в возрасте одной недели не развит, мы утверждаем, что эти результаты не следует экстраполировать на взрослых. Кроме того, мы отмечаем, что исследование 1990-х годов настоятельно рекомендовало осторожность при интерпретации опубликованных концентраций VK2 не только из-за технических ограничений, затрудняющих возможность точного измерения малых концентраций МК в сыворотке крови, но также из-за большой вариабельности этих значений как сообщается разными исследователями [138].

Демонстрируя, что нарушение микробиома при избыточном бактериальном росте в тонком кишечнике (SIBO или СИБР) или после лечения антибиотиками снижает продукцию VK2 и нарушает гомеостаз организма, несколько исследований предоставляют убедительный аргумент в пользу абсорбции кишечного VK2. Исследование 2019 года показало, что нарушение микробиома мышей, вызванное антибиотиками, снижает не только прочность и плотность костей, но и количество микробных генов, участвующих в синтезе МК [141]. В результате также наблюдалось снижение количества VK2 в слепой кишке, печени и почках. Эти результаты подтверждаются исследованием, которое показало, что лечение антибиотиками мышей, получавших диету с низким содержанием витамина К, уничтожило кишечные бактерии, производящие менахинон, что привело к дефициту витамина К и желудочному кровотечению [142]. Секвенирование 16S рРНК подтвердило уменьшение генов menA и menD, которые участвуют в биосинтезе VK2. В другом исследовании снижение уровня VK2 при СИБР было связано с увеличением артериальной кальцификации и субклиническим атеросклерозом [143]. В исследовании, в котором изучалась связь между познанием и бактериально синтезированным VK2, исследователи измерили уровень менахинона в фекалиях 74 пожилых людей, и формы MK-6, MK-12 и MK-13 были положительно связаны с познанием [144].

Поскольку связь между нарушением микробиома кишечника и патогенезом БА становится все более ясной, мы предполагаем, что изменения в составе микробиома могут изменить продукцию VK2 и вероятность развития БА. Таким образом, мы считаем необходимым дальнейшее изучение роли дисбактериоза и продукции VK2 при БА.

3.7. Витамин K2 и сопутствующие заболевания при болезни Альцгеймера

Диабет II типа является фактором риска и сопутствующим заболеванием при БА. Три различных РКИ показано, что добавление VK2 снижает гликемию и инсулинорезистентность у пациентов с диабетом II типа [145, 146, 147]. Было показано, что потребление VK2 обратно связано с риском диабета типа II [148]. Когортное исследование, изучающее влияние VK2 на метаболический синдром ( MetS ), состояние, связанное с гипергликемией и повышенным риском диабета, обнаружило обратную связь между приемом VK2 и возникновением MetS [149]. В другом исследовании анализ микробиома кишечника 12 человек с диабетом II типа и шести здоровых людей с помощью метагеномного секвенирования показал, что метаболические пути, участвующие в биосинтезе VK2, были обогащены у субъектов с диабетом II типа [150].

Депрессия является одновременно фактором риска БА и сопутствующим заболеванием, ухудшающим прогноз БА [166, 167, 168]. Депрессия может предшествовать деменции и обычно встречается у 50% пациентов с БА [168]. Одно исследование на крысах, перенесших MetS, показало, что VK2 предотвращает развитие тревоги и депрессии [169].

4. Обсуждение

VK2 недавно стал важным питательным веществом для здоровья человека, и растущее число исследований продемонстрировало, что VK2 и витамин K-зависимые белки (VKDPs) могут играть важную роль в замедлении и даже предотвращении прогрессирования болезни Альцгеймера. VK2 улучшает здоровье нейронов с помощью различных механизмов: уменьшение апоптоза, вызванного β-амилоидом (Aβ), ограничение окислительного стресса, обращение вспять активации микроглии, подавление нейровоспаления и улучшение здоровья сосудов.

Поскольку в крупных фармакологических исследованиях не удалось найти эффективное лекарство для лечения или профилактики БА, в исследованиях БА произошел сдвиг в сторону нефармакологических вмешательств. По состоянию на февраль 2021 г. было проведено 270 клинических испытаний, финансируемых Национальным институтом старения, в которых изучалась БА и связанные с ней деменции, а количество нефармакологических исследований (123) более чем вдвое превышало количество фармакологических (57) [170]. Несмотря на то, что связь между VK2 и другими заболеваниями, такими как остеопороз и сердечно-сосудистые заболевания, изучена, клинических испытаний, изучающих связь между VK2 и БА, недостаточно. Из 121 клинического исследования VK2 на людях ни одно не исследует связь между VK2 и БА [171].

Отсутствие клинических исследований на людях вызывает особое недоумение, учитывая, что VK2 связан с прогрессированием рассеянного склероза (РС) и болезни Паркинсона (БП), которые являются нейродегенеративными заболеваниями. Наблюдательное исследование 45 пациентов с РС и 29 здоровых людей из контрольной группы продемонстрировало, что сывороточные концентрации VK2 снизились более чем в три раза у пациентов с РС и что среди пациентов с РС более низкие уровни VK2 были связаны с более высокой частотой приступов РС [172]. Аналогичное исследование 93 пациентов с БП и 95 здоровых людей контрольной группы показало, что уровни VK2 в сыворотке были снижены при БП и что среди пациентов с БП уровни VK2 были самыми низкими у пациентов с поздней стадией БП [173].

В этой статье представлен обзор исследований, в которых рассматривается взаимосвязь между нейротоксичностью VK2 и Aβ, нейровоспалением, митохондриальной дисфункцией, когнитивными функциями, сердечно-сосудистыми заболеваниями, дисбактериозом и сопутствующими заболеваниями БА. При совместном рассмотрении эти исследования убедительно свидетельствуют о том, что VK2 может играть важную роль в профилактике и лечении БА. Из-за растущего числа доказательств связи между VK2 и БА мы были удивлены, узнав, что еще не было никаких клинических исследований на людях, изучающих эту связь. В контексте смены парадигмы в исследованиях БА в сторону нефармакологических вмешательств и для восполнения пробелов в клинических исследованиях мы утверждаем, что критически важно исследовать любые возможные связи между уровнями VK2 и риском БА с помощью обсервационных исследований и РКИ.

Источник