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VITAMINAS D3 Y K2
Índice
01 Conceptos introductorios 5
02 Vitamina D 6
A Fuentes de Vitamina D 6
B Déficit de Vitamina D 7
C Formación de los metabolitos activos 7
D Regulación de los metabolitos activos 8
E Función fisiológica de la Vitamina D y sus metabolitos 8
F Requerimientos de Vitamina D 10
G Beneficios de la Vitamina D 10
03 Vitamina K 13
A Fuentes de Vitamina K 13
B Rol de la Vitamina K 14
C Déficit de Vitamina K 15
D Función fisiológica de la Vitamina K 15
E Requerimientos de Vitamina K 17
04 Bibliografía 18
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El calcio y el fósforo comparten el privilegio de ser, por una parte, constituyentes esenciales del esqueleto y por otra, elementos que protagoni-zan funciones esenciales de la vida de todas las células del organismo.
Como constituyentes del esqueleto forman un compartimento de gran extensión y peso. El 98% del calcio total del organismo y el 85% del fósforo se encuentran en el hueso en forma de cristales de hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2], y como es-tructura viva que es, el hueso está en constante recambio de sus componentes.
La otra fracción de calcio y fósforo participa en las delicadas funciones de la celula. Comparada con la fracción ósea se trata de una parte pequeña pero adquiere máxima importancia por las fun-ciones vitales que controla.
El calcio regula la transmisión nerviosa, tanto en lo que supone la liberación de transmisores como en las variaciones de potencial, interviene en la contracción de las fibras musculares lisas o estria-das, regula el movimiento de organelas intrace-lulares, participa en fenómenos de liberación de mediadores, en la coagulación, y como segundo mensajero en la activación de múltiples reaccio-nes enzimáticas.
El fósforo, a través de su incorporación como fosfatos participa en elementos de trascendental importancia como ácidos nucleicos, proteínas es-tructurales y enzimáticas y elementos que alma-cenan energía.
Todas estas funciones aclaran la importancia bio-lógica de estos elementos y explican por qué la naturaleza dispone de un sistema homeostático tan eficaz para su control.
El mecanismo de regulación dispone de tres hor-monas fundamentales, la hormona paratiroidea,
la calcitonina y el 1a25-dihidroxicolecalciferol, y de otras hormonas que intervienen de forma se-cundaria, como los glucocorticoides, la tiroxina, la prolactina, los estrógenos y los andrógenos, la insulina y la hormona del crecimiento.
La hormona paratiroidea o parathormona (PTH), segregada por la glándula paratiroides, se encarga de elevar los niveles de calcio en sangre (calce-mia), aumentando la absorción de calcio a través de las vellosidades intestinales, vía 1,25(OH)2D3 y reduciendo los fosfatos del plasma. Libera calcio de los huesos, acelerando la formación de os-teoclastos. Disminuye la excreción de calcio por parte del riñón, allí, la PTH, activa la 1a hidroxila-sa que convierte al principal metabolito circulante de la vitamina D3, el 25-OH-D3, en su principal metabolito activo el 1,25(OH)2D3, el cual actúa en el intestino para facilitar la absorción de calcio.
La hormona calcitonina, sintetizada por la glán-dula tiroides, se encarga de disminuir los niveles de calcio en sangre, disminuyendo la absorción de calcio a través de las vellosidades intestinales, aumentando la excreción de calcio por parte del riñón. La acción fundamental la realiza en el hue-so, donde inhibe el fenómeno de resorción, al in-hibir la actividad de los osteoclastos. Como con-secuencia reduce los niveles de calcio circulantes.
La hormona 1a25-dihidroxicolecalciferol (1,25(OH)2-D3), metabolito activo de la Vitami-na D3, tiende a conservar los niveles de calcio y fosfatos, y a elevar su concentración en el plasma, aumentando su absorción intestinal, disminuyen-do la eliminación por la orina y aumentando la resorción ósea.
La homeostasis mineral se mantiene por la in-teracción de dos grandes sistemas, un sistema hormonal, ya mencionado, y el sistema efector, constituido por un grupo de órganos blanco, cu-yas principales funciones son la adquisición de
Conceptos introductorios
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Engloba un conjunto de sustancias denominadas secoesteroides, esteroides que poseen un anillo abierto. Halladas inicialmente como factores exó-genos necesarios para el desarrollo, en la actua-lidad se los considera elementos endógenos que cumplen un auténtico papel hormonal a través de sus metabolitos activos.
Tenemos dos formas de Vitamina D, el Ergocalci-ferol y el Colecalciferol.
El Ergocalciferol o Vitamina D2 , se encuentra en las plantas, donde se produce por irradiación a partir del ergosterol.
El Colecalciferol o Vitamina D3, es producida en la piel gracias a la irradiación ultravioleta que actúa sobre el precursor 7-deshidrocolesterol. Se en-cuentra en alimentos de origen animal. También recientemente se ha observado que determina-das algas pueden ser una fuente de esta vitamina.
Ambas formas de vitamina D se absorben en el yeyuno y primera porción del íleon y son trans-formadas posteriormente en sus metabolitos ac-tivos.
La Vitamina D es una provitamina liposoluble, también conocida como vitamina antirraquítica ya que su défi cit provoca raquitismo.
Se puede obtener:> Mediante la ingesta de alimentos que conten-gan esta vitamina, como el huevo, la leche y otros derivados lácteos, las ostras y el pescado graso (salmón, atún y caballa). Pocos alimentos contie-nen vitamina D de manera natural, por eso puede ser difícil obtener sufi ciente vitamina D solamente
Vitamina D
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A Fuentes de Vitamina D
minerales a partir de la dieta, su sustracción o almacenamiento en las reservas corporales y su eliminación o conservación en los líquidos cor-porales.
El nivel de calcio regula directamente la velocidad de secreción de PTH y calcitonina e indirecta-mente la biosíntesis de 1,25(OH)2D3.
Además del intestino, donde se controla la fuente de entrada, y el riñón, donde se regula el canal de salida, el primer órgano blanco de estas hormo-nas es el esqueleto. El hueso es un tejido con gran actividad metabólica, donde cerca de 500 mg de calcio pueden ser recirculados al día debido a los procesos de osteogénesis y osteolisis. Los huesos pueden actuar como grandes reservorios, libe-rando calcio cuando disminuye la concentración del mismo en el líquido extracelular y almacenán-dolo en situaciones de exceso. El hueso está for-mado por los osteoblastos, células sintetizadoras de la matriz ósea, y los osteoclastos, los cuales efectúan la resorción ósea (destrucción del hue-so), liberando calcio al torrente sanguíneo.
La homeostasis, por tanto, será el resultado de la armonía entre todos estos mecanismos, donde ya se aprecia un elevado componente de auto-rregulación.
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de fuentes alimentarias. En consecuencia, algunas personas posiblemente necesiten tomar un su-plemento de esta vitamina.
> De forma endógena, por la transformación del colesterol por las radiaciones solares. Es necesa-rio que el sol alumbre sobre la piel de la cara, los brazos, la espalda o las piernas, sin protector solar. Es posible que las personas que no viven en lugares soleados no produzcan suficiente vitami-na D. La piel expuesta a la luz solar en espacios cerrados a través de una ventana no producirá vitamina D. Los días nublados, la sombra y tener la piel oscura igualmente disminuyen la cantidad de vitamina D que la piel produce.
B Déficit de Vitamina D
C Formación de los metabolitos activos
La deficiencia de Vitamina D puede resultar del consumo de una dieta desequilibrada, sumada a una inadecuada exposición solar. También puede ocurrir por desórdenes que limiten su absorción, o condiciones que limiten la conversión de Vi-tamina D en metabolitos activos, tales como al-teraciones del hígado o riñón, o raramente por algunos desordenes hereditarios.
La deficiencia de Vitamina D ocasiona disminu-ción de la mineralización ósea, los huesos em-piezan a debilitarse y a curvarse produciéndose malformaciones irreversibles, conduciendo a en-fermedades blandas en los huesos, tales como raquitismo en niños y osteomalacia en adultos, in-cluso se asocia con la aparición de osteoporosis. Algunas investigaciones indican que la deficiencia de Vitamina D está vinculada a la merma de la función cognitiva y al cáncer de colon.
La formación del colecalciferol o Vitamina D3 en-dógena a partir del 7-deshidrocolesterol se lleva a cabo en la piel por acción de los rayos solares.
El colecalciferol no es biológicamente activo, sino que requiere de la hidroxilación en la posición 25, que ocurre en el microsoma hepático y en las mitocondrias, para convertirse en 25-hidroxi-colecalciferol o 25-OH-D3. Este metabolito no actúa sobre ningún proceso fisiológico, tiene que ser transportado al riñón por una alfaglobuli-na donde sufre una segunda hidroxilación en la posición 1a, que tiene lugar en las mitocondrias de las células del túbulo renal, y se convierte en 1,25-dihidroxicolecalciferol o 1,25(OH)2-D3, la cual satisface todos los requerimientos para ser considerada una hormona.
Otro sistema enzimático, presente en el riñón, convierte la 25-OH-D3 en otro esteroide, la 24,25 (OH)2-D3. La hidroxilación en la posición 24 sería el paso inicial en la inactivación del sustrato 25-OH-D3, y también en la inactivación de la 1,25 (OH)2-D3, ya que este esteroide se hidroxila así mismo en el trihidroxilado 1,24,25 (OH)3-D3.
Rutas metabólicas de la Vitamina D:
Matriz ósea
La cantidad de 25-OH-D3 en el plasma es una función directa del aporte exógeno o endóge-no de vitamina D. Como este aporte fluctúa a lo largo del año significativamente y se trata de una vitamina que regula una función orgánica de primordial importancia, no es extraño que 25-
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25-OH-D3 cuando no existen necesidades sisté-micas de la producción de la 1,25-(OH)2-D3.
OH-D3 tenga una acción débil o nula sobre los tejidos efectores. La acción biológica es ejercida por los productos renales, la 1,25 (OH)2-D3 y posiblemente también, la 24,25 (OH)2-D3. Es a este nivel que se ha hallado un complejo sistema de regulación que permitiría al organismo contar con las cantidades necesarias de estas hormonas renales y regular eficazmente el metabolismo del calcio y el fósforo.
La Vitamina D es la encargada de regular el paso de calcio a los huesos y desempeña un papel cru-cial en el uso de este mineral en el organismo. Esta vitamina está involucrada en el mecanismo que balancea el calcio esquelético y sanguíneo. Regula los niveles de calcio y fósforo en sangre, promoviendo la absorción intestinal de los mis-mos a partir de los alimentos y la reabsorción de calcio a nivel renal. Con esto contribuye a la formación y mineralización ósea, siendo esencial para el desarrollo del esqueleto.
La vitamina D es fundamental para mantener la homeostasis de la concentración plasmática del calcio y promover la mineralización del hueso. Esto lo consigue aumentando los niveles de cal-cio sanguíneo y actuando directamente sobre los osteoblastos.
La vitamina D actúa a tres niveles:
1 En el IntestinoEl 1,25 (OH)2-D3 estimula la absorción de calcio y fosfatos actuando de forma directa sobre las células del epitelio intestinal, en el duodeno y pri-mera porción del yeyuno. El transporte de calcio estimulado por la 1,25 (OH)2-D3 se produce a través de un proceso activo que requiere gasto de energía contra un gradiente electroquímico. La administración oral de Vitamina D produce un aumento de la calcemia en un intervalo de 8 a 10 horas.
2 En el huesoLas acciones de la vitamina D en el hueso son complejas y en parte contrapuestas, porque si bien en ausencia de vitamina D aparecen raquitis-
E Función fisiológica de la Vitamina D y sus metabolitos
Un aporte exógeno deficiente de calcio o niveles disminuidos de calcio circulante, aumentan la sín-tesis de 1,25 (OH)2-D3. El nivel de calcio controla la síntesis renal de la 1,25 (OH)2-D3, conjunta-mente con la Parathormona (PTH). Esta hor-mona provoca un aumento en la actividad de la 1-a-hidroxilasa renal.
Otro importante factor de regulación es el fosfa-to. Si la concentración de fosfato aumenta consi-derablemente, la síntesis de 1,25 (OH)2-D3 está disminuida, aún cuando la PTH se encuentra ele-vada. Una disminución de la fosfatemia estimula la 1-a-hidroxilasa renal y aumenta la secreción de 1,25 (OH)2-D3. Por lo tanto, la hipocalcemia estimula la síntesis de 1,25 (OH)2-D3 solo en pre-sencia de hormona Paratiroidea (PTH).
La prolactina y los estrógenos aumentan la activi-dad de la 1-a-hidroxilasa, así como la somatotro-pina y el cortisol.
En todos los casos en que se inhibe o estimula la síntesis de 1,25(OH)2-D3 se observa inmedia-tamente un efecto inverso sobre la producción de 24,25(OH)2-D3. Tanto la hipercalcemia como la hiperfosfatemia aumentan la síntesis de 24,25 (OH)2-D3. Estos mecanismos pueden deberse a la regulación de una hormona, la 24,25(OH)2-D3, o pueden ser producto de la degradación de la
DRegulación de los metabolitos activos
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mo y osteomalacia, la presencia excesiva provoca resorción del hueso con hipercalcemia y toxicidad tisular por exceso de calcio. Los niveles altos de calcio en la sangre pueden llevar a que se pre-senten depósitos de este mineral en los tejidos blandos como el corazón y los pulmones, daños en los riñones y la aparición de cálculos renales, confusión, desorientación, nauseas vómitos, de-bilidad, etc.
La 1,25 (OH)2-D3 produce una elevación de la calcemia, trabajando a nivel de osteclastos, au-mentando el número y actividad, y estimulando la totalidad de la superficie de resorción.
La 1,25 (OH)2-D3 sería en principio un metabolito sintetizado ante un estrés hipocalcémico y su pa-pel fisiológico sería, junto con la PTH, el restable-cimiento rápido de la calcemia estimulando la ab-sorción intestinal y actuando directamente sobre el hueso para promover la resorción del tejido óseo, con liberación de calcio y otros minerales al líquido extracelular (LEC). Una vez restablecida
la calcemia cesa la síntesis de 1,25 (OH)2-D3, y comienza la producción de 24,25 (OH)2-D3, faci-litando el paso de calcio del LEC sistémico al LEC óseo, promoviendo la calcificación del hueso, con la ayuda de la calcitonina.
3 En el riñónLa vitamina D facilita la reabsorción de calcio y fosfatos, al favorecer su reabsorción activa en el túbulo proximal. La 1,25 (OH)2-D3 es sinérgi-ca a la PTH con respecto al calcio y antagónica con respecto a los fosfatos. La administración de vitamina D eleva la calcemia, que disminuye la concentración de PTH, y de esta forma se re-duce la acción de esta hormona sobre el riñón con aumento de la calciuria y disminución de la fosfaturia.
En el riñón, la 1,25-(OH)2-D3 inhibe la actividad de la 1a-hidroxilasa, y estimula la actividad de la 24-hidroxilasa, con la consiguiente formación de 24,25-(OH)2-D3.
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La cantidad de vitamina D que cada persona ne-cesita depende de la edad, el sexo y otros facto-res, como el embarazo y el estado de salud. Las personas de más de 50 años necesitan cantidades mayores de vitamina D que personas más jóve-nes.
Un microgramo de colecalciferol (Vitamina D3) equivale a 40 UI de vitamina D. Los requerimien-tos diarios mínimos para un adulto son 400 UI o 10 μg al día. Cuando la piel está expuesta a la luz solar, el 7-deshidrocolesterol se convierte en vitamina D3. Si alrededor de una quinta parte de su cuerpo está expuesto al sol durante una hora aproximadamente, la piel puede generar alrede-dor de 400 unidades internacionales de vitamina D. Desafortunadamente, algunos estudios indican que un gran número de personas simplemente no reciben suficiente luz solar. Estar al sol no sig-nifica necesariamente que la piel de una persona sea capaz de producir el requisito mínimo de 400 UI por día. La mayoría de la gente usa ropa que evita que llegue suficiente luz solar a la piel y el uso de protectores solares también disminuye su producción. Estudios recientes sugieren que al re-ducirse la exposición a la luz solar, agravado con una ingesta insuficiente de Vitamina D, aumenta el riesgo de una serie de enfermedades. Por des-gracia, la exposición al sol conlleva el riesgo de cáncer de piel. Por lo tanto, la manera más fiable de obtener Vitamina D y asegurar una salud óp-tima, es a través de la dieta y los complementos alimenticios.
Un estudio de 2006 encontró que los comple-mentos de vitamina D durante el embarazo po-drían conducir a realzar el pico de mineral óseo en el niño, lo que reduce el riesgo de osteoporo-sis en el futuro.
En 2007, la FDA propuso revisar las cantidades saludables para reducir el riesgo de osteoporosis y aconsejó no limitar la dosis diaria máxima en los productos que contienen calcio y vitamina D a un máximo de un 200% de la CDR. Investigaciones recientes sugieren que aumentar los requerimien-tos diarios de Vitamina D supondría beneficios, no tan solo para la salud ósea, sino también para otras áreas de la salud, incluyendo la reducción en un 30% de las muertes por cáncer, si los requeri-
mientos diarios se elevaran a 1.500 UI. La Escuela de Harvard de Salud Pública considera óptima la ingesta diaria de 1.000 UI para todas las personas mayores de 2 años. (http://www.hsph.harvard.edu/nutritionsource/vitamins.html,accessed1/22/07)
Actualmente el límite superior seguro establecido para la vitamina D es:> 1.000 a 1.500 UI/día para lactantes.> 2.500 a 3.000 UI/día para niños de 1 a 8 años.> 4.000 UI/día para niños de 9 años en adelante, adultos y mujeres embarazadas y lactantes.
Una nueva evaluación de riesgos de la vitamina D3 publicada en enero de 2007 en el American Journal of Clinical Nutrition, hace un llamamiento a aumentar por 5 el nivel máximo tolerable (TUL), hasta 10.000 UI o 250 μg por día. Esta conclusión se deriva de la utilización segura y beneficiosa de estos niveles en numerosos ensayos clínicos.
F Requerimientos de Vitamina D
G Beneficios de la Vitamina D
La vitamina D modula el riesgo de fractura, al au-mentar la densidad del hueso y reducir el riesgo de caídas. Este beneficio es dosis dependiente, tal y como indican los estudios más recientes. La prevención de caídas y fracturas se observa con una suplementación de vitamina D de al me-nos 700-1000 UI al día. Idealmente el rango de 25-hidroxivitamina D en sangre debería ser de 75nmol/l, según establece la Fundación Interna-cional de Osteoporosis (IOF, 2010).
Más del 90% de las fracturas ocurren tras una caída y el índice de caídas aumenta con la edad y se asocia a una baja fuerza muscular. El Estudio NHANES III examinó la relación dosis-respuesta entre el estado de vitamina D y la salud muscular, encontrando que la función muscular era defi-ciente en aquellos individuos con los niveles más bajos de vitamina D (<20 nmol/l).
Varios estudios realizados en adultos sanos mues-tran que ingestas del orden de 4.000-10.000 UI de vitamina D son seguras. Pero para mayor se-
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guridad deben controlarse los niveles séricos de 25-hidroxivitamina. Por encima de 220 nmol/l son indicadores de toxicidad y podrían asociarse a hipercalcemia.
Los niveles séricos deseables de vitamina D para mantener una óptima función musculoesquelética son de 75-100 nmol/l.
La escasez de vitamina D es un factor de ries-go conocido para diversos trastornos graves y se ha comprobado que aumenta la susceptibili-dad individual de sufrir enfermedades autoinmu-nes, como la esclerosis múltiple, diabetes tipo 1 y artritis reumatoide, así como ciertos tipos de cáncer. Aún falta sensibilidad a la hora de tener en cuenta los numeroso beneficios de la vitami-na D, y la mayoría de complementos no tienen niveles suficientes de esta vitamina o van combi-nados con calcio al estar dirigidos a la población menopáusica, cuando no todos los beneficios se centran en esta aplicación.
Además de sus efectos sobre el esqueleto, se ha descrito que la vitamina D presenta acciones so-bre la función inmunitaria (afecciones autoinmu-nitarias), el deterioro anímico y el cáncer. Hasta ahora, sin embargo, se desconocía el mecanismo por el que la vitamina D tenía influencia sobre estas enfermedades, aunque se sospechaba que la genética podía jugar un papel importante en esta asociación.
La vitamina D ejerce influencia directa sobre unos 200 genes del organismo, a través del receptor de vitamina D (VDR), que se une a puntos específi-cos del genoma para influenciar en la expresión genética. Los VDR se han descrito en más de 30 tejidos diferentes, incluyendo el corazón, el intes-tino, el hígado, los riñones, los pulmones y distin-tas células del sistema inmunitario (timo, linfocitos T y B de la médula ósea).
Un grupo de investigadores de la Universidad de Oxford y la London School of Medicine and Den-tistry, en colaboración con la Universidad Simon Fraser, mediante la técnica de ChIP-seq, ha dibu-jado un mapa de los ‘vínculos’ del VDR, una infor-mación que ha servido para identificar a los genes que pueden verse influenciados por la presencia o ausencia de vitamina D en el cuerpo. Así identi-ficaron más de 2.700 ‘vínculos’ del VDR a lo largo de todo el genoma, en su mayoría concentrados cerca de un gran número de genes asociados con la susceptibilidad a desarrollar enfermedades
autoinmunes, como la enfermedad de Crohn, el lupus, la artritis reumatoide y cánceres, como la leucemia linfocítica crónica y el cáncer colorrec-tal.
En concreto, descubrieron que la vitamina D tenía un efecto significativo sobre la actividad de 229 genes entre los que se incluía el IRF8, asociado con la esclerosis múltiple, y el PTPN2, asociado con la enfermedad de Crohn y la diabetes tipo 1.
La interacción de la 1,25-(OH)2D3 con el VDR desencadena la formación de heterodímeros con el receptor RXR de retinoides, que se unen con el ADN para dar lugar a la regulación de la trans-cripción de más de 200 proteínas involucradas no sólo en el metabolismo del calcio, sino también en la proliferación y diferenciación celular y en la función inmunitaria.
El hallazgo de una importante proporción de in-dividuos con deficiencia o insuficiencia de vitami-na D en la población, así como el descubrimiento de la presencia de receptores de esta molécula (VDR) en casi todos los tejidos, ha motivado un mayor interés en este esteroide y sus mecanis-mos de acción.
CáncerDiversos estudios epidemiológicos demuestran que una ingesta elevada de vitamina D, al igual que un aumento de la exposición solar, disminu-yen la incidencia de distintos tipos de cáncer lo-calizados en colon, próstata, páncreas y mamas, ejerciendo una función protectora.
Los estudios experimentales han mostrado los efectos anticancerígenos de la vitamina D, debido a su participación en la regulación de la prolifera-ción, diferenciación y muerte natural de las célu-las normales y las malignas en el cáncer de mama.
Además de la importancia de la falta de esta vi-tamina en la incidencia de algunos tumores, se ha precisado que los estudios actuales van dirigidos a analizar su relación en la progresión de la enfer-medad y la posibilidad de usarla en la curación.
Una investigación publicada por la revista Cancer Epidemiology Biomarkers and Prevention, determi-na las siguientes tendencias concretas: los niveles crecientes de vitamina D se relacionaron direc-tamente con mayor tiempo de supervivencia, mientras que los niveles decrecientes de vitami-na D se vincularon a intervalos menores entre
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diagnóstico y avance del cáncer. Esta relación se mantuvo incluso después de controlar otros factores de pronóstico vinculados al avance de la enfermedad.
El estudio dirigido por el doctor Holick mostró que las personas que reciben a diario la dosis de vitamina D recomendada, 400 UI, tienen un ries-go 43% menor de desarrollar cáncer de páncreas que los que no toman esos complementos. En el hospital que él dirige se han realizado ya estudios en animales en los que se combina la vitamina D con distintas terapias antitumorales. Los estudios de laboratorio han demostrado que dosis eleva-das de vitamina D pueden matar células cancerí-genas, así como que cualquier tipo de cáncer se puede tratar con la terapia combinada.
Sistema inmunitarioEl rol inmunoregulador de la vitamina D es por su acción a nivel de la inmunidad innata y la ad-quirida. Los linfocitos B, T, macrófagos y células dendríticas tienen la capacidad para sintetizarla y además expresan el receptor de vitamina D (VDR). Esto otorga a la vitamina D una actividad autocrina y paracrina en la regulación inmunoló-gica.
A nivel de inmunidad innata cumple un rol anti-microbiano, mediada por la expresión de cateli-cidina y del TLR -2. Una observación clínica que demuestra esta asociación, es la mayor suscepti-bilidad de desarrollar tuberculosis en la población Afroamericana con fototipos más oscuros. Ellos tienen bajos niveles séricos de vitamina D asocia-do a una menor producción de catelicidina, que sintetizada por los macrófagos puede destruir a este microorganismo, lo que contribuye a su pre-disposición a la tuberculosis.
Se especula además, que la estacionalidad de la gripe y de la tuberculosis podría relacionarse con la reducción de la radiación solar. En estudios epi-demiológicos se describió que la gripe ocurre después del solsticio de invierno, en el período del año en el cual los niveles de 25-OH-D3 son menores. Por otra parte, la concentración de vi-tamina D podría modificar el riesgo de padecer infecciones de la vía aérea, como las neumonías. Aunque se ha atribuido esta asociación a que la deficiencia de vitamina D disminuye la fuerza del diafragma y de los músculos intercostales, se con-sidera que la disfunción inmunitaria representa otra variable de importancia.
A nivel de la inmunidad adquirida, el receptor de vitamina D (VDR) está presente en linfocitos B, T y células dendríticas. Su activación induce una respuesta inmune de tipo tolerogénica, aumen-tando los linfocitos T reguladores e inhibiendo la respuesta Th12.
Estudios recientes han demostrado que pacientes con lupus eritematoso cutáneo y también lupus eritematoso sistémico presentan bajos niveles de vitamina D plasmática. La necesidad de fotopro-tección es básica en estos pacientes. De esta for-ma, la suplementación con vitamina D en dosis de 400 a 1000 UI al día, tendría un rol terapéutico en pacientes con lupus eritematoso.
Un déficit de vitamina D puede acelerar el pro-ceso de artritis reumatoidea, así como impedir el metabolismo de la glucosa reduciendo la secre-ción de insulina lo cual aumentaría el riesgo de padecer diabetes mellitus.
Estado anímicoUn estudio publicado en el Journal of Clinical En-docrinology and Metabolism en 2010, analizó la po-sible relación entre los bajos niveles de vitamina D y la depresión en personas mayores. El equipo del doctor Luigi Ferrucci, del Instituto Nacional de Envejecimiento, estudió a 531 mujeres y a 423 hombres mayores de 65 años que participaban en una investigación de seis años sobre los fac-tores asociados con la pérdida de la movilidad durante el envejecimiento. Al inicio del estudio, el 42% de las mujeres y el 18% de los hombres tenían depresión, mientras que tres cuartos de las mujeres y la mitad de los hombres tenían menos de 50 nanomoles por litro de vitamina D en san-gre, lo que se considera insuficiente.
Las mujeres con insuficiencia sufrieron un mayor deterioro anímico a los tres y seis años de estudio. Un test estandarizado reveló un mayor aumento de los síntomas depresivos en comparación con las mujeres con niveles adecuados de vitamina D en el mismo período del estudio.
Las mujeres con bajos niveles de vitamina D y sin depresión al inicio del estudio eran dos veces más propensas a desarrollar depresión en los seis años siguientes que aquellas con niveles suficien-tes del nutriente. Si bien lo mismo se observó en los hombres, la asociación no fue lo suficiente-mente sólida y, en algunos casos, podría haberse atribuido al azar.
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> Vitamina K2 o menaquinona es normalmente producida por las bacterias intestinales y absorbi-das en el tubo digestivo. Su absorción en sangre es mejor que la K1. La podemos encontrar en las vísceras como corazón, hígado, riñones, huevos y en productos fermentados como el Natto (soja fermentada).
El estudio no prueba que los bajos niveles de vitamina D causen depresión, pero los autores señalaron que las personas con una baja propor-ción del nutriente tendrían otras características que las predispondría a desarrollar ese trastorno. Concluyeron que prevenir la deficiencia de vita-mina D en las personas mayores podría ser una estrategia en el futuro para evitar la aparición de la depresión en esa población y así contrarrestar las consecuencias negativas en la salud, al igual que la normalización de los niveles de vitamina D debería ser parte de los tratamientos antide-presivos.
A Fuentes de vitamina K
requeridas en los procesos de coagulación de la sangre.
Se conocen 3 formas:
> Vitamina K1, filoquinona o fitonadiona es la mayor for-ma dietética de la vitamina. Está presente en verduras de hoja verde oscura (espinaca, col rizada, bró-coli, col de Bruselas, lechuga), aguacate, germen de trigo, alimentos orgánicos, cereales, algunas frutas como el kiwi y bananas, carnes, leche de vaca, huevos, productos de soja y algunos aceites vegetales como la soja, algodón y oliva.
En 1929, un científico Danés llamado Henrik Dam investigó el rol del colesterol, alimentando pollos con una dieta deficiente de colesterol. Después de varias semanas los animales desarrollaron he-morragias y empezaron a morir. Estos defectos no pudieron ser resueltos adicionando coleste-rol purificado a la dieta. Al parecer, junto con el colesterol, un segundo componente había sido extraído del alimento. La nueva vitamina recibió el nombre de Vitamina K debido a que el des-cubrimiento inicial fue reportado en una Revista Alemana en la cual fue designada como vitami-na de la coagulación (koagulation, en danés). Esto le supuso, junto con su colega Edward Adelbert Doisy, el premio Nobel de Medicina en 1943, por sus trabajos sobre la Vitamina K. Fórmula de la Vitamina K2
Fórmula de la Vitamina K1
Vitamina K
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La vitamina K, también conocida como fitome-nadiona, es un grupo derivado de 2-metil-nafto-quinonas. Son vitaminas lipofílicas, principalmente
> Vitamina K3 o menadiona corresponde a la for-ma sintética.
Fórmula de la Vitamina K3
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Todos los miembros del grupo de la vitamina K comparten un anillo metilado de naftoquinona en su estructura y se distinguen gracias a variaciones en la cadena lateral alifática unida en la tercera posición.
La fi loquinona invariablemente contiene en su cadena lateral 4 residuos isoprenoides, uno de los cuales es insaturado. Las menaquinonas tie-nen una cadena lateral compuesta de un número variable de residuos isoprenoides insaturados, generalmente designados como MK-n, donde n especifi ca el número de isoprenoides.
Es generalmente aceptado que la naftoquinona es el grupo funcional, así que el mecanismo de ac-ción es similar para todas las formas de la vitamina K. Pero podemos esperar diferencias sustanciales con respecto a la absorción intestinal, transporte, distribución a los tejidos y biodisponibilidad.
Esta diferencia se explica por los hallazgos encon-trados en otros estudios como el que revela que las células vasculares, las que forman el endote-lio, que es la pared interna de las arterias, captan preferentemente la vitamina K2 en comparación con la K1. Esto explica el efecto protector vascular de la K2. Al investigar además qué efecto tiene la vitamina K2 en esas células de músculo liso de la pared interna de las arterias, se descubrió que estas paredes se forman libres de nódulos en presencia de la vitamina K2, mientras que por el contrario cuando no hay la vitamina si que apare-cen nódulos que hacen relieve hacia el interior del vaso sanguíneo y que contribuyen a bloquear el paso de la sangre, aún más en la arteriosclerosis.
El Dr. Leon Schurgers y el Dr. Cees Vermeer de la Universidad de Maastricht en Holanda estu-diaron a 4.800 hombres y mujeres holandeses mayores para determinar si la vitamina K2 podría ayudar a prevenir los depósitos de calcio en las arterias. Concluyeron que las personas con la más alta ingesta de K2 (principalmente proceden-te del consumo de quesos holandeses Gouda y Edam bajos en grasa) demostraron la menor tasa de calcifi cación de la aorta, en comparación con las personas con un bajo consumo de vitamina K2. Cuanto mayor fue la ingesta de estos quesos más baja es la mortalidad por enfermedad car-diovascular.
De la vitamina K2 destacan a su vez dos formas:
MK-7: Posee la ventaja de mantenerse activa en la sangre durante más tiempo después de ser inge-rida. Es producida por fermentación bacteriana, siendo la forma de vitamina K que se encuentra en la soja fermentada japonesa Natto.
B Rol de la Vitamina K2
En cuanto a la protección contra la patología car-diovascular existe una gran diferencia entre las dos formas naturales de vitamina K.
Un estudio comparó el efecto de ambas, K1 y K2, en dos grupos de ratas tratadas con medicación anticoagulante (warfarina), que inhibe la función de la vitamina K en el cuerpo y que por tanto produce calcifi cación de las arterias en las ratas a las que se les suministra, como sucede en el caso de las personas que toman anticoagulantes, que presentan el doble de riesgo de sufrir depósitos de calcio que los que no toman anticoagulantes, y también sufren más fracturas por osteoporosis.
En el grupo de ratas tratado con anticoagulante y vitamina K1 el 100% de las ratas desarrollaró calcifi cación de la aorta y las carótidas. Lo que quiere decir que administrarles vitamina K1 no las protegió contra los efectos del medicamento. Sin embargo del otro grupo de ratas que también fue tratado con el mismo anticoagulante pero que tomaron la vitamina K2, ninguna desarrolló calcifi caciones en las arterias.
Fórmula de la menaquinona-7
MK-4: Se absorbe muy rápidamente pero en contrapartida sólo se mantiene activa en sangre durante unas pocas horas. Hay estudios que de-muestran sus efectos anti-arterioscleróticos, anti-tumorales en algunas células cancerígenas y como activadora de la formación de hueso.
La MK-4 es la única forma de la vitamina K2 que se ha demostrado que se produce en los tejidos
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D Función fi siológica de la Vitamina K
Personas susceptibles de padecer una defi ciencia de Vitamina K:> Aquellas que toman ciertos medicamentos como anticoagulantes (coumadin), anticonvul-sivos, algunos antibióticos y ácido acetilsalicílico (aspirina). > Aquellas que tienen alteraciones en la absor-ción de grasas debido a obstrucción biliar, pan-creatitis crónica, enfermedades hepáticas, colitis ulcerosa, fi brosis quística, síndrome del intestino corto, malabsorción intestinal, enfermedad celía-ca.
Como la vitamina K es producida por las bacteria del colon es difícil que se produzca una carencia nutricional, siempre y cuando exista una correcta fl ora intestinal, que no siempre es el caso.
El défi cit de vitamina K puede ocasionar: riesgo de hemorragias, formación de calcifi caciones en distintos tejidos y severa malformación del desa-rrollo óseo.
Una coagulación sanguínea pobre o defi ciente puede provocar sangrado espontáneo o prolon-gar el tiempo de hemorragia.
Los síntomas incluyen: > sangrado en nariz (epistaxis) > sangrado en encías (gingivorragia) > sangrado en la orina (hematuria) > sangrado en las heces (melena) > menstruación abundante (menorragia) > moretones (equimosis) ante mínimos trauma-tismos
C Défi cit de Vitamina K
humanos. Los estudios han demostrado que la MK-4 es la principal vitamina K2 en los tejidos ex-trahepáticos incluyendo el corazón, el cerebro y los huesos más importantes.
La biodisponibilidad en tejidos de la MK-4 ha sido comparada con la MK-7 en modelos animales. Se alimentó a los animales a igual número de moles de MK-4 y MK-7, se observo que la MK-7 tenían niveles más altos en suero en comparación con la MK-4. Sin embargo, en los huesos, la MK-4 era por lo menos 4 veces más alta que la MK-7. Y lo más interesante, cuando los animales fueron alimentados con MK-7, los niveles de MK-4 en el hueso también aumentaron, lo que sugiere que la MK-7 hay que convertirla a MK-4 en el tejido para que sea funcional. La investigación también demostró que la MK-4 tiene mayor biodisponibili-dad en los tejidos del corazón que la MK-7.
Fórmula de la menaquinona-4
Las distintas formas de vitamina K son absorbidas en las diferentes secciones del intestino. La vita-mina K1 por ejemplo se absorbe a nivel del íleon, que es la parte más distal del intestino delgado. Mientras que la K2 parece ser absorbida en el co-lon. El que se absorba bien cualquiera de las dos, depende del buen funcionamiento del proceso de digestión y se ve favorecida con la presencia de grasa.
La defi ciencia de la vitamina K puede ocurrir por alteraciones en la absorción intestinal y lesiones en el tracto gastrointestinal, como podría ocurrir en la obstrucción del conducto biliar, ingesta te-rapéutica o accidental de antagonistas de la vita-mina K, problemas en la absorción de las grasas o un consumo excesivo de fi bra insoluble.
La vitamina K se descubrió en 1929 pero hasta hace una década sólo conocíamos de ella su fun-ción relacionada con la coagulación de la sangre. Es a fi nales de los noventa cuando hemos empe-zado a conocer su importancia en muchos otros mecanismos de acción. Desde entonces son mu-chos los trabajos científi cos que la relacionan cada vez más con procesos de antienvejecimiento.
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Entre todas sus acciones destaca la influencia so-bre la salud ósea y vascular, el crecimiento, migra-ción, proliferación y apoptosis celular, la inhibición de señales inflamatorias y la regulación inmune.
La vitamina K está involucrada en la carboxilación de ciertos residuos glutámicos de proteínas que forman residuos gamma-carboxiglutamatos (resi-duos Gla). Esto implica añadir un grupo carboxilo a una molécula, y es por esta transformación en su configuración, que cambia su función en el or-ganismo.
Estos residuos modificados se sitúan dentro de los dominios específicos de la proteína llamados los dominios de Gla. Los residuos Gla usualmen-te están implicados en la unión del calcio y son esenciales para la actividad biológica de todas las proteínas conocidas como proteínas Gla .
Hasta el momento 14 proteínas humanas con dominio Gla han sido descubiertas y juegan un papel clave en la regulación de tres procesos fi-siológicos:
1 Coagulación de la sangre: (protrombina (factor II), Factores VII, IX, X, proteína C, proteína S y proteína Z). La vitamina K se encarga de carboxi-lar algunas de las proteínas implicadas en la casca-da de la coagulación, consiguiendo que la sangre coagule normalmente.
2 Metabolismo óseo: osteocalcina, también lla-mada proteína-Gla ósea (BGP), carboxilada por la vitamina K, es la encargada de sintetizar os-teoblastos para mantener una correcta densidad ósea.
3 Depósitos de calcio: la presencia de vitamina K hace posible la carboxilación de diferentes pro-teínas específicas del organismo, evitando que el calcio se deposite en las arterias y otros tejidos. En el caso de las arterias, carboxila a una proteína llamada proteína Gla de la matriz vascular (MGP). Esta proteína es la que inhibe la calcificación en las arteria, pero para poder ejecutar esta función necesita estar carboxilada y para eso se necesita la presencia de suficiente vitamina K.
Como resultado de un déficit de vitamina K, los residuos Gla no se forman o se forman incom-pletamente y por lo tanto las proteínas Gla son inactivas. Debido a la ausencia de control de los tres procesos antes mencionados, se puede ocasionar: riesgo de hemorragia interna masiva y descontrolada, malformación del desarrollo óseo o deposición de sales de calcio insoluble en las paredes de los vasos arteriales, cartílagos válvulas y otros tejidos. La deposición de calcio en tejidos blandos, incluyendo paredes arteriales, es muy común, especialmente en aquellos que sufren ar-teriosclerosis, esto sugiere que la deficiencia de vitamina K es más común de lo que previamente se pensaba.
El descubrimiento más interesante desde el pun-to de vista clínico, en relación con la salud vascu-lar, es que no sólo protege contra la calcificación de las arterias sino que si mantenemos altos los niveles de vitamina K en sangre, de manera pro-longada, también se puede revertir el proceso. Es decir hacer disminuir la calcificación que ya existe.
En el proceso de aparición de la arteriosclerosis, en etapas avanzadas, el depósito de calcio en las paredes de la arteria hace que ésta se vuelva rí-gida dificultando aún más el paso de la sangre. Es por eso que podemos llegar a ver la silueta de las arterias en una radiografía, porque se vuelven blancas como el hueso por el calcio que se depo-sita en ellas.
Con la edad se ha visto como aumentan los de-pósitos de calcio en tejidos blandos donde no de-bería acumularse, no sólo en las arterias, también en glándulas, tendones o válvulas cardiacas.
Curiosamente, si disminuimos la ingesta de calcio, las calcificaciones patológicas en los tejidos blan-dos aumentan. Ésto sucede porque en estados de hipocalcemia, el cuerpo obtiene el calcio de los huesos, disminuyendo así la cantidad de calcio en los mismos. Como consecuencia, aumenta la cantidad circulante de calcio libre y se incrementa el riesgo de que este mineral se deposite en otros tejidos.
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Este equilibrio entre el calcio unido a los huesos y el calcio libre es el que regula la vitamina K. Por eso, también es tan importante la vitamina K en la osteoporosis. Un déficit de vitamina K hace que desarrollemos osteoporosis y calcificación de las arterias. El efecto que tiene la vitamina K es man-tener el calcio en los huesos y así impedir que se acumule en las arterias y otros tejidos. La vitami-na K2, por su parte, se cree que es fundamental para la unión óptima de calcio a la matriz ósea. Esta vitamina nos protege de la osteoporosis a través de dos mecanismos de acción: por un lado protege del exceso de actividad de las células que destruyen hueso, los osteoclastos, porque dismi-nuye la cantidad de sustancias proinflamatorias que los activan; y por otro lado, activa a las célu-las que generan hueso, los osteoblastos, porque carboxila la proteína que generan estas células, la osteocalcina.
Esta es la razón por la que tomar calcio y vitamina D cuando se sufre de osteoporosis sirve de poco si existe una carencia de vitamina K.
La ingesta diaria recomendada para la vitamina K tradicionalmente se ha fijado en cantidades que mantienen una buena función de la coagulación de la sangre. Recientemente, sin embargo, los in-vestigadores han encontrado que la vitamina K tiene un papel importante también en el metabo-lismo de los huesos, la mineralización y otros pro-cesos de regulación del calcio. La cantidad diaria recomendada en Europa se sitúa en torno a los 75 μg/día y en Estados Unidos en 90-120 μg/día. Algunos expertos consideran que estas cantida-des no son suficientemente altas para asegurar una óptima gama-carboxilación de las proteínas VKD (Proteínas Vitamina-K dependientes), como la osteocalcina.
No se han encontrado efectos adversos asocia-dos a una dosis excesiva de vitamina K1 (filoqui-nona) o menaquinona (vitamina K2), por ello el Instituto de Medicina de Estados Unidos (IOM) no ha establecido los niveles de ingesta máxima tolerables. No ocurre lo mismo con la menadiona (vitamina K3) y sus derivados. Esta forma sintética de vitamina K puede interferir con la función del
E Requerimientos de Vitamina K
glutation, un antioxidante que protege a las cé-lulas de los radicales libres, lo cual genera daño celular.
Altas cantidades de vitamina K no harán que la sangre esté sobrecoagulada. Las proteínas de la coagulación sólo tienen un número determinado de espacios para la vitamina K. Una vez que los espacios se llenan, la vitamina K no pueden afec-tar a las proteínas de la coagulación. Los procesos son autolimitados.
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