K ist nicht gleich K

Die Funktion von Vitamin K

Die Gruppe der K-Vitamine ist für die Funktion von bestimmten Enzymen unerlässlich, die als Katalysator wiederum einzelne Reaktionen im Körper beeinflussen. Was soll uns dies sagen? Vitamin K hat unter anderem eine wichtige Funktion bei der Blutgerinnung, der Regulation des Knochengewebes und zellulärer Wachstumsprozesse sowie beim Erhalt der Gefäßintegrität. Zwei Bereiche sind von besonderer Bedeutung: Erstens, der Einfluss auf die Gerinnung des Blutes (…die Bezeichnung Vitamin K leitet sich vom ersten Buchstaben des Wortes Koagulation ab – Koagulation steht für Blutgerinnung) und zweitens der Einfluss auf die Aktivierung von speziellem Knochen-Eiweiß. Der essentielle Effekt auf die Blutgerinnung ist schon länger bekannt. Die Bedeutung von Vitamin K als Baustein der Knochensubstanz mit einer regulierenden Wirkung auf das Zellwachstum im Knochen ist weniger geläufig. Und die Rolle in der Therapie einer Osteoporose ist bislang eher stiefmütterlich. Vor allem in Deutschland. Dabei gibt es vielversprechende Aussagen zur Wirksamkeit.

Seit einigen Jahren verdichten sich die Vermutungen, dass Vitamin K, vor allem K2, eine wichtige Rolle spielt für die Knochen, den Knochenumbau, vor allem bei Osteoporose und lockeren Zähnen, sowie für die Gesundheit des Herz-Kreislaufsystems (Arteriosklerose). Vitamin K unterstützt dabei die Regulierung, den aktiven Transport und die Verteilung von Calcium im Körper. Dass Knochen Calcium brauchen, ist altbekannt – vor allem unter denjenigen, die sich mit Osteoporose befassen. Ein Problem war immer: wie das Calcium möglichst gut an den Knochen bringen? Denn ein Zuviel an Calcium kann sich eben schnell an den Blutgefäßen niederschlagen und eine Arteriosklerose begünstigen. Und hier, bei der Regulierung und Verteilung von Calcium, scheint diesem Vitamin eine Schlüsselrolle zuzukommen.

Vitamin K in verschiedenen Formen

Der Begriff Vitamin K beschreibt eine ganze Gruppe von Substanzen, die über eine chemische Verwandtschaft verbunden sind. Von praktischer Bedeutung für den menschlichen Stoffwechsel sind nur Vitamin K1 und K2. Dabei sollten die grundsätzlichen Wirkweisen der beiden wichtigsten Vitamin-K-Derivate unterschieden werden.

Vitamin K1 (Phyllochinon)

Vitamin K1 hat seine Quelle in der Ernährung und ist hauptsächlich in Obst und Gemüse zu finden. Phyllochinon oder K1 hat im menschlichen Organismus eine gewichtige Bedeutung bei der lebenswichtigen Blutgerinnung. Natürlich kommt es vor allem in Grünpflanzen vor, als Teil der Photosynthese in Pflanzen (Photosynthese beschreibt einen Prozess zur Erzeugung von wertvollen Molekülen aus energieärmeren Stoffen mit Hilfe von Licht) und zum Teil in Früchten. Vitamin K1 findet sich in dunkelgrünem Gemüse wie Spinat und Brokkoli oder in Avocado, Leber, Sojaöl.

Pflanzen synthetisieren Phylloquinon oder K1. Grundsätzlich kann man K1 immer in Verbindung mit dem ‘grünen’ Teil von Pflanzen bringen. Unsere westliche Ernährung enthält vor allem Vitamin K1 (ca. 80-90 % unserer gesamten Vitamin-K-Aufnahme).

Vitamin K2 (Menachinon)

Vitamin K2 findet sich in geringer Menge vornehmlich in tierischen Produkten, wie Fleisch, Eier, Milch und Butter. Menachinon oder K2 wird im gesunden Körper teilweise durch die Bakterien der Darmflora gebildet. Weiter kommt Vitamin K2 auch in fermentierten Lebensmitteln vor, d.h. gereifte Käse, Sauerkraut oder fermentierten Sojabohnen (» Natto).

Im Gegensatz zu K1 wird K2 also von Bakterien und nicht von Pflanzen synthetisiert, diese Formen von Vitamin K sind die sogenannten Menachinone oder Menaquinone. Abgekürzt MK-n, wobei n für die Anzahl von mehreren Kohlenstoff-Einheiten steht. (siehe auch unten: MK-7)

Vitamin K2 arbeitet, wie man seit wenigen Jahren weiß, als sogenannter Co-Faktor bei der Aktivierung entscheidender Proteine (Eiweißverbindungen) wie Osteocalcin und MGP (Matrix-Gla-Protein). K2 ist damit maßgeblich für den Calcium-Stoffwechsel verantwortlich und hält dieses für den Knochen so wichtige Mineral in Balance. Mit anderen Worten: Vitamin K2 trägt dazu bei, dass Calcium in die Knochen und nicht in die Gefäßwände der Arterien gelangt (daher auch der positive Effekt auf das Herz-Kreislaufsystem). Dies geschieht durch die sogenannte Carboxylierung – der Verbindung von Calcium und Proteinen. Erst durch diesen regulierenden Prozess wird Osteocalcin und MGP (Matrix-Gla-Protein) in einen aktiven Zustand versetzt, so dass sie ihren von der Natur vorgesehenen Aufgaben besser nachkommen können.

Es gibt mehrere Formen des Vitamin K2, u.a. MK-4 und MK-7 Form. Menachinon-7 (MK-7) ist eine wirkungsvolle natürliche und sehr gut resorbierbare Form von meist durch Fermentation hergestelltem Vitamin K2. Entscheidend ist dabei auch die sogenannte Bioverfügbarkeit – wie gut also kann der Körper die zugeführten Substanzen aufnehmen.

Unterschiede zwischen K1 Phyllochinon und K2 Menachinon

• Vitamin K2 hemmt die Kalkablagerung in den Arterien wirksamer als K1, ist vorteilhaft für den Cholesterinspiegel, besitzt eine gewisse Antitumor-Aktivität.
• K2 ist ein um den Faktor 15 stärkeres Antioxidans verglichen mit K1.
• Untersuchungen haben gezeigt, dass Vitamin K2 für die Gesundheit von Knochen, Knorpeln und Blutgefäßen wichtiger ist als Vitamin K1. Auch weil es sich nach der Aufnahme besser im Körper und im Gewebe verteilt und auch weil es nicht so schnell ausgeschieden wird.
• K2 wird aus der Nahrung optimaler aufgenommen verglichen mit K1, die Aufnahme von MK-7 ist bis zu 10x besser als die Aufnahme von Vitamin K1 aus pflanzlichen Lebensmitteln.

Vitamin K und Vitamin D – bei Osteoporose

In Japan zählt Vitamin K zu den meistverordneten Präparaten bei Osteoporose. Dieser Satz ist ein Grund, warum wir hier das Thema Vitamin K mit Blick auf die Osteoporose beleuchten. Dem gegenüber wird in Deutschland die Gabe von Vitamin K relativ stiefmütterlich behandelt.

Es gibt in der wissenschaftlichen Literatur eine Reihe von Studien, die eine Kombination von Vitamin D und Vitamin K nahelegen. Es scheint eine Abhängigkeit der beiden Vitamine bezüglich der Unterstützung des Knochenaufbaus zu bestehen. Hohe Dosierungen von Vitamin D können sogar ein erhöhtes (!) Osteoporose-Risiko aufweisen, wenn sie von einem gleichzeitigen » Vitamin-K-Mangel begleitet werden. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) hat ein positives Gutachten erstellt, welches Vitamin K hinsichtlich des Erhalts der Gesundheit von Knochen unterstreicht (*22,23). Warum sich in keiner (deutschen) Osteoporose-Leitlinie ein Hinweis auf Vitamin K findet, ist unklar…

Es gibt zwar eine Meta-Analyse von randomisierten Studien – mit Daten aus Japan – die zeigen konnte, dass die hochdosierte Vitamin-K2-Gabe die Frakturrate signifikant senkt. Wie gesagt, aus Japan. Und hier sollte man genau hinsehen, bei der Übertragung der Daten auf Europa. Es ist nicht alles übertragbar…

 

 

Weitere Quellen, Texte und Studien zu Vitamin K :

*1) Plaza, Lamson et al. Vitamin K2 in Bone Metabolism and Osteoporosis. Altern Med Rev 2005;10(1):24-35 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15771560

*2) Vitamin K zur Therapie von Osteoporose. http://dgk.de/gesundheit/mikronaehrstoffe/lexikon/vitamine/vitamin-k-phyllochinon/praevention.html

*3) Shiraki et al. Vitamin K2 (menatetrenone) effectively prevents fractures and sustains lumbar bone mineral density in osteoporosis. J Bone Miner Res. 2000 Mar.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10750566

*8) Bolland et al. – Calcium supplements with or without vitamin D, BMJ (formerly the British Medical Journal), 2011 http://www.bmj.com/content/342/bmj.d2040

*9) Bolland et al. – Effect of calcium supplements on risk of myocardial, BMJ (formerly the British Medical Journal), 2010 http://www.bmj.com/content/341/bmj.c3691

*10) Reid et al. – Cardiovascular Effects of Calcium Supplements, Nutrients 2013

*11) Kaneki et al. – Japanese fermented soybean food as the major determinant of the large geographic difference in circulating levels of vitamin K2: possible implications for hip-fracture risk. Nutrition. 2001 Apr

*12) Ikeda et al. – Intake of Fermented Soybeans, (JPOS Study). J Nutrition 2005 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16614424

*13) Geleijnse et al. – (Rotterdam Studie) Dietary Intake of Menaquinone, J Nutrition 2004

*14) Nimptsch et al. – Dietary vitamin K intake in relation to cancer incidence and mortality. Am. J. Clin. Nutr. 2010

*15) Genuis, Bouchard et al. – Combination of Micronutrients for Bone, J Environmental 2012

*16) Kaneki M, Hosoi T, Ouchi Y et al. Pleiotropic actions of vitamin K: protector of bone health and beyond? Nutrition. 2006;22(7-8):845-52.

*17) Vermeer C, Shearer MJ, Zittermann A et al. Beyond deficiency: potential benefits of increased intakes of vitamin K for bone and vascular health. Eur J Nutr. 2004;43(6):325-35

*18) Shea MK, Booth SL. Role of vitamin K in the regulation of calcification. International Congress Series 2007;1297:165-178. Katsuyama H, Ideguchi S, Fukunaga M et al.

*19) Promotion of bone formation by fermented soybean (Natto) intake in premenopausal women. J Nutr Sci Vitaminol (Tokyo). 2004;50(2):114-20.

*20) Braam LA, Knapen MH, Geusens P et al. Vitamin K1 supplementation retards bone loss in postmenopausal women between 50 and 60 years of age. Calcif Tissue Int. 2003;73:21-26

*21) Knapen MH, Schurgers LJ, Vermeer C. Vitamin K2 supplementation improves hip bone geometry and bone strength indices in postmenopausal women. Osteoporos Int. 2007;18(7):963-72.

*22) EFSA Journal 2009; 7 (9): 1228. Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to vitamin K and maintenance of bone doi:10.2903/j.efsa.2009.1228

*23) K. Biesalski, J. Köhrle, K. Schümann: Vitamine, Spurenelemente und Mineralstoffe: Prävention und Therapie mit Mikronährstoffen. 2. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2002, ISBN 3-13-129371-3.

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Effects of vitamin K2 on osteoporosis. Iwamoto J1, Takeda T, Sato Y. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15320745

Vitamin K2 Therapy for Postmenopausal Osteoporosis. Jun Iwamoto https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4042573/

Vitamins K1 and K2: The Emerging Group of Vitamins Required for Human Health. Gerry Kurt Schwalfenberg  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5494092/

Proper Calcium Use: Vitamin K2 as a Promoter of Bone and Cardiovascular Health. Katarzyna Maresz https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4566462/

Vitamin K Supplementation in Postmenopausal Women with Osteopenia (ECKO Trial): A Randomized Controlled Trial. Angela M Cheung, Lianne Tile, Yuna Lee, George Tomlinson et al. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2566998/

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Vitamin K für starke Knochen, Pharmazeutische Ztg. https://www.pharmazeutische-zeitung.de/index.php?id=5403

Vitamin K vielseitiger als bisher gedacht. Stiftung Orthoknowledge http://www.orthoknowledge.eu/vitamin-k-vielseitiger-als-bisher-gedacht/

Vitamin K. Definition, Synthese, Resorption, Transport und Verteilung. DocMedicus http://www.vitalstoff-lexikon.de/Vitamine-A-C-D-E-K/Vitamin-K/

Vitamin K. netdoktor. Dr. med. Lisa Demel. https://www.netdoktor.at/laborwerte/vitamin-k-8522