K-vitamiini vahvistaa luustoa

Julkaistu Suomen Apteekkarilehdessä 11/1995.

Luukato eli osteoporoosi yleistyy sitä mukaan kun väestö vanhenee. Luustosta on löydetty K-vitamiinista riippuvaisia verkostoproteiineja, joihin kalkki kiinnittyy. K-vitamiinia tutkitaankin nyt vilkkaasti luukadon ehkäisyn kannalta. K2-vitamiinilla on ilmeisesti tärkeä osuus luumassan kasvussa, luun tiheyden lisäämisessä, osteoporoosin ehkäisyssä sekä luunmurtumien paranemisessa. Lisäksi K2-vitamiini ehkäisee valtimoiden kalkkiutumista.

Tanskalainen Henrik Dam löysi K-vitamiinin 1935, ja hänelle myönnettiin siitä Nobelin palkinto. Lähes 50 vuoden ajan K-vitamiinilla katsottiin olevan merkitystä vain veren hyytymisessä. K-vitamiinitutkimus lähti uudelleen käyntiin 1980-luvun lopulla, jolloin Kalifornian yliopistossa löydettiin luustosta K-vitamiinista riippuvaisia proteiineja, jotka osallistuvat luustossa kalsiumin aineenvaihduntaan.

Nämä proteiinit muodostavat luissa sen verkon, johon kalkki-ionit kiinnittyvät. K-vitamiini karboksyloi näiden proteiinien glutamaattijäännöksen gammakarboksiglutamaatiksi, joka toimii kalkin reseptorina (ks Paakkari 2016).

Luuston verkostoproteiinit

Nyt tunnetaan kaksi verkostoproteiinia, luun Gla-proteiini eli osteokalsiini (kuva 1) ja matrix Gla proteiini (kuva 2), jotka molemmat karboksyloituvat K-vitamiinin avulla. Lisäksi luissa on K-vitamiinista riippuvaista S-proteiinia, joka osallistuu myös veren hyytymiseen. Toistaiseksi tutkimus on keskittynyt lähinnä osteokalsiiniin.

Osteokalsiini on pieni 47-50 aminohapon proteiini, jota on luustossa noin kaksi prosenttia kaikesta luuston valkuaisesta ja noin 15% ei-kollageenivalkuaisesta.

Osteokalsiinin rakenteessa on kolme toisiaan lähellä olevaa glutamiinihappoa. Karboksyloituneet glutamiinijäännökset sitovat itseensä kalsium-ioneja ja kiinnittyvät tiukasti luumassan hydroksyapatiittiin (kuva 3). Kalkin kiinnittyminen ja kristallisoituminen luuhun riippuu karboksylaation asteesta, joka puolestaan on kiinni K-vitamiinin määrästä luussa.

Saantisuosituksen uudelleenarviointia

Tähän asti K-vitamiinin saantisuositus on ollut yksi (1) mikrogramma painokiloa kohti, mikä riittää veren hyytymiseen. K-vitamiinin tarvetta ja mahdollista puutetta pitäisi arvioida uuden kriteerin avulla luuston kannalta. Saanti olisi riittävää vasta silloin, kun se varmistaa kaikkien elimistössä olevien K-vitamiinista riippuvaisten proteiinien täyden karboksylaation. Tämä vaatimus merkitsisi nykyistä suurempaa K-vitamiinin tarvetta, varsinkin ikääntyvillä naisilla.

Luuston kannalta K-vitamiinin puute on verrattain yleistä naisten keskuudessa. Osteoporoottisilla naisilla on todettu jopa 35 % normaalia vähemmän K-vitamiinia veressään. Samoin luunmurtumapotilailla on K-vitamiinin vajausta. Vajaus korreloi murtumariskiin, joka kasvaa jopa 6-kertaiseksi. Puute näyttää liittyvän naisten ikääntymiseen. On myös mahdollista, että vanhemmiten proteiinit karboksyloituvat huonommin kuin nuorena, vaikka K-vitamiinia olisikin läsnä luustossa. Luusto saattaa olla maksaakin tärkeämpi K-vitamiinin varasto.

K-vitamiinin puutteessa seerumin osteokalsiinin määrä laskee. Samalla osteokalsiinia sekä kalkkia erittyy normaalia enemmän pois luustosta virtsaan. K-vitamiinilisä sitä vastoin vähentää kalkin erittymistä 18-50 prosenttia. Näyttää siis siltä, että K-vitamiini voisi myös auttaa luustoa säilyttämään kalkkia.

Antikoagulanttihoito ja K-vitamiini

K-vitamiini imeytyy hyvin myös suun kautta. Ravitsemuksellisesta lisäannoksesta (70 mikrogrammaa/vrk) ei aiheudu häiriöitä veren hyytymisessä. Antikoagulantit estävät K-vitamiinin vaikutusta paitsi hyytymisessä myös luustossa: osteokalsiinin karboksyloituminen estyy lähes täysin eikä se kykene sitoutumaan luun hydroksyapatiittiin. Antikoagulanttihoidon vaikutusta osteoporoosin riskiin ei vielä tutkittu.

Verenohennushoidossa olevien, K-vitamiinivalmisteita nauttivien potilaiden on hyvä neuvotella lääkärinsä kanssa hoidon yhteensopivuudesta ja mahdollisesta antikoagulantin annostelusta aivan kuten kesän kynnyksellä muutoinkin tehdään, kun K-vitamiinin saanti ruuasta lisääntyy.

Kerä-, lehti- ja kukkakaali, salaatit, porkkana, tomaatti ja viljatuotteet sisältävät K-vitamiinia. Liha-, kala- ja maitotaloustuotteissa sitä vastoin ei ole merkittäviä määriä.

K-vitamiini on uusin lenkki luustolle välttämättömien ravintoaineiden joukossa, joita ennestään tunnetaan jo kymmenkunta. Hollantilaistutkimuksen mukaan K- ja D-vitamiinit toimivat yhdessä synergisesti tehokkaammin kuin kumpikaan yksin (van Ballegooijen ja Beulens 2017).

PS. Tämän katsauksen laatimisen jälkeen useat kymmenet tutkimukset ovat vahvistaneet tässä esitettyjä tietoja.

Many "healthy people" are vitamin K2-deficient. Nutraingredients.com. 5.12.2013
"Exciting findings": Vitamin K2 supplements improve arterial function in women. Nutraingredient.com 24.2.2015

Cockayne S, AdamsonJ, Lanham-New S et al.Vitamin K and the Prevention of Fractures: Systematic Review and Meta-analysis of Randomized Controlled Trials Arch Intern Med. 2006;166:1256-1261. ABSTRACT
Paakkari I. K-vitamiini: koagulaatiosta kalkkiutumiseen. Duodecim 2016;132(19):1755-62 Free Full Text
van Ballegooijen AJ, Beulens JW. The Role of Vitamin K Status in Cardiovascular Health: Evidence from Observational and Clinical Studies. Current Nutrition Reports. 2017;6(3):197-205. doi: 10.1007/s13668-017-0208-8. Free Full Text

K-vitamiini ehkäisee nivelrikkoa