• Vitamine K

                    Les vitamines K forment un groupe de vitamines liposolubles requises pour les modifications post-traductionnelles de certaines protéines intervenant essentiellement dans la coagulation sanguine mais aussi dans le métabolisme des os et d'autres tissus. Elles sont synthétisées par les bactéries ou proviennent de l'alimentation (notamment des aliments végétaux verts, car elles sont liées aux chloroplastes).

                     Elles favorisent la synthèse de facteurs de coagulation sanguine, la fixation du calcium par les os, la souplesse des artères et le bon état des vaisseaux sanguins en général, des tendons, cartilages et autres tissus conjonctifs. Des nouvelles propriétés ont été découvertes plus récemment, par exemple dans le contrôle des états inflammatoires, dans la division cellulaire, dans la migration des cellules, dans la spécialisation cellulaire, etc.

    On distingue trois formes de vitamine K :

    • la vitamine K1 ou phylloquinone, venant d'une synthèse végétale, avec une chaîne latérale phytyle jouant le rôle d'accepteur d'électrons dans les thylakoïdes des chloroplastes ;
    • la vitamine K2 ou ménaquinone, résultant d'une synthèse bactérienne, avec une chaîne latérale terpénoïde de longueur variable, dont les actions sont différentes ;
    • la vitamine K3 ou ménadione, une forme synthétique qui n'est plus guère utilisée dans l'alimentation humaine des pays développés en raisons d'effets secondaires délétères.

    Toutes les formes de vitamine K appartiennent à la famille des quinones, car elles ont dans leur structure chimique une naphtoquinone nécessaire aux transferts d’électrons. Elles se distinguent par la nature de la chaîne carbonée attachée à la quinone. C’est cette chaîne latérale qui détermine la divergence dans les propriétés particulières de chacune de ces vitamines.

       Dans le cas de la ménaquinone, la chaîne latérale est composée d’un nombre variable d'unités terpénoïdes. Cette chaîne latérale est toujours lipophile, les chaînes les plus longues donnant les molécules les plus hydrophobes, et contient habituellement de 4 à 14 unités isoprène. Chez les animaux, cette chaîne latérale comporte toujours quatre isoprènes, d’où le nom de MK-4, tandis que la MK-7 est dominante dans le spectre des ménaquinones présentes dans le soja fermenté par la bactérie Bacillus subtilis natto, ou natto. Le corps humain dispose d'enzymes capables de synthétiser la forme MK-4 à partir des autres isoformes.

       Le terme vitamine K est quelquefois utilisé pour désigner la kétamine, un produit psychotrope n'ayant rien à voir avec cette vitamine.

     

    Découverte

       Vers la fin des années 1920, un biochimiste danois, Carl Peter Henrik Dam, étudie le rôle du cholestérol en nourrissant des poulets avec une alimentation pauvre en lipides. Il constate qu'après plusieurs semaines de régime, ces animaux souffrent d'hémorragies ne disparaissant pas, même après ajout de cholestérol dans leur alimentation. Il apparaît clair qu'en plus du cholestérol, une autre substance, à effet coagulant, a été retirée des aliments. Ce composé est appelé vitamine de la coagulation et reçoit la lettre K (la découverte a été publiée en allemand, langue dans laquelle la molécule était désignée comme Koagulationsvitamin).

       En 1936, Dam parvient à purifier la vitamine K à partir de la luzerne et sa synthèse chimique est réalisée en 1939 par Edward Doisy. Ces deux scientifiques se partagèrent le Prix Nobel de médecine en 1943 pour leurs travaux sur la vitamine K.

     

    Physiologie

          On a découvert tout au début que la vitamine K est indispensable pour assurer l’hémostase, notamment grâce à la coagulation du sang. Mais très rapidement, il est devenu évident que cette vitamine assurait d’autres fonctions biologiques importantes, puisque sa déficience conduisait à certains problèmes patho-physiologiques, comme la maladie hémorragique du nouveau-né, la jaunisse obstructive, et le syndrome de la malabsorption. Plus de 60 années sont passées sans qu’on s’intéresse davantage à la « molécule de la coagulation » – on croyait tout savoir à son sujet.

        Récemment, un véritable bouleversement de nos connaissances dans les implications de ces molécules dans les diverses voies métaboliques de la vie s’est produit, et de nouvelles découvertes sont faites pratiquement chaque année (c’est le cas aussi avec la vitamine D). Ainsi, on a découvert que la vitamine K2 est impliquée dans les métabolismes cardiovasculaire et osseux, dans la croissance, la prolifération et la migration des cellules, dans leur survie, dans l’apoptose, dans la phagocytose, dans l’adhésion des cellules, dans le contrôle de la réponse inflammatoire, dans la spécialisation des cellules…

          Ces nouvelles découvertes montrent que cette vitamine est impliquée dans de nombreux processus métaboliques indispensables non seulement à une bonne santé, mais à la vie. De nombreuses études, publiées notamment à partir de 2004, montrent que la ménaquinone est indispensable à la santé cardiovasculaire. Malheureusement, les études montrent également que, dans les pays occidentaux, la grande majorité des personnes qui ont fait l’objet de dépistage de carence en vitamine K, se trouvent en situation de carence chronique, d’où les caries dentaires, l’ostéoporose, les maladies à terrain inflammatoire, les maladies cardiovasculaires, les cancers/leucémies, etc. Les personnes qui avaient une nutrition riche en vitamine K2 ont montré une meilleure santé cardiovasculaire, ainsi que ostéo-articulaire, et une meilleure préservation contre les cancers et les maladies inflammatoires, et même contre la démence.

        La vitamine K est impliquée dans la carboxylation de certains résidus protéiques de glutamates pour former des résidus de gamma-carboxyglutamate. Les résidus de gamma-carboxyglutamate sont essentiels pour l'activité biologique de toutes les protéines gamma-carboxyglutamate connues.

       Actuellement, 14 protéïnes gamma-carboxyglutamate ont été découvertes : elles jouent un rôle dans la régulation de trois processus physiologiques :

    • la coagulation ;
    • le métabolisme des os;
    • la biologie vasculaire.

        Plusieurs bactéries dont Escherichia coli présentes dans le gros intestin peuvent synthétiser la vitamine K2 (ménaquinone), mais pas la vitamine K1. On voit un peu partout mentionné que la carence en vitamine K est rare, car elle est synthétisée par la flore intestinale et cette production de vitamine K est absorbée au niveau du gros intestin. Cette affirmation provient de vieilles observations : elle est mise en doute par les recherches plus récentes. Ces résultats sont confirmés par les études des cohortes humaines où une majorité des personnes testées a montré une déficience en vitamines K et une gamma-carboxylation incomplète des protéines normalement carboxylées et activées en présence d'une quantité suffisante de vitamines K.


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