Elles sont principalement synthétisées par lesbactéries fermentant certains fromages ou végétaux, des bactéries intestinales, ou proviennent de l'alimentation (notamment des aliments végétaux verts, car liées auxchloroplastes). On en trouve aussi dans les graisses animales.
On distingue trois formes de cette vitamine, qui toutes appartiennent à la famille desquinones, car elles ont dans leur structure chimique unenaphtoquinone 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 :
lavitamine K1 (ouphylloquinone,phytoménadione ou encorephytonadione), uniquement synthétisée par les plantes ; avec une chaîne latéralephytyle jouant le rôle d'accepteur d'électrons dans lesthylakoïdes deschloroplastes ; insoluble dans l'eau, elle est soluble dans les graisses et se présente (sous forme pure) sous la forme d'une huile jaune ;
lavitamine K2 ouménaquinone, synthétisée par les bactéries de la flore intestinale à partir des végétaux du bol alimentaire. Elle contient une chaîne latéraleterpénoïde de longueur variable, dont les actions sont différentes ;
lavitamine K3 ouménadione, est une forme synthétique de précurseur de la vitamine K active (convertie biochimiquement en vitamine K active dans l'organisme). Parce que ne disposant pas de « chaîne latérale », elle est soluble dans l'eau, et convertie en vitamine K2 dans le corps ; elle possède une activité biologique 2 à 3 fois supérieure aux vitamines K1 et K2, mais elle n'est plus guère utilisée dans l'alimentation humaine des pays développés en raison d'effets secondaires délétères (nausées, vomissements, syndrome hémolytique, anémie hémolytique, asthénie, sensation de faiblesse, sensation vertigineuse, mélanodermie toxique, surtout chez les patients souffrant d'une insuffisance hépato-cellulaire[1]). Plusieurs médicaments à base de K3 ne sont plus commercialisés[1], mais dans les années 1990, elle était encore très utilisée dans l'alimentation animale (où elle peut d'ailleurs contribuer à augmenter la résistance des rats - qui en consomment les restes ou certains stocks - aux raticides[2]). Chez les végétaux, c'est un produit dont le précurseur biologique[3] interfère avec le métabolisme desauxines et s'est montré capable de doper la croissance végétale (tomate, luzerne), de stimuler l'enracinement du haricot mungo et d'inhiber l'activité des enzymes impliquées dans l'oxydation desacides indoléacétiques (ou IAA pour « indoleacetic acid »)[4].
Dans le cas de laménaquinone, la chaîne latérale est composée d’un nombre variable d'unitésterpénoïdes.
Cette chaîne latérale est toujourslipophile, les chaînes les plus longues donnant les molécules les plushydrophobes, et contient habituellement de 4 à14 unitésisoprène. 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 lesoja fermenté par la bactérieBacillus subtilis natto, ou natto. Le corps humain dispose d'enzymes capables de synthétiser la forme MK-4 à partir des autres isoformes[5],[6].
Toutes les vitamines K ont un noyau naphtoquinone (2-méthyl-1-4-naphtoquinone) substitué en position 3 ; par une chaîne phytyl (phytoménadione ou vitamine K1) ou par des résidus prényl (ménaquinone ou vitamine K2) ou substitué seulement par un hydrogène (dans le cas de la ménadione ou vitamine K3).
Structure chimique de lavitamine K1 (phylloquinone).
Structure chimique de lavitamine K2 (ménaquinones).
Il constate qu'après plusieurs semaines derégime, ces animaux souffrent d'hémorragies persistantes (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 appelévitamine de la coagulation et reçoit la lettre K (la découverte a été publiée enallemand, langue dans laquelle la molécule était désignée commeKoagulationsvitamin).
On a d'abord compris que la vitamine K était indispensable à l’hémostase, notamment grâce à la coagulation du sang.Il est ensuite vite devenu évident qu'elle assurait d’autres fonctions biologiques importantes, puisque sa déficience conduisait à certains problèmes physio-pathologiques, comme lamaladie hémorragique du nouveau-né, ou en révélait certains, comme lajaunisse obstructive, et lessyndromes de malabsorption.
Pendant60 années, la « molécule de la coagulation » n'a pas suscité davantage d’intérêt — le sujet semblait amplement connu. Un nouveau bouleversement des connaissances a eu lieu concernant les implications de ces molécules dans les diverses voies métaboliques de la vie et à présent de nouvelles découvertes sont faites pratiquement chaque année, comme pour lavitamine D.
Ainsi, on a découvert que lavitamine K2 est impliquée notamment dans lesmétabolismes cardiovasculaire et osseux, dans la croissance, la prolifération et la migration descellules, dans leur survie, dans l’apoptose, dans laphagocytose, dans l’adhésion des cellules, dans le contrôle de la réponse inflammatoire, dans la spécialisation des cellules. Ces 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 lasanté cardiovasculaire.
Malheureusement, les études montrent également que — dans les pays occidentaux — la grande majorité des personnes qui ont fait l’objet de dosage de la vitamine K sont en situation de carence chronique. Ces carences pourraient notamment expliquer ou coexpliquer uneprévalence importante descaries dentaires, de l’ostéoporose, de maladies à terrain inflammatoire, demaladies cardiovasculaires, decancers /leucémies.
Les personnes ayant une nutrition riche envitamine K2 ont une meilleure santé cardiovasculaire et ostéo-articulaire, et une meilleure prévention contre les cancers et les maladies inflammatoires, et même contre ladémence[7],[8],[9].
La vitamine K est impliquée dans lacarboxylation de certains résidus protéiques deglutamates pour former des résidus degamma-carboxyglutamate. Les résidus de gamma-carboxyglutamate sont essentiels pour l'activité biologique de toutes les protéines gamma-carboxyglutamate connues[10].
Actuellement, 14 protéines gamma-carboxyglutamate ont été découvertes : elles jouent un rôle dans la régulation de trois processus physiologiques :
Plusieursbactéries dontEscherichia coli présentes dans legros intestin peuvent synthétiser lavitamine K2 (ménaquinone)[14], mais pas lavitamine 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[15],[5]. 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[7],[16],[17].
L'hebdomadaire genevoisHebdo Web (Genève Home Informations) a publié le un article[18] qui fait référence à des chercheurs japonais et au centreErasmus aux Pays-Bas. En bref, la vitamine K2 ou ménaquinone stimule l'hormoneostéocalcine, laquelle fixe lecalcium dans l'organisme. Elle active également la protéine MGP (Matrix GLA Protein), qui évacue l'excès decalcium. D'après cet article, lenattō est la meilleure source de vitamine K2, avant lemiso.
mais également des protéines C et S, inhibiteurs de la coagulation (d'où l'effet paradoxalement pro-thrombotique des médicaments anti-vitamine K dans les premiers jours de traitement, car ces deux protéines ont une demi-vie plus courte que les facteurs de coagulation).
Lefoie produit et stocke ces facteurs sous une forme inactive. Leur maturation est assurée par uneenzyme (lavitamine K carboxylase) dont le cofacteur est l'hydroquinone, la forme réduite de lavitamine K1. Les résidusglutamiques (Glu) desprotéines sont alors carboxylés en résidusacide gamma-carboxyglutamique (Gla) qui ont la propriété de fixer le calcium, indispensable à leur activité. De la même manière, lavitamine K2 permet la fixation du calcium (sous forme d'hydroxyapatite) sur l'ostéocalcine, une protéine constitutive desos.
Les médicamentsanti-vitamine K (utilisés chez les patients présentant un risque dethrombose) empêchent la régénération de la vitamine K (ceci en inhibant deux enzymes qui régénèrent la vitamine K : l'époxyde-réductase et la NADPH-quinone-réductase).La vitamine K est nécessaire pour l'activation deprotéines qui jouent un rôle dans lacoagulation du sang (autant dans la stimulation que l'inhibition de la coagulation sanguine). Elle participe aussi à la formation desos.
La vitamine K est l'antidote utilisé en cas d'absorption accidentelle deraticide (de type « mort aux rats ») chez les humains et les animaux de compagnie.
Antagonistes vitaminiques : Des doses élevées de vitamine E et A ont un effet « antivitamine K » (et peuvent favoriser le saignement)[19].
La vitamine K, chez l'homme, provient essentiellement des végétaux de l'alimentation (K1), et de la synthèse intestinale par laflore bactérienne (K2). Les besoins d'un adulte moyen sont de50 à 100μg/jour[19].
La bonne absorption digestive de la vitamine K nécessite en outre la présence desels biliaires etpancréatiques. Absorbée avec leschylomicrons, elle est ensuite stockée puis libérée par lefoie, s'associe auxVLDL (very low density lipoproteins) et est distribuée aux tissus par lesLDL (low density lipoproteins)[19].
Sa concentration naturelle dans leplasma est faible (environ0,5μg·l-1)[19].
Lavitamine K1, qui participe à la coagulation, est apportée par l'alimentation. On la trouve en particulier dans leslégumes verts (brocoli,chou,épinard,laitue), dans l'orvale (une espèce de saugeSalvia sclarea L.) et dans l'huile de soja[réf. nécessaire].
Une grande partie des apports externes envitamine K2, qui participe à l'ossification, provient desbactéries qui assurent la fermentation des aliments, comme lachoucroute et les vieux fromages fermentés. Cette vitamine est également présente dans lefoie, lelait, lesfromages fermentés (les fromages non fermentés contiennent un peu de vitamine MK-4 provenant du lait), leyogourt et les œufs depoisson.
Voici une liste d'aliments avec leur teneur envitamine K2, exprimée enmicrogrammes par 100grammes d'aliment :
Les graisses d'animaux ayant concentré cettevitamine K2 sont donc une des sources de vitamine K ; il y en a un peu dans le jaune d’œuf et dans la viande. Le foie gras et les abats, lamoelle osseuse, la cervelle, les œufs de poisson en contiennent beaucoup.
Les vieux fromages fermentés en contiennent de grandes quantités.
Des protéines végétales fermentées (par exemple lenattō) en contiennent beaucoup.
Les besoins en vitamine K, apport idéal120μg/jour chez l'adulte, sont en théorie couverts par l'alimentation, mais les études montrent que ceci est vrai seulement chez une frange de la population étudiée, notamment chez les personnes qui consomment des aliments fermentés[16].
un manque chronique en vitamines K est impliqué dans diverses pathologies, notamment dans la calcification des artères, dans l'ostéoporose, dans les leucémies, dans la formation et la prolifération des cellules cancéreuses ainsi que dans leur mobilisation, dans la perte du contrôle des états inflammatoires.
Un apport suffisant de ces vitamines, notamment de la forme K2, est indispensable pour contrer les maladies actuellement statistiquement les plus mortelles : maladies cardiovasculaires, cancers et maladies à terrain inflammatoire et auto-immunes[7],[16],[20],[21],[22],[23],[24],[25],[26],[27],[28],[29],[30].
C'est la vitamine K1 qui est la plus utilisée comme médicament :
pour traiter les carences de vitamine K dunouveau-né (voie orale, en préventif contre lerisque hémorragique, ou en intramusculaire en cas de risque spécifique). Le bébé en manque souvent, faute de bon passage transplacentaire ; faute de micro-organismes intestinaux ; faute d'une synthèse hépatique mature et capable de régénérer de la vitamine K réduite ; et faute parfois de vitamines K en suffisance dans le lait maternel ;
chez la femme enceinte quand elle reçoit un médicament inducteur enzymatique (alors administrée dans les 2 dernières semaines de grossesse, pour parer au risque d'hémorragies par hypothrombinémie du nouveau-né) ;
contre certains troubles hépatiques (insuffisance hépatique sévère ou ictère par rétention entraînant une absence de sels biliaires) ;
↑a etbEx : Arhemapectine en solution buvable n'est plus commercialisé depuis 1986, et Cepevit K en comprimés ne l'est plus depuis 1996 (source : Université de Rennes ,Ménadione, voie entérales (effets indésirables), consulté 2012-11-21
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