VITAMINA K: Lezioni dal passato

All’inizio degli anni ’30, un dentista di Cleveland di nome Weston A. Price (1870-1948) iniziò una serie di indagini uniche. Il suo ritratto a sinistra è fornito per gentile concessione della Price-Pottenger Nutrition Foundation che ne detiene il copyright.

Per oltre dieci anni viaggiò in parti isolate del globo per studiare la salute delle popolazioni non toccate dalla civiltà occidentale. Il suo obiettivo era scoprire i fattori responsabili di una buona salute dentale. I suoi studi hanno rivelato che la carie dentale e le arcate dentarie deformate che provocano denti affollati e storti sono il risultato di carenze nutrizionali, non di difetti genetici ereditari.

I gruppi studiati da Price includevano villaggi remoti in Svizzera, comunità gaeliche nelle Ebridi Esterne, popolazioni indigene del Nord e del Sud America, isolani melanesiani e polinesiani dei Mari del Sud, tribù africane, aborigeni australiani e Maori neozelandesi. Ovunque andasse, il dottor Price scoprì che bei denti dritti, assenza di carie, buon fisico, resistenza alle malattie e carattere eccellente erano tipici dei gruppi nativi che seguivano le loro diete tradizionali, ricche di nutrienti essenziali.

Quando il dottor Price analizzò gli alimenti utilizzati dai popoli isolati, scoprì che, rispetto alla dieta americana dei suoi tempi, essi fornivano almeno quattro volte più vitamine idrosolubili, calcio e altri minerali, e almeno DIECI volte più grassi. vitamine solubili, da alimenti di origine animale come burro, uova di pesce, crostacei, frattaglie, uova e grassi animali: gli stessi alimenti ricchi di colesterolo ora evitati dal pubblico americano in quanto poco salutari.

Questi popoli tradizionali e sani sapevano istintivamente ciò che gli scienziati dei tempi del dottor Price avevano recentemente scoperto: che queste vitamine liposolubili, le vitamine A e D, erano vitali per la salute perché agivano come catalizzatori per l’assorbimento dei minerali e l’utilizzo delle proteine. Senza di essi, non possiamo assorbire i minerali, non importa quanto abbondanti possano essere nel nostro cibo. Il dottor Price scoprì un ulteriore nutriente liposolubile, che chiamò Attivatore X, che è presente nel fegato dei pesci e nei crostacei, nelle carni degli organi e nel burro delle mucche che mangiano erba verde in rapida crescita in primavera e autunno.

Tutti i gruppi indigeni avevano una fonte di Attivatore X, ora ritenuto essere la vitamina K2, nella loro dieta.

I gruppi isolati indagati dal Dr. Price comprendevano l’importanza della nutrizione preconcettuale per entrambi i genitori. Molte tribù richiedevano un periodo di alimentazione speciale prima del concepimento, in cui venivano somministrati cibi animali ricchi di nutrienti ai giovani uomini e donne. Questi stessi alimenti erano considerati importanti per le donne incinte e in allattamento e per i bambini in crescita. Price scoprì che erano particolarmente ricchi di minerali e di attivatori liposolubili presenti solo nei grassi animali.

Le persone isolate fotografate da Price – con i loro bei corpi, la facilità di riproduzione, la stabilità emotiva e la libertà da malattie degenerative – sono in netto contrasto con i moderni civilizzati che sopravvivono con i “cibi sostitutivi del commercio moderno”, tra cui zucchero, farina bianca, latte pastorizzato, alimenti a basso contenuto di grassi, oli vegetali e articoli pronti pieni di diluenti e additivi.

Le scoperte e le conclusioni del Dr. Price sono presentate nel suo classico volume, Nutrizione e degenerazione fisica. Il libro contiene fotografie sorprendenti di popoli indigeni belli e sani che illustrano in modo indimenticabile la degenerazione fisica che si verifica quando i gruppi umani abbandonano le diete tradizionali e nutrienti a favore dei moderni cibi pronti.

Le fotografie scattate dal dottor Weston Price illustrano la differenza nella struttura facciale tra quelli che seguono una dieta nativa e quelli i cui genitori avevano adottato le diete “civilizzate” di alimenti trasformati devitalizzati.

I Seminoles “primitivi” nella foto a sinistra hanno facce larghe e attraenti con molto spazio per le arcate dentarie. La ragazza Seminole “modernizzata” a destra, nata da genitori che avevano abbandonato la loro dieta tradizionale, ha un viso ristretto, denti affollati e una ridotta immunità alle malattie.

La vitamina K fu scoperta agli inizi degli anni ’30 dallo scienziato danese Henrik Dam come fattore liposolubile necessario per la normale emostasi [1].

Nel 1945 il Dr. Weston Price riprese gli studi e si accorse di un altra vitamina con proprietà differenti dalla coagulazione che chiamò “Fattore X”.

Nei successivi 50 anni, medici, scienziati e altri credevano che la coagulazione del sangue fosse l’unico processo fisiologico regolato dalla vitamina K. Durante questo periodo, si scoprì che la vitamina K funziona come coenzima durante la carbossilazione post-traduzionale dei residui di glutammato in gammacarbossi glutammato (Gla) [2].

Si è scoperto che due attività enzimatiche sono associate alla formazione di Gla: la gammaglutamil carbossilasi, che è l’enzima responsabile della formazione di Gla e la concomitante ossidazione dell’idrochinone della vitamina K in epossido di vitamina K.(1980-Weston Price)[3], così come il complesso enzimatico della vitamina K-epossido reduttasi mediante il quale l’epossido della vitamina K prodotto nella reazione di carbossilazione viene riconvertito in idrochinone della vitamina K (Baggio-2002-[4]).

È sorprendente che ci sia voluto più di mezzo secolo per rendersi conto e stabilire che questo complesso sistema enzimatico è necessario anche per il funzionamento di molte altre proteine non coinvolte nell’emostasi.

La scoperta della prima proteina contenente Gla non coinvolta nella coagulazione del sangue (proteina Gla ossea, nota anche come Osteocalcina) è stata una pietra miliare nel cambiamento dei nostri concetti (1959-[5]), ma inizialmente l’importanza di questa scoperta fu riconosciuta solo da coloro che erano coinvolti nella ricerca fondamentale sulla vitamina K.

Ci sono voluti più di due decenni prima che ci si rendesse conto che “la vitamina K non serve più solo per la coagulazione”[6].

Dopo la scoperta iniziale dell’Osteocalcina, furono scoperte altre proteine Gla, tra cui la proteina Gla della matrice (MGP, il più potente inibitore della calcificazione dei tessuti molli attualmente conosciuto). [7]) e la proteina 6 della sequenza di arresto della crescita (Gas6, un regolatore della proliferazione cellulare e dell’apoptosi [8]). Sorprendentemente, la presenza di proteine Gla non è stata limitata ai mammiferi o ai vertebrati, ma sono state identificate anche proteine Gla altamente specializzate come componenti delle neurotossine delle lumache dei coni [9].

Ciò suggerisce che la gammaglutamil carbossilasi vitamina K-dipendente si è sviluppata precocemente nell’evoluzione e potrebbe essere ampiamente diffusa in natura. Negli esseri umani, le proteine Gla hanno dimostrato di funzionare come regolatori chiave di importanti processi fisiologici tra cui la coagulazione del sangue, la calcificazione dei tessuti molli (MGP), la formazione ossea (Osteocalcina), la crescita cellulare e l’apoptosi (Gas6).

La conoscenza dettagliata del genoma umano ha portato all’identificazione di due nuove famiglie di proteine contenenti Gla con funzione sconosciuta, le proteine Gla ricche di prolina (PRGP) e le proteine Gla transmembrana (TMGP). Nei casi in cui conosciamo la loro funzione, la presenza di residui di Gla nelle rispettive proteine Gla è essenziale per la loro attività [10]. In questo numero Berkner e Runge descrivono la scoperta e il potenziale impatto delle proteine Gla extraepatiche in un’eccellente recensione [11].

Dopo la scoperta di così tanti tessuti diversi che richiedono vitamina K e di così tante nuove ed entusiasmanti proteine Gla, ci si potrebbe aspettare che abbiamo imparato la lezione dal passato.

Sfortunatamente, non è vero. In primo luogo, le autorità di regolamentazione producono linee guida per l’assunzione giornaliera raccomandata di vitamina K; nei paesi in cui esistono tali raccomandazioni, si basano sulla necessità umana di mantenere un’emostasi normale.

Tuttavia, il fegato (cioè il luogo in cui vengono sintetizzati i fattori della coagulazione contenenti Gla) è estremamente efficiente nell’estrarre la vitamina K dalla circolazione. È stato dimostrato che nella popolazione sana, con assunzioni di vitamina K adeguate per la completa carbossilazione di tutti i fattori della coagulazione del sangue, il 20-30% dell’Osteocalcina circolante rimane sotto-carbossilata. [12].

Nella nostra esperienza basata su migliaia di soggetti, la completa carbossilazione dell’Osteocalcina circolante è estremamente rara nei soggetti senza integrazione (con vitamina K) [12,13]. È stato dimostrato che la sottocarbossilazione dell’Osteocalcina è comune anche nel tessuto osseo[14]. Nuove prove basate su anticorpi specifici per conformazione hanno rivelato che lo stesso vale per MGP (SCHURGERS et al., dati non pubblicati).

L’implicazione di questi risultati è che la protezione contro la calcificazione cardiovascolare è probabilmente non ottimale nella maggior parte della popolazione e che tale protezione può essere migliorata con semplici misure dietetiche, ad esempio aumentando l’assunzione di vitamina K.

Coerentemente con questi risultati, diversi studi basati sulla popolazione suggeriscono che un basso apporto di vitamina K è associato

• ad un aumento della calcificazione delle arterie,
• ad un aumento del rischio di infarto miocardico
• e ad un aumento della mortalità cardiovascolare [15,16].

La prova finale dell’effetto benefico di un’elevata assunzione di vitamina K sulla salute vascolare è arrivata da uno studio di intervento clinico randomizzato in cui si è scoperto che gli integratori contenenti vitamina K bloccavano completamente la calcificazione delle arterie correlata all’età [17].

Prove sempre più numerose suggeriscono che un’elevata assunzione di vitamina K nella dieta contribuisce anche alla salute delle ossa. Quindi:

più vitamina k2 equivale a più salute delle ossa

Numerosi studi condotti da diversi gruppi hanno dimostrato che l’assunzione di vitamina K nella dieta è direttamente correlata alla massa ossea e inversamente correlata al rischio di frattura [18,19].

Bassi livelli sierici di vitamina K e alti livelli di Osteocalcina sottocarbossilata sono stati riscontrati in soggetti con ridotta massa ossea e fratture osteoporotiche (Rotterdam Study-il più grande studio sulle vitamine K, 2004[20,21]).

Inoltre, i dati di uno studio di intervento clinico randomizzato hanno mostrato che un integratore contenente 1 mg al giorno di vitamina K ha comportato una riduzione del 40% del tasso di perdita ossea in postmenopausa [22]. In questo studio l’effetto della vitamina K è stato misurato come effetto extra in una popolazione in studio già integrata con calcio e vitamina D.

Queste sono ragioni convincenti per aumentare il nostro apporto di vitamina K almeno fino al livello riscontrato nel quartile più alto della popolazione generale, che nei Paesi Bassi è di circa 250 µg al giorno per la vitamina K1 e 50 µg al giorno per la vitamina K2[23].

Tuttavia, tutte le attuali linee guida si basano esclusivamente sul bassissimo fabbisogno di vitamina K per la sintesi dei fattori della coagulazione del sangue. Ancora una volta si commette l’errore di concentrarsi sul sistema emostatico.
Tuttavia, numerose evidenze suggeriscono che il fabbisogno di tessuti extraepatici è maggiore.

Un secondo esempio da cui dovremmo imparare dal passato è il campo del

trattamento anticoagulante orale.

Gli anticoagulanti orali come warfarin e acenocumarolo appartengono a una famiglia di farmaci noti come derivati della 4-idrossicumarina, che agiscono come antagonisti della vitamina K. Come spiegato da Berkner e Runge in questo numero (11), questi composti inibiscono il riciclo dell’epossido di vitamina K nella sua forma di chinone. Ciò si traduce in una scarsa carbossilazione delle proteine della coagulazione vitamina K-dipendenti che è alla base del loro effetto anticoagulante e antitrombotico.

Gli anticoagulanti orali sono ampiamente utilizzati, ad es. per diminuire il rischio di trombosi e ridurre il reinfarto miocardico. Una questione interessante è se l’effetto dei derivati cumarinici rimanga limitato al fegato o se siano attivi anche in altri tessuti.

Negli esperimenti sugli animali, è stato dimostrato che il warfarin induce calcificazione arteriosa entro 2-4 settimane [24], e deformazioni ossee entro diversi mesi [25].

• Nell’uomo, è noto che i derivati cumarinici provocano la sindrome fetale da warfarin, caratterizzata da un’eccessiva calcificazione della cartilagine con conseguente sviluppo osseo anormale [26].
• Negli adulti, il trattamento anticoagulante orale è risultato associato a una ridotta massa ossea e ad un aumento del rischio di fratture [27]. Recentemente, SCHURGERS et al. hanno dimostrato un significativo eccesso di calcificazione nelle valvole cardiache di soggetti che hanno ricevuto anticoagulanti per > 2 anni (SCHURGERS et al., dati non pubblicati).
• Un gruppo ad alto rischio di calcificazione arteriosa è quello con insufficienza renale allo stadio terminale ed emodialisi. Tali pazienti possono richiedere una terapia antitrombotica per contrastare le complicanze della calcificazione cardiovascolare.

Dobbiamo tuttavia affrontare la questione se la cattiva salute vascolare possa essere peggiorata dagli anticoagulanti orali.

È interessante notare, a questo proposito, che l’emodialisi è stata menzionata come controindicazione al trattamento con cumarina e che la somministrazione di cumarina è stata identificata come un fattore di rischio per la calcifilassi nei pazienti sottoposti a dialisi [28].

D’altra parte, è notevole che anche dopo 50 anni in cui il trattamento con cumarina è stato ampiamente utilizzato, il numero di effetti collaterali segnalati (ad eccezione delle complicanze emorragiche) è rimasto notevolmente basso.

Una spiegazione potrebbe essere che ci siano sistemi di riserva che assumono le funzioni delle proteine Gla extraepatiche una volta che la loro funzione viene eliminata dalle cumarine. In alternativa, queste proteine potrebbero essere coinvolte principalmente in processi fisiologici lenti, così che i loro potenziali effetti collaterali diventino evidenti solo dopo decenni anziché dopo mesi.

Ovviamente, la questione se un paziente abbia bisogno di un trattamento con cumarina deve essere decisa dal medico curante sulla base delle condizioni del paziente. È importante, tuttavia, che nel prendere questa decisione si considerino anche i potenziali effetti collaterali degli anticoagulanti orali.

Nella maggior parte degli ospedali il valore dell’International Normalized Ratio (INR) è il “gold standard” e, anche durante il trattamento anticoagulante orale a lungo termine, i potenziali effetti collaterali come la diminuzione della massa ossea o l’aumento della calcificazione delle arterie non vengono monitorati.

Ci auguriamo sinceramente che l’articolo di Berkner e Runge  (11) apre gli occhi e contribuirà a un uso più equilibrato degli anticoagulanti orali, degli inibitori dell’aggregazione piastrinica e di altre strategie per trattare l’aumento del rischio di trombosi.

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Riepilogo dell’articolo Nel 1945, il dottor Weston Price descrisse “un nuovo attivatore simile alla vitamina” che svolgeva un ruolo influente nell’utilizzo dei minerali, nella protezione dalla carie, nella crescita e nello sviluppo, nella riproduzione, nella protezione contro le malattie cardiache e nel funzionamento del cervello.

Un test chimico, determinò che questo composto, che chiamò Attivatore X, era presente nel grasso del burro, negli organi e nel grasso degli animali che consumavano erba verde a crescita rapida, e anche in alcuni frutti di mare come le uova di pesce.

Price morì prima che la ricerca degli scienziati russi diventasse nota in Occidente.

Questi scienziati hanno utilizzato lo stesso test chimico per misurare un composto simile alla vitamina K. La vitamina K2 è prodotta dai tessuti animali, comprese le ghiandole mammarie, dalla vitamina K1, che si trova nelle piante verdi a crescita rapida.

Un numero crescente di ricerche pubblicate conferma le teorie ed esperimenti del Dr. Price, cioè che la vitamina K2 è importante per l’utilizzo dei minerali, protegge dalla carie, sostiene la crescita e lo sviluppo, è coinvolta nella normale riproduzione, protegge dalla calcificazione delle arterie che porta alle malattie cardiache ed è un componente importante del cervello.

La vitamina K2 funziona in sinergia con gli altri due “attivatori liposolubili” studiati da Price, le vitamine A e D. Le vitamine A e D segnalano alle cellule di produrre determinate proteine e la vitamina K attiva quindi queste proteine.

La vitamina K2 svolge un ruolo cruciale nello sviluppo delle ossa facciali e la sua presenza nella dieta delle popolazioni non industrializzate spiega l’ampia struttura facciale e l’assenza di deformità dentali osservate da Weston Price.