Dans une revue récente publiée dans Nutrients, les chercheurs ont examiné les données scientifiques existantes sur les effets de la vitamine K (VK) sur la santé osseuse et ont élucidé les mécanismes sous-jacents.
Étude: Le potentiel de la vitamine K en tant que facteur de régulation du métabolisme osseux : une revue. Crédit d’image : Tatjana Baibakova/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
La vitamine K, une vitamine liposoluble, est nécessaire à la coagulation du sang car elle génère des composants de coagulation dans le foie. De plus, VK possède des propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires qui préviennent les maladies cardiovasculaires et le cancer.
En outre, les chercheurs étudient le potentiel du VK en tant que nouvelle molécule bioactive pour favoriser la santé des os, avec des données indiquant sa fonction dans le métabolisme osseux.
À propos de l’examen
Dans la présente revue, les chercheurs ont décrit la vitamine K comme un agent ostéoprotecteur et les mécanismes d’action associés.
Effets bénéfiques de la vitamine K sur la santé des os
L’ostéocalcine (OC) est une protéine non collagène présente dans le tissu osseux, libérée par les ostéoblastes et les odontoblastes, les chondrocytes produisant une quantité moindre. La forme active carboxylée de l’ostéocalcine a une affinité plus élevée pour les ions calcium libres et l’hydroxyapatite (HA) qui suppriment la cristallisation aberrante de l’HA et la vitesse de minéralisation du cartilage tout en maintenant une minéralisation osseuse régulière.
Des études indiquent que les taux sériques d’ostéocalcine sous-carboxylée (ucOC0) peuvent être plus sensibles au statut en vitamine K et peuvent être utilisés pour diagnostiquer une insuffisance subclinique en vitamine K.
Une supplémentation alimentaire de 100 g de MK-7 peut améliorer l’état de γ-carboxylation de l’ostéocalcine, contribuer au maintien de l’état de γ-carboxylation et favoriser la santé des os. Des taux sériques plus élevés d’ucOC indiquent une insuffisance en vitamine K et améliorent le risque de fracture.
Chez les souris ovariectomisées, l’ajout de MK-4 pourrait améliorer la santé osseuse en abaissant les taux sériques d’ostéocalcine sous-carboxylée. In vitro les investigations ont révélé que l’ostéocalcine peut supprimer le développement précoce des ostéoclastes médié par le membre A du groupe 6 de la famille C des récepteurs couplés aux protéines G (GPRC6A). Des taux sériques plus faibles d’ostéocalcine sous-carboxylée confirment le lien entre la consommation de vitamine K et la santé des os.
L’effet défavorable de l’ostéocalcine sur le métabolisme osseux pourrait être dû à la décarboxylation et à la libération ultérieure d’ions calcium liés à l’ostéocalcine. Les légumes verts, les plantes, le colza, l’olive, le soja, le natto, le porc et le fromage contiennent de la vitamine K.
Des preuves indiquent que la vitamine améliore le métabolisme osseux. La National Academy of Medicine des États-Unis recommande un apport suffisant en VK1 de 120 g/j pour les hommes adultes et de 90 g/j pour les femmes adultes. Cependant, des recherches ont indiqué que les besoins du VK en matière de santé osseuse pourraient être supérieurs à ceux du DRV.
La consommation de Natto (y compris 20 g/paquet de VK1 et 380 g/paquet de VK2) était plus élevée chez les participants présentant des taux sanguins d’ucOC plus faibles, une densité minérale osseuse (DMO) plus élevée et un risque réduit de mauvaise DMO au niveau de la hanche et du col fémoral.
De faibles concentrations de vitamine D (VD) et de VK sont associées à une incidence accrue de fractures de la hanche chez les hommes et les femmes âgés. La supplémentation en MK-7 (375 g/j) pendant un an a réduit la dégénérescence associée de l’os trabéculaire du tibia chez les femmes ménopausées.
La supplémentation en VK2 peut réduire les taux sanguins d’ostéocalcine sous-carboxylée et augmenter la DMO au niveau du radius chez les personnes atteintes de paralysie cérébrale et d’ostéoporose. Des taux sanguins plus faibles de vitamine D et de VK1 étaient associés à un risque accru de fracture de la hanche chez les hommes et les femmes âgés.
L’apport alimentaire en vitamine K peut réduire l’ostéocalcine sérique sous-carboxylée et améliorer la DMO ; cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour examiner l’impact combiné du VK et d’autres médicaments anti-ostéoporose ainsi que l’effet du VK dans diverses circonstances cliniques.
Mécanismes sous-jacents aux effets de la vitamine K sur les os
Des études indiquent que la vitamine K agit directement sur les VKDP tels que l’ostéocalcine et la protéine matricielle Gla (MGP) pour favoriser la croissance osseuse en augmentant les dépôts minéraux.
Les effets protecteurs de la vitamine K peuvent être médiés par la régulation des facteurs de transcription et des protéines pertinents via différentes voies de signalisation. MK-7 augmente la différenciation ostéogénique en favorisant la maturation des ostéoblastes.
La vitamine K2 stimule la production de marqueurs ostéoblastiques tels que l’alanine phosphatase (ALP), l’ostéoprotégérine (OPG), l’ostéopontine (OPN) et le MGP en tant que régulateur transcriptionnel des gènes spécifiques aux os via le récepteur stéroïde et xénobiotique (SXR).
MK-4 favorise le facteur de différenciation de croissance 15 (GDF15) et la stanniocalcine 2 (STC2) grâce à l’activation de la protéine kinase A (PKA) et à l’autophagie dans les cellules MC3T3E1 pour améliorer la différenciation et la minéralisation ostéogéniques.
Il induit également le développement ostéogénique dans les cellules souches du ligament parodontal (PDLSC) via la voie de signalisation Wnt/-caténine. En antagoniste des ostéoclastes, la vitamine K peut avoir un effet ostéoprotecteur.
La vitamine K2 a inhibé la fonction de résorption ostéoclastique en ciblant les ostéoclastes pour la mort et a accéléré l’ostéoblastogenèse dans les cellules de la moelle osseuse humaine tout en régulant l’ostéoclastogenèse par ractivateur d’écepteur du facteur nucléaire kappa B expression du ligand (RANKL)/facteur de différenciation des ostéoclastes (ODF). La supplémentation en vitamine K a amélioré la perte osseuse induite par un régime riche en graisses chez les souris obèses grâce à la régulation de l’activité des ostéoblastes et des ostéoclastes.
Des études in vivo ont rapporté que MK-4 supprimait le développement des ostéoclastes, réduisait l’acide ribonucléique messager (expression de l’ARNm0 du facteur nucléaire des cellules T activées c1 (NFATc1), du récepteur associé aux ostéoclastes (OSCAR) et de la cathepsine K (CTSK) et ralentissait l’activité osseuse. perte chez les souris ovariectomisées.
Les résultats indiquent que la régulation de la voie de la vitamine K améliore la santé des os en régulant le renouvellement des ostéoblastes formant les os et des ostéoclastes résorbant les os.
Conclusions
Sur la base des résultats de l’analyse, VK, un composé naturel essentiel à la santé des os, est à l’étude en tant que complément alimentaire potentiel et candidat médicament.
Les résultats de l’étude indiquent la nécessité de poursuivre les recherches sur l’absorption, la sécurité et les effets ostéoprotecteurs de la vitamine K lorsqu’elle est associée à d’autres médicaments anti-ostéoporose.
Les résultats de la revue pourraient aider à élaborer des lignes directrices sur les compléments alimentaires et à identifier des cibles thérapeutiques potentielles. La validation des bases de données sur l’absorption de VK et des essais cliniques est également requise.
