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dossier técnico
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VITAMINAS
D3 Y K2
Índice
00
01 Conceptos introductorios5
02 Vitamina D6
A Fuentes de Vitamina D 6
B Déficit de Vitamina D 7
C Formación de los metabolitos activos 7
D Regulación de los metabolitos activos 8
E Función fisiológica de la Vitamina D
y sus metabolitos8
F Requerimientos de Vitamina D 10
G Beneficios de la Vitamina D 10
03 Vitamina K 13
A Fuentes de Vitamina K 13
B Rol de la Vitamina K 14
C Déficit de Vitamina K 15
D Función fisiológica de la Vitamina K 15
E Requerimientos de Vitamina K 17
04 Bibliografía 18
DE USO ESTRICTAMENTE PROFESIONAL
Conceptos
introductorios
01
El calcio y el fósforo comparten el privilegio de
ser, por una parte, constituyentes esenciales del
esqueleto y por otra, elementos que protagonizan funciones esenciales de la vida de todas las
células del organismo.
la calcitonina y el 1a25-dihidroxicolecalciferol, y
de otras hormonas que intervienen de forma secundaria, como los glucocorticoides, la tiroxina,
la prolactina, los estrógenos y los andrógenos, la
insulina y la hormona del crecimiento.
Como constituyentes del esqueleto forman un
compartimento de gran extensión y peso. El 98%
del calcio total del organismo y el 85% del fósforo
se encuentran en el hueso en forma de cristales
de hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)2], y como estructura viva que es, el hueso está en constante
recambio de sus componentes.
La otra fracción de calcio y fósforo participa en las
delicadas funciones de la celula. Comparada con
la fracción ósea se trata de una parte pequeña
pero adquiere máxima importancia por las funciones vitales que controla.
La hormona paratiroidea o parathormona (PTH),
segregada por la glándula paratiroides, se encarga
de elevar los niveles de calcio en sangre (calcemia), aumentando la absorción de calcio a través
de las vellosidades intestinales, vía 1,25(OH)2D3 y
reduciendo los fosfatos del plasma. Libera calcio
de los huesos, acelerando la formación de osteoclastos. Disminuye la excreción de calcio por
parte del riñón, allí, la PTH, activa la 1a hidroxilasa que convierte al principal metabolito circulante
de la vitamina D3, el 25-OH-D3, en su principal
metabolito activo el 1,25(OH)2D3, el cual actúa
en el intestino para facilitar la absorción de calcio.
El calcio regula la transmisión nerviosa, tanto en
lo que supone la liberación de transmisores como
en las variaciones de potencial, interviene en la
contracción de las fibras musculares lisas o estriadas, regula el movimiento de organelas intracelulares, participa en fenómenos de liberación de
mediadores, en la coagulación, y como segundo
mensajero en la activación de múltiples reacciones enzimáticas.
La hormona calcitonina, sintetizada por la glándula tiroides, se encarga de disminuir los niveles
de calcio en sangre, disminuyendo la absorción
de calcio a través de las vellosidades intestinales,
aumentando la excreción de calcio por parte del
riñón. La acción fundamental la realiza en el hueso, donde inhibe el fenómeno de resorción, al inhibir la actividad de los osteoclastos. Como consecuencia reduce los niveles de calcio circulantes.
El fósforo, a través de su incorporación como
fosfatos participa en elementos de trascendental
importancia como ácidos nucleicos, proteínas estructurales y enzimáticas y elementos que almacenan energía.
La
hormona
1a25-dihidroxicolecalciferol
(1,25(OH)2-D3), metabolito activo de la Vitamina D3, tiende a conservar los niveles de calcio y
fosfatos, y a elevar su concentración en el plasma,
aumentando su absorción intestinal, disminuyendo la eliminación por la orina y aumentando la
resorción ósea.
Todas estas funciones aclaran la importancia biológica de estos elementos y explican por qué la
naturaleza dispone de un sistema homeostático
tan eficaz para su control.
El mecanismo de regulación dispone de tres hormonas fundamentales, la hormona paratiroidea,
La homeostasis mineral se mantiene por la interacción de dos grandes sistemas, un sistema
hormonal, ya mencionado, y el sistema efector,
constituido por un grupo de órganos blanco, cuyas principales funciones son la adquisición de
5
DE USO ESTRICTAMENTE PROFESIONAL
Vitamina D
02
minerales a partir de la dieta, su sustracción o
almacenamiento en las reservas corporales y su
eliminación o conservación en los líquidos corporales.
Engloba un conjunto de sustancias denominadas
secoesteroides, esteroides que poseen un anillo
abierto. Halladas inicialmente como factores exógenos necesarios para el desarrollo, en la actualidad se los considera elementos endógenos que
cumplen un auténtico papel hormonal a través de
sus metabolitos activos.
El nivel de calcio regula directamente la velocidad
de secreción de PTH y calcitonina e indirectamente la biosíntesis de 1,25(OH)2D3.
Tenemos dos formas de Vitamina D, el Ergocalciferol y el Colecalciferol.
Además del intestino, donde se controla la fuente
de entrada, y el riñón, donde se regula el canal de
salida, el primer órgano blanco de estas hormonas es el esqueleto. El hueso es un tejido con gran
actividad metabólica, donde cerca de 500 mg de
calcio pueden ser recirculados al día debido a los
procesos de osteogénesis y osteolisis. Los huesos
pueden actuar como grandes reservorios, liberando calcio cuando disminuye la concentración
del mismo en el líquido extracelular y almacenándolo en situaciones de exceso. El hueso está formado por los osteoblastos, células sintetizadoras
de la matriz ósea, y los osteoclastos, los cuales
efectúan la resorción ósea (destrucción del hueso), liberando calcio al torrente sanguíneo.
El Ergocalciferol o Vitamina D2 , se encuentra en
las plantas, donde se produce por irradiación a
partir del ergosterol.
El Colecalciferol o Vitamina D3 , es producida en la
piel gracias a la irradiación ultravioleta que actúa
sobre el precursor 7-deshidrocolesterol. Se encuentra en alimentos de origen animal. También
recientemente se ha observado que determinadas algas pueden ser una fuente de esta vitamina.
Ambas formas de vitamina D se absorben en el
yeyuno y primera porción del íleon y son transformadas posteriormente en sus metabolitos activos.
La homeostasis, por tanto, será el resultado de la
armonía entre todos estos mecanismos, donde
ya se aprecia un elevado componente de autorregulación.
A
Fuentes de
Vitamina D
La Vitamina D es una provitamina liposoluble,
también conocida como vitamina antirraquítica
ya que su déficit provoca raquitismo.
6
Se puede obtener:
> Mediante la ingesta de alimentos que contengan esta vitamina, como el huevo, la leche y otros
derivados lácteos, las ostras y el pescado graso
(salmón, atún y caballa). Pocos alimentos contienen vitamina D de manera natural, por eso puede
ser difícil obtener suficiente vitamina D solamente
DE USO ESTRICTAMENTE PROFESIONAL
de fuentes alimentarias. En consecuencia, algunas
personas posiblemente necesiten tomar un suplemento de esta vitamina.
> De forma endógena, por la transformación del
colesterol por las radiaciones solares. Es necesario que el sol alumbre sobre la piel de la cara,
los brazos, la espalda o las piernas, sin protector
solar. Es posible que las personas que no viven en
lugares soleados no produzcan suficiente vitamina D. La piel expuesta a la luz solar en espacios
cerrados a través de una ventana no producirá
vitamina D. Los días nublados, la sombra y tener
la piel oscura igualmente disminuyen la cantidad
de vitamina D que la piel produce.
B
Déficit de
Vitamina D
La deficiencia de Vitamina D puede resultar del
consumo de una dieta desequilibrada, sumada a
una inadecuada exposición solar. También puede
ocurrir por desórdenes que limiten su absorción,
o condiciones que limiten la conversión de Vitamina D en metabolitos activos, tales como alteraciones del hígado o riñón, o raramente por
algunos desordenes hereditarios.
La deficiencia de Vitamina D ocasiona disminución de la mineralización ósea, los huesos empiezan a debilitarse y a curvarse produciéndose
malformaciones irreversibles, conduciendo a enfermedades blandas en los huesos, tales como
raquitismo en niños y osteomalacia en adultos, incluso se asocia con la aparición de osteoporosis.
Algunas investigaciones indican que la deficiencia
de Vitamina D está vinculada a la merma de la
función cognitiva y al cáncer de colon.
C
Formación de
los metabolitos
activos
La formación del colecalciferol o Vitamina D3 endógena a partir del 7-deshidrocolesterol se lleva
a cabo en la piel por acción de los rayos solares.
El colecalciferol no es biológicamente activo, sino
que requiere de la hidroxilación en la posición
25, que ocurre en el microsoma hepático y en
las mitocondrias, para convertirse en 25-hidroxicolecalciferol o 25-OH-D3. Este metabolito no
actúa sobre ningún proceso fisiológico, tiene que
ser transportado al riñón por una alfaglobulina donde sufre una segunda hidroxilación en la
posición 1a, que tiene lugar en las mitocondrias
de las células del túbulo renal, y se convierte en
1,25-dihidroxicolecalciferol o 1,25(OH)2-D3, la
cual satisface todos los requerimientos para ser
considerada una hormona.
Otro sistema enzimático, presente en el riñón,
convierte la 25-OH-D3 en otro esteroide, la
24,25 (OH)2-D3. La hidroxilación en la posición 24
sería el paso inicial en la inactivación del sustrato
25-OH-D3, y también en la inactivación de la 1,25
(OH)2-D3, ya que este esteroide se hidroxila así
mismo en el trihidroxilado 1,24,25 (OH)3-D3.
Rutas metabólicas de la Vitamina D:
La cantidad de 25-OH-D3 en el plasma es una
función directa del aporte exógeno o endógeno de vitamina D. Como este aporte fluctúa a
lo largo del año significativamente y se trata de
una vitamina que regula una función orgánica de
primordial importancia, no es extraño que 25Matriz ósea
7
DE USO ESTRICTAMENTE PROFESIONAL
OH-D3 tenga una acción débil o nula sobre los
tejidos efectores. La acción biológica es ejercida
por los productos renales, la 1,25 (OH)2-D3 y
posiblemente también, la 24,25 (OH)2-D3. Es a
este nivel que se ha hallado un complejo sistema
de regulación que permitiría al organismo contar
con las cantidades necesarias de estas hormonas
renales y regular eficazmente el metabolismo del
calcio y el fósforo.
D
Regulación de
los metabolitos
activos
Un aporte exógeno deficiente de calcio o niveles
disminuidos de calcio circulante, aumentan la síntesis de 1,25 (OH)2-D3. El nivel de calcio controla
la síntesis renal de la 1,25 (OH)2-D3, conjuntamente con la Parathormona (PTH). Esta hormona provoca un aumento en la actividad de la
1-a-hidroxilasa renal.
Otro importante factor de regulación es el fosfato. Si la concentración de fosfato aumenta considerablemente, la síntesis de 1,25 (OH)2-D3 está
disminuida, aún cuando la PTH se encuentra elevada. Una disminución de la fosfatemia estimula
la 1-a-hidroxilasa renal y aumenta la secreción
de 1,25 (OH)2-D3. Por lo tanto, la hipocalcemia
estimula la síntesis de 1,25 (OH)2-D3 solo en presencia de hormona Paratiroidea (PTH).
La prolactina y los estrógenos aumentan la actividad de la 1-a-hidroxilasa, así como la somatotropina y el cortisol.
En todos los casos en que se inhibe o estimula
la síntesis de 1,25(OH)2-D3 se observa inmediatamente un efecto inverso sobre la producción
de 24,25(OH)2-D3. Tanto la hipercalcemia como
la hiperfosfatemia aumentan la síntesis de 24,25
(OH)2-D3. Estos mecanismos pueden deberse a
la regulación de una hormona, la 24,25(OH)2-D3,
o pueden ser producto de la degradación de la
8
25-OH-D3 cuando no existen necesidades sistémicas de la producción de la 1,25-(OH)2-D3.
E
Función fisiológica
de la Vitamina D y
sus metabolitos
La Vitamina D es la encargada de regular el paso
de calcio a los huesos y desempeña un papel crucial en el uso de este mineral en el organismo.
Esta vitamina está involucrada en el mecanismo
que balancea el calcio esquelético y sanguíneo.
Regula los niveles de calcio y fósforo en sangre,
promoviendo la absorción intestinal de los mismos a partir de los alimentos y la reabsorción
de calcio a nivel renal. Con esto contribuye a la
formación y mineralización ósea, siendo esencial
para el desarrollo del esqueleto.
La vitamina D es fundamental para mantener la
homeostasis de la concentración plasmática del
calcio y promover la mineralización del hueso.
Esto lo consigue aumentando los niveles de calcio sanguíneo y actuando directamente sobre los
osteoblastos.
La vitamina D actúa a tres niveles:
1 En el Intestino
El 1,25 (OH)2-D3 estimula la absorción de calcio
y fosfatos actuando de forma directa sobre las
células del epitelio intestinal, en el duodeno y primera porción del yeyuno. El transporte de calcio
estimulado por la 1,25 (OH)2-D3 se produce a
través de un proceso activo que requiere gasto
de energía contra un gradiente electroquímico.
La administración oral de Vitamina D produce un
aumento de la calcemia en un intervalo de 8 a 10
horas.
2 En el hueso
Las acciones de la vitamina D en el hueso son
complejas y en parte contrapuestas, porque si
bien en ausencia de vitamina D aparecen raquitis-
DE USO ESTRICTAMENTE PROFESIONAL
mo y osteomalacia, la presencia excesiva provoca
resorción del hueso con hipercalcemia y toxicidad
tisular por exceso de calcio. Los niveles altos de
calcio en la sangre pueden llevar a que se presenten depósitos de este mineral en los tejidos
blandos como el corazón y los pulmones, daños
en los riñones y la aparición de cálculos renales,
confusión, desorientación, nauseas vómitos, debilidad, etc.
La 1,25 (OH)2-D3 produce una elevación de la
calcemia, trabajando a nivel de osteclastos, aumentando el número y actividad, y estimulando la
totalidad de la superficie de resorción.
La 1,25 (OH)2-D3 sería en principio un metabolito
sintetizado ante un estrés hipocalcémico y su papel fisiológico sería, junto con la PTH, el restablecimiento rápido de la calcemia estimulando la absorción intestinal y actuando directamente sobre
el hueso para promover la resorción del tejido
óseo, con liberación de calcio y otros minerales al
líquido extracelular (LEC). Una vez restablecida
la calcemia cesa la síntesis de 1,25 (OH)2-D3, y
comienza la producción de 24,25 (OH)2-D3, facilitando el paso de calcio del LEC sistémico al LEC
óseo, promoviendo la calcificación del hueso, con
la ayuda de la calcitonina.
3 En el riñón
La vitamina D facilita la reabsorción de calcio y
fosfatos, al favorecer su reabsorción activa en
el túbulo proximal. La 1,25 (OH)2-D3 es sinérgica a la PTH con respecto al calcio y antagónica
con respecto a los fosfatos. La administración
de vitamina D eleva la calcemia, que disminuye
la concentración de PTH, y de esta forma se reduce la acción de esta hormona sobre el riñón
con aumento de la calciuria y disminución de la
fosfaturia.
En el riñón, la 1,25-(OH)2-D3 inhibe la actividad
de la 1a-hidroxilasa, y estimula la actividad de la
24-hidroxilasa, con la consiguiente formación de
24,25-(OH)2-D3.
9
DE USO ESTRICTAMENTE PROFESIONAL
F
Requerimientos
de Vitamina D
La cantidad de vitamina D que cada persona necesita depende de la edad, el sexo y otros factores, como el embarazo y el estado de salud. Las
personas de más de 50 años necesitan cantidades
mayores de vitamina D que personas más jóvenes.
Un microgramo de colecalciferol (Vitamina D3)
equivale a 40 UI de vitamina D. Los requerimientos diarios mínimos para un adulto son 400 UI
o 10 μg al día. Cuando la piel está expuesta a la
luz solar, el 7-deshidrocolesterol se convierte en
vitamina D3. Si alrededor de una quinta parte de
su cuerpo está expuesto al sol durante una hora
aproximadamente, la piel puede generar alrededor de 400 unidades internacionales de vitamina
D. Desafortunadamente, algunos estudios indican
que un gran número de personas simplemente
no reciben suficiente luz solar. Estar al sol no significa necesariamente que la piel de una persona
sea capaz de producir el requisito mínimo de 400
UI por día. La mayoría de la gente usa ropa que
evita que llegue suficiente luz solar a la piel y el
uso de protectores solares también disminuye su
producción. Estudios recientes sugieren que al reducirse la exposición a la luz solar, agravado con
una ingesta insuficiente de Vitamina D, aumenta
el riesgo de una serie de enfermedades. Por desgracia, la exposición al sol conlleva el riesgo de
cáncer de piel. Por lo tanto, la manera más fiable
de obtener Vitamina D y asegurar una salud óptima, es a través de la dieta y los complementos
alimenticios.
Un estudio de 2006 encontró que los complementos de vitamina D durante el embarazo podrían conducir a realzar el pico de mineral óseo
en el niño, lo que reduce el riesgo de osteoporosis en el futuro.
En 2007, la FDA propuso revisar las cantidades
saludables para reducir el riesgo de osteoporosis
y aconsejó no limitar la dosis diaria máxima en los
productos que contienen calcio y vitamina D a un
máximo de un 200% de la CDR. Investigaciones
recientes sugieren que aumentar los requerimientos diarios de Vitamina D supondría beneficios,
no tan solo para la salud ósea, sino también para
otras áreas de la salud, incluyendo la reducción en
un 30% de las muertes por cáncer, si los requeri10
mientos diarios se elevaran a 1.500 UI. La Escuela
de Harvard de Salud Pública considera óptima la
ingesta diaria de 1.000 UI para todas las personas
mayores de 2 años.
(http://www.hsph.harvard.edu/nutritionsource/
vitamins.html,accessed1/22/07)
Actualmente el límite superior seguro establecido
para la vitamina D es:
> 1.000 a 1.500 UI/día para lactantes.
> 2.500 a 3.000 UI/día para niños de 1 a 8 años.
> 4.000 UI/día para niños de 9 años en adelante,
adultos y mujeres embarazadas y lactantes.
Una nueva evaluación de riesgos de la vitamina
D3 publicada en enero de 2007 en el American
Journal of Clinical Nutrition, hace un llamamiento a
aumentar por 5 el nivel máximo tolerable (TUL),
hasta 10.000 UI o 250 μg por día. Esta conclusión
se deriva de la utilización segura y beneficiosa de
estos niveles en numerosos ensayos clínicos.
G
Beneficios de
la Vitamina D
La vitamina D modula el riesgo de fractura, al aumentar la densidad del hueso y reducir el riesgo
de caídas. Este beneficio es dosis dependiente,
tal y como indican los estudios más recientes.
La prevención de caídas y fracturas se observa
con una suplementación de vitamina D de al menos 700-1000 UI al día. Idealmente el rango de
25-hidroxivitamina D en sangre debería ser de
75nmol/l, según establece la Fundación Internacional de Osteoporosis (IOF, 2010).
Más del 90% de las fracturas ocurren tras una
caída y el índice de caídas aumenta con la edad
y se asocia a una baja fuerza muscular. El Estudio
NHANES III examinó la relación dosis-respuesta
entre el estado de vitamina D y la salud muscular,
encontrando que la función muscular era deficiente en aquellos individuos con los niveles más
bajos de vitamina D (<20 nmol/l).
Varios estudios realizados en adultos sanos muestran que ingestas del orden de 4.000-10.000 UI
de vitamina D son seguras. Pero para mayor se-
DE USO ESTRICTAMENTE PROFESIONAL
guridad deben controlarse los niveles séricos de
25-hidroxivitamina. Por encima de 220 nmol/l
son indicadores de toxicidad y podrían asociarse
a hipercalcemia.
autoinmunes, como la enfermedad de Crohn, el
lupus, la artritis reumatoide y cánceres, como la
leucemia linfocítica crónica y el cáncer colorrectal.
Los niveles séricos deseables de vitamina D para
mantener una óptima función musculoesquelética
son de 75-100 nmol/l.
En concreto, descubrieron que la vitamina D tenía
un efecto significativo sobre la actividad de 229
genes entre los que se incluía el IRF8, asociado
con la esclerosis múltiple, y el PTPN2, asociado
con la enfermedad de Crohn y la diabetes tipo 1.
La escasez de vitamina D es un factor de riesgo conocido para diversos trastornos graves y
se ha comprobado que aumenta la susceptibilidad individual de sufrir enfermedades autoinmunes, como la esclerosis múltiple, diabetes tipo 1
y artritis reumatoide, así como ciertos tipos de
cáncer. Aún falta sensibilidad a la hora de tener
en cuenta los numeroso beneficios de la vitamina D, y la mayoría de complementos no tienen
niveles suficientes de esta vitamina o van combinados con calcio al estar dirigidos a la población
menopáusica, cuando no todos los beneficios se
centran en esta aplicación.
Además de sus efectos sobre el esqueleto, se ha
descrito que la vitamina D presenta acciones sobre la función inmunitaria (afecciones autoinmunitarias), el deterioro anímico y el cáncer. Hasta
ahora, sin embargo, se desconocía el mecanismo
por el que la vitamina D tenía influencia sobre
estas enfermedades, aunque se sospechaba que
la genética podía jugar un papel importante en
esta asociación.
La vitamina D ejerce influencia directa sobre unos
200 genes del organismo, a través del receptor de
vitamina D (VDR), que se une a puntos específicos del genoma para influenciar en la expresión
genética. Los VDR se han descrito en más de 30
tejidos diferentes, incluyendo el corazón, el intestino, el hígado, los riñones, los pulmones y distintas células del sistema inmunitario (timo, linfocitos
T y B de la médula ósea).
Un grupo de investigadores de la Universidad de
Oxford y la London School of Medicine and Dentistry, en colaboración con la Universidad Simon
Fraser, mediante la técnica de ChIP-seq, ha dibujado un mapa de los ‘vínculos’ del VDR, una información que ha servido para identificar a los genes
que pueden verse influenciados por la presencia
o ausencia de vitamina D en el cuerpo. Así identificaron más de 2.700 ‘vínculos’ del VDR a lo largo
de todo el genoma, en su mayoría concentrados
cerca de un gran número de genes asociados
con la susceptibilidad a desarrollar enfermedades
La interacción de la 1,25-(OH)2D3 con el VDR
desencadena la formación de heterodímeros con
el receptor RXR de retinoides, que se unen con
el ADN para dar lugar a la regulación de la transcripción de más de 200 proteínas involucradas no
sólo en el metabolismo del calcio, sino también
en la proliferación y diferenciación celular y en la
función inmunitaria.
El hallazgo de una importante proporción de individuos con deficiencia o insuficiencia de vitamina D en la población, así como el descubrimiento
de la presencia de receptores de esta molécula
(VDR) en casi todos los tejidos, ha motivado un
mayor interés en este esteroide y sus mecanismos de acción.
Cáncer
Diversos estudios epidemiológicos demuestran
que una ingesta elevada de vitamina D, al igual
que un aumento de la exposición solar, disminuyen la incidencia de distintos tipos de cáncer localizados en colon, próstata, páncreas y mamas,
ejerciendo una función protectora.
Los estudios experimentales han mostrado los
efectos anticancerígenos de la vitamina D, debido
a su participación en la regulación de la proliferación, diferenciación y muerte natural de las células normales y las malignas en el cáncer de mama.
Además de la importancia de la falta de esta vitamina en la incidencia de algunos tumores, se ha
precisado que los estudios actuales van dirigidos
a analizar su relación en la progresión de la enfermedad y la posibilidad de usarla en la curación.
Una investigación publicada por la revista Cancer
Epidemiology Biomarkers and Prevention, determina las siguientes tendencias concretas: los niveles
crecientes de vitamina D se relacionaron directamente con mayor tiempo de supervivencia,
mientras que los niveles decrecientes de vitamina D se vincularon a intervalos menores entre
11
DE USO ESTRICTAMENTE PROFESIONAL
diagnóstico y avance del cáncer. Esta relación
se mantuvo incluso después de controlar otros
factores de pronóstico vinculados al avance de la
enfermedad.
El estudio dirigido por el doctor Holick mostró
que las personas que reciben a diario la dosis de
vitamina D recomendada, 400 UI, tienen un riesgo 43% menor de desarrollar cáncer de páncreas
que los que no toman esos complementos. En el
hospital que él dirige se han realizado ya estudios
en animales en los que se combina la vitamina D
con distintas terapias antitumorales. Los estudios
de laboratorio han demostrado que dosis elevadas de vitamina D pueden matar células cancerígenas, así como que cualquier tipo de cáncer se
puede tratar con la terapia combinada.
Sistema inmunitario
El rol inmunoregulador de la vitamina D es por
su acción a nivel de la inmunidad innata y la adquirida. Los linfocitos B, T, macrófagos y células
dendríticas tienen la capacidad para sintetizarla
y además expresan el receptor de vitamina D
(VDR). Esto otorga a la vitamina D una actividad
autocrina y paracrina en la regulación inmunológica.
A nivel de inmunidad innata cumple un rol antimicrobiano, mediada por la expresión de catelicidina y del TLR -2. Una observación clínica que
demuestra esta asociación, es la mayor susceptibilidad de desarrollar tuberculosis en la población
Afroamericana con fototipos más oscuros. Ellos
tienen bajos niveles séricos de vitamina D asociado a una menor producción de catelicidina, que
sintetizada por los macrófagos puede destruir a
este microorganismo, lo que contribuye a su predisposición a la tuberculosis.
Se especula además, que la estacionalidad de la
gripe y de la tuberculosis podría relacionarse con
la reducción de la radiación solar. En estudios epidemiológicos se describió que la gripe ocurre
después del solsticio de invierno, en el período
del año en el cual los niveles de 25-OH-D3 son
menores. Por otra parte, la concentración de vitamina D podría modificar el riesgo de padecer
infecciones de la vía aérea, como las neumonías.
Aunque se ha atribuido esta asociación a que la
deficiencia de vitamina D disminuye la fuerza del
diafragma y de los músculos intercostales, se considera que la disfunción inmunitaria representa
otra variable de importancia.
12
A nivel de la inmunidad adquirida, el receptor de
vitamina D (VDR) está presente en linfocitos B,
T y células dendríticas. Su activación induce una
respuesta inmune de tipo tolerogénica, aumentando los linfocitos T reguladores e inhibiendo la
respuesta Th12.
Estudios recientes han demostrado que pacientes
con lupus eritematoso cutáneo y también lupus
eritematoso sistémico presentan bajos niveles de
vitamina D plasmática. La necesidad de fotoprotección es básica en estos pacientes. De esta forma, la suplementación con vitamina D en dosis de
400 a 1000 UI al día, tendría un rol terapéutico en
pacientes con lupus eritematoso.
Un déficit de vitamina D puede acelerar el proceso de artritis reumatoidea, así como impedir el
metabolismo de la glucosa reduciendo la secreción de insulina lo cual aumentaría el riesgo de
padecer diabetes mellitus.
Estado anímico
Un estudio publicado en el Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism en 2010, analizó la posible relación entre los bajos niveles de vitamina
D y la depresión en personas mayores. El equipo
del doctor Luigi Ferrucci, del Instituto Nacional
de Envejecimiento, estudió a 531 mujeres y a 423
hombres mayores de 65 años que participaban
en una investigación de seis años sobre los factores asociados con la pérdida de la movilidad
durante el envejecimiento. Al inicio del estudio,
el 42% de las mujeres y el 18% de los hombres
tenían depresión, mientras que tres cuartos de las
mujeres y la mitad de los hombres tenían menos
de 50 nanomoles por litro de vitamina D en sangre, lo que se considera insuficiente.
Las mujeres con insuficiencia sufrieron un mayor
deterioro anímico a los tres y seis años de estudio.
Un test estandarizado reveló un mayor aumento
de los síntomas depresivos en comparación con
las mujeres con niveles adecuados de vitamina D
en el mismo período del estudio.
Las mujeres con bajos niveles de vitamina D y
sin depresión al inicio del estudio eran dos veces
más propensas a desarrollar depresión en los seis
años siguientes que aquellas con niveles suficientes del nutriente. Si bien lo mismo se observó en
los hombres, la asociación no fue lo suficientemente sólida y, en algunos casos, podría haberse
atribuido al azar.
DE USO ESTRICTAMENTE PROFESIONAL
El estudio no prueba que los bajos niveles de
vitamina D causen depresión, pero los autores
señalaron que las personas con una baja proporción del nutriente tendrían otras características
que las predispondría a desarrollar ese trastorno.
Concluyeron que prevenir la deficiencia de vitamina D en las personas mayores podría ser una
estrategia en el futuro para evitar la aparición de
la depresión en esa población y así contrarrestar
las consecuencias negativas en la salud, al igual
que la normalización de los niveles de vitamina
D debería ser parte de los tratamientos antidepresivos.
Vitamina K
03
En 1929, un científico Danés llamado Henrik Dam
investigó el rol del colesterol, alimentando pollos
con una dieta deficiente de colesterol. Después
de varias semanas los animales desarrollaron hemorragias y empezaron a morir. Estos defectos
no pudieron ser resueltos adicionando colesterol purificado a la dieta. Al parecer, junto con el
colesterol, un segundo componente había sido
extraído del alimento. La nueva vitamina recibió
el nombre de Vitamina K debido a que el descubrimiento inicial fue reportado en una Revista
Alemana en la cual fue designada como vitamina de la coagulación (koagulation, en danés). Esto
le supuso, junto con su colega Edward Adelbert
Doisy, el premio Nobel de Medicina en 1943, por
sus trabajos sobre la Vitamina K.
A
requeridas en los procesos
de coagulación de la sangre.
Se conocen 3 formas:
> Vitamina K1, filoquinona o
fitonadiona es la mayor forma dietética de la vitamina.
Está presente en verduras
de hoja verde oscura (espinaca, col rizada, brócoli, col de Bruselas, lechuga), aguacate, germen
de trigo, alimentos orgánicos, cereales, algunas
frutas como el kiwi y bananas, carnes, leche de
vaca, huevos, productos de soja y algunos aceites
vegetales como la soja, algodón y oliva.
Fórmula de la Vitamina K1
> Vitamina K 2 o menaquinona es normalmente
producida por las bacterias intestinales y absorbidas en el tubo digestivo. Su absorción en sangre
es mejor que la K1. La podemos encontrar en las
vísceras como corazón, hígado, riñones, huevos y
en productos fermentados como el Natto (soja
fermentada).
Fórmula de la Vitamina K 2
> Vitamina K3 o menadiona corresponde a la forma sintética.
Fuentes de
vitamina K
La vitamina K, también conocida como fitomenadiona, es un grupo derivado de 2-metil-naftoquinonas. Son vitaminas lipofílicas, principalmente
Fórmula de la Vitamina K3
13
DE USO ESTRICTAMENTE PROFESIONAL
Todos los miembros del grupo de la vitamina K
comparten un anillo metilado de naftoquinona en
su estructura y se distinguen gracias a variaciones
en la cadena lateral alifática unida en la tercera
posición.
La filoquinona invariablemente contiene en su
cadena lateral 4 residuos isoprenoides, uno de
los cuales es insaturado. Las menaquinonas tienen una cadena lateral compuesta de un número
variable de residuos isoprenoides insaturados,
generalmente designados como MK-n, donde n
especifica el número de isoprenoides.
Es generalmente aceptado que la naftoquinona es
el grupo funcional, así que el mecanismo de acción es similar para todas las formas de la vitamina
K. Pero podemos esperar diferencias sustanciales
con respecto a la absorción intestinal, transporte,
distribución a los tejidos y biodisponibilidad.
B
Rol de la
Vitamina K2
En cuanto a la protección contra la patología cardiovascular existe una gran diferencia entre las
dos formas naturales de vitamina K.
Un estudio comparó el efecto de ambas, K1 y K 2,
en dos grupos de ratas tratadas con medicación
anticoagulante (warfarina), que inhibe la función
de la vitamina K en el cuerpo y que por tanto
produce calcificación de las arterias en las ratas a
las que se les suministra, como sucede en el caso
de las personas que toman anticoagulantes, que
presentan el doble de riesgo de sufrir depósitos
de calcio que los que no toman anticoagulantes,
y también sufren más fracturas por osteoporosis.
En el grupo de ratas tratado con anticoagulante
y vitamina K1 el 100% de las ratas desarrollaró
calcificación de la aorta y las carótidas. Lo que
quiere decir que administrarles vitamina K1 no las
protegió contra los efectos del medicamento. Sin
embargo del otro grupo de ratas que también
fue tratado con el mismo anticoagulante pero
que tomaron la vitamina K 2, ninguna desarrolló
calcificaciones en las arterias.
14
Esta diferencia se explica por los hallazgos encontrados en otros estudios como el que revela que
las células vasculares, las que forman el endotelio, que es la pared interna de las arterias, captan
preferentemente la vitamina K 2 en comparación
con la K1. Esto explica el efecto protector vascular
de la K 2. Al investigar además qué efecto tiene la
vitamina K 2 en esas células de músculo liso de la
pared interna de las arterias, se descubrió que
estas paredes se forman libres de nódulos en
presencia de la vitamina K 2, mientras que por el
contrario cuando no hay la vitamina si que aparecen nódulos que hacen relieve hacia el interior del
vaso sanguíneo y que contribuyen a bloquear el
paso de la sangre, aún más en la arteriosclerosis.
El Dr. Leon Schurgers y el Dr. Cees Vermeer de
la Universidad de Maastricht en Holanda estudiaron a 4.800 hombres y mujeres holandeses
mayores para determinar si la vitamina K 2 podría
ayudar a prevenir los depósitos de calcio en las
arterias. Concluyeron que las personas con la
más alta ingesta de K 2 (principalmente procedente del consumo de quesos holandeses Gouda y
Edam bajos en grasa) demostraron la menor tasa
de calcificación de la aorta, en comparación con
las personas con un bajo consumo de vitamina
K 2. Cuanto mayor fue la ingesta de estos quesos
más baja es la mortalidad por enfermedad cardiovascular.
De la vitamina K 2 destacan a su vez dos formas:
MK-7: Posee la ventaja de mantenerse activa en la
sangre durante más tiempo después de ser ingerida. Es producida por fermentación bacteriana,
siendo la forma de vitamina K que se encuentra
en la soja fermentada japonesa Natto.
Fórmula de la menaquinona-7
MK-4: Se absorbe muy rápidamente pero en
contrapartida sólo se mantiene activa en sangre
durante unas pocas horas. Hay estudios que demuestran sus efectos anti-arterioscleróticos, antitumorales en algunas células cancerígenas y como
activadora de la formación de hueso.
La MK-4 es la única forma de la vitamina K 2 que
se ha demostrado que se produce en los tejidos
DE USO ESTRICTAMENTE PROFESIONAL
Fórmula de la menaquinona-4
humanos. Los estudios han demostrado que la
MK-4 es la principal vitamina K 2 en los tejidos extrahepáticos incluyendo el corazón, el cerebro y
los huesos más importantes.
La biodisponibilidad en tejidos de la MK-4 ha sido
comparada con la MK-7 en modelos animales. Se
alimentó a los animales a igual número de moles
de MK-4 y MK-7, se observo que la MK-7 tenían
niveles más altos en suero en comparación con
la MK-4. Sin embargo, en los huesos, la MK-4 era
por lo menos 4 veces más alta que la MK-7. Y
lo más interesante, cuando los animales fueron
alimentados con MK-7, los niveles de MK-4 en el
hueso también aumentaron, lo que sugiere que
la MK-7 hay que convertirla a MK-4 en el tejido
para que sea funcional. La investigación también
demostró que la MK-4 tiene mayor biodisponibilidad en los tejidos del corazón que la MK-7.
C
Déficit de
Vitamina K
Las distintas formas de vitamina K son absorbidas
en las diferentes secciones del intestino. La vitamina K1 por ejemplo se absorbe a nivel del íleon,
que es la parte más distal del intestino delgado.
Mientras que la K 2 parece ser absorbida en el colon. El que se absorba bien cualquiera de las dos,
depende del buen funcionamiento del proceso
de digestión y se ve favorecida con la presencia
de grasa.
La deficiencia de la vitamina K puede ocurrir por
alteraciones en la absorción intestinal y lesiones
en el tracto gastrointestinal, como podría ocurrir
en la obstrucción del conducto biliar, ingesta terapéutica o accidental de antagonistas de la vitamina K, problemas en la absorción de las grasas o
un consumo excesivo de fibra insoluble.
Personas susceptibles de padecer una deficiencia
de Vitamina K:
> Aquellas que toman ciertos medicamentos
como anticoagulantes (coumadin), anticonvulsivos, algunos antibióticos y ácido acetilsalicílico
(aspirina).
> Aquellas que tienen alteraciones en la absorción de grasas debido a obstrucción biliar, pancreatitis crónica, enfermedades hepáticas, colitis
ulcerosa, fibrosis quística, síndrome del intestino
corto, malabsorción intestinal, enfermedad celíaca.
Como la vitamina K es producida por las bacteria
del colon es difícil que se produzca una carencia
nutricional, siempre y cuando exista una correcta
flora intestinal, que no siempre es el caso.
El déficit de vitamina K puede ocasionar: riesgo
de hemorragias, formación de calcificaciones en
distintos tejidos y severa malformación del desarrollo óseo.
Una coagulación sanguínea pobre o deficiente
puede provocar sangrado espontáneo o prolongar el tiempo de hemorragia.
Los síntomas incluyen:
> sangrado en nariz (epistaxis)
> sangrado en encías (gingivorragia)
> sangrado en la orina (hematuria)
> sangrado en las heces (melena)
> menstruación abundante (menorragia)
> moretones (equimosis) ante mínimos traumatismos
D
Función
fisiológica de la
Vitamina K
La vitamina K se descubrió en 1929 pero hasta
hace una década sólo conocíamos de ella su función relacionada con la coagulación de la sangre.
Es a finales de los noventa cuando hemos empezado a conocer su importancia en muchos otros
mecanismos de acción. Desde entonces son muchos los trabajos científicos que la relacionan cada
vez más con procesos de antienvejecimiento.
15
DE USO ESTRICTAMENTE PROFESIONAL
Entre todas sus acciones destaca la influencia sobre la salud ósea y vascular, el crecimiento, migración, proliferación y apoptosis celular, la inhibición
de señales inflamatorias y la regulación inmune.
La vitamina K está involucrada en la carboxilación
de ciertos residuos glutámicos de proteínas que
forman residuos gamma-carboxiglutamatos (residuos Gla). Esto implica añadir un grupo carboxilo
a una molécula, y es por esta transformación en
su configuración, que cambia su función en el organismo.
Estos residuos modificados se sitúan dentro de
los dominios específicos de la proteína llamados
los dominios de Gla. Los residuos Gla usualmente están implicados en la unión del calcio y son
esenciales para la actividad biológica de todas las
proteínas conocidas como proteínas Gla .
Hasta el momento 14 proteínas humanas con
dominio Gla han sido descubiertas y juegan un
papel clave en la regulación de tres procesos fisiológicos:
1 Coagulación de la sangre: (protrombina (factor
II), Factores VII, IX, X, proteína C, proteína S y
proteína Z). La vitamina K se encarga de carboxilar algunas de las proteínas implicadas en la cascada de la coagulación, consiguiendo que la sangre
coagule normalmente.
2 Metabolismo óseo: osteocalcina, también llamada proteína-Gla ósea (BGP), carboxilada por
la vitamina K, es la encargada de sintetizar osteoblastos para mantener una correcta densidad
ósea.
3 Depósitos de calcio: la presencia de vitamina K
hace posible la carboxilación de diferentes proteínas específicas del organismo, evitando que el
calcio se deposite en las arterias y otros tejidos.
En el caso de las arterias, carboxila a una proteína
llamada proteína Gla de la matriz vascular (MGP).
Esta proteína es la que inhibe la calcificación en
las arteria, pero para poder ejecutar esta función
necesita estar carboxilada y para eso se necesita
la presencia de suficiente vitamina K.
16
Como resultado de un déficit de vitamina K, los
residuos Gla no se forman o se forman incompletamente y por lo tanto las proteínas Gla son
inactivas. Debido a la ausencia de control de
los tres procesos antes mencionados, se puede
ocasionar: riesgo de hemorragia interna masiva y
descontrolada, malformación del desarrollo óseo
o deposición de sales de calcio insoluble en las
paredes de los vasos arteriales, cartílagos válvulas
y otros tejidos. La deposición de calcio en tejidos
blandos, incluyendo paredes arteriales, es muy
común, especialmente en aquellos que sufren arteriosclerosis, esto sugiere que la deficiencia de
vitamina K es más común de lo que previamente
se pensaba.
El descubrimiento más interesante desde el punto de vista clínico, en relación con la salud vascular, es que no sólo protege contra la calcificación
de las arterias sino que si mantenemos altos los
niveles de vitamina K en sangre, de manera prolongada, también se puede revertir el proceso. Es
decir hacer disminuir la calcificación que ya existe.
En el proceso de aparición de la arteriosclerosis,
en etapas avanzadas, el depósito de calcio en las
paredes de la arteria hace que ésta se vuelva rígida dificultando aún más el paso de la sangre. Es
por eso que podemos llegar a ver la silueta de
las arterias en una radiografía, porque se vuelven
blancas como el hueso por el calcio que se deposita en ellas.
Con la edad se ha visto como aumentan los depósitos de calcio en tejidos blandos donde no debería acumularse, no sólo en las arterias, también
en glándulas, tendones o válvulas cardiacas.
Curiosamente, si disminuimos la ingesta de calcio,
las calcificaciones patológicas en los tejidos blandos aumentan. Ésto sucede porque en estados
de hipocalcemia, el cuerpo obtiene el calcio de
los huesos, disminuyendo así la cantidad de calcio
en los mismos. Como consecuencia, aumenta la
cantidad circulante de calcio libre y se incrementa
el riesgo de que este mineral se deposite en otros
tejidos.
DE USO ESTRICTAMENTE PROFESIONAL
E
Requerimientos
de Vitamina K
Este equilibrio entre el calcio unido a los huesos
y el calcio libre es el que regula la vitamina K. Por
eso, también es tan importante la vitamina K en la
osteoporosis. Un déficit de vitamina K hace que
desarrollemos osteoporosis y calcificación de las
arterias. El efecto que tiene la vitamina K es mantener el calcio en los huesos y así impedir que se
acumule en las arterias y otros tejidos. La vitamina K 2, por su parte, se cree que es fundamental
para la unión óptima de calcio a la matriz ósea.
Esta vitamina nos protege de la osteoporosis a
través de dos mecanismos de acción: por un lado
protege del exceso de actividad de las células que
destruyen hueso, los osteoclastos, porque disminuye la cantidad de sustancias proinflamatorias
que los activan; y por otro lado, activa a las células que generan hueso, los osteoblastos, porque
carboxila la proteína que generan estas células, la
osteocalcina.
glutation, un antioxidante que protege a las células de los radicales libres, lo cual genera daño
celular.
Altas cantidades de vitamina K no harán que la
sangre esté sobrecoagulada. Las proteínas de la
coagulación sólo tienen un número determinado
de espacios para la vitamina K. Una vez que los
espacios se llenan, la vitamina K no pueden afectar a las proteínas de la coagulación. Los procesos
son autolimitados.
Esta es la razón por la que tomar calcio y vitamina
D cuando se sufre de osteoporosis sirve de poco
si existe una carencia de vitamina K.
La ingesta diaria recomendada para la vitamina K
tradicionalmente se ha fijado en cantidades que
mantienen una buena función de la coagulación
de la sangre. Recientemente, sin embargo, los investigadores han encontrado que la vitamina K
tiene un papel importante también en el metabolismo de los huesos, la mineralización y otros procesos de regulación del calcio. La cantidad diaria
recomendada en Europa se sitúa en torno a los
75 μg/día y en Estados Unidos en 90-120 μg/día.
Algunos expertos consideran que estas cantidades no son suficientemente altas para asegurar
una óptima gama-carboxilación de las proteínas
VKD (Proteínas Vitamina-K dependientes), como
la osteocalcina.
No se han encontrado efectos adversos asociados a una dosis excesiva de vitamina K1 (filoquinona) o menaquinona (vitamina K 2), por ello el
Instituto de Medicina de Estados Unidos (IOM)
no ha establecido los niveles de ingesta máxima
tolerables. No ocurre lo mismo con la menadiona
(vitamina K 3) y sus derivados. Esta forma sintética
de vitamina K puede interferir con la función del
17
DE USO ESTRICTAMENTE PROFESIONAL
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