Witamina D3 i K2 to duet często wymieniany w kontekście wspierania zdrowia, w szczególności układu kostnego i sercowo-naczyniowego.  Mimo że każda z nich ma swoje unikalne funkcje, ich synergiczne działanie jest bardzo ważne dla optymalizacji procesów metabolicznych w organizmie człowieka. Jak dokładnie te dwa lipofilowe związki wpływają na funkcjonowanie organizmu?

Spis treści:

1. Jak działa na organizm witamina D3?
2. Jakie są źródła witaminy D3?
3. Jakie właściwości ma witamina K2?
4. Witamina K2 – w czym występuje?
5. Dlaczego warto łączyć witaminę D3 i K2?

Jak działa na organizm witamina D3?

Witamina D3, czyli cholekalcyferol, jest substancją o charakterze prohormonu, która odgrywa fundamentalną rolę w regulacji gospodarki wapniowo-fosforanowej. Jej podstawową funkcją jest zwiększanie wchłaniania wapnia i fosforu w jelitach. Taki proces jest niezbędny do prawidłowej mineralizacji kości i zębów[1]. Bez wystarczającej ilości witaminy D3, nawet obfita w wapń dieta nie zapewni optymalnej gęstości mineralnej kości, prowadząc do takich stanów jak osteomalacja u dorosłych czy krzywica u dzieci[2].

Po syntezie w skórze pod wpływem promieniowania UVB lub po spożyciu wraz z suplementem diety, cholekalcyferol jest transportowany do wątroby, gdzie ulega pierwszej hydroksylacji, przekształcając się w 25-hydroksywitaminę D (kalcydiol). Następnie, w nerkach, dochodzi do drugiej hydroksylacji, gdzie tworzy się biologicznie aktywna forma, czyli 1,25-dihydroksywitaminę D (kalcytriol)[3].

Ta aktywna forma działa poprzez receptory witaminy D (VDR) obecne w niemal wszystkich komórkach organizmu. Aktywacja VDR wpływa na ekspresję genów odpowiedzialnych nie tylko za metabolizm kostny, ale także za funkcjonowanie układu immunologicznego, wykazując działanie modulujące odporność oraz potencjał przeciwnowotworowy i przeciwzapalny[4]. Jej niedobór wiąże się ze zwiększonym ryzykiem chorób autoimmunologicznych, infekcyjnych oraz schorzeń kardiometabolicznych.

Jakie są źródła witaminy D3?

Głównym i najbardziej efektywnym źródłem witaminy D3 dla człowieka jest ekspozycja skóry na słońce, a konkretnie na promieniowanie ultrafioletowe typu B (UVB). W szerokościach geograficznych Polski, efektywna synteza jest możliwa głównie w miesiącach letnich, od kwietnia do września, w godzinach południowych[5]. Zachmurzenie, stosowanie kremów z filtrem UV, zanieczyszczenie powietrza oraz ciemniejsza karnacja znacząco obniżają zdolność skóry do produkcji cholekalcyferolu.

Najbogatsze w witaminę D3 są tłuste ryby morskie takie jak łosoś, makrela, śledź i sardynki[6]. Pewne ilości można znaleźć także w żółtku jaj oraz w wątrobie. Ze względu na powszechny niedobór, w wielu krajach stosuje się fortyfikację żywności, w szczególności mleka, przetworów mlecznych, płatków śniadaniowych i margaryn. Ma to na celu poprawę statusu witaminy D3 w populacji. Co jednak istotne, wiele osób ma zbyt ubogą dietę w produkty, które ją zawierają. Dlatego też powszechnie stosuje się suplementy diety, których celem jest uzupełnienie niedoborów witaminy D3. Z reguły nie występuje ona jednak jako samodzielny składnik, ale wraz z witaminą K2, np. w NOYO® D3 4000 + K2Mk7.

Jakie właściwości ma witamina K2?

Witamina K2, której naukowa nazwa to menachinon (MK), jest lipofilowym związkiem z grupy witamin K. Jej kluczowa rola polega na pełnieniu funkcji kofaktora w procesie karboksylacji niektórych białek, które są niezbędne do prawidłowej homeostazy wapnia oraz krzepnięcia krwi. Bez karboksylacji, białka te pozostają nieaktywne[7].

Najważniejszymi białkami zależnymi od witaminy K2 w kontekście zdrowia kości i sercowo-naczyniowego są osteokalcyna (OC) i białko macierzy Gla (MGP). Osteokalcyna, syntetyzowana przez osteoblasty, wymaga karboksylacji, aby mogła wiązać wapń i efektywnie wbudowywać go do macierzy kostnej, przyczyniając się tym samym do wzrostu i utrzymania gęstości mineralnej kości[8].

Z kolei białko MGP jest jednym z najsilniejszych inhibitorów kalcyfikacji tkanek miękkich, w tym naczyń krwionośnych. Aktywna, skarboksylowana forma MGP zapobiega odkładaniu się wapnia w ścianach tętnic i chrząstkach. Ma to ogromne znaczenie w profilaktyce miażdżycy i zwapnienia naczyń krwionośnych[9]. Niedobór witaminy K2 prowadzi do akumulacji nieaktywnych form tych białek, co skutkuje osłabieniem kości i zwiększonym ryzykiem sztywności tętnic. Witamina K2 jest także zaangażowana w regulację proliferacji i różnicowania komórek, a także w procesy apoptozy.

Witamina K2 – w czym występuje?

Witamina K2 występuje w różnych formach molekularnych, zwanych menachinonami (MK-n), gdzie 'n' oznacza liczbę jednostek izoprenoidowych w łańcuchu bocznym. Najważniejsze dla zdrowia człowieka formy to MK-4 i MK-7.

Menachinon-4 (MK-4) występuje głównie w produktach zwierzęcych i jest syntetyzowany przez organizm z witaminy K1. Można go znaleźć w wątrobie, mięsie i żółtkach jaj[6]. Charakteryzuje się krótszym okresem półtrwania, przez co wymagana jest jego częstsza podaż.

Natomiast menachinon-7 (MK-7) jest formą o znacznie dłuższym okresie półtrwania i lepszej biodostępności, co sprawia, że jest bardziej efektywna w utrzymaniu stabilnego poziomu w osoczu. Głównym źródłem MK-7 są fermentowane produkty spożywcze. W szczególności dużo zawiera jej natto, czyli tradycyjna japońska potrawa z fermentowanej soi, w której wysokie stężenie menachinonu jest wynikiem działalności bakterii Bacillus subtilis.

Inne, choć uboższe źródła MK-7, to twarde sery i inne fermentowane produkty mleczne, gdzie synteza jest wynikiem działania bakterii[10]. Bakterie jelitowe również są zdolne do syntezy menachinonów, ale stopień wchłaniania tej endogennej produkcji może być zmienny.

Dlaczego warto łączyć witaminę D3 i K2?

Połączenie witamin D3+K2 jest uzasadnione ze względu na ich ścisłą współpracę w metabolizmie wapnia, która prowadzi do maksymalizacji korzyści dla układu kostnego i minimalizacji ryzyka niepożądanych skutków. Jest to dobry przykład synergii metabolicznej w odżywianiu.

Witamina D3 pełni funkcję "kontrolera wejścia". Jej rola polega na zwiększeniu poziomu wapnia we krwi poprzez jego wzmożone wchłanianie z przewodu pokarmowego. Jednak sam wysoki poziom wapnia we krwi nie gwarantuje jego prawidłowego wykorzystania. W tym miejscu wkracza witamina K2, która działa jak "kontroler dystrybucji". Witamina K2 aktywuje białka zależne od niej, takie jak osteokalcyna i MGP[7]. Aktywna osteokalcyna kieruje wapń do kości, gdzie jest on wbudowywany, wzmacniając ich strukturę[8]. Równocześnie, aktywne białko MGP zapobiega odkładaniu się tego samego wapnia w miejscach, w których jest niepożądany, czyli w tętnicach, nerkach i innych tkankach miękkich[9].

Długotrwała suplementacja samą witaminą D3, bez dodatku witaminy K2, może potencjalnie prowadzić do hiperkalcemii i sprzyjać zwapnieniu naczyń krwionośnych, ponieważ zwiększona podaż wapnia nie jest efektywnie dystrybuowana i usuwana z krwioobiegu[10]. Z tego powodu, aby zapewnić, że wapń jest efektywnie włączany do kości, a jednocześnie chronić przed kalcyfikacją struktur pozakostnych, rekomenduje się stosowanie obu tych witamin jednocześnie. Synergiczne działanie D3 i K2 optymalizuje całościową homeostazę wapnia i zapewnia kompleksowe wsparcie dla zdrowia sercowo-naczyniowego i kostnego, a także wspiera organizm w prawidłowym funkcjonowaniu układu odpornościowego.

Przypisy i źródła:

1. Christakos S, Dhawan P, Verstuyf J, Verlinden L, Carmeliet G. Vitamin D: Metabolism, Molecular Mechanism of Action, and Pleiotropic Effects. Physiological Reviews. 2016;96(1):365-408.
2. Rizzoli R, Biver E. Epidemiology of Vitamin D Deficiency and Clinical Implications. Archives of Osteoporosis. 2020;15(1):1-13.
3. Holick MF. Vitamin D Deficiency. New England Journal of Medicine. 2007;357(3):266-281.
4. Wacker M, Holick MF. Vitamin D - Effects on Skeletal and Extraskeletal Health and the Need for Supplementation. Nutrients. 2013;5(1):111-148.
5. Płudowski P, Kryśkiewicz E, Karczmarewicz E. Practical issues in vitamin D supplementation. Standardy Medyczne. 2013;10(1):13-20.
6. Booth SL. Vitamin K: food sources and dietary intake. British Journal of Nutrition. 2017;118(9):e12-e19.
7. Schurgers LJ, Geleijnse JM, Grobbee DE, Vermeer C. Nutritional Non-Coagulation Effects of Vitamin K. Seminars in Thrombosis and Hemostasis. 1999;25(5):549-555.
8. Binkley N, Harke J, Krueger D, Suttie JW. Vitamin K status and bone health in children. American Journal of Clinical Nutrition. 2202;76(5):1052-1058.
9. Schurgers LJ, Teunissen JJE, Knapen MHJ, Vitamin K-containing dietary supplements: Comparison of synthetic vitamin K1 and vitamin K2 (MK-7) in healthy volunteers. Blood. 2007;109(8):3279-3283.

Fusaro M, Cianciolo G, Brandi L, Vitamin K and Bone Health: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Nutrients. 2020;12(11):3352.