Vitamina K
VIVO Fiziopatologie
Vitamina K
Vitamina K este un participant necesar la sinteza mai multor proteine care mediază atât coagularea, cât și anticoagularea. Deficitul de vitamina K se manifestă ca o tendință de sângerare excesivă. Într-adevăr, multe otrăvuri pentru rozătoare disponibile în comerț sunt compuși care interferează cu vitamina K și ucid prin inducerea hemoragiei letale.
Structura
Au fost identificate cel puțin două forme naturale de vitamina K, care sunt desemnate vitaminele K 1 și K 2. Ambii sunt derivați de chinonă. Structura vitaminei K 1 este prezentată mai jos.
Efectele fiziologice ale vitaminei K
Vitamina K servește ca un cofactor esențial pentru o carboxilază care catalizează carboxilarea reziduurilor de acid glutamic pe proteinele dependente de vitamina K. Principalele proteine dependente de vitamina K includ:
- Proteine de coagulare: factori II (protrombină), VII, IX și X
- Proteine anticoagulare: proteine C, S și Z.
- Altele: proteine osoase osteocalcină și proteină matrice-Gla și anumite proteine ribozomale
Aceste proteine au în comun cerința de a fi modificate post-translațional prin carboxilarea reziduurilor de acid glutamic (formând acid gamma-carboxiglutamic) pentru a deveni biologic active. Protrombina, de exemplu, are 10 acizi glutamici în regiunea amino-terminală a proteinei care sunt carboxilate. Fără vitamina K, carboxilarea nu are loc, iar proteinele sintetizate sunt biologic inactive.
Ce funcție esențială conferă reziduurile de acid gamma-carboxiglutamic asupra unei proteine? Se pare că există două efecte majore:
- În primul rând, ele permit proteinei să se lege de suprafețele membranei. O mare parte a coagulării sângelui este rezultatul asamblării proteinelor de coagulare a sângelui într-un complex pe membranele trombocitelor și celulelor endoteliale; în cadrul acestor complexe, factorii se pot contacta eficient unii pe alții pentru a deveni activi și pentru a participa la formarea cheagurilor. În plus, calciul este necesar pentru reacția de coagulare a sângelui. Mecanismul propus care implică carboxilarea este acela că reziduurile de acid gamma-carboxilutamic chelează puternic calciu, iar calciul încărcat pozitiv formează punți ionice către grupuri de fosfat de membrană cu fosfat încărcat negativ.
- În al doilea rând, grupurile de acid gamma-carboxiglutamic par să participe la formarea structurii necesare a acestor proteine prin formarea de interacțiuni intracatenare mediate de calciu care leagă doi acizi gamma-carboxiglutamici de un ion de calciu (similar cu punțile disulfură, dar mult mai scurte).