Witamina D3 K2

Kompleks witamin D3 i K2 to połączenie, które cieszy się ogromna popularnością. Tego typu suplementy diety ma w swoim składzie dwie witaminy o komplementarnym działaniu - witaminę D oraz witaminę K. Zasadne jest zatem łączne stosowanie tych dwóch związków w jednym preparacie. A najlepiej, gdy suplement diety zawiera źródło tłuszczu, np. kwasy Omega-3, które wypełniają kapsułkę, gdyż wówczas organizm doskonale przyswaja rozpuszczalne w tłuszczach witaminy D i K.

Potwierdzone badaniami funkcje witaminy D w organizmie

Witamina D uczestniczy w regulowaniu gospodarki wapniowo – fosforanowej, dzięki czemu może przyczynić się do wzmocnienia kości i zębów. Związek ten zwiększa wchłanianie wapnia z przewodu pokarmowego oraz nasila resorpcję zwrotną wapnia w nerkach; ponadto witamina D hamuje poziom hormonu PTH wydzielanego przez przytarczyce. Taka rola regulacyjna witaminy D stanowi o jej pośrednim wpływie na kości. Z kolei oddziaływanie bezpośrednie sprowadza się do oddziaływania witaminy D na komórki kości – witamina ta jest niezbędna dla prawidłowego dojrzewania i funkcjonowania osteoklastów i osteoklastów^[I] [II].

Witamina D uczestniczy w procesie tworzenia się kości i ich wzrostu, zatem zapewnienie jej optymalnego stężenia ma ogromne znaczenie dla dzieci w okresie wzrostu. Zbyt niska podaż witaminy D u kobiet  w ciąży lub u dzieci  prowadzi do rozwoju krzywicy u dzieci^[III] [IV]. W przebiegu krzywicy dochodzi do niewystarczającej mineralizacji chrząstki wzrostowej kości, co skutkuje deformacją kości i jej mięknięciem.

Z kolei zbyt niska podaż witaminy D u dorosłych może prowadzić do rozwoju osteomalacji, czyli całkowitego braku lub zaburzeń mineralizacji nowo zsyntetyzowanego kolagenu kostnego. Efektem jest ból kości i mięśni oraz osłabienie^[V]. Niski poziom witaminy D może ponadto sprzyjać rozwojowi osteoporozy^[VI] [VII]. Zapobiec może temu suplementacja witaminy D u osób w starszym wieku^[VIII].

Witamina D może wykazywać pozytywny wpływ na mięśnie – zwiększać siłę mięśni, a także ograniczając zanik włókien mięśniowych typu II. Dzięki temu witamina ta przyczynia się do redukcji osłabienia mięśniowego oraz ryzyka upadku, a także wynikających z niego częstszych złamań^[IX]. Włókna mięśniowe typu II są zaangażowane w zapobieganie upadkom; witamina D wpływa korzystnie na skład tych włókien oraz wzrost ich średnicy. Suplementowanie witaminy D może zatem redukować ryzyko upadków - i to nawet o 20%^[X]. Pozytywne efekty suplementacji witaminy D odczują także sportowcy z niedoborem tego związku^[XI].

Witamina D w kompleksowy  sposób wspomaga funkcjonowanie układu odpornościowego. Liczne komórki układu odpornościowego – komórki dendrytyczne, makrofagi, limfocyty B oraz T – posiadają receptory dla witaminy D. Wskazuje to na aktywny udział witaminy D w modulowaniu odpowiedzi odpornościowej^[XII]. Wpływ witaminy D na funkcjonowanie układu odpornościowego sprowadza się m. in. do:

• zahamowania produkcji i wzrostu komórek dendrytycznych, monocytów, limfocytów T oraz B^{[XIII] [XIV]}
• zahamowania syntezy przeciwciał oraz cytokin prozapalnych^[XV]
• aktywowania komórek NK^[XVI]
• redukowania ekspresji MHC klasy II^[XVII]
• zahamowania syntezy TGF – beta^[XVIII]

Niższy poziom witaminy D we krwi związany jest z częstszą zachorowalnością na infekcje dróg oddechowych^[XIX]. Suplementowanie witaminy D może ograniczyć częstość występowania infekcji u dzieci, szczególnie wśród dzieci z niedoborami witaminy D w zimie, w okresie ograniczonej ekspozycji na słońce^[XX].

Zapotrzebowanie na witaminę D i źródła witaminy D

Zalecane dzienne spożycie witaminy D dla poszczególnych grup wiekowych przedstawia się następująco^[XXI]:

• do 12 m. ż. – 400 IU
• od 1 do 13 r. ż. – 600 IU
• od 14 do 18 r. ż. – 600 IU
• dorośli do 70 r. ż. – 600 IU
• dorośli powyżej 70 r. ż. – 800 IU

Dostępność witaminy D w diecie jest bardzo umiarkowana. Najbogatszymi źródłami tej witaminy są tłuste ryby morskie oraz olej z wątroby ryb. Inne źródła witaminy D to wątroba wołowa, niewielkie ilości tego związku zawarte są ponadto w serach i żółtku jaj. Ponadto niektóre produkty spożywcze są fortyfikowane witaminą D.

Produkty odzwierzęce zawierają witaminę D3, czyli cholekalcyferol. Natomiast grzyby i algi stanowią źródło witaminy D2. Zarówno witamina D2, jak i D3 są postaciami nieaktywnymi biologicznie i podlegają w organizmie przemianom. W wątrobie syntetyzowany jest kalcydiol, czyli hydroksywitaminę D. W kolejnym etapie w nerkach powstaje kalcytriol, czyli dihydroksywitamina D. I to właśnie kalcytriol jest aktywną biologicznie postacią witaminy D.

Podstawowym źródłem witaminy D jest jej skórna synteza pod wpływem słońca, zaś na tempo syntezy witaminy D wpływa m.in. długość ekspozycji na słońce. Krótka, jednorazowa ekspozycja trwająca około kwadransa sprzyja efektywnemu przekształceniu obecnego w skórze substratu 7 – dehydrocholesterolu do pre – witaminy D. Następnie pre – witamina D pod wpływem temperatury ciała przekształcana jest w witaminę D3, która uwalniana jest do krwiobiegu nawet przez trzy dni. Natomiast w przypadku długotrwałej ekspozycji na słońce powstają nieaktywne biologicznie związki tachysterol oraz lumisterol, co ma zapobiec nadmiernej syntezie witaminy D. Te nieaktywne związki usuwane są następnie z organizmu wraz ze złuszczającym się naskórkiem.

Rekomendacje dotyczące suplementowania witaminy D

W Polsce obowiązują zasady suplementacji i leczenia witaminą D opracowane w 2013 roku, z nowelizacją 2018 r. Podstawowe założenia tych rekomendacji są następujące^[XXII]:

• w populacji ogólnej profilaktyczne dawkowanie witaminy D powinno uwzględniać takie czynniki osobnicze jak masa ciała, wiek czy stopień ekspozycji na słońce
• w grupach ryzyka niedoboru witaminy D zaleca się stosowanie dawek maksymalnych dla poszczególnych przedziałów wiekowych
• w przypadku zdiagnozowania niedoboru witaminy D, wielkość dawki suplementacyjnej wymaga stosowania dawek ustalanych w zależności od poziomu witaminy D

Wielkość dawek suplementacyjnych dla poszczególnych grup wiekowych jest następująca:

• u noworodków i niemowląt do 6 miesiąca życia zalecane jest suplementowanie dawki 400 IU na dobę, niezależnie od sposobu karmienia; natomiast od 6 do 12 miesiąca życia należy suplementować witaminę D w ilości 400 – 600 IU w zależności od podaży witaminy D z pokarmem
• u dzieci w wieku od 1 do 10 roku życia suplementacja jest konieczna w okresie od września do kwietnia, a zalecana dawka suplementacyjna to 600 – 1000 IU na dobę (w zależności od masy ciała i podaży witaminy D z dietą); w okresie od maja do września suplementacja nie jest konieczna, ale tylko wówczas, gdy dziecko przebywa na słońcu z odkrytymi podudziami i przedramionami przez minimum kwadrans dziennie, bez stosowania filtrów UV; jeśli nie jest natomiast zapewniona ekspozycja na słońce – suplementacja konieczna jest przez cały rok
• u młodzieży w wieku od 11 do 18 lat zasady suplementacyjne są takie jak w przypadku młodszych dzieci, zmienia się jedynie dawka – to 800 do 2000 IU
• dorośli do 65 roku życia – zalecenia są takie jak dla pozostałych grup wiekowych, a dawka witaminy D to 800 – 2000 IU na dobę
• dorośli od 65 do 75 lat – zalecana jest suplementacja przez cały rok w dawce 800 – 2000 IU
• dorośli powyżej 75 lat – zalecana jest suplementacja przez cały rok w dawce 2000 – 4000 IU

Suplementacja u osób z grup ryzyka, w tym u osób otyłych powinna być ustalana indywidualnie w oparciu o poziom witaminy D3 we krwi.

Prawidłowy poziom witaminy D3 we krwi to 30 – 50 ng/ ml (czyli 75 – 125 nmol/ l). Przedział od 20 do 30 mg/ ml wskazuje na niewystarczający poziom witaminy D, zaś poniżej 20 ng/ ml – na ciężki niedobór witaminy D.

Niedobór witaminy D – przyczyny i objawy

Istnieje kilka czynników, które mogą zwiększać ryzyko rozwoju niedoboru witaminy D w organizmie. Jednym z najistotniejszych czynników jest niewystarczająca ekspozycja na słońce, wynikająca np. z zamieszkiwania umiarkowanego klimatu czy stosowania ochrony antyUV. Kolejnym czynnikiem ryzyka są stany zapalne jelit czy inne schorzenia ograniczające wchłanianie tłuszczów z przewodu pokarmowego, takie jak choroby wątroby, celiakia czy mukowiscydoza. Witamina D jest rozpuszczalna w tłuszczach, nie jest zatem możliwe jej przyswajanie z diety, jeśli występują zaburzenia wchłaniania tłuszczów.

Na niedobory witaminy D są narażone osoby w podeszłym wieku – wynika to zarówno ze spadku efektywności skórnej syntezy witaminy D, jak i zaburzeń wchłaniania. Kolejną grupą ryzyka są dzieci karmione piersią, kobiety w ciąży, a także osoby otyłe. Wysoka kumulacja tkanki tłuszczowej u osób otyłych (BMI powyżej 30) sprzyja sekwestracji witaminy D w podskórnej tkance tłuszczowej i ograniczonemu jej uwalnianiu do krwi.

Objawy niedoboru witaminy D obejmują m. in.:

• bóle kostne
• krzywicę u dzieci i osteomalację u dorosłych
• osłabienie siły mięśniowej
• chroniczne zmęczenie
• spadek odporności
• wahania nastroju
• stany depresyjne
• nadwagę
• podwyższone ciśnienie krwi 

Nadmiar witaminy D – przyczyny i objawy

Nadmiar witaminy D w organizmie zdarza się rzadko i jest konsekwencją długotrwałego stosowania suplementów diety z witaminą D w dawce powyżej 10000 -40000 IU . Nie ma natomiast możliwości przedawkowania witaminy D przyjmowanej z dietą czy na skutek długotrwałej ekspozycji na słońce.

Zbyt wysoka podaż witaminy D może sprzyjać uszkodzeniu nerek, a także pojawieniu się zwapnień w układzie sercowo – naczyniowym. Objawy towarzyszące nadmiarowi witaminy D to m.in. nudności i wymioty, pogorszenie apetytu, ból głowy, zaparcia oraz kamica nerkowa.

Zapotrzebowanie na witaminę K2 i źródła w diecie

Witamina K to grupa związków, a dwie główne postacie tej witaminy to witamina K1, czyli filokinon oraz witamina K2, czyli menachinon. Witamina K1 reguluje procesy krzepnięcia krwi i dostępna jest powszechnie w diecie - jej doskonałym źródłem są przede wszystkim zielone liście warzyw. Znacznie trudniej dostępna jest witamina K2 - znaleźć można ją w takich naturalnych produktach jak mięso zwierząt karmionych trawą, serach twardych, żółtkach jaj czy natto (fermentowane nasiona soi). Dzienne zapotrzebowanie na witaminę K wynosi^[XXIII]:

• do 6 miesiąca życia - 2 mikrogramy
• od 6 do 12 miesiąca życia - 2,5 mikrogramów
• od 1 do 3 roku życia - 30 mikrogramy
• od 4 do 8 roku życia - 55 mikrogramów
• od 9 do 13 roku życia - 60 mikrogramów
• od 14 do 18 roku życia - 75 mikrogramów
• kobiety - 90 mikrogramów
• mężczyźni - 120 mikrogramów.

Dostarczenie odpowiednich ilości witaminy K2 wraz z dietą jest niezwykle ważne, gdyż w organizmie nie ma większych zapasów tego związku - ustrojowe zapasy witaminy K w kościach i wątrobie starczają zaledwie na kilka dni.

Rola witaminy K2 w organizmie

Najistotniejszą rolą witaminy K2 w organizmie jest pomoc w utrzymaniu zdrowych kości. Osteoporoza, zaburzenie charakteryzujące się osłabieniem struktury kości, jest poważnym problemem zdrowia publicznego, który dotyka osoby w starszym wieku, a  80% to kobiety. Przyjęło się uważać, że spożywanie odpowiednich ilości wapnia i witaminy D, zwłaszcza w okresie dzieciństwa, dojrzewania i wczesnej dorosłości, jest ważne dla maksymalizacji masy kostnej i zmniejszenia ryzyka osteoporozy. Okazuje się jednak, że istotny wpływ na profilaktykę osteoporozy może mieć także witamina K.

Witamina K jest kofaktorem gamma-karboksylacji wielu białek, w tym jednego z głównych białek kości, osteokalcyny. Niektóre badania wskazują, że wysokie poziomy karboksylowanej osteokalcyny w surowicy są związane z niższą gęstością mineralną kości^[XXIV]. Niektóre badania łączą również wyższe spożycie witaminy K z wyższą gęstością mineralną kości i / lub częstością złamań dolnej części biodra^[XXV].

W jaki sposób suplementacja witaminą K2 może wpływać na stan kości? W 2006 roku Cockayne i współpracownicy przeprowadzili systematyczny przegląd i metaanalizę randomizowanych, kontrolowanych badań, w których oceniano wpływ suplementacji witaminy K na gęstość mineralną kości i złamania kości. Większość badań została przeprowadzona w Japonii i obejmowała kobiety po menopauzie; czas trwania próby wahał się od 6 do 36 miesięcy.

W przeglądzie systematycznym uwzględniono 13 badań, a 12 wykazało, że suplementacja witaminą K2 poprawiła gęstość mineralną kości. Siedem z trzynastu badań dotyczyło także liczby złamań. We wszystkich tych badaniach stosowano witaminę K2 w dawce 15 mg / dzień lub 45 mg / dzień. Taka suplementacja znacznie zmniejszyła częstość złamań biodra, złamań kręgów i wszystkich złamań bezkręgowych^[XXVI].

Niedobór witaminy K2 w organizmie

Niedobór witaminy K jest uważany za problem kliniczne istotny, gdyż parametr krzepnięcia czas protrombinowy znacznie wzrasta z powodu zmniejszenia aktywności protrombinowej krwi. Tak więc krwawienie i krwotok są klasycznymi oznakami niedoboru witaminy K, chociaż efekty te występują tylko w ciężkich przypadkach. Ponieważ witamina K jest wymagana do karboksylacji osteokalcyny w kościach, niedobór witaminy K może również zmniejszyć mineralizację kości i przyczynić się do osteoporozy^[XXVII].

Niedobór witaminy K może wystąpić w ciągu pierwszych kilku tygodni niemowlęctwa z powodu niskiego poziomu czynnika krzepnięcia i niskiej zawartości witaminy K w mleku matki^[XXVIII]. Niedobór witaminy K u dorosłych zazwyczaj dotyczy osób z zaburzeniami wchłaniania lub osób przyjmujących leki, które zakłócają metabolizm witaminy K.

Kolejne badanie kliniczne wykazało, że suplementacja witaminy K2 w dawce 180 mikrogramów dziennie przez 3 lata poprawiła wytrzymałość kości i zmniejszyła ubytek wysokości kręgów w dolnym odcinku piersiowym kręgów u kobiet po menopauzie^[XXIX].

Witamina K2 przyczynia się do prawidłowego krzepnięcia krwi. W szczególności witamina K jest potrzebna wątrobie, aby sprawnie zachodziły procesy syntezy niektórych czynników krzepnięcia. Witamina K2 działa poprzez działanie jako kofaktor w karboksylacji kwasu glutaminowego za pomocą enzymu  w celu utworzenia zmodyfikowanej postaci kwasu glutaminowego zwanego kwasem gamma karboksyglutaminowym (GCGA) w różnych białkach osocza. Bez tego kroku regulacja stężenia wapnia będzie miała wpływ na różne tkanki.

Istnieje wiele różnych form białek GCGA. Osteokalcyna jest najliczniejszym białkiem GCGA i jest syntetyzowana w kościach. Z kolei czynniki krzepnięcia krwi są syntetyzowane w wątrobie, a jeszcze inne białka są syntetyzowane w chrząstce i w ścianach naczyń tętnic. Bez witaminy K białka te są nieaktywne dla ich zamierzonych funkcji.

Te cztery narządy (kości, wątroba, chrząstka, i ściany tętnic) są w stanie pozyskiwać witaminę K z krwi. Jednak wątroba będzie wychwytywać więcej witaminy K niż inne narządy, co ma na celu zapewnienie syntezy czynników krzepnięcia. Efektem może być pozostawienie chrząstki i kości z nieodpowiednim poziomem białek GCGA. Wówczas kości nie wychwytują wapnia, a jego nadmiar odkłada się w ścianach naczyń krwionośnych. Zjawisko to określane jest mianem „paradoksu wapniowego”^[XXX]. Dlatego ważne jest jednoczesne suplementowanie witaminy D3 i K2. Witamina D wpływa na zwiększenie przyswajania wapnia z przewodu pokarmowego, a witamina K2 kieruje go do tkanki kostnej, zapobiegając wapnieniu naczyń krwionośnych i wzmacniając strukturę kości.

Diagnosta laboratoryjny

Justyna Mazur

Bibliografia: