Βιταμίνη D3 - Σχέση της βιταμίνης D με το ασβέστιο, μαγνήσιο και τη βιταμίνη Κ2©

Η έλλειψη βιταμίνης D3 συνδέεται με αύξηση του κινδύνου εκδήλωσης πλήθους νόσων , αρκετές από τις οποίες, ιστορικά έχει επιβεβαιωθεί ότι βελτιώνονται δραματικά, είτε με την επαρκή έκθεση του δέρματος στην υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία, είτε με την επαρκή συμπληρωματική λήψη της βιταμίνης D3, από το στόμα ή τοπικά.

Σ΄αυτές τις νόσους περιλαμβάνεται το άσθμα, η ψωρίαση, η ρευματοειδής αρθρίτιδα, η ραχίτιδα, οστεομαλακία και η φυματίωση. Μέχρι σήμερα είναι γνωστό ότι η καθημερινή, μακροχόνια συμπληρωματική χορήγηση βιταμίνης D3 από το στόμα σε δόση που κυμαίνεται από 5000 μέχρι 50.000 IUs/ημερησίως φαίνεται να είναι ασφαλής. Δεν υπήρξαν περιπτώσεις υπερασβεστιαιμίας επαγόμενης από τη βιταμίνη D3 ή τυχόν ανεπιθύμητων ενεργειών που να αποδίδονται στη λήψη συμπληρωμάτων βιταμίνης D3 σε κανέναν ασθενή. [1].

Η συμπληρωματική χορήγηση ασβεστίου έχει βρεθεί ότι σχετίζεται με αύξηση του αριθμού των καρδιοκυκλοφορικών συμβαμάτων [2], ενώ η συνδυασμένη χορήγηση ασβεστίου και βιταμίνης D έχει συνδεθεί με νεφρικές επιπλοκές, όπως η νεφρολιθίαση [3].

Όταν παίρνει κάποιο άτομο μεγάλες δόσεις βιταμίνης D3 χρειάζεται να προσλαμβάνει επίσης και επαρκείς ποσότητες μαγνησίου, βιταμίνης Κ2 (Kappagkel) και να εξισορροπεί τα επίπεδα των συγκεντρώσεων του ασβεστίου στο αίμα.

Η βιταμίνη D3 και K2, το ασβέστιο και το μαγνήσιο συμμετέχουν σε βιοχημικές διαδικασίες του ανθρώπινου οργανισμού, εν συνεργασία και η δράση του καθενός ξεχωριστά μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία των υπολοίπων.

Για να επιτευχθεί αυτό χρειάζεται το καθένα να προσλαμβάνεται σε ιδανική δόση.

Η βιταμίνη D είναι αναγνωρισμένη ως ο ρυθμιστής του μεταβολισμού του ασβεστίου και του φωσφόρου [4]. Στη δηλητηρίαση από υπερχορήγηση βιταμίνης D3 μπορεί να προκληθεί υπερασβεστιαιμία εξ αιτίας της υπερπαραγωγής 25 υδροξυβιταμίνης D3 και λόγω της μη μετατροπής της σε 1,25(OH)2D3 [5].

Όταν παίρνει κανείς συμπληρωματικά μεγάλες δόσεις βιταμίνης D3 αυξάνει σημαντικά τα επίπεδα του ασβεστίου στο αίμα του, το οποίο διαμοιράζεται σε όλους τους ιστούς, περιλαμβανομένων της καρδιάς, των καρδιακών βαλβίδων, των στεφανιαίων και των λοιπών αγγείων του σώματος.

Η διαταραγμένη ισορροπία των 4 αυτών θρεπτικών συστατικών εξηγεί το γιατί τα συμπληρώματα του ασβεστίου όταν χορηγούνται ταυτόχρονα με τη βιταμίνη D3 αυξάνουν τον κίνδυνο πρόκλησης καρδιακής προσβολής και εγκεφαλικού επεισοδίου.

Επίσης η τοπική συμπτωματολογία που μπορεί να προκληθεί, χορηγώντας μεγάλες δόσεις βιταμίνης D3 οφείλονται στις αυξημένες συγκεντρώσεις ασβεστίου, που ακολουθούν τη λήψη μεγάλων δόσεων βιταμίνης D3

Η λήψη υπερβολικά μεγάλων δόσεων βιταμίνης D3, χωρίς την ταυτόχρονη λήψη βιταμίνης Κ2 (Kappagkel) μπορεί να προκαλέσει την υπεραπορρόφηση του ασβεστίου, το οποίο με τη σειρά του εναποτίθεται στην καρδιά , τα αγγεία και τους νεφρούς. Το φαινόμενο αυτό εξηγείται μερικώς από το γεγονός ότι η βιταμίνη Κ2 ευθύνεται για τη μεταφορά του ασβεστίου στη θέση που του αρμόζει, δηλαδή τα οστά και τα δόντια και όχι τα μαλακά μόρια και τα αγγεία.

Η βιταμίνη K2 μπορεί όχι μόνον να διεγείρει το σχηματισμό οστού, αλλά μπορεί επίσης να καταστείλει την οστική απορρόφηση.

Οι πρωτεΐνες που εξαρτώνται από τη βιταμίνη Κ [Vitamin K-dependent proteins (VKDP)] επίσης παίζουν σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της επιμετάλλωσης (mineralization) των οστών και των αγγείων (εναποθέσεις ασβεστίου ή ενασβεστίωση) [6].

Κλινικές μελέτες έδειξαν ότι η αυξημένη πρόσληψη βιταμίνης Κ2 θα μπορούσε να ήταν ένα υποσχόμενο συμπλήρωμα , κατάλληλο για την υποστήριξη της οστικής υγείας και την προστασία των αγγείων από την ενασβεστίωση [7].

Οι συγκεντρώσεις του ασβεστίου στο πλάσμα ρυθμίζονται από τη βιταμίνη D3., την παραθορμόνη (ορμόνη των παραθυρεοειδών αδένων) και την πρωτεΐνη καλσιτονίνη [8, 9].

Η οστεοκαλσίνη [Osteocalcin (OC)] παράγεται αποκλειστικά από τους οστεοβλάστες και συμμετέχει στη σύνδεση του ασβεστίου με τη θεμέλια ουσία μετάλλων [ bone mineral matrix] των οστών. Από την άλλη πλευρά, η πρωτεΐνη Gla της θεμέλιας ουσίας [matrix Gla-protein (MGP)] συντίθεται από τα κύτταρα των λείων μυϊκών ινών των αγγείων και των χονδροκυττάρων και προστατεύει το τοίχωμα των αγγείων από την έκτοπη εναπόθεση ασβεστίου (ενασβεστίωση) στα αγγειακά τοιχώματα [10].

Ενώ οι παράγοντες της πήξης που παράγονται στο ήπαρ είναι οι πρωτότυπες πρωτεΐνες που εξαρτώνται από τη βιταμίνη Κ [VitaminK-dependent proteins (VKDP)], οι εξωηπατικώς παραγόμενες πρωτεΐνες που εξαρτώνται από τη βιταμίνη Κ (VKDP), επίσης, αναμφίβολα χρειάζονται ως συμπαράγοντες , για να καταστήσουν ενεργή τη βιταμίνη Κ. Σχετικό με το παραπάνω είναι το γεγονός ότι η βιταμίνη Κ2, έχει αποδειχτεί ότι προλαβαίνει την οστική απώλεια και ισχύ, καθώς και τη σκλήρυνση και δυσκαμψία των αγγείων [11].

Η δίαιτα Δυτικού τύπου δεν παρέχει επαρκείς ποσότητες βιταμίνης Κ2 (ούτε ευνοεί την παραγωγή της από τον οργανισμό), που είναι ικανές να ενεργοποιήσουν όλη την οστεοκαλσίνη και την πρωτεΐνη Gla της θεμέλιας ουσίας [matrix Gla-protein (MGP)] [12, 13].

Επίσης, στους ασθενείς με χρόνια νεφροπάθεια η έλλειψη βιταμίνης Κ2 είναι συνηθισμένη και γιαυτό η συμπληρωματική χορήγηση βιταμίνης K2 έχει προταθεί ως θεραπευτική δυνατότητα για τη μείωση της αγγειακής ενασβεστίωσης [14, 15].

Η χορήγηση βιταμίνης K2 (60 και 100 µM) αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό των Τ λεμφοκυττάρων, πράγμα που δεν συμβαίνει με τη βιταμίνη Κ1, στις ίδιες συγκεντρώσεις. Συνεπώς η βιταμίνη Κ2 έχει ανοσοτροποποιητικές ιδιότητες [16].

Η συμπληρωματική χορήγηση βιταμίνης D3 και ασβεστίου σε άτομα με έλλειψη βιταμίνης Κ 2 θα μπορούσε να προκαλέσει ενασβεστίωση των μαλακών ιστών και καρδιοκυκλοφορική νόσο, ιδίως σε άτομα που παίρνουν ανταγωνιστές της βιταμίνης Κ και σε άλλα άτομα υψηλού κινδύνου [17].

Επειδή δεν έχει ακόμη καθοριστεί η ιδανική αναλογία των συγκεντρώσεων της βιταμίνης D3 και της βιταμίνης Κ2, θεωρείται επωφελής η ημερήσια δόση της βιταμίνης Κ2 (Kappagkel) μεταξύ των 100 έως 200 μικρογραμμάρια [micrograms (mcg ή μg).

Ενδεικτικά σημεία ανεπάρκειας βιταμίνης K2 είναι η οστεοπόρωση, καρδιοπάθεια και διαβήτης. Ένα άτομο μπορεί να έχει ανεπάρκεια της βιταμίνης Κ2, όταν τρώγει σπανίως τρόφιμα πλούσια σε βιταμίνη Κ2 .

Οι χαμηλές συγκεντρώσεις του μαγνησίου αναστέλλουν τη δραστηριότητα των οστεοβλαστών, ενώ προάγουν τη δραστηριότητα των οστεοκλαστών με τελικό επακόλουθο την οστεοπενία [18].

Τα χαμηλά επίπεδα μαγνησίου μπορεί να οδηγήσουν σε ενασβεστίωση των αγγείων, ενώ τα επαρκή επίπεδα μπορεί να την αναστείλουν [19].

Έχει βρεθεί ότι οι χαμηλές συγκεντρώσεις του μαγνησίου στον ορό σχετίζονται με ενασβεστίωση των στεφανιαίων αγγείων σε άτομα χαμηλού κινδύνου εκδήλωσης καρδιαγγειακής νόσου [20].

Γιαυτό το λόγο όταν, κάποιο άτομο προσλαμβάνει συμπληρωματικά μεγάλες δόσεις βιταμίνη D3, για μεγάλα χρονικά διαστήματα, απαιτείται να παίρνει ταυτόχρονα βιταμίνη Κ2 (Kappagkel) και μαγνήσιο (Magnigkel). Έτσι το καθένα από αυτά δρα επαρκώς και κατάλληλα.

Είναι σημαντικό επίσης η διατήρηση της ισορροπίας ασβεστίου-μαγνησίου, καθόσον το μαγνήσιο διατηρεί το ασβέστιο μέσα στα κύτταρα και έτσι τα κύτταρα λειτουργούν αποτελεσματικότερα.

Ιστορικά, η δίαιτα του ανθρωπίνου είδους στηρίχτηκε στην αναλογία ασβεστίου-μαγνησίου 1 προς 1, που θεωρείται και το ιδεώδες [21].

Το μαγνήσιο και η βιταμίνη Κ2 επίσης συμπληρώνει το ένα το άλλο, καθώς το μαγνήσιο βοηθάει στην ελάττωση της αρτηριακής πίεσης, που είναι ένας σημαντικός παράγοντας προστασίας του καρδιοκυκλοφορικού συστήματος.

1.McCullough PJ, Lehrer DS, Amend J. Daily oral dosing of vitamin D3 using 5000 TO 50,000 international units a day in long-term hospitalized patients: Insights from a seven year experience. J Steroid Biochem Mol Biol. 2019 Jan 4. pii: S0960-0760(18)30622-8.

2. Calcium supplementation has been shown to be related to increased cardiovascular events, Bolland MJ, et al. Effect of calcium supplements on risk of myocardial infarction and cardiovascular events: Meta-analysis. BMJ 2010;341:c3691.

3.Jackson RD, et al. Calcium plus vitamin D supplementation and the risk of fractures. N Engl J Med 2006;354:669-683.

4.Giustina A, Adler RA, Binkley N, Bouillon R, Ebeling PR, Lazaretti-Castro M, Marcocci C, Rizzoli R, Sempos CT, Bilezikian JP. Controversies in Vitamin D: Summary Statement From an International Conference. J Clin Endocrinol Metab. 2019 Feb 1;104(2):234-240.

5.Goltzman D. Nonparathyroid Hypercalcemia. Front Horm Res. 2019;51:77-90.

6.Jun Iwamoto, Tsuyoshi Takeda, Yoshihiro Sato. Effects of Vitamin K2 on the Development of Osteopenia in Rats as the Models of Osteoporosis. Yonsei Med J. 2006 Apr 30; 47(2): 157–166.

7.Grzegorz B. Wasilewski, Marc G. Vervloet, Leon J. Schurgers.The Bone—Vasculature Axis: Calcium Supplementation and the Role of Vitamin K. Front Cardiovasc Med. 2019; 6: 6. Published online 2019 Feb 5.

8.Carroll R, Matfin G.Endocrine and metabolic emergencies: hypocalcaemia.Ther Adv Endocrinol Metab.(2010)1:29–33. 10.1177/2042018810366494 [PubMed].

9.Felsenfeld AJ, Levine BS.Calcitonin, the forgotten hormone: does it deserve to be forgotten?.Clin Kidney J.(2015)8:180–7. 10.1093/ckj/sfv011 [PubMed]

10.Grzegorz B. Wasilewski, Marc G. Vervloet, Leon J. Schurgers.The Bone—Vasculature Axis: Calcium Supplementation and the Role of Vitamin K. Front Cardiovasc Med. 2019; 6: 6. Published online 2019 Feb 5.

11.Knapen MH, Schurgers LJ, Vermeer C.Vitamin K2 supplementation improves hip bone geometry and bone strength indices in postmenopausal women.Osteoporos Int.(2007)18:963–72. 10.1007/s00198-007-0337-9[PubMed]

12.Maas AH, van der Schouw YT, Beijerinck D, Deurenberg JJ, Mali WP, Grobbee DE, et al. . Vitamin K intake and calcifications in breast arteries. Maturitas (2007) 56:273–9. 10.1016/j.maturitas.2006.09.001 [PubMed

13.Theuwissen E, Magdeleyns EJ, Braam LA, Teunissen KJ, Knapen MH, Binnekamp IA, et al. . Vitamin K status in healthy volunteers. Food Funct. (2014) 5:229–34. 10.1039/C3FO60464K [PubMed]

14.Cranenburg EC, Schurgers LJ, Uiterwijk HH, Beulens JW, Dalmeijer GW, Westerhuis R, et al. . Vitamin K intake and status are low in hemodialysis patients. Kidney Int. (2012) 82:605–10. 10.1038/ki.2012.191 [PubMed]

15.Westenfeld R, Krueger T, Schlieper G, Cranenburg EC, Magdeleyns EJ, Heidenreich S, et al. . Effect of vitamin K2supplementation on functional vitamin K deficiency in hemodialysis patients: a randomized trial. Am J Kidney Dis. (2012)59:186–95. 10.1053/j.ajkd.2011.10.041 [PubMed]

16.Vamsee D. Myneni, Eva. MezeyImmunomodulatory effect of vitamin K2: Implications for bone health. Oral Dis. Author manuscript; available in PMC 2019 Mar 1. Published in final edited form as: Oral Dis. 2018 Mar; 24(1-2): 67–71.

17.van Ballegooijen AJ, Pilz S, Tomaschitz A, Grübler MR, Verheyen N. The Synergistic Interplay between Vitamins D and K for Bone and Cardiovascular Health: ANarrative Review. Int J Endocrinol. 2017;2017:7454376. doi: 10.1155/2017/7454376. Epub 2017 Sep 12.

18.Fabiana Mammoli, Sara Castiglioni, Sandra Parenti, Concettina Cappadone, Giovanna Farruggia, Stefano Iotti, Pierpaola Davalli, Jeanette A.M. Maier, Alexis Grande, Chiara Frassineti. Magnesium Is a Key Regulator of the Balance between Osteoclast and Osteoblast Differentiation in the Presence of Vitamin D3 Int J Mol Sci. 2019 Jan; 20(2): 385. Published online 2019 Jan 17.

19.Molnar AO, Biyani M, Hammond I, Harmon JP, Lavoie S, McCormick B, Sood MM, Wagner J, Pena E, Zimmerman DL. Lower serum magnesium is associated with vascular calcification in peritoneal dialysis patients: a cross sectional study. BMC Nephrol. 2017 Apr 6;18(1):129.

20.Lee SY, Hyun YY, Lee KB, Kim H. Low serum magnesium is associated with coronary artery calcification in a Korean population atlow risk for cardiovascular disease. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2015 Nov;25(11):1056-61.

21.Villa-Bellosta R. Impact of magnesium:calcium ratio on calcification of the aortic wall. PLoS One. 2017 Jun 1;12(6):e0178872.