Éditorial pour le numéro spécial "La vitamine K dans les maladies chroniques et la santé humaine"
par Evangelia Dounousi Nutriments 2022, 14(13), 2595 ;
La vitamine K et ses dérivés représentent un complexe de vitamines liposolubles, jouant un rôle majeur dans la régulation d'un grand nombre de processus physiologiques nécessaires à une homéostasie optimale [1]. La vitamine K a été décrite pour la première fois comme un facteur clé impliqué dans la coagulation sanguine il y a près d'un siècle ; cependant, de plus en plus de preuves indiquent que les actions pléiotropes de la vitamine K s'étendent bien au-delà de la cascade de la coagulation [2,3]. Deux principales formes naturelles de vitamine K ont été décrites, qui diffèrent non seulement en termes de structure mais aussi de cinétique d'absorption et de distribution tissulaire, de biodisponibilité et de propriétés fonctionnelles [3]. La vitamine K1 se trouve principalement dans les légumes verts (phylloquinone) et est également produite sous une forme synthétique (Phytonadione), tandis que la vitamine K2 (ménaquinone) comprend plusieurs formes caractérisées par une chaîne latérale isoprénoïde de différentes longueurs [1,3]. La viande et les produits laitiers contiennent des composés de vitamine K2, et ils peuvent également être générés à partir de la phylloquinone dans le corps ou synthétisés par le microbiote intestinal [1,3]. Malgré la grande disponibilité de la vitamine K, un certain nombre de défis subsistent pour déterminer le statut en vitamine K ou les réserves corporelles, en particulier en ce qui concerne la vitamine K2.
La fonction essentielle des vitamines K1 et K2 implique la forme hydroquinone, servant de cofacteur pour l'enzyme gamma-glutamylcarboxylase, qui catalyse la génération de résidus d'acide gamma-carboxyglutamique (Gla) dans les protéines dépendantes de la vitamine K. Au cours de ce processus, l'hydroquinone est oxydée en vitamine K-époxyde, qui est ensuite convertie en hydroquinone par la vitamine K-oxydoréductase (VKOR), maintenant et perpétuant ainsi le cycle de la vitamine K [4,5].
Parmi les protéines dépendantes de la vitamine K déjà identifiées, les protéines de la cascade de la coagulation, comprenant les facteurs VII, IX, X et la prothrombine, ainsi que les protéines régulatrices C et S, sont les plus reconnues [4,5]. De plus, le spectre des protéines dépendantes de la vitamine K englobe plusieurs protéines impliquées dans la régulation du métabolisme osseux et du remodelage vasculaire, telles que la protéine matricielle Gla (MGP), l'ostéocalcine et la protéine riche en Gla (GRP). Leurs principales propriétés comprennent la régulation du dépôt minéral osseux, la transition des ostéoblastes vers les ostéocytes, l'inhibition de l'ostéoclastogenèse et la prévention du développement de calcifications ectopiques dans les cellules musculaires lisses vasculaires et la matrice extracellulaire des vaisseaux sanguins. Remarquablement, des recherches récentes ont mis au premier plan des propriétés bénéfiques supplémentaires de la vitamine K et plus particulièrement de la vitamine K2, notamment des effets antioxydants et immunorégulateurs, associés à la protection des lipides de la membrane cellulaire contre la peroxydation et à la suppression de l'activation et de la prolifération des lymphocytes T. Les rôles physiologiques bénéfiques de la vitamine K semblent se traduire par de meilleurs résultats cliniques dans divers systèmes organiques, notamment le cerveau, le foie, les reins et le système cardiovasculaire, entre autres [5].
Cependant, malgré le nombre croissant de preuves sur les mécanismes moléculaires sous-jacents aux nouveaux rôles émergents de la vitamine K, il reste plusieurs questions en suspens à élucider par la recherche clinique en cours.
2. Le spectre de la vitamine K et des marqueurs associés - du banc au chevet
À la lumière du grand nombre de preuves décrites ci-dessus, l'objectif de ce numéro spécial est de présenter les dernières preuves à la fois s'attaquant spécifiquement à la coagulation et à l'activité extrahépatique de la vitamine K, ainsi que de créer un cadre en combinant les données disponibles afin d'éclairer davantage sur les implications cliniques de la vitamine K et de ses dérivés.
En conséquence, deux études cliniques publiées dans ce numéro se concentrent sur des patients gravement malades avec des temps de prothrombine prolongés et examinent les effets de l'administration de vitamine K1 sur l'activité des facteurs de coagulation dépendants de la vitamine K et la génération de thrombine, et sur les protéines dépendantes de la vitamine K non liées à la coagulation. . Plus précisément, les résultats de l'étude rédigée par Dahlberg et ses collègues ont montré que l'état de la coagulation mesuré par divers tests s'améliorait globalement en réponse à l'administration de vitamine K1 chez des patients gravement malades sans saignement [6]. Il est intéressant de noter qu'une diminution significative des taux de protéine Gla de la matrice desphospho-non carboxylée (dp-ucMGP) en réponse à la vitamine K1 a été observée chez ces patients. Il convient de noter que des niveaux accrus de -ucMGP ont été associés à des effets indésirables dans les maladies cardiovasculaires ou les maladies rénales chroniques diabétiques [1,3]. D'autre part, les résultats de l'étude de Schött et ses collaborateurs indiquent une association entre l'administration de vitamine K1 et des niveaux accrus de la protéine du gène 6 spécifique à l'arrêt de la croissance (Gas6), membre des protéines extrahépatiques dépendantes de la vitamine K [7]. Considérant les propriétés pro-coagulantes et anti-apoptotiques déjà connues de Gas6 le liant à la thromboembolie et à la croissance tumorale, comme ainsi que les effets anticancéreux de la vitamine K2, la question se pose de savoir s'il existe des risques potentiels spécifiquement associés au traitement à la vitamine K1, et les différences entre K1 et K2 doivent être davantage clarifiées.
Rapp et al. ont effectué une analyse post hoc sur les données de quatre études de cohorte différentes incluant des patients sous hémodialyse, des patients atteints d'artériolopathie urémique calcifiante, des patients atteints de fibrillation auriculaire et des patients atteints de sténose de la valve aortique, afin d'étudier la fiabilité de la dp-ucMGP et de la protéine induite par la vitamine K absence II (PIVKA-II) en tant que représentants du statut en vitamine K dans ces groupes de patients [8]. En outre, ils ont évalué l'effet de l'utilisation d'antagonistes de la vitamine K ainsi que de la supplémentation en vitamine K sur le statut en vitamine K et les deux marqueurs susmentionnés. Les résultats de leur étude repoussent encore les limites et remettent en question les preuves disponibles concernant le rôle de la vitamine K dans la pathogenèse des calcifications vasculaires.
Compte tenu des données disponibles sur les implications de la vitamine K dans les calcifications artérielles et l'athérogenèse, le domaine de la recherche sur le statut en vitamine K dans l'insuffisance rénale chronique (IRC) s'étend progressivement et la promesse d'une supplémentation en vitamine K dans l'IRC est importante. Rouméliotis et al. ont fourni un examen approfondi des preuves disponibles sur la supplémentation en vitamine K chez les patients urémiques [9]. Ils couvrent en détail la physiopathologie des calcifications vasculaires dans l'IRC, soulignant les implications pertinentes des protéines dépendantes de la vitamine K dans ce processus. Ils présentent en outre les preuves cliniques disponibles reliant le statut en vitamine K à la calcification artérielle et aux résultats indésirables chez les patients dans l'ensemble du spectre de l'IRC. Ensuite, pour présenter les résultats des études disponibles sur les effets de la supplémentation en vitamine K chez les patients atteints d'IRC, les auteurs abordent les questions controversées essentielles liées à la vitamine K que les cliniciens peuvent avoir à rencontrer dans la pratique clinique réelle. Notamment, l'étude de Rapp et al. ont montré que les réserves vasculaires de vitamine K étaient diminuées chez les patients dialysés, accélérant ainsi le processus de calcifications vasculaires [8].
Enfin, Kremer et ses collègues ont examiné la relation entre les marqueurs du statut en vitamine K, tels que la protéine Gla déphosphorylée de la matrice non carboxylée (dp-ucMGP) et l'ostéocalcine uc (OC) avec la fonction rénale dans une cohorte de greffés rénaux et ont comparé les changements dans le plasma dp- ucMGP avant et après transplantation rénale [10]. Compte tenu de la rareté relative des données examinant l'effet de la fonction rénale sur les paramètres du statut en vitamine K, les résultats de cette étude soulignent davantage le fait qu'un ajustement adéquat de la fonction rénale ou l'utilisation de marqueurs indépendants de la fonction rénale, tels que les proportions de protéine Gla de matrice non carboxylée ou d'ostéocalcine, doit être appliqué chez les patients atteints d'IRC afin d'estimer correctement le statut en vitamine K.
3. Conclusion
Les recherches en cours sur la vitamine K et ses dérivés tentent en permanence de faire la lumière sur ses voies d'action moléculaires, y compris un large éventail d'effets non liés à la coagulation. Bien que les preuves disponibles indiquent des effets bénéfiques prometteurs avec des implications cliniques, en particulier en ce qui concerne les maladies cardiovasculaires et l'IRC en particulier, des questions restent en suspens concernant les différences entre les différentes formes de vitamine K et leur utilisation clinique thérapeutique.
