K-vitamin förebygger celldöd vid Alzheimers och andra organskador

K-vitamin uppträder i olika former och är mest känt för att vara involverat i blodets koaguleringsprocesser. Men ett tyskt forskarteam har nu hittat en ny form av K-vitamin, som fungerar som en mycket speciell antioxidant och motverkar celldöd orsakad av en process kallad ferroptos. Eftersom ferroptos är involverat i utvecklingen av Alzheimers sjukdom, akuta organskador och andra sjukdomar ser forskarna ny potential i K-vitaminets förmåga att förebygga och lindra ferroptos-relaterade sjukdomar. Tidigare forskning tyder dessutom på att seleninnehållande antioxidanter också skyddar mot celldöd orsakad av ferroptos.

Ferroptos är en naturlig form av programmerad celldöd. Cellen utför ferroptos med hjälp av järninnehållande fria radikaler som angriper cellens omättade fettsyror i cellmembranen och därefter initierar kedjereaktioner inuti cellen. Fenomenet kallas lipidperoxidation och är en av de farligaste processerna som cellen kan utsättas för. På senare år har man funnit att ferroptos, som leder till celldöd, kan vara inblandat i utvecklingen av Alzheimers sjukdom, akuta organskador och andra sjukdomar. Därför har man letat efter nya strategier som kan förebygga ferroptos och de relaterade sjukdomarna. Tidigare forskning tyder på att ferroptos uppstår när det samtidigt föreligger en brist på den seleninnehållande antioxidanten GPX4, som bör neutralisera de järninnehållande fria radikalerna. Man har också studerat de olika vitaminernas roll i jakten på naturliga lösningar. Ett forskarteam från det innovativa forskningsinstitutet Helmholtz München i Tyskland har nu funnit hur K-vitamin också motverkar förstörelse av celler och vävnader till följd av ferroptos. Det gäller både K1-vitamin (fyllokinon) och en speciell form av K2-vitamin (menakinon-4) som är involverad i en rad metaboliska processer.

• K-vitamin är ett fettlösligt vitamin som uppträder i flera former via komplicerade metaboliska processer.
• K1-vitamin (fyllokinon) har betydelse för blodets koagulering och finns särskilt i kål och gröna grönsaker.
• K2-vitamin (menakinon) motverkar åderförkalkning och benskörhet genom att aktivera vissa proteiner som avlägsnar kalcium från blodkärlen och lagrar in kalcium i skelettet.
• Vi kan bilda K2-vitamin utifrån K1-vitamin i en välfungerande tarmflora. K2-vitamin finns också i fermenterade produkter som surkål, kefir och mjuka ostar.

Nytt genombrott i K-vitaminets metabolism

2019 identifierade ett forskarteam ett enzym som motverkar ferroptos på ett mycket effektivt sätt. Detta enzym kallas FSP1 (ferroptosis suppressor protein 1).
Den tyska forskarteamet har nu funnit att enzymet FSP1 har den aktuella effekten eftersom det omvandlar K-vitamin till en form som kallas hydrokinon. Mer specifikt är det en reducerad form av K-vitamin som fungerar som en kraftfull antioxidant och motverkar ferroptos genom att neutralisera de fria radikalerna i de fettinnehållande cellmembranen.
Det tyska forskarteamets upptäckt att K-vitamin ingår i formen hydrokinon, som motverkar ferroptos, anses därför vara ett nytt genombrott i K-vitaminets komplicerade metabolism.
Eftersom ferroptos med stor sannolikhet är en av de äldsta typerna av programmerad celldöd, antar forskarna dessutom att K-vitamin kan vara en av de äldsta naturliga antioxidanterna. Den nya aspekten av K-vitaminets potential för hälsan genom evolution behöver därför undersökas ytterligare.
Studien har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Nature.

• FSP1 (ferroptosis suppressor protein 1) är ett enzym som omvandlar K1-vitamin och K2-vitamin till hydrokinon.
• K-vitaminformen hydrokinon fungerar som en kraftfull antioxidant som neutraliserar järninnehållande fria radikaler och därigenom motverkar ferroptos.
• Eftersom ferroptos är involverat i Alzheimers sjukdom, akuta organskador och en mängd degenerativa sjukdomar ser forskarna en ny potential i K-vitaminets betydelse för hälsan.

K2-vitaminbehov och orsaker till brister

RI har bara fastställts för K1-vitamin och ligger på 75 mikrogram, men förmågan att omvandla K1-vitamin till K2-vitamin varierar mycket. Flera studier tyder på att vi med fördel kan inta ganska höga doser av K2-vitamin på 75–180 mikrogram per dag.
Brist på K-vitamin kan bero på ensidiga kostvanor, dålig tarmflora och långvarig användning av warfarin (K-vitaminantagonister mot blodproppar), antibiotika, antacida, acetylsalicylsyrapreparat och kolesterolsänkande läkemedel (statiner).

Referenser

Eikan Mishima et al. A non-canonical vitamin K cycle is potent ferroptosis suppressor. Nature, 03 August 2022.

Helmholtz Munich. Vitamin K prevents cell death: New function for a long-known molecule. ScienceDaily, 3 August 2022.

DA Stoyanovsky et al. Iron Catalysis of Lipid Peroxidation in Ferroptosis: Regulated Enzymatic or Random Free Radical Reaction. Free Radic Biol Med. 2019