Opowiem państwu o tym, jakich szkód może narobić witamina D.
Jeżeli przekarmiamy kogoś witaminą D to może wystąpić proces miażdżycowy.
· Do najważniejszych efektów należy uwalnianie jonów wapnia, mamy wiec do czynienia z efektem osteolitycznym a nie z efektem osteogennym. Najpewniej jest to spowodowane tym, że dochodzi do zahamowania syntezy 1,25(OH)2D3 . W związku z tym, że enzym nie działa, mamy wiec do czynienia z hyperkalcemią i z hyperfosfatemią, która dodatkowo efekt hydroksylacji blokuje a wiec bodźcem adekwatnym jest w pozycji 1 daje efekt hypokalcemia i hypofosfatemia. Ten wysoki iloczyn jonów wapnia i jonów fosforowych prowadzi do powstania tzw. zwapnień przerzutowych, czyli w różnych narządach następuje zwapnienie, ale nie w efekcie ekspresji białek wiążących Ca, ale w sposób bierny powstają te złogi wapnia w rożnych tkankach
· Uwalnianie soli Mg z kości. Istnieje antagonizm funkcjonalny pomiędzy rożnymi jonami min. między sodem i potasem oraz między magnezem i wapniem hypomagnezemia jest częstą w Polsce w związku z tym, że mało jest magnezu w glebie do tego jony magnezu opuszczają organizm. Tu jest szereg niekorzystnych działań a mianowicie wzrost ilości magnezu powoduje wzrost wchłaniania metali ciężkich z atmosfery głównie ołowiu. Na śląsku gdzie endemicznie występują obszary ołowiu i cynku jest to istotne, szczególnie ważne u dzieci, czyli u tych u których przekarmianie witamina D najczęściej wstępuje.
Tu istnieje bardzo niekorzystne zjawisko mianowicie wchłanianie żelaza, przy omawianiu żelaza o tym wspomnę. Żelaza ma być tyle ile trzeba niedobrze jest jak jest za mało żelaza i jak jest go za dużo. Jony żelaza uczestniczą w szeregu procesach wolnorodnikowych stymulując powstawanie wolnych rodników i tu kobiety rzadziej zapadają na procesy miażdżycowe związane jest z tym, że kobiety maja fizjologicznie większą utratę krwi niż mężczyźni, bo miesiączkują a mężczyźni nie.
Kolejna witamina którą się zajmiemy to jest witamina K. – Witaminami K nazywamy grupę związków które maja wspólną budowę mianowicie maja rdzeń naftochinonu, który w pozycji drugiej jest metylowany. Wiec poszczególne postacie witaminy K różnią się tym co znajduje się w pozycji trzeciej.
· Pierwsza z witamin, witamina K1 zwana filonadion lub filochinon posiada ona w pozycji trzeciej rodnik fitylowy.
· Druga z witamin naturalnych to jest witamina K2 (Witaminy K1 i K2 to są naturalne witaminy) – nazwana jest farnochinonem lub menachinonem ma ona w pozycji trzeciej posiada rodnik difarnezylowy.
Są to witaminy naturalne a z tego wynika ze są witaminami rozpuszczalnymi w tłuszczach ale ze względu na wagę witaminy K w naszym organizmie fabryki wyprodukowały szereg witamin syntetycznych które maja taka przewagę, że są rozpuszczalne w wodzie, czyli w stanach niedoboru można te witaminy podawać pozajelitowo, czyli mamy szeroką rodzinę witamin które w pozycji trzeciej maja jednostkę izoprenoidowa i to są wszystko witaminy syntetyczne rozpuszczalne w wodzie w przeciwieństwie do witamin naturalnych.
Pochodzenie witaminy K głównie z roślin: kapusta, sałata, kalafior. Nawet jeśli przestaniemy spożywać jarzyny, to nie dostaniemy niedoboru z tego powodu ze witamina K2 jest produkowana przez florę bakteryjna jelita grubego . Jeśli zjadamy jakieś zwierze, a zwłaszcza jego wątrobę, to zjadamy witaminę K wyprodukowana przez jelito grube zwierzęcia właśnie tam zmagazynowaną.
Funkcja biochemiczna wit. zostanie opisana przy okazji omawiania gammakarboksylacji oksydacyjnej niektórych białek. To są przede wszystkim czynniki krzepnięcia układu protrombiny, białko C i S które są inhibitorami krzepnięcia degradującymi aktywny czynnik V. Dalej poznane ostatnio białko osteokalcyna. Wyprodukowanie osteokalcyny zależne jest od wyprodukowania 1,25 diOHD3, ta właśnie witamina aktywna czy jak kto woli cytokina czy hormon na etapie transkrypcji dokonuje ekspresji genu osteokalcyny; ta wyprodukowana pod wpływem wit. D3 jest osteokalcyną nie aktywna. Jej aktywacja następuje w obecności wit. K. Czyli do powstania aktywnej osteokalcyny potrzebne są dwie witaminy
· Wit. D do wyprodukowania
· Wit. K do modyfikacji posttranslacyjnej.
No i wreszcie mamy całą grupę białek wiążących wapń. To nie są te same białka wiążące Ca, które ulegają ekspresji pod wpływem witaminy D, one występują w nerkach, łożysku, śledzionie.
Druga istotna funkcja to udział w glikozylacji mianowicie w obecności wit. K dochodzi do syntezy dwóch składowych takich bardzo ciekawych wielocukrowców. (A*B)n
A – może być wielocukrem
B – może być np. kwasem uronowym
Te polimery nazywamy glikozaminoglikanami.
Mechanizm działania wit. K zależy od wyprodukowanych białek bogatych w kwas glutaminowy, tu na naszym wykładzie jest preprotrombina czyli nieaktywny czynnik II z niego ma powstać protrombina i tu mamy kwas glutaminowy to jest reszta karboksylowa w pozycji gamma (w pozycji alfa jest tworzone wiązanie peptydowe) następnie w pozycję gamma zostaje wprowadzony CO2 i powstaje Gla czyli kwas gamma-karboksyglutaminowy przy okazji co się dzieje z wit. K? w każdym układzie jak już wspomniałem zarówno w układzie protrombiny jak i w białkach kostnych osteokalcynie do tego jest potrzebna wit. K w formie hydrochinonu w tym procesie wprowadzania CO2, ta witamina K w postaci hydrochinonowej przekształca się w formę epoksydową i żeby to wszystko trwało w kółko potrzebny jest cykl wit. K – pod tym pojęciem rozumiemy procesy, które doprowadzają do odtworzenia wit. K w formie hydrochinonu.
Ten proces jest procesem dwuetapowym:
· Pierwszy etap – postać epoksydowa jest redukowana do postaci chinonu
· Drugi etap – postać chinonowa jest redukowana do postaci hydrochinonu
Z tego wynika ze wit. K nie tylko musi być w organizmie, ale musi być także sprawny proces jej reutylizacji, w przeciwnym razie dochodzi do niedoboru witaminy K. Jeśli nie ma wit. K to wątroba wciąż produkuje czynniki krzepnięcia ale będą one nieaktywne jeśli wit. K znajduje się w wątrobie wówczas te czynniki w posttranslacyjnej gammakarboksylacji ulegają modyfikacji, która sprawia, że są aktywne, czyli zyskują zdolność wiązania wapnia. Brak aktywnych czynników krzepnięcia zobaczymy gdy wątroba nie będzie tych czynników krzepnięcia produkować, czyli w sensie laboratoryjnym i klinicznym efekt będzie taki sam wtedy kiedy czynników nie będzie z powodu choroby wątroby, jak i wtedy kiedy nie będzie wit. K. W sensie biochemicznym nie będzie to to samo.
Cykl witaminy K, czyli jej metabolizm – forma epoksydowa przechodzi w procesie dwuetapowej redukcji:
Anty wit. K należą do dwóch grup:
- pierwsza grupa to pochodne dikumarolu do nich należy warfaryna i acenokumarol
- druga grupa pochodnych to pochodne pochodne fenyloindandionu (podobnie jak fenindion) przedstawicielem jest np. anisindion.
Gdyby uszeregować mechanizm działania antywitamin K, to należą one do inhibitorów kompetycyjnych ich struktura przestrzenna cząsteczki jako żywo przypomina wit. K i stara się oszukać nasza reduktazę która stara się przekształcić postać epoksydowa w postać hydronchinonową. Tam się podstawia antywitamina K i uniemożliwią przebieg cyklu wit. K, czyli antywitaminy nie zaburzają procesu tworzenia aktywnych czynników, nie na tym etapie się włączają, natomiast zaburzają etap resyntezy reutylizacji aktywnej wit. K. Antywitaminy K maja szerokie zastosowanie praktyczne mianowicie zaburzają proces krzepnięcia są stosowane jako leki przeciwkrzepliwe. Osoby z incydentami zakrzepowo zatorowymi i z zwapniałymi zastawkami w sercu będącymi po wymianie, po to aby nie doszło do wykrzepiania krwi muszą w sposób przewlekły brać antywitaminy K.
Do naszego środowiska wprowadzamy antywitaminy K. Wówczas synteza czynników krzepnięcia pozostaje nie zaburzona, natomiast po ich zsyntetyzowaniu zostaje zaburzony proces zależny od wit. K, czyli proces posttranslacyjnej gammakarboksylacji i powstaje grupa czynników krzepnięcia które określamy wspólna nazwa PIVKA (białka indukowane niedoborem wit. K).
No i powstaje problem czy możemy takie białka rozpoznać? Innymi słowy czy można odróżnić stan w którym wątroba nie produkuje czynników krzepnięcia od sytuacji kiedy je produkuje ale występuje niedobór wit. K? Jeśli te procesy odróżnimy to możemy stwierdzić kiedy możemy wit. K podawać, a kiedy nie, pozajelitowo. W tym celu musimy się odnieść do naszych ostatnich rozważań o tym czy oznaczamy aktywność białka czy jego stężenie. Jeżeli będziemy oznaczać aktywność naszych nieaktywnych białek PIVKA (czyli te, które zamiast Gla maja wciąż Glu czyli kwas glutaminowy) metodami funkcjonalnymi czyli poprzez ich udział w procesach krzepnięcia to wynik mamy negatywny czyli one nie działają czyli posługując się tymi metodami mamy stan tak jak by ich nie było jak i wtedy kiedy są, ale są nieaktywne, dla tych metod jest to ganz egal. Natomiast jeśli posługujemy się metodami ilościowymi oznaczając ilość tych białek np. metodami immunoenzymatycznymi bowiem nasze przeciwciało nie rozpoznaje kwasu glutaminowego natomiast rozpoznaje inne determinanty antygenowe. Jeśli wątroba je produkuje ale są one nieaktywne stwierdzamy, że wszystko jest ok. białko jest tylko nie działa, natomiast w sytuacji kiedy wątroba tych białek nie produkuje (wskutek swojej dysfunkcji) białek nie wykrywamy. Czyli te metody ilościowe rozróżniają nam brak wit. K od choroby wątroby natomiast metody funkcjonalne tego stanu nie rozróżniają.
Przyczyny niedoboru wit. K. Wszystkie one są ważne.
· Najwcześniej spotykamy się z tym niedoborem u noworodków:
o Matka jest słabym źródłem wit. K, bowiem łożysko jest dla tej wit. K bardzo słabo przepuszczalne,
o Noworodek rodzi się z jałowym przewodem pokarmowym, czyli w pierwszych godzinach po urodzeniu ten układ pokarmowy nie dostarcza tej wit. K. Czyli witamina K wymaga suplementowania tuż po urodzeniu zwłaszcza u noworodków niedonoszonych, wtedy ryzyko krwawień zwłaszcza śródczaszkowych jest bardzo wysokie.
· U dorosłego przyczyną niedoboru jest:
o Cholestaza czyli zastój żółci, jest to kamica albo rak głowy trzustki, rak brodawki Vatera czyli stany które prowadza do zastoju żółci. Wskutek braku żółci nie ma emulgacji tłuszczy a przez to nie ma wchłaniania wit. K. Czyli pacjent „żółty” wymaga różnicowania na pacjenta z chorą wątrobą i na pacjenta z niedoborem wit. K. Tylko w drugim przypadku suplementacja pomaga w syntezie aktywnych czynników krzepnięcia.
o Długotrwała antybiotykoterapia w której naturalnia flora bakteryjna przewodu pokarmowego jest niszczona.
o Niewydolność części egzokrynowej trzustki czyli przewlekle zapalenie trzustki.
o Celowa przyczyna, to jest stosowanie w terapii antagonistów wit. K.
Objawem niedoboru jest: skaza krwotoczna czyli rozmaite wylewy dostawowe, przedłużone krwawienie przy drobnych urazach to czasem może się okazać stanem zagrożenia życia jeśli towarzyszy to pacjentowi z nadciśnieniem tętniczym kiedy łatwo o drobne uszkodzenia naczyń.
Diagnostyka wit. K. Musimy się przyjrzeć naszemu ulubionemu schematowi drogi wewnątrzpochodnej i zewnątrzpochodnej krzepnięcia krwi. Układ jest tak słaby jak najsłabsze jest jego ogniwo a tym ogniwem najsłabszym jest oczywiście czynnik VII który ma najkrótszy okres półtrwania wynoszący kilka godzin czyli jako pierwszy wysiądzie. Upośledzeniu ulegnie droga zewnątrzpochodna. Tym badaniom określającym stan drogi zewnątrzpochodnej jest czas protrombinowy, przy dłużej działającym niedoborze wit. K również dysfunkcji ulęgną kolejne czynniki krzepnięcia mianowicie czynnik IX, X, II czyli protrombina w efekcie ulegnie zaburzeniu nie tylko droga zewnątrz ale również wewnątrzpochodna której markerem jest ocena czasu kaolinowo – kefalinowego.
Ale jak w przypadku każdej witaminy rozpuszczalnej w tłuszczach można ją przedawkować, efektem tego jest uszkodzenie erytrocytów w skutek nadmiaru wit. K w ich błonach, co powoduje żółtaczkę hemolityczna, może także dojść do uszkodzenia hepatocytów, z powodu nadmiernego wykorzystania tej witaminy przez wątrobę, ale podkreślam są to rozważania czysto teoretyczne. Natomiast w patologii wit. K główne znaczenie ma jej niedobór, a nie nadmiar.
Kolejna witamina rozpuszczalna w tłuszczach to witamina E – jest to duża grupa związków określana mianem tokoferoli i tokotrienoli. Najaktywniejsza postacią tych związków jest alfa tokoferol. Jednakże wszystkie poniżej wspomniane właściwości są jednakowe dla tokoferoli jak i tokotrienoli.
Najważniejszym źródłem są: pokarmy pochodzenia zwierzęcego: pokarmy tłuste, mięsne, oraz narządy aktywne metabolicznie do nich należy min. mięso, jaja (nie należy tego źródła jaja propagować bo samo żółtko jaja to nic innego jak cholesterol), wątroba ryb i drobiu. Oprócz tego mamy pokarmy pochodzenia roślinnego przede wszystkim są to: kiełkujące zboża, mąka owsiana, oraz w olejach rzepakowym, oraz sojowym.
Funkcja biochemiczna to min. działanie antyoksydacyjne jest to najważniejszy antyoksydant z dwóch powodów: jest to antyoksydant który jako pierwszy bierze na siebie atak wolnorodnikowy, jak na komórkę czy na związek zadziałają wolne rodniki to od momentu zadziałania wolnych rodników do momentu utlenienia związku występuje tzw. faza opóźnienia, w tej fazie opóźnienia działa pierwsza linia obrony. Jakby się przyjrzeć wszystkim antyoksydantom to jako pierwszy zanika tokoferol czyli on bierze na siebie atak wolnych rodników. Szczególnie utleniają się w naszym organizmie składniki lipidowe błon a wśród nich szczególnie wielonienasycone kwasy tłuszczowe, powstają nadtlenki kwasów tłuszczowych, które z jednej strony maja szereg działań toksycznych dla komórki a z drugiej w wyniku utlenienia składnika lipidowego błon właściwości błon się zmieniają zarówno w zakresie przepuszczalności tych błon jak i odpowiedzi na czynniki działające na błony itd. W wyniku wzięcia na siebie ataku wolnych rodników wit. E ulega utlenieniu i to utlenienie jest utlenieniem nieodwracalnym nie ma sposobu żeby witaminę E przywrócić do stanu pierwotnego, nie ma recyclingu czyli na miejsce wit. utlenionej musi być dostarczona nowa wit. E. Możecie państwo przeczytać w podręcznikach że jest inaczej ale jest na pewno tak jak mowię. Miejscem w którym działa wit. E są lipoproteiny, które są szczególnie wrażliwe na działanie wolnych rodników, a wit. E przy pomocy tego wehikułu podróżuje w osoczu. Druga ważna funkcja wit. E to funkcja wazodilatacyjna, czyli rozszerzenie naczyń. To następuje wskutek zwiększenia syntezy prostaglandyny E, i ochrony prostaglandyny E przed jej inaktywacją. Atak reaktywnych form tlenu bierze na siebie wit. E. Najważniejsze działanie antyoksydacyjne zachodzi w osoczu. Takimi cząstkami niekorzystnie działającymi w organizmie sa lipoproteiny o malej gęstości czyli LDL-e, to jest wehikuł za pomocą którego cholesterol z wątroby dociera do tkanek obwodowych jeśli LDL-i jest za dużo to powoduje to gromadzenie się nadmiaru cholesterolu w tkankach. Wit. E chroni cząstki LDL-i przed utlenieniem. Po tym swoim działaniu staje się nieaktywna, a co się dzieje jeśli witaminy E jest za mało? Wówczas cząstki LDL-i ulegają utlenieniu staja się oksydowanymi LDL-ami, a takie LDL-e nie idą potulnie jak baranki do tkanek obwodowych gdzie potrafimy sobie z nimi poradzić, ale wchodzą pod śródbłonek tam na nie czekają monocyty, makrofagi, objadają się tymi oksydowanymi LDL-ami i przekształcają się w komórki piankowate. Z komórek piankowatych uwalniają się enzymy proteolityczne i doprowadzają do degradacji tkanki łącznej w naczyniach krwionośnych. Im większe stężenie wit. E w osoczu tym mniejsza podatność LDL-i na oksydacje. Podobne działanie ma beta karoten ale jego powinowactwo do LDL-i jest znacznie mniejsze niż wit. E. Zawsze zadawano sobie pytanie czy wit. E chroni przed zawałem serca? Badania populacyjne pokazują ze populacje spożywające dużo antyoksydantów pokarmowych, czyli dieta śródziemnomorska: jarzyny, olej z oliwek, wino, ryby pokazuje ze populacja taka rzadziej zapada na chorobę wieńcowa. Niestety suplementacja witaminy E nie chroni przed zawałem serca. Jedno tylko badanie CHAOS, w którym stosowano duże dawki rzędu 400 – 800 U/dobę przez około 500 dni były to osoby z dużego ryzyka już po zawałach dało redukcje zawałów o ok. 44% z powikłaniem zgonu oraz o 77% w zawałach nie powikłanych zgonem. Wszystkie inne badania pokazują brak skuteczności suplemntacji witamina E natomiast pokazują skuteczność diety bogatej w antyoksydanty.
Przyczyny niedoboru witaminy E.
· Zła dieta, mało urozmaicona, nie posiadająca składników będących źródłem wit E.
· Zespoły złego wchłaniania wtedy jest niedobór witaminy E równocześnie z innymi niedoborami.
· Nadmierne zapotrzebowanie wtedy kiedy mamy nadmierną produkcja wolnych form tlenu, czyli procesy zapalne w organizmie, nadciśnienie, hypercholesterolemia.
Najlepiej niedobory wit. E poznano u zwierząt, u człowieka są one trudniejsze do zdefiniowania.
U ludzi niedobór witaminy E może powodować niedokrwistość hemolityczną (błona erytrocytów zmieniona). Może dochodzić do uszkodzenia mięśni poprzecznie prążkowanych co ogólnie nazywamy dystrofią. Jej niedobór może także wywołać przyspieszoną miażdżycę. U zwierząt dochodzi do zaburzeń płodności samców (u człowieka wit. E to nie afrodyzjak) dalej podobnie jak u człowieka występuje dystrofia. U ciężarnych samic u których deprywuje się wit. E można zaobserwować u ich potomstwa wady rozwojowe.
Do witamin rozpuszczalnych w wodzie zaliczamy cały garnitur witamin z grupy B to są wszystkie witaminy poza witamina C (której tu nie umieściłem).
Mamy tu witaminę B1...
dankow