Vitamine K2: wat het is en hoe het werkt

Nog twintig jaar geleden werd vitamine K bijna uitsluitend in de context van de bloedstolling genoemd. Vandaag is vitamine K2 een van de populairste supplementen geworden, dat wordt gecombineerd met vitamine D en aangeprezen voor botten, bloedvaten en zelfs sportprestaties. De redactie legt uit wat K2 is, waarin het verschilt van K1 en hoe het op eiwitniveau werkt.

Wat vitamine K2 is

Vitamine K is niet één stof, maar een groep vetoplosbare verbindingen op basis van 2-methyl-1,4-naftochinon. Ze verschillen in de zijketen. Bij fylochinon (vitamine K1) is de keten gedeeltelijk verzadigd, en bij menachinonen (vitamine K2) bestaat die uit zich herhalende isopreeneenheden. Het aantal van zulke eenheden wordt met een cijfer aangeduid: MK-4, MK-7, MK-9 enzovoort.

Vitamine K1 wordt door planten aangemaakt; het meeste zit in groene bladeren — spinazie, boerenkool, broccoli. Menachinonen zijn overwegend van bacteriële oorsprong. De uitzondering is MK-4: het lichaam van dieren en mensen kan die rechtstreeks in de weefsels vormen uit K1 en andere vormen.

In supplementen komen meestal twee vormen voor. MK-4 (menatetrenon) is een synthetische verbinding die in Japan is geregistreerd als geneesmiddel voor de behandeling van osteoporose. MK-7 wordt verkregen door fermentatie (van oudsher uit het Japanse product natto) of door chemische synthese.

Het belangrijkste praktische verschil tussen de vormen is de farmacokinetiek. Het onderzoek van Schurgers et al. (2007) liet zien dat MK-7 een aanzienlijk langere halfwaardetijd heeft dan K1: de verbinding circuleert enkele dagen in het bloed, terwijl K1 binnen enkele uren uit de bloedbaan wordt verwijderd. Daardoor creëert MK-7 een stabieler gehalte, zelfs bij kleine dagelijkse doses.

Bronnen in de voeding en de behoefte

In het westerse dieet vormt K1 uit groene groenten het grootste deel van vitamine K. Menachinonen komen overwegend uit gefermenteerde producten en dierlijke producten: kazen, eidooiers, lever. Recordhouder qua MK-7-gehalte is natto, Japanse gefermenteerde sojabonen, die in Europa en Oekraïne vrijwel niet worden gegeten.

De officiële normen splitsen vitamine K niet op in K1 en K2. Het Amerikaanse Institute of Medicine heeft een adequate inname van 120 µg per dag voor mannen en 90 µg voor vrouwen vastgesteld. De Europese Autoriteit voor voedselveiligheid (EFSA, 2017) beveelt voor volwassenen ongeveer 70 µg per dag aan, uitgaande van fylochinon, omdat er onvoldoende gegevens zijn voor een aparte norm voor menachinonen.

Deze normen zijn overwegend berekend op het waarborgen van een normale bloedstolling. Voorstanders van K2-supplementen stellen dat voor de volledige activering van de «extrahepatische» eiwitten hogere doses nodig zijn. Deze hypothese heeft een biochemische onderbouwing, maar is vooralsnog niet uitgemond in officiële aanbevelingen.

Darmbacteriën maken eveneens menachinonen aan, maar hun bijdrage aan de vitamine-K-status van de mens is waarschijnlijk beperkt: een aanzienlijk deel van de aanmaak vindt plaats in de dikke darm, waar de opname van vetoplosbare vitaminen laag is.

Werkingsmechanisme: carboxylering van Gla-eiwitten

Vitamine K is een cofactor van het enzym gamma-glutamylcarboxylase. Dit enzym voegt een carboxylgroep toe aan de glutaminezuurresiduen in bepaalde eiwitten en zet ze om in gamma-carboxyglutamaat (Gla). Pas daarna krijgen de eiwitten het vermogen om calcium te binden en hun functie uit te voeren.

Tijdens de reactie wordt vitamine K geoxideerd tot een epoxide, en het enzym vitamine-K-epoxidereductase (VKORC1) zet het terug in de actieve vorm. Juist dit enzym blokkeert warfarine, daarom zijn anticoagulantia uit de groep van vitamine-K-antagonisten en K2-supplementen een principieel onverenigbaar paar zonder controle van een arts.

De bekendste Gla-eiwitten zijn de stollingsfactoren II, VII, IX en X, en ook de proteïnen C en S. Ze worden aangemaakt door de lever, en daarvoor volstaat een relatief kleine hoeveelheid vitamine K. Andere Gla-eiwitten werken buiten de lever: osteocalcine in de botten en het matrix-Gla-eiwit (MGP) in de vaatwand en het kraakbeen.

De rol van MGP werd overtuigend aangetoond door het experiment van Luo et al. (1997): muizen zonder het MGP-gen stierven aan een massale verkalking van de slagaders. Dit werd de basis van de hypothese dat een toereikende vitamine-K-status (vooral K2, dat beter in de extrahepatische weefsels terechtkomt) helpt de bloedvaten tegen verkalking te beschermen.

Botten, bloedvaten en andere mogelijke effecten

Voor de botten komen de sterkste gegevens uit Japan, waar MK-4 in een dosis van 45 mg per dag wordt gebruikt als behandeling voor osteoporose. De meta-analyse van Cockayne et al. (2006) liet een daling van het aantal fracturen zien bij vitamine K, maar het merendeel van de opgenomen onderzoeken was Japans, klein en met methodologische beperkingen. Voor MK-7 in veel lagere doses vond een langdurig onderzoek van Knapen et al. (2013) een vertraging van het botmassaverlies bij postmenopauzale vrouwen.

Wat de bloedvaten betreft, liet het observationele Rotterdam-onderzoek (Geleijnse et al., 2004) zien dat een hogere inname van menachinonen uit voeding samenhangt met een lager risico op overlijden door coronaire hartziekte en met minder verkalking van de aorta. Voor K1 werd zo'n verband niet gevonden. Toch bewijst een associatie geen oorzakelijkheid, en gerandomiseerde onderzoeken met harde eindpunten zijn vooralsnog schaars.

Het gerandomiseerde onderzoek van Knapen et al. (2015) toonde aan dat drie jaar inname van MK-7 de maat voor arteriële stijfheid bij postmenopauzale vrouwen verbeterde. De meta-analyse van Lees et al. (2019) daarentegen vond geen overtuigend effect van vitamine-K-supplementen op de vaatverkalking in het algemeen. Het beeld blijft dubbelzinnig.

Onder de andere onderzoeksrichtingen — insulinegevoeligheid, mitochondriale functie, sportieve prestaties. Hier zijn de gegevens overwegend voorlopig, daarom bespreken we ze uitvoerig in een apart artikel over de wetenschappelijke onderbouwing voor sporters.

• Botten:er zijn positieve gegevens, de sterkste voor MK-4 in hoge doses in Japan.
• Bloedvaten:een overtuigende biologie en observationele gegevens, maar tegenstrijdige gerandomiseerde onderzoeken.
• Stolling:vitamine K is noodzakelijk, maar bij gezonde mensen «verdikken» supplementen het bloed niet boven de norm.

Hoe de vitamine-K-status wordt beoordeeld

In tegenstelling tot vitamine D of B12 bestaat er voor vitamine K geen enkele eenvoudige, algemeen aanvaarde test. De protrombinetijd en de INR weerspiegelen alleen de leverfunctie van de vitamine en veranderen pas bij een uitgesproken tekort.

In onderzoeken worden fijnere markers gebruikt: het fylochinongehalte in het plasma, het aandeel niet-gecarboxyleerd osteocalcine (ucOC) en de gedefosforyleerde niet-gecarboxyleerde vorm van MGP (dp-ucMGP). Hoge waarden van deze parameters wijzen op een onvoldoende carboxylering van de extrahepatische eiwitten. Het overzicht van Shea en Booth (2016) beschrijft uitvoerig de sterke en zwakke kanten van elke marker.

In de routineklinische praktijk worden deze tests vrijwel niet gebruikt, en voor de meeste mensen wordt het besluit over een supplement genomen op basis van het dieet, de leeftijd, de toestand van de botten en de geneesmiddelen die iemand gebruikt.

Een vitamine-K-tekort komt bij volwassenen zelden voor en hangt overwegend samen met stoornissen in de vetopname, leveraandoeningen, langdurig gebruik van breedspectrumantibiotica of vitamine-K-antagonisten. Aan pasgeborenen wordt vitamine K preventief toegediend, omdat hun voorraden ervan zeer klein zijn.

Conclusies van de redactie

Vitamine K2 is een groep menachinonen die, in tegenstelling tot K1, langer in het bloed circuleren (vooral MK-7) en beter in de extrahepatische weefsels terechtkomen.

Het werkingsmechanisme is goed onderzocht: K2 is betrokken bij de activering van osteocalcine en MGP, die verband houden met de botten en de bescherming van bloedvaten tegen verkalking. De klinische gegevens zijn hoopgevend, maar niet eenduidig.

K2 is geen «wonder»-supplement, maar een nuttige voedingsstof voor bepaalde groepen, in de eerste plaats mensen met een risico op osteoporose en een dieet dat arm is aan gefermenteerde producten.

Om dieper op het onderwerp in te gaan, helpen onze artikelen «Hoe vitamine K2 in te nemen: dosering, tijdstip van inname, duur», «Vitamine K2: toedieningsvormen en welke te kiezen» en «Wie geen vitamine K2 mag innemen».

Bronnen

1. Schurgers LJ, Teunissen KJ, Hamulyák K, et al. Vitamin K-containing dietary supplements: comparison of synthetic vitamin K1 and natto-derived menaquinone-7. Blood. 2007;109(8):3279–3283.
2. Luo G, Ducy P, McKee MD, et al. Spontaneous calcification of arteries and cartilage in mice lacking matrix GLA protein. Nature. 1997;386(6620):78–81.
3. Geleijnse JM, Vermeer C, Grobbee DE, et al. Dietary intake of menaquinone is associated with a reduced risk of coronary heart disease: the Rotterdam Study. J Nutr. 2004;134(11):3100–3105.
4. Cockayne S, Adamson J, Lanham-New S, et al. Vitamin K and the prevention of fractures: systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Arch Intern Med. 2006;166(12):1256–1261.
5. Knapen MH, Drummen NE, Smit E, Vermeer C, Theuwissen E. Three-year low-dose menaquinone-7 supplementation helps decrease bone loss in healthy postmenopausal women. Osteoporos Int. 2013;24(9):2499–2507.
6. Knapen MH, Braam LA, Drummen NE, et al. Menaquinone-7 supplementation improves arterial stiffness in healthy postmenopausal women: a double-blind randomised clinical trial. Thromb Haemost. 2015;113(5):1135–1144.
7. Shea MK, Booth SL. Concepts and controversies in evaluating vitamin K status in population-based studies. Nutrients. 2016;8(1):8.
8. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies. Dietary reference values for vitamin K. EFSA Journal. 2017;15(5):4780.