Vitamine K - Définition

Introduction

La vitamine K est une vitamine liposoluble (c'est-à-dire soluble dans les lipides, mais insoluble dans l'eau), synthétisée par les bactéries de la flore intestinale ou provenant de l'alimentation (crudités) et intervenant dans la synthèse de facteurs de coagulation sanguine et la fixation du calcium par les os.

On distingue trois types de vitamine K : la vitamine K1 (phylloquinone, venant d'une synthèse végétale) et la vitamine K2 (ménaquinone, résultant d'une synthèse bactérienne) dont les structures et les actions sont différentes, et K3 (menadione synthetic variant)

Le terme vitamine K est quelquefois utilisé pour désigner la kétamine, un produit psychotrope n'ayant rien à voir avec cette vitamine.

Structure

Figure 1 : Structure chimique de la vitamine K1 (phylloquinone)

Figure 2 : Structure chimique de la vitamine K2 (ménaquinone)

Physiologie

La vitamine K est impliquée dans la carboxylation de certains résidus protéiques de glutamates pour former des résidus de gamma-carboxyglutamate. Les résidus de gamma-carboxyglutamate sont impliqués dans la fixation du calcium et sont essentiels pour l'activité biologique de toutes les protéines gamma-carboxyglutamate connues.

Actuellement, 14 protéïnes gamma-carboxyglutamate ont été découvertes et elles jouent un rôle dans la régulation de trois processus physiologiques :

• la coagulation ;
• le métabolisme des os ;
• la biologie vasculaire.

Plusieurs bactéries dont Escherichia coli présentes dans le gros intestin peuvent synthétiser la vitamine K2 (ménaquinone), mais pas la vitamine K1.

Découverte

Vers la fin des années 1920, un biochimiste danois, Carl Peter Henrik Dam, étudie le rôle du cholestérol en nourrissant des poulets avec une alimentation pauvre en lipides. Il constate qu'après plusieurs semaines de régime, ces animaux souffrent d'hémorragies ne disparaissant pas, même après ajout de cholestérol dans leur alimentation. Il apparaît clair qu'en plus du cholestérol, une autre substance, à effet coagulant, a été retirée des aliments. Ce composé est appelé vitamine de la coagulation et reçoit la lettre K (la découverte a été publiée en allemand, langue dans laquelle la molécule était désignée comme Koagulations Vitamin).

En 1936, Dam parvient à purifier la vitamine K à partir de la luzerne et sa synthèse chimique est réalisée en 1939 par Edward Doisy. Ces deux scientifiques se partagèrent le Prix Nobel de médecine en 1943 pour leurs travaux sur la vitamine K.

Apports

La vitamine K1, qui participe à la coagulation, est apportée par l'alimentation. On la trouve en particulier dans les légumes verts (brocoli, chou, épinard, laitue) , dans l'Orvale et dans l'huile de soja.

Une grande partie des apports en vitamine K2, qui participe à l'ossification, est assurée par les bactéries de la flore intestinale. Cette vitamine est également présente dans le foie, le lait, le fromage, le yogourt et les huiles de poisson.

Les besoins en vitamine K, de l'ordre de 45 µg/jour chez l'adulte, sont très largement couverts par l'alimentation et par la sécrétion de la flore saprophyte. La carence en vitamine K peut entraîner des saignements et la formation de caillot provoquant des thromboses ou des embolies.

Rôles

La vitamine K1 joue un rôle indispensable dans la coagulation sanguine, elle intervient dans la maturation des facteurs :

• de la voie endogène : facteur IX ;
• de la voie exogène : facteur (VII) ;
• du tronc commun : facteurs II et X ;
• mais également des protéines C et S, inhibiteurs de la coagulation (d'où l'effet paradoxalement pro-thrombotique des médicaments anti-vitamine K dans les premiers jours de traitement, car ces deux protéines ont une demi-vie plus courte que les facteurs de coagulation).

Le foie produit ces facteurs sous une forme inactive. Leur maturation est assurée par une enzyme (la vitamine K carboxylase) dont le cofacteur est l'hydroquinone, la forme réduite de la vitamine K1. Les résidus glutamiques (Glu) des protéines sont alors carboxylés en acides gamma-carboxyglutamiques (Gla) qui ont la propriété de fixer le calcium, indispensable à leur activité. De la même manière, la vitamine K2 permet la fixation du calcium (sous forme d'hydroxyapatite) sur l'ostéocalcine, une protéine constitutive des os.

Les médicaments anti-vitamine K (utilisés chez les patients présentant un risque de thrombose) empêchent la régénération de la vitamine K (ceci en inhibant deux enzymes qui régénèrent la vitamine K : l'époxyde-réductase et la NADPH-quinone-réductase). La vitamine K est nécessaire pour la fabrication de protéines qui jouent un rôle dans la coagulation du sang (autant dans la stimulation que l'inhibition de la coagulation sanguine). Elle participe aussi à la formation des os. En plus de se trouver dans l'alimentation, la vitamine K est fabriquée par les bactéries présentes dans l'intestin, d'où la rareté des carences en cette vitamine.

La vitamine K sert d'antidote en cas d'absorption accidentelle de mort aux rats chez les humains et les animaux de compagnie.