Vitamin K1 zur Verlangsamung des Fortschreitens der Gefäßverkalkung bei Huntington-Patienten (VitaVasK)

Patienten unter Hämodialyse (HD) weisen eine immens erhöhte kardiovaskuläre Sterblichkeit verbunden mit ausgedehnter Gefäßverkalkung (VC) auf. Dies ist – zumindest teilweise – der Grund für die übermäßig erhöhte kardiovaskuläre Sterblichkeit in dieser Population.

In den letzten Jahren wurde entdeckt, dass die Entwicklung von VC aktiv reguliert und durch Inhibitoren der Verkalkung (z. Matrix-Gla-Protein, Fetuin-A). Das Matrix-Gla-Protein (MGP) ist ein starker, auf der Gefäßwand basierender Inhibitor von VC. MGP wird von vaskulären glatten Muskelzellen produziert und benötigt eine posttranslationale Modifikation durch Vitamin-K-abhängige Gamma-Carboxylierung, um voll aktiv zu sein. Die Rolle von MGP wurde bei Knock-out-Mäusen entdeckt, die an der Ruptur einer massiv verkalkten Aorta starben. Ein durch Gabe von Warfarin hervorgerufener funktioneller Vitamin-K-Mangel führt zur Entstehung von VC, die wiederum durch nachfolgende Gabe von Vitamin K1 gehemmt werden kann. Warfarin hemmt die durch Vitamin K vermittelte Gamma-Carboxylierung, die zur Produktion von nicht carboxyliertem und inaktivem MGP (ucMGP) führt.

Warfarin ist aufgrund seiner hemmenden Wirkung auf die Aktivierung von Gerinnungsfaktoren weit verbreitet. Nun wurde entdeckt, dass die Anwendung von Vitamin-K-Hemmern die Gefäßgesundheit beeinflusst: Die Langzeitanwendung von Warfarin ist mit einer erhöhten Prävalenz und Ausdehnung von VC in der Normalbevölkerung und bei HD-Patienten verbunden. Warfarin ist auch ein entscheidender Risikofaktor für die Entwicklung von Kalziphylaxie, einer lebensbedrohlichen Komplikation bei Huntington-Patienten, die durch verkalkte Hautgefäße gekennzeichnet ist. Die Gabe von Vitamin K1 war wiederum von einer verringerten Intima-Media-Dicke (IMT) und einer erhöhten Elastizität der Gefäße bei postmenopausalen Frauen begleitet.

Basierend auf dem Nachweis erhöhter PIVKA-II-Spiegel weisen etwa 97 % aller HD-Patienten eine unzureichende Carboxylierungsaktivität auf. Zusammen mit dem erhöhten VC stellen sie eine ideale Population für interventionelle Studien im Vitamin-K-System dar. Kürzlich konnten wir zeigen, dass die Supplementierung von Vitamin K1 bei solchen Patienten gut verträglich ist, nur sehr wenige Nebenwirkungen zeigt und eine dosisabhängige Abnahme der inaktiven Form des dephosphorylierten nicht carboxylierten Matrix-Gla-Proteins (dpucMGP) im Serum über einen Zeitraum von sechs Wochen induziert. In dieser Studie beobachteten wir auch, dass alle eingeschlossenen Dialysepatienten unzureichende Vitamin-K-Serumspiegel aufwiesen, was darauf hindeutet, dass die Nahrungsaufnahme keinen wesentlichen Einfluss auf den Vitamin-K-Mangel hat. Darüber hinaus zeigt dies, dass alle Patienten unzureichende Vitamin-K-Spiegel haben, um eine adäquate MGP-Carboxylierung zu erleichtern.