Vitamin k1 und seine Beziehung zur Gefäßverkalkung bei Hämodialysepatienten

Gefäßverkalkung (VC) ist eine der Hauptkomplikationen im Zusammenhang mit fortschreitender Nierenfunktionsstörung. Darüber hinaus gilt VC als einer der wichtigsten Prädiktoren für das kardiovaskuläre Risiko, die häufigste Todesursache bei Patienten mit chronischer Nierenerkrankung (CKD).

65 % der Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz (ESKD) unter regelmäßiger Peritonealdialyse (PD) und 80-85 % der ESKD-Patienten unter regelmäßiger Hämodialyse (HD) zeigten Koronar- oder Aortenverkalkung. Diese Verkalkungen waren mit der Gesamtdauer der Dialyse verbunden, mit einer jährlichen Zunahme der Gefäßverkalkung um 15 % . Traditionelle Risikofaktoren für Gefäßverkalkung sind Alter, männliches Geschlecht, Rauchen, Diabetes, Bluthochdruck und Dyslipidämie.

VC, die pathologische Ablagerung von Mineralien im Gefäßsystem, kann sich als Intima-, Medial- oder Herzklappenverkalkung manifestieren. Während die Verkalkung der Intima, die innerhalb atherosklerotischer Plaque in der Aorta und den Koronararterien stattfindet, auf eine fortgeschrittene Atherosklerose hinweist, ist die Verkalkung der Media, die häufig bei Patienten mit Diabetes und/oder chronischer Nierenerkrankung auftritt, durch eine diffuse Mineralablagerung entlang elastischer Fasern sowohl in elastischen als auch in Typ sowie muskelartige Arterien mit hohem Widerstand. Kalziphylaxie oder kalzifizierende urämische Arteriolopathie stellt eine besondere Form der ektopischen, extraossären Verkalkung dar, die charakteristischerweise bei CNE-Patienten beobachtet wird, insbesondere bei Patienten mit ESKD mit zusätzlichem sekundären Hyperparathyreoidismus oder Patienten, die Warfarin erhalten. Eine Studie an Hämodialysepatienten zeigte eine mehr als doppelt so hohe Wahrscheinlichkeit von Aorten- und Darmbeinverkalkungen bei Patienten, die Warfarin erhielten, als bei Patienten, die dies nicht erhielten. VC resultiert aus einem Ungleichgewicht von Promotoren und Inhibitoren. Matrix-Gla-Protein (MGP) ist ein Vitamin-K-abhängiges Protein und es wurde festgestellt, dass es von medialen glatten Gefäßmuskeln von Arterien, Endothelzellen, Chondroblasten und Fibroblasten exprimiert wird. Darüber hinaus wird es auch in Herz, Nieren und Lunge exprimiert. MGP wirkt als starker Inhibitor der Gefäßverkalkung. Funktionsverlust-Mutationen von MGP wurden in Tiermodellen mit Gefäßverkalkung in Verbindung gebracht. Im Rahmen einer fortschreitenden Gefäßverkalkung nimmt die MGP-Transkription zu, was zu dephosphoryliertem-uncarboxyliertem MGP (dp-ucMGP) führt. Dieses Molekül stellt die inaktive Form von MGP dar, die später einer γ-Glutamat-Carboxylierung und Serin-Phosphorylierung unterzogen wird, um die aktive Form, phosphoryliertes carboxyliertes MGP (p-cMGP) zu erzeugen. Vitamin K fungiert als Cofaktor für das Enzym γ-Glutamylcarboxylase, das für die Aktivierung von dp-ucGMP zu dp-cMGP verantwortlich ist. Trotz seiner Schlüsselrolle bei der Aktivierung von dp-ucMGP bleibt unbekannt, ob eine Supplementierung mit Vitamin K zu einer Verringerung oder Umkehrung der Gefäß- und Herzklappenverkalkung bei Hämodialysepatienten führen kann.