Witamina k1 i jej związek ze zwapnieniem naczyń u pacjentów hemodializowanych

Zwapnienie naczyń (VC) stanowi jedno z głównych powikłań związanych z postępującą niewydolnością nerek. Ponadto VC uznano za jeden z głównych predyktorów ryzyka sercowo-naczyniowego, najczęstszą przyczynę śmiertelności u pacjentów z przewlekłą chorobą nerek (CKD).

U 65% pacjentów ze schyłkową niewydolnością nerek (ESKD) poddawanych regularnej dializie otrzewnowej (PD) i u 80-85% pacjentów z ESKD poddawanych regularnej hemodializie (HD) wykazano zwapnienie tętnicy wieńcowej lub aorty. Zwapnienia te były związane z całkowitym czasem dializy, z rocznym wzrostem zwapnień naczyniowych o 15%. Tradycyjne czynniki ryzyka zwapnienia naczyń obejmują wiek, płeć męską, palenie tytoniu, cukrzycę, nadciśnienie tętnicze i dyslipidemię.

VC, patologiczne odkładanie się minerałów w układzie naczyniowym, może objawiać się zwapnieniem błony wewnętrznej, przyśrodkowej lub zastawki serca. Podczas gdy zwapnienie błony wewnętrznej, zachodzące w blaszce miażdżycowej w aorcie i tętnicach wieńcowych, wskazuje na zaawansowaną miażdżycę tętnic, zwapnienie błony środkowej, które często stwierdza się u pacjentów z cukrzycą i/lub przewlekłą chorobą nerek, charakteryzuje się rozlanym odkładaniem się minerałów wzdłuż włókien elastycznych zarówno w niskooporowych typu mięśniowego, jak również o wysokim oporze. Kalcyfilaksja, czyli arteriolopatia wapniowo-mocznicowa, reprezentuje szczególną postać ektopowego, pozakostnego zwapnienia, charakterystycznie obserwowanego u pacjentów z przewlekłą chorobą nerek, zwłaszcza u pacjentów z ESKD z dodatkową wtórną nadczynnością przytarczyc lub otrzymujących warfarynę. Badanie przeprowadzone na pacjentach hemodializowanych wykazało ponad dwukrotnie większe prawdopodobieństwo wystąpienia zwapnień w aorcie i biodrze u pacjentów otrzymujących warfarynę niż u tych, którzy tego nie robią. VC wynika z braku równowagi promotorów i inhibitorów. Matrix Gla-protein (MGP) jest białkiem zależnym od witaminy K i stwierdzono, że ulega ekspresji w przyśrodkowych mięśniach gładkich naczyń tętniczych, komórkach śródbłonka, chondroblastach i fibroblastach. Ponadto ulega ekspresji w sercu, nerkach i płucach. MGP działa jako silny inhibitor zwapnienia naczyń. Utrata funkcji mutacji MGP była związana ze zwapnieniem naczyń w modelach zwierzęcych. W warunkach postępującego zwapnienia naczyń transkrypcja MGP wzrasta, powodując powstanie defosforylowanej-niekarboksylowanej MGP (dp-ucMGP). Ta cząsteczka reprezentuje nieaktywną postać MGP, która następnie ulega karboksylacji γ-glutaminianu i fosforylacji seryny, tworząc aktywną postać, fosforylowaną karboksylowaną MGP (p-cMGP). Witamina K działa jako kofaktor enzymu γ-glutamylokarboksylazy odpowiedzialnego za aktywację dp-ucGMP w dp-cMGP. Pomimo jej kluczowej roli w aktywacji dp-ucMGP, nie wiadomo, czy suplementacja witaminy K może prowadzić do zmniejszenia lub odwrócenia zwapnienia naczyń i zastawek serca u pacjentów hemodializowanych.