Vitamin K – nicht nur für die Blutgerinnung von Bedeutung

Information, Wirkung, Mangel, Dosierung, Nebenwirkungen

Vitamin K ist ein fettlösliches Vitamin, das vor allem bei der Bildung der Gerinnungsfaktoren eine entscheidende Rolle spielt. Ebenso ist der Vitalstoff am Knochenstoffwechsel beteiligt und reguliert das Zellwachstum. Ein Mangel an Vitamin K kann unter anderem zu einer erhöhten Blutungsneigung führen. Zwar kann der Körper in gewissem Maße das Vitamin selbst herstellen, eine Zufuhr über die Nahrung und/oder Nahrungsergänzungsmittel ist für die Deckung des Bedarfs allerdings unerlässlich.

Was ist Vitamin K?

Vitamin K ist eigentlich nicht nur ein einziges Vitamin. Vielmehr müsste man von den K-Vitaminen sprechen, denn zu den bedeutenden Vitalstoffen mit Vitamin-K-Wirksamkeit gehören neben Vitamin K1 und Vitamin K2 auch das synthetisch hergestellte Vitamin K3.

Das K im Namen der K-Vitamine steht für Koagulation. Als Koagulation wird in der Medizin die Gerinnung von Blut bezeichnet. Hier wird deutlich, welche wichtige Rolle Vitamin K für die Blutgerinnung spielt. Ebenso wie die Vitamin E, D und A gehören auch die K-Vitamine zu den fettlöslichen Vitaminen.

Vitamin K Geschichte

Entdecker des Vitalstoffs ist der dänische Wissenschaftler Carl Peter Henrik Dam. Er forschte in den 1920er Jahren zur Cholesterinsynthese bei Küken und verabreichte den Tieren dafür eine cholesterinfreie Kost. Nach rund 2 Wochen bemerkte er, dass die Versuchstiere in den Muskeln, der Haut und auch in anderen Organen Blutungen aufwiesen.

Da Dam einen Mangel an anderen Vitaminen ausschließen konnte, schloss er aus diesen Beobachtungen, dass ein Mangel einer bisher unbekannten Substanz diese Blutungen hervorgerufen haben muss. Diese Substanz nannte er Vitamin K.

Nach vielen Fütterungsversuchen, erkannte Dam, dass Vitamin K ein essenzielles und fettlösliches Vitamin ist. Die Aufklärung der chemischen Struktur erfolgte Ende der 1930er Jahre an der Berkeley Universität in Kalifornien. Für die Entdeckung des Vitamins erhielten Henrik Dam und Edward Adelbert Doisy, der die Strukturaufklärung vornahm, gemeinsam den Nobelpreis für Medizin.

Unterscheidung K1, K2, K3

Auch wenn häufig nur von Vitamin K geredet wird, handelt es sich um eine ganze Vitamingruppe. Es sind mehr als 100 Verbindungen bekannt, die eine Vitamin-K-Wirksamkeit aufweisen. Für den menschlichen Körper sind jedoch nur 3 dieser Substanzen von Bedeutung.

Während Vitamin K1 und K2 zu den natürlich vorkommenden Vitaminen gehören, ist Vitamin K3 eine synthetisch hergestellte Substanz.

Vitamin K1

Dieses Vitamin wird auch als Phyllochinon bezeichnet. Es ist vor allem Bestandteil der sogenannten Chloroplasten, die in Grünpflanzen vorkommen. Bei den Pflanzen ist Phyllochinon an der Photosynthese beteiligt, beim Menschen nutzt der Körper das Vitamin zur Produktion von Gerinnungsfaktoren in der Leber.

Vitamin K2

Eine andere Bezeichnung für Vitamin K2 lautet Menachinon. Rund die Hälfte des Bedarfs an Vitamin K wird beim gesunden Menschen über die Produktion von Vitamin K2 durch die Bakterien der menschlichen Darmflora, zum Beispiel durch Escherichia coli oder Bacteroides fragilis, bereitgestellt. Aber auch fermentierte Speisen wie Natto enthalten Vitamin K2.

Ebenso wie Vitamin K1 benötigt der Körper auch Vitamin K2 für eine funktionierende Blutgerinnung. Die Substanz fungiert ferner als Cofaktor im Knochenstoffwechsel und scheint eine Rolle in der Prävention der Gefäßverkalkung (Arteriosklerose) zu spielen. [1]

Vitamin K3

Vitamin K3, auch Menadion genannt, ist keine natürlich vorkommende Substanz. Das künstliche Vitamin wird durch einen Oxidationsprozess von 2-Methylnaphthalin mit Salpetersäure oder Chromsäure gewonnen.

Früher wurde Menadion in seiner wasserlöslichen Form in der Medizin eingesetzt. Aufgrund der toxischen Wirkung wird das synthetische Vitamin heute jedoch nicht mehr verwendet. So kann Menadion die Funktion von Glutathion stören und dadurch die Zellwände schädigen. Da Menadion deshalb nicht mehr zur medizinischen Verwendung zugelassen ist, erfolgt die Behandlung eines Vitamin-K-Mangels in der Regel durch die Supplementation mit Phyllochinon (Vitamin K1).

Vitamin K in Lebensmitteln

Es gibt reichlich Nahrungsmittel, die Vitamin K enthalten. Das Vitamin findet sich vor allem in grünem Gemüse. So enthalten zum Beispiel grüne Kohlsorten wie Rosenkohl oder Grünkohl verhältnismäßig viel Vitamin K. Es ist wichtig zu wissen, dass es sich hierbei um Vitamin K1 handelt.

Der Körper kann Vitamin K2 eigentlich besser resorbieren. Diese Vitaminform ist allerdings nur in wenigen Lebensmitteln in nennenswerter Menge enthalten. Dazu gehören neben Fleisch und Eiern auch Milchprodukte. Einen besonders hohen Gehalt an Vitamin K2 weist Natto auf. Natto ist ein japanisches Traditionsprodukt, das aus fermentierten Sojabohnen hergestellt wird.

Vitamin K in Lebensmitteln in Mikrogramm pro 100 Gramm: [2]

Zu beachten ist, dass nicht das gesamte Vitamin K aus der Nahrung aufgenommen werden kann. Die Resorptionsrate hängt auch vom Zustand des Darms ab. Ebenso sind Kochverluste von bis zu 50 Prozent einzurechnen.

Obst und Gemüse
  • Kresse: 541
  • Spinat, roh: 483
  • Grünkohl: 390
  • Brokkoli: 224
  • Rosenkohl: 177
  • Grüne Bohnen: 38
  • Johannisbeeren: 20
  • Blaubeeren: 17
Fleisch und Fisch
  • Thunfisch (in Öl): 7
  • Truthahn: 4,5
  • Hähnchen: 4,5
  • Rindfleisch: 1,7
Milch, Milchprodukte und Eier
  • Butter: 7
  • Ei: 4,5
  • Sahne: 3,2
  • Mozzarella: 2,3
  • Fetakäse: 1,8
  • Milch: 0,5

Vitamin K aus dem Darm

Vitamin K2 wird von den Bakterien im Darm produziert. Dazu gehören neben verschiedenen Stämmen von Escherichia coli auch Bakterien der Gruppe Bacteroides fragilis. Wie viel und ob ausreichend Vitamin K im Darm produziert wird, hängt also vor allem von einer gesunden Darmflora ab. Besteht eine Dysbiose mit einem Mangel an vitaminproduzierenden Bakterien, kann schnell ein Vitaminmangel entstehen.

Sowohl das Vitamin K aus der Nahrung als auch das K2 aus dem Darm, gelangen über die Darmwand und die Pfortader zur Leber. Dort werden die inaktiven Vorstufen der lebenswichtigen Gerinnungsfaktoren mithilfe des Vitalstoffs in ihre aktive Form überführt.

Vitamin K Wirkung

Die wichtigste Aufgabe von Vitamin K im menschlichen Körper ist die Blutgerinnung. Ohne das Vitamin kann der Körper keine aktiven Gerinnungsfaktoren herstellen. Ohne Gerinnungsfaktoren würden wir bei Verletzungen innerhalb kürzester Zeit verbluten.

Doch nicht nur die Funktion der Gerinnungsfaktoren ist von einem ausreichenden Vitamin-K-Spiegel abhängig. Auch das Eiweiß Osteokalzin, das die Mineralisierung der Knochen reguliert, ist auf das Vitamin angewiesen.

Vitamin K hat weitere wichtige Wirkungen und Funktionen im Körper:

  • es verhindert Kalkablagerungen in Weichteilen wie Arterien oder Knorpeln
  • es reguliert die Zellteilung und die Zellmigration
  • es ist an zahlreichen Reparaturprozessen beteiligt

Vitamin K Formen

Bei den K-Vitaminen wird im Wesentlichen zwischen Vitamin K1, Vitamin K2 und Vitamin K3 unterschieden. Diese variieren hinsichtlich ihres chemischen Aufbaus und haben zum Teil auch unterschiedliche Wirkungen.

Hinsichtlich des Feinaufbaus können sowohl bei Vitamin K1 als auch bei Vitamin K2 weitere Differenzierungen getroffen werden. Zu den am häufigsten eingesetzten Formen gehören:

  • MK4
  • MK7 all-trans
  • MK7 cis
  • MK9

Die Variante MK9 ist nur wenig erforscht und ausschließlich in den USA als Nahrungsergänzungsmittel zugelassen. Vitamin K MK4 ist nur in hoher Dosierung wirkungsvoll, sodass lediglich die Form MK7 von therapeutischem Interesse ist. Hier ist allerdings Vorsicht geboten, denn nicht alle Varianten der Form MK7 können vom Körper verwertet werden.

Der Unterschied zwischen MK7 all-trans und cis

Vitamin K2 MK7 gilt derzeit als die Form des Vitamins, die die höchste Bioverfügbarkeit aufweist. Allerdings trifft dies lediglich für MK7 all-trans und nicht für MK7 cis zu. Chemisch gesehen sind beide Formen identisch, sie unterscheiden sich lediglich durch eine kleine geometrische Molekülstruktur.

Um ihre Wirkung voll entfalten zu können, müssen die Vitaminmoleküle an der Zellwand andocken. Während der Rezeptor an der Zellwand und das Vitamin K2 MK7 all-trans wie Schlüssel und Schloss ineinanderpassen, kann die cis-Form schwerer andocken. [3]

Ein Nahrungsergänzungsmittel, das effektiv zur Versorgung mit Vitamin K beiträgt, sollte im Idealfall wenig bis keinen cis-Anteil haben.

Vitamin K Bedarf

Der genaue Bedarf an Vitamin K ist immer noch nicht vollständig bekannt. Es wird angenommen, dass der Körper täglich rund 1 Mikrogramm Vitamin K pro Kilogramm Körpergewicht benötigt. Damit liegt der Tagesbedarf durchschnittlich bei 80 Mikrogramm. [4]

Neuere Studien gehen allerdings davon aus, dass dies nicht ausreichend ist. Den obigen Berechnungen liegt die (veraltete) Annahme zugrunde, dass Vitamin K ausschließlich für die Blutgerinnung wichtig ist. Unter Berücksichtigung aller Aufgaben wird der Bedarf von vielen Wissenschaftlern deutlich höher eingestuft. Der optimale geschätzte Bedarf liegt demnach bei 150 bis 200 Mikrogramm pro Tag.[5]

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) bleibt mit ihren Empfehlungen deutlich unter dieser Menge. Sie empfiehlt (in Mikrogramm pro Tag): [6]

  • Säuglinge bis 4 Monate: 4 mcg
  • Säuglinge von 4 bis 12 Monaten: 10 mcg
  • Kinder und Jugendliche bis 15 Jahre: 15 bis 50 mcg
  • Erwachsene unter 65 Jahren: 60 bis 70 mcg
  • Erwachsene über 65 Jahren: 65 bis 80 mcg
  • Schwangere: 60 mcg
  • Stillende: 60 mcg

Vitamin K Mangel

Vitamin K ist in vielen Lebensmitteln enthalten, sodass bei einer ausgewogenen Ernährung der Bedarf eigentlich gedeckt werden sollte. Doch verschiedene Faktoren können den Gehalt in den Nahrungsmitteln und die Vitaminaufnahme beeinträchtigen und eine Supplementierung erforderlich machen.

Zum einen verlieren Obst und Gemüse bei längerer Lagerung Vitalstoffe. Auch beim Kochen wird ein Teil des Vitamins zerstört. Um Vitamin K aufnehmen zu können, muss der Darm intakt sein. Störungen im Mikrobiom, also in der Darmflora, können die Aufnahme beeinträchtigen. Selbst bei ausreichender Zufuhr kann die tatsächlich aufgenommene Menge so zu gering sein.

Ein nicht unerheblicher Teil des Vitamin-K-Bedarfs wird zudem über die Produktion von Vitamin K durch Darmbakterien gedeckt. Wenn zu wenig dieser vitaminproduzierenden Bakterien vorhanden sind, kann ein Mangel entstehen, der nicht durch die Nahrung ausgeglichen werden kann.

Mangelerscheinungen und Ursachen

Verschiedene andere Faktoren können die Entstehung eines Mangels begünstigen. Dazu gehören:

  • Fehlernährung
  • Alkoholismus
  • chronische Lebererkrankungen wie beispielsweise Hepatitis B oder C
  • (chronische) Magen- und Darmerkrankungen wie chronischer Durchfall oder chronisch entzündliche Darmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa
  • zystische Fibrose (Mukoviszidose)
  • die Einnahme von Antibiotika oder gallesäurebindenden Arzneimitteln sowie die Einnahme von Cumarin-Derivaten (Vitamin-K-Antagonisten)
  • ausgeprägtes Übergewicht

Vitamin K ist in der Leber an der Bildung von mehreren Gerinnungsfaktoren beteiligt. Dazu gehören neben dem Faktor II unter anderem auch der Faktor VII und die Proteine C, S und Z. Bei einem Mangel an Vitamin K werden diese Gerinnungsfaktoren nur noch in einem unzureichenden Maß produziert.

Letztlich führt dies zu einer verlängerten Blutgerinnungszeit und damit verbunden zu Blutverlusten, Wundheilungsstörungen, Blutarmut und vermehrter Bildung von blauen Flecken (Hämatomen) auch bei Bagatellverletzungen.

Darüber hinaus hat Vitamin K aber auch eine Funktion im Calciumstoffwechsel und wirkt der Verkalkung von Geweben und Knochen entgegen. Ein Mangel an Vitamin K fördert deshalb die Entstehung folgender Krankheiten:

  • Gefäßverkalkung (Arteriosklerose)
  • Osteoporose (Knochenschwund)
  • Arthritiden (Gelenkentzündungen)

Ferner kann ein Mangel an Vitamin K dafür sorgen, dass das Hormon Insulin an den Körperzellen nicht mehr seine Wirkung entfalten kann. Bei dieser sogenannten Insulinresistenz verbleibt zu viel Zucker im Blut. Eine Insulinresistenz ist die Hauptursache für die Entstehung der Stoffwechselerkrankung Diabetes mellitus Typ 2.

Vitamin K Mangel beim Baby

Während der Schwangerschaft wird kaum Vitamin K über die Plazenta von der Mutter auf das Kind übertragen. Somit kommen Babys mit einem sehr niedrigen Blutspiegel an Vitamin K zur Welt. Auch in der Muttermilch finden sich mit Ausnahme des Colostrums kaum nennenswerte Mengen Vitamin K. Künstliche Säuglingsnahrung ist hingegen mit Vitamin K angereichert.

Um Störungen der Blutgerinnung bei Neugeborenen und damit verbundene lebensbedrohliche Blutungen zu verhindern, wird den Kindern schon kurz nach der Geburt Vitamin K gespritzt oder oral verabreicht. Die Dosis liegt hier bei 3 mal 2 Milligramm. Nicht alle Experten halten diese hohen Einmaldosen jedoch für empfehlenswert.

Eine Alternative ist die kontinuierliche und niedriger dosierte Verabreichung von 25 bis 50 Mikrogramm Vitamin K über einen Zeitraum von 12 Wochen. Diese Prophylaxe kann auch durch eine einmalige, etwas höher dosierte Gabe von 1 bis 2 Milligramm direkt nach der Geburt ergänzt werden. [7]

Ob sich der Gehalt an Vitamin K in der Muttermilch durch die Supplementation von Vitamin K steigern lässt ist derzeit umstritten. Während Saga et al. in ihrer Studie aus dem Jahr 1989 gute Erfolge mit der Verabreichung des Vitamins erreichten, konnten Pietschnig et al. diese Erfolge nicht bestätigen. Weitere Forschungsarbeiten wären hier wünschenswert.[8] [9]

Vitamin K und Blutgerinnung

Die Blutgerinnung (Hämostase) ist ein lebenswichtiger Vorgang, bei dem Blutungen, die durch Verletzungen entstehen, zum Stillstand gebracht werden. So wird verhindert, dass zu viel Blut aus dem Kreislauf austritt und ein lebensbedrohlicher Schock entsteht. Ferner ist die Blutgerinnung eine wichtige Voraussetzung für die Wundheilung.

Primäre und sekundäre Blutgerinnung

Die Blutgerinnung lässt sich in zwei Vorgänge aufteilen. Bei der primären Hämostase heften sich Blutplättchen (Thrombozyten) an die Wandzellen des verletzten Blutgefäßes und verengen sich. Weitere Blutplättchen heften sich an, verkleben miteinander und sorgen so für einen ersten provisorischen Verschluss der Wunde.

Bei der sekundären Hämostase verstärken Fibrinfäden diesen Verschluss. Dafür müssen die Gerinnungsfaktoren, die im Blutplasma enthalten sind, aktiviert werden. Vitamin K spielt also vor allem für diese sekundäre Blutstillung eine Rolle.

Gerinnungsfaktoren und Vitamin K

Im Rahmen der sekundären Hämostase entsteht ein Flechtwerk aus Fibrin, in dem neben Blutplättchen auch rote Blutkörperchen enthalten sind. Damit dieser rote Thrombus, der die Wunde sicher verschließt, entstehen kann, muss eine Gerinnungskaskade in Gang gesetzt werden. Durch proteolytische Spaltung werden die ersten Gerinnungsfaktoren im Blut aktiviert.

Diese aktivierten Gerinnungsfaktoren aktivieren wiederum andere Faktoren, sodass ein sich selbst verstärkender Prozess, eine sogenannte Gerinnungskaskade, entsteht. Kommt es in dieser Kaskade zu Störungen, funktioniert die Blutstillung nicht oder nur unzureichend.

Mithilfe von Vitamin K kann der Körper die Gerinnungsfaktoren II, VIII, IX und X in eine aktive Form umwandeln. Bei einem Mangel an Vitamin K können die Gerinnungsfaktoren also nicht in ausreichendem Maße aktiviert werden, die Kaskade gerät ins Stocken.

Hinzu kommt, dass Vitamin K auch an der Produktion der Proteine C und S beteiligt ist. Diese werden in der Leber synthetisiert und fungieren als Gerinnungshemmer. Vitamin K ist also nicht nur Teil der Blutstillung, sondern spielt generell eine wichtige Rolle für die Regulierung der Blutgerinnung. [10] [11]

Vitamin K und Cumarintherapie

Über die Beeinflussung von Vitamin K kann folglich in die Blutgerinnung eingegriffen werden. Hierzu kommen vor allem Cumarin-Derivate wie Warfarin zum Einsatz. Diese hemmen die Aktivierung der Gerinnungsfaktoren II, VII, IX und X durch das Vitamin. Man bezeichnet sie deshalb auch als Vitamin-K-Antagonisten.

Cumarin-Derivate werden zur Hemmung der Blutgerinnung und zur Prophylaxe der Blutgerinnsel- und Emboliebildung eingesetzt. Zu den Indikationen gehört vor allem das chronische Vorhofflimmern. Auch bei Herzklappenersatz verordnet der Arzt Cumarin-Derivate, um die Thrombenbildung und das damit verbundene erhöhte Schlaganfallrisiko zu senken.

Infolge der Einnahme können selbst bei kleineren Bagatellverletzungen verhältnismäßig große Hämatome entstehen. Auch Blutungen in verschiedenen Organsystemen sind möglich. Eine Überdosierung kann deshalb zu lebensbedrohlichen Blutungen führen.

Bei einer Therapie mit Cumarin-Derivaten ist die Einnahme von Vitamin K absolut kontraindiziert. Schon geringe Mengen von 1 bis 2 Milligramm heben die Wirkung der Vitamin-K-Antagonisten auf. Andererseits kann man sich diesen Mechanismus zunutze machen, wenn beispielsweise aufgrund einer anstehenden Operation die Blutungsneigung bei Cumarin-Derivat-Patienten herabgesetzt werden muss. [12]

Vitamin K und Stoffwechsel

Das Vitamin K, das mit der Nahrung aufgenommen wird, gelangt durch einen aktiven Transport und Diffusion in das Darmgewebe. Von dort wird es zur Leber transportiert. Diese kann Vitamin K über einen Zeitraum von 14 Tagen speichern.

Bevor Vitamin K im Organismus wirksam werden kann, muss es zunächst aktiviert werden. Dies geschieht in einem bestimmten Teil der Zelle, dem sogenannten endoplasmatischen Retikulum. Hier wird das Vitamin K aus der Nahrung in die aktive Form Vitamin-K-Hydrochinon umgewandelt.

Umgekehrt ist aber auch eine Umwandlung von der aktiven in die nicht-aktive Vitaminform möglich. Im Vitamin-K-Zyklus, auch als Vitamin-K-Stoffwechsel bezeichnet, kann das Vitamin also zwischen seinen beiden Formen wechseln.

Bestimmte Medikamente können in diesen Vitamin-K-Zyklus eingreifen und die Umwandlung in die aktive Form behindern. Dazu gehören zum Beispiel die Gerinnungshemmer Warfarin und Marcumar. Aber auch einige Antibiotika stören den Stoffwechsel. So kann es trotz ausreichender Zufuhr zu Mangelsymptomen kommen.

Vitamin K und Knochen sowie Gelenke

Lange Zeit ging man davon aus, dass Vitamin K lediglich eine Rolle für die Blutgerinnung spielt. Mittlerweile ist aber klar, dass die Aufgaben und Funktionen des Vitalstoffs darüber hinaus gehen. Neben der Blutgerinnung ist das Vitamin auch am Knochenstoffwechsel beteiligt. Insbesondere Vitamin K2 ist für die Gesundheit des Skeletts und der Gelenke relevant.

Das Vitamin fungiert als Co-Faktor bei der Aktivierung von bestimmten Proteinen. Dazu gehört neben Osteocalcin auch das Matrix-Gla-Protein.

Das Peptidhormon Osteocalcin wird im Knochen gebildet und bindet Calcium sowie Hydroxylapatit. Damit ist es ein wichtiger Marker der Knochenbildung und trägt zur Stabilität der Knochen bei. Das Matrix-Gla-Protein verhindert die Verkalkung von Knorpelgewebe und Gefäßwänden.

Vitamin K2 trägt also dazu bei, dass das Calcium aus der Nahrung in die Knochen und nicht in Gelenke oder Arterien eingelagert wird. Somit wirkt sich der Vitalstoff nicht nur positiv auf die Knochen- und Gelenkgesundheit aus, sondern schützt auch das Herz-Kreislauf-System.

Vitamin K und Osteoporose

Bei einer Osteoporose, im Volksmund auch als Knochenschwund bekannt, verlieren die Knochen an Festigkeit und werden brüchig. In der Folge kommt es vermehrt zu Knochenbrüchen ohne erkennbare Ursache. Besonders häufig sind Frauen nach den Wechseljahren aufgrund der hormonellen Umstellung von Osteoporose betroffen.

Während die Gabe von Vitamin K in Deutschland bei Osteoporose noch nicht weit verbreitet ist, gehört die Supplementation in anderen Ländern wie beispielsweise Japan längst zur Standardmedikation. Verschiedene wissenschaftliche Studien legen nahe, dass insbesondere die Kombination von Vitamin D und Vitamin K die Knochengesundheit und die Knochenstabilität verbessern kann.

Calcium und Vitamin D werden auch in Deutschland häufig bei Osteoporose verordnet. Allerdings zeigen verschiedene wissenschaftliche Arbeiten, dass die Gabe von Calcium und Vitamin D zwar das Knochenbruchrisiko reduzieren kann, zugleich erhöht sich allerdings das Risiko einer Arteriosklerose. Hier kommt Vitamin K ins Spiel, da es den Ablagerungen in den Gefäßen entgegenwirkt und den Einbau von Calcium in den Knochen fördert.

Mehrere Studien zeigen, dass die gleichzeitige Gabe von Vitamin D, Calcium und Vitamin K das Knochenbruchrisiko senken kann, ohne dass dabei das Risiko für eine Verkalkung der Gefäße ansteigt. [13] [14]

Vitamin K2 für gesunde Gelenke

Vitamin K-abhängige Eiweiße wie das Matrix-Gla-Protein finden sich nicht nur im Knochen, sondern auch im Knorpel. Eine mangelhafte Aktivierung dieser Proteine scheint sich negativ auf den Knorpelzustand und damit auch auf die Gelenkgesundheit auszuwirken.

So zeigt sich in verschiedenen Studien ein deutlicher Zusammenhang zwischen dem Vitamin-K-Status und dem Auftreten von Gelenkerkrankungen. Studienteilnehmer einer klinischen Studie mit einem niedrigen Vitaminspiegel im Plasma litten beispielsweise im Vergleich zu Studienteilnehmern mit einem ausreichend hohen Vitaminspiegel signifikant häufiger unter Knorpel- und Meniskusschäden im Knie. [15]

Vitamin K und rheumatoide Arthritis

Die rheumatoide Arthritis ist eine Erkrankung des rheumatischen Formenkreises. Die auch als chronische Polyarthritis bezeichnete Erkrankung geht mit Gelenkschmerzen und Gelenkschwellungen einher.

Japanische Wissenschaftler untersuchten den Einfluss von Vitamin K2 MK4 auf die Ausbreitung von synovialen Fibroblasten bei Ratten. Diese aktivierten synovialen Fibroblasten sind zum Großteil für die knorpelabbauenden Prozesse bei der rheumatoiden Arthritis verantwortlich.

Im Tierversuch hemmte Vitamin K2 die Aktivität und Ausbreitung dieser synovialen Fibroblasten. Dies deutet daraufhin, dass der Vitalstoff nach weiterer Erforschung in der Therapie der rheumatoiden Arthritis Verwendung finden könnte. [16]

Vitamin K und Gefäßverkalkung

Die Gefäßverkalkung, in der Medizin auch Arteriosklerose genannt, ist eine der Hauptursachen für Herzinfarkt, Schlaganfall und andere Durchblutungsstörungen. Bei der Erkrankung entstehen in den Gefäßwänden der Arterien Ablagerungen und Verkalkungen. Diese sogenannten Plaques sorgen dafür, dass die eigentlich sehr elastische Gefäßwand nicht nur dicker, sondern auch starrer wird.

Infolgedessen kann das Blut nicht mehr so gut durch die betroffenen Gefäße strömen. Es kommt zu Durchblutungsstörungen. Ferner besteht die Gefahr, dass sich ein Blutgerinnsel (Thrombus) bildet, welches das Gefäß komplett verschließt. Ein solcher Gefäßverschluss in den Herzkranzgefäßen führt zu einem Herzinfarkt. Verschließen sich Gefäße im Gehirn, spricht man von einem Schlaganfall.

Zu den Hauptrisikofaktoren für die Entstehung der Arteriosklerose gehören:

  • Rauchen
  • die Zuckerkrankheit Diabetes mellitus
  • erhöhte LDL-Cholesterinwerte im Blut
  • erhöhte Triglyceridwerte im Blut

Die Plaques in den Blutgefäßen bestehen überwiegend aus Cholesterin und Calcium. Über die Aktivierung des Matrix-Gla-Proteins kann Vitamin K2 der Anlagerung von Calcium in den Gefäßen entgegenwirken.

In einer großen Studie, die im Jahr 2009 im Fachmagazin Atherosclerosis erschien, zeigte sich ein deutlicher Zusammenhang zwischen Vitamin K und der Arteriosklerose. Je mehr Vitamin K2 die Probanden zu sich nahmen, desto geringer war ihre Arterienverkalkung. Zwischen Vitamin K1 und Arteriosklerose fanden die Forscher hingegen keine Verbindung.

Die Rotterdam-Herz-Studie untersuchte ebenfalls den Zusammenhang zwischen Vitamin K und der Gefäßgesundheit. Dazu wurden mehr als 4000 Studienteilnehmer über einen Zeitraum von durchschnittlich 10 Jahren begleitet. Studienteilnehmer, die vergleichsweise viel Vitamin K2 über die Nahrung zu sich nahmen, wiesen ein geringeres Risiko für Herzkreislauferkrankungen auf als die Teilnehmer der Studie, die vergleichsweise wenig Vitamin K verzehrten. [17]

Die Aorta (Hauptschlagader) zeigte weniger Verkalkungen und auch die Gesamtsterblichkeit war niedriger. Die Forscher kamen nach dieser Langzeitstudie zu dem Schluss, dass Vitamin K2 in der Prävention der Arteriosklerose und der Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen eine bedeutende Rolle spielt.[18]

Vitamin K bei bestehenden Verkalkungen

Vitamin K eignet sich nicht nur zur Prävention der Arterienverkalkung. Auch bei bereits bestehenden Plaques in den Gefäßen scheint der Vitalstoff einen Einfluss zu haben. In einer Tierversuchsstudie verabreichten die Wissenschaftler Ratten den Gerinnungshemmer Warfarin und induzierten so eine Gefäßverkalkung.

Ein Teil der Ratten erhielt dann Vitamin-K2-haltiges Futter, die anderen Ratten wurden normal gefüttert. Im Vergleich zur Kontrollgruppe wiesen die Ratten der K2-Gruppe nach 6 Wochen 50 Prozent weniger Verkalkungen auf.[19]

Vitamin K und Diabetes

Bei der Stoffwechselerkrankung Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit) ist der Blutzuckerspiegel dauerhaft pathologisch erhöht. Während dem Diabetes mellitus Typ 1 ein absoluter Insulinmangel zugrunde liegt, basiert der Diabetes Typ 2 auf einer Insulinresistenz.

Das Hormon Insulin wird in der Bauchspeicheldrüse gebildet und sorgt dafür, dass der Zucker aus dem Blut in die Zellen gelangt. Kommt es nun – bedingt durch eine unausgewogene Ernährung oder mangelnde Bewegung – zu starken Blutzuckerschwankungen und damit auch zu einer vermehrten Insulinsekretion, werden die Zellen resistent.

Die Bauchspeicheldrüse schüttet weiterhin Insulin aus, die Zellen reagieren darauf jedoch nicht mehr. Infolge verbleibt der Zucker im Blut und gelangt nicht in die Zellen. Die krankhaft erhöhten Zuckerwerte im Blut führen zu folgenden Symptomen:

  • vermehrter Harndrang
  • starker Durst
  • Schwäche, Müdigkeit und Konzentrationsstörungen
  • Sehstörungen
  • Juckreiz und schlechte Wundheilung
  • erhöhte Infektneigung

Langfristig nehmen auch die Blutgefäße und die Nerven Schaden. Die Patienten leiden unter einem gestörten Schmerzempfinden, haben Missempfindungen oder Verdauungsprobleme. Gehirn, Herz und andere Organe werden nicht mehr ausreichend mit Sauerstoff versorgt, das Risiko für lebensgefährliche Erkrankungen wie einen Herzinfarkt oder einen Schlaganfall steigt deutlich an.

Angesichts dieser drastischen Folgen ist es wichtig, das Diabetes-Risiko bei Risikopatienten zu senken. Zu dieser Prävention kann Vitamin K2 beitragen. Studien zeigen, dass das Vitamin den Insulin- und Glukosestoffwechsel verbessern kann. Dieser präventive Effekt beruht vermutlich auf der Aktivierung der Proteine Osteocalcin und MGP (Matrix-Gla-Protein).

Osteocalcin spielt nicht nur für die Knochengesundheit eine Rolle, es stimuliert auch direkt die Produktion von Insulin in den Langerhans-Inseln der Bauchspeicheldrüse. Ferner fördert es die Freisetzung von Adiponectin. Dieses Peptidhormon, das in den Fettzellen gebildet wird, verstärkt die Insulinwirkung. Ein Mangel an Adiponectin erhöht das Diabetesrisiko. Vitamin K kann so die Insulinsensitivität erhöhen und einer Insulinresistenz entgegenwirken.[20] [21]

Vitamin K und Darmflora

Die Gesamtheit aller im Darm lebenden Mikroorganismen wird als Darmflora oder Mikrobiom bezeichnet. Bei einem gesunden Erwachsenen besiedeln rund 100 Billionen Bakterien von 200 bis 300 verschiedenen Arten das Verdauungsorgan. Zu diesen Bakterienstämmen gehören zum Beispiel Firmicutes, Bacteroidetes oder Proteobacteria.

Diese Bakterien spielen nicht nur eine Rolle für die Darmgesundheit. Sie:

  • modulieren das Immunsystem
  • regen die Darmperistaltik an
  • produzieren kurzkettige Fettsäuren
  • verbessern die allgemeine Leistungsfähigkeit
  • produzieren verschiedene Vitamine wie Vitamin K, Thiamin, B12 und Riboflavin

Vitamin K und Dysbiose

Von einer Dysbiose spricht man dann, wenn die Darmflora im Ungleichgewicht ist. Hauptursachen dafür sind eine unausgewogene Ernährung sowie die Einnahme von Antibiotika. Infolge breiten sich schädliche Bakterien aus und verdrängen die erwünschten Bakterien. Es kommt zu Fäulnisprozessen im Darm, die Nahrung wird nicht mehr angemessen verwertet und es fehlt somit an wichtigen Nährstoffen.

Eine Dysbiose wirkt sich gleich in zweierlei Hinsicht negativ auf die Versorgung mit Vitamin K aus. Zum einen kann das Vitamin K aus der Nahrung bei einem Ungleichgewicht im Darm nicht mehr so gut aufgenommen werden. Zum anderen fehlt es an den Bakterien, die Vitamin K produzieren.

Wer unter einer Dysbiose leidet, sollte also eine Supplementation von Vitamin K in Erwägung ziehen. Folgende Symptome deuten auf ein Ungleichgewicht im Darm hin:

  • Blähungen
  • Durchfall
  • Verstopfung
  • Bauchschmerzen
  • Nahrungsmittelunverträglichkeiten

Vitamin K und Krebs

Jedes Jahr erkranken in Deutschland rund 500.000 Menschen neu an Krebs. Zu den häufigsten Krebsarten gehören Prostatakrebs, Darmkrebs und Brustkrebs. Im Jahr 2014 war jeder vierte Todesfall durch eine Krebserkrankung bedingt, die Tendenz ist steigend.

Die genaue Ursache vieler Krebsarten ist noch unbekannt. Neuere Untersuchungen legen jedoch nahe, dass die Entstehung von Krebs in vielen Fällen durch einen ungesunden Lebensstil begünstigt wird. Schätzungen zufolge sind 30 Prozent aller Krebserkrankungen auf eine schlechte Ernährung zurückzuführen. Bei Krebserkrankungen des Magen- und Darmtrakts liegt der Anteil sogar bei 70 Prozent.[22]

Immer mehr Forschungsarbeiten widmen sich deshalb dem Zusammenhang zwischen Vitaminen und Krebs. Auch dem Vitamin K scheint in der Prävention von Krebserkrankungen eine Rolle zuzukommen. So deuten die Ergebnisse der EPIC-Studie daraufhin, dass Vitamin K vor Krebs schützen könnte.

An der Studie nahmen mehr als 20.000 Menschen im Alter zwischen 35 und 64 Jahren teil. Sie wurden seit 1994 regelmäßig untersucht und im Hinblick auf die Krebsinzidenz und die Krebsmortalität beobachtet. Mithilfe von Fragebögen schätzten die Forscher zudem die Aufnahme von Vitamin K mit der Nahrung ein.

Zwischen der Aufnahme von Vitamin K2 und der Krebsinzidenz, also der Häufigkeit von Krebsereignissen in der Gruppe der Studienteilnehmer, zeigte sich eine inverse Korrelation: Probanden, die mehr Vitamin K2 zu sich nahmen, erkrankten seltener an Krebs. Dieser Zusammenhang war bei Männern stärker ausgeprägt als bei Frauen und bezog sich vor allem auf Prostata- und Lungenkrebs. [23]

Vitamin K als Nahrungsergänzung

Als Nahrungsergänzung kann Vitamin K Mangelerscheinungen vorbeugen und diesen entgegenwirken. Bei der Wahl der richtigen Präparate gilt es jedoch, einige Punkte zu beachten.

Vitamin K1 und K2 unterscheiden sich in ihrer Wirkung. Während Vitamin K1 seine Wirkung vor allem bei der Blutgerinnung entfaltet, spielt Vitamin K2 eine Rolle für die Knochen-, Gelenk- und Gefäßgesundheit. Auch in der Prophylaxe von Krebserkrankungen sowie von Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes mellitus kommt vor allem Vitamin K2 zum Einsatz. Wer seine Knochen stärken möchte, sollte also beispielsweise Vitamin K2 ergänzen.

Dazu sollte beim Kauf von Nahrungsergänzungsmitteln darauf geachtet werden, dass das Vitamin in der MK7 Form vorliegt. Der cis-Anteil sollte idealerweise gering sein, bestenfalls handelt es sich um ein all-trans-Präparat. Dieses kann der Körper am einfachsten verwerten.

Vitamin K2 ist häufig in Kombination mit Vitamin D erhältlich, da beide Vitalstoffe synergistisch arbeiten. Vitamin D fördert unter anderem die Aufnahme von Calcium aus der Nahrung, wohingegen Vitamin K2 dafür sorgt, dass dieses Calcium in die Knochen gelangt und nicht die Arterien verkalkt. [24]

Vitamin K Darreichungsform

Vitamin K gibt es als Nahrungsergänzungsmittel in unterschiedlichen Darreichungsformen. Der Vitalstoff ist unter anderem als Kapsel, in Tropfen- oder in Pulverform erhältlich.

Tropfen sind die ideale Variante für Kinder und Jugendliche. Sie lassen sich einfach dosieren und schnell schlucken. Auch Erwachsene, die keine Kapseln schlucken möchten, können auf diese Variante zurückgreifen. Ein Vorteil der Tropfen ist, dass diese in der Regel Öl enthalten. So kann das fettlösliche Vitamin im Darm besser aufgenommen werden.

Auch Kapseln eignen sich gut zur Vitaminversorgung. Sie enthalten eine standardisierte Menge Vitamin K und lassen sich somit sicher dosieren. Um die Aufnahme zu verbessern, kann die Kapsel mit einem Teelöffel Öl eingenommen werden.

Vitamin K Nebenwirkungen

In der empfohlenen Dosierung hat Vitamin K üblicherweise keine Nebenwirkungen. Der Food and Nutritional Board (FNB) in den USA hat keine Obergrenzen für Vitamin K aufgrund seines geringen Toxizitätspotentials etabliert [25]. In seinem Bericht stellte der FNB fest, dass keine Nebenwirkungen im Zusammenhang mit der Einnahme von Vitamin K in Form von Nahrungsmitteln oder Nahrungsergänzungsmitteln bei Menschen oder Tieren berichtet wurden.

Vitamin K Überdosierung und Wechselwirkung

Bei Neugeborenen kann eine Überdosierung einen Zerfall der roten Blutkörperchen (Hämolyse) auslösen. Bei Erwachsenen konnten auch bei einer höheren Dosierung keine negativen Effekte beobachtet werden.

Es bestehen Wechselwirkungen mit verschiedenen Arzneimitteln [26]

  • Warfarin und andere Anti-Koagulantien: Vitamin K kann die gerinnungshemmende Wirkung dieser Arzneimittel mindern oder komplett aufheben.

  • Antibiotika: Antibiotika können in den Vitamin-K-Zyklus eingreifen und die vitaminproduzierenden Bakterien im Darm dezimieren. So kann es zu Mangelerscheinungen kommen.

  • Choletyramine: Diese Arzneimittel hemmen die Aufnahme von Cholesterin. Gleichzeitig verhindern sie aber auch die Aufnahme von fettlöslichen Vitaminen wie Vitamin K. Selbst bei ausreichender Zufuhr kann es so zu einem Vitaminmangel kommen.

  • Orlistat: Orlistat ist ein Arzneimittel zur Behandlung von Übergewicht. Es verringert die Resorption von Fett und damit auch die Aufnahme von fettlöslichen Vitaminen.

Vitamin K Studien und Referenzen

  1. Gast GCM, de Roos NM, Sluijs I, et al. A high menaquinone intake reduces the incidence of coronary heart disease. Nutr Metab Cardiovasc Dis, 19(7), 2009, 504–510
  2. USDA Food Composition Database. Food Composition Databases Show Nutrients List – Vitamin K.
  3. Wu S, Liu S, Davis CH, Stafford DW, Kulman JD, Pedersen LG. A hetero-dimer model for concerted action of vitamin K carboxylase and vitamin K reductase in vitamin K cycle. J Theor Biol, 279(1), 2011, 143–149.
  4. Dalmeijer GW, van der Schouw YT, Magdeleyns E, Ahmed N, Vermeer C, Beulens JWJ. The effect of menaquinone-7 supplementation on circulating species of matrix Gla protein. Atherosclerosis, 225(2), 2012, 397–402.
  5. Westenfeld R, Krueger T, Schlieper G, et al. Effect of Vitamin K2 Supplementation on Functional Vitamin K Deficiency in Hemodialysis Patients: A Randomized Trial. Am J Kidney Dis, 59(2), 2012, 186–195.
  6. Vitamin K.
  7. van Hasselt PM, de Koning TJ, Kvist N, et al. Prevention of Vitamin K Deficiency Bleeding in Breastfed Infants: Lessons From the Dutch and Danish Biliary Atresia Registries. Pediatrics, 121(4), 2008, e857–e863.
  8. Saga K, Terao T. Studies on transfer of vitamin K into human breast milk Nihon Sanka Fujinka Gakkai Zasshi, 41(11), 1989, 1713–1719.
  9. Pietschnig B, Haschke F, Vanura H, et al. Vitamin K in breast milk: no influence of maternal dietary intake. Eur J Clin Nutr, 47(3), 1993, 209–215.
  10. D’Alessandro AJ. Vitamin K and its rôle in blood coagulation. Am J Surg, 57(1), 1942, 104–111.
  11. Dowd P, Ham SW, Naganathan S, Hershline R. The Mechanism of Action of Vitamin K. Annu Rev Nutr, 15(1), 1995, 419–440.
  12. Lurie Y, Loebstein R, Kurnik D, Almog S, Halkin H. Warfarin and vitamin K intake in the era of pharmacogenetics. Br J Clin Pharmacol, 70(2), 2010, 164–170.
  13. Shiraki M, Shiraki Y, Aoki C, Miura M. Vitamin K2 (Menatetrenone) Effectively Prevents Fractures and Sustains Lumbar Bone Mineral Density in Osteoporosis. J Bone Miner Res, 15(3), 2010, 515–521.
  14. Plaza SM, Lamson DW. Vitamin K2 in bone metabolism and osteoporosis. Altern Med Rev, 10(1), 2005, 24–35.
  15. Shea MK, Kritchevsky SB, Hsu F-C, et al. The association between vitamin K status and knee osteoarthritis features in older adults: The Health, Aging and Body Composition Study. Osteoarthr Cartil, 23(3), 2015, 370–378.
  16. Okamoto H. Vitamin K and rheumatoid arthritis. IUBMB Life, 60(6), 2008, 355–361.
  17. Beulens JWJ, Bots ML, Atsma F, et al. High dietary menaquinone intake is associated with reduced coronary calcification. Atherosclerosis, 203(2), 2009, 489–493.
  18. 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, 134(11), 2004, 3100–3105.
  19. Schurgers LJ, Spronk HM., Soute BA., Schiffers PM, DeMey JG, Vermeer C. Regression of warfarin-induced medial elastocalcinosis by high intake of vitamin K in rats. Blood, 109(7), 2006, 2823–2831.
  20. Choi HJ, Yu J, Choi H, et al. Vitamin K2 supplementation improves insulin sensitivity via osteocalcin metabolism: a placebo-controlled trial. Diabetes Care, 34(9), 2011, e147.
  21. Manna P, Kalita J. Beneficial role of vitamin K supplementation on insulin sensitivity, glucose metabolism, and the reduced risk of type 2 diabetes: A review. Nutrition, 32(7–8), 2016, 732–739.
  22. Krebs und schlechte Ernährung sind miteinander verknüpft. Februar 2011.
  23. Nimptsch K, Rohrmann S, Kaaks R, Linseisen J. Dietary vitamin K intake in relation to cancer incidence and mortality: results from the Heidelberg cohort of the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC-Heidelberg). Am J Clin Nutr, 91(5), 2010, 1348–1358.
  24. Lanham-New SA. Importance of calcium, vitamin D and vitamin K for osteoporosis prevention and treatment. Proc Nutr Soc, 67(02), 2008, 163–176.
  25. Institute of Medicine. Dietary reference intakes for vitamin A, vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium, and zinc. Washington, DC: National Academy Press; 2001.
  26. Vitamin K — Health Professional Fact Sheet.
Vitamin K2 kaufen - worauf kommt es an?
Vitamin K2 kaufen - worauf kommt es an?

Stellen Sie sich vor, es gäbe ein Vitamin, welches dafür sorgt, dass Calcium für den Knochenaufbau verwendet wird und sich nicht in den Arterien ablagert. So könnte dieses Vitamin gleichzeitig einen Herzinfarkt ... Mehr lesen ›