Η ευεργετική δράση της βιταμίνης Κ2 (Κappagkel) στην πρόληψη και αντιμετώπιση των νευροεκφυλιστικών νόσων του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος

Δρ Δημήτριος Ν. Γκέλης, MD, ORL, DDS, PhD, Αικατερίνη Γκέλη MD, Radiologist

Η βιταμίνη Κ2 μπορεί να παίζει ρόλο στην πρόληψη και τη θεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών, όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ και η νόσος του Πάρκινσον, επιδιορθώνοντας τη βλάβη των νευρικών κυττάρων.

Tον Απρίλιο του 2022  η ερευνητική ομάδα υπό τον Tang H, (Institute of Intelligent Machines, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China)  και οι συνεργάτες του, δημοσίευσαν τα ευρήματα της μελέτης τους που αφορούσαν το ρόλο που μπορεί η βιταμίνη Κ2  στην πρόληψη και τη θεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ και η νόσος του Πάρκινσον.

Είναι γνωστό ότι η βιταμίνη  Κ2,  μια φυσική λιποδιαλυτή βιταμίνη, είναι ένα ισχυρό νευροπροστατευτικό μόριο, λόγω της αντιοξειδωτικής της δράσης, με  μηχανισμός, που δεν έχουν  αποσαφηνιστεί πλήρως.

Οι ερευνητές διήγειραν  τα κύτταρα SH-SY5Y με 6-υδροξυντοπαμίνη (6-OHDA) με κατάλληλο δοσοεξαρτώμενο τρόπο και στη συνέχεια τους χορήγησαν θεραπεία με βιταμίνη Κ2. Τα κύτταρα SH-SY5Y είναι παρόμοια με τους νευρώνες και είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο μοντέλο κυττάρων μελέτης  νευροεκφυλιστικών ασθενειών [1].

Για να αποκαλυφθεί ο μοριακός μηχανισμός, τα κύτταρα SH-SY5Y υποβλήθηκαν σε αγωγή με 6-OHDA, έναν αποτελεσματικό νευρωνικό παράγοντα νευρωνικού εκφυλισμού, που προκαλείται από την  ντοπαμίνη, ο οποίος  μπορεί να προκαλέσει μιτοχονδριακή βλάβη, χρόνιο οξειδωτικό στρες και κυτταρικό θάνατο. Η 6-OHDA χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή μοντέλων κυτταρικής και ζωικής νόσου του Πάρκινσον [2].

Παρατήρησαν ότι  υπό την επίδραση της  6-OHDA, μειώθηκε η βιωσιμότητα των κυττάρων, μειώθηκε το δυναμικό της μιτοχονδριακής μεμβράνης και αυξήθηκε η συσσώρευση ελεύθερων ριζών  οξυγόνου (ROS).  Επιπλέον, υπό την επίδραση της  6-OHDA προάχθηκε η  απόπτωση με τη μεσολάβηση των μιτοχονδρίων και την ανώμαλη μιτοχονδριακή σχάση ή διχοτόμηση και σύντηξη.

Ωστόσο, η βιταμίνη Κ2 κατέστειλε σημαντικά τις αλλαγές που προκάλεσε η 6-OHDA. Η βιταμίνη Κ2 έπαιξε σημαντικό ρόλο στην απόπτωση, ρυθμίζοντας προς τα πάνω και μειώνοντας τις εκφράσεις των πρωτεϊνών Bcl-2 και Bax, αντίστοιχα, που ανέστειλε την αποπόλωση των μιτοχονδρίων και τη συσσώρευση ROS για τη διατήρηση της μιτοχονδριακής δομής και της λειτουργικής σταθερότητας.

Επιπλέον, η βιταμίνη Κ2 ανέστειλε σημαντικά την προκαλούμενη από την 6-OHDA μείωση του επιπέδου  της πρωτείνης MFN1/2 και την ανοδική ρύθμιση του επιπέδου  της πρωτεΐνης DRP1, αντίστοιχα, και αυτό επέτρεψε στα κύτταρα να διατηρήσουν τη δυναμική ισορροπία της μιτοχονδριακής σύντηξης και σχάσης.

Επιπλέον, οι θεραπείες με βιταμίνη Κ2 μείωσαν το επίπεδο έκφρασης του p62 (ο  p62 είναι  χρήσιμος δείκτης για την πρόκληση αυτοφαγίας, την κάθαρση των συσσωματωμάτων πρωτεΐνης και την αναστολή της αυτοφαγίας ) και ρύθμισαν προς τα πάνω το επίπεδο έκφρασης της πρωτείνης  LC3A σε κύτταρα που υποβλήθηκαν σε αγωγή με 6-OHDA μέσω της οδού σηματοδότησης PINK1/Parkin, προάγοντας έτσι τη μιτοφαγία.  Επιπλέον, η βιταμίνη Κ2 προκάλεσε μιτοχονδριακή βιογένεση σε κατεστραμμένα κύτταρα από την  6-OHDA, προάγοντας την έκφραση των PGC-1α, NRF1 και TFAM.

Αυτά έδειξαν ότι η βιταμίνη Κ2 μπορεί να ανακουφίσει τη μιτοχονδριακή βλάβη. Με την παραπάνω έρευνα οι επιστήμονες βρήκαν μια νέα λειτουργία της βιταμίνης Κ2, που  μπορεί να ρυθμίζει το δυναμικό της μιτοχονδριακής μεμβράνης και να μειώνει  το οξειδωτικό στρες των κυττάρων, επιδιορθώνοντας έτσι τη μιτοχονδριακή δυσλειτουργία και αναστέλλοντας τη βλάβη των νευρικών κυττάρων που προκαλείται από την 6-OHDA.

Η 6-υδροξυντοπαμίνη (6-OHDA) είναι ένας νευρικός παράγοντας που προκαλεί εκφυλισμό των νευρώνων της  ντοπαμίνης, ο οποίος μπορεί να οδηγήσει σε μιτοχονδριακή βλάβη και θάνατο των νευρικών κυττάρων. Χρησιμοποιείται συχνά στην πειραματική παθογένεση της νόσου του Πάρκινσον και άλλων νευροεκφυλιστικών ασθενειών.

Σε αυτή την έρευνα, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η βιταμίνη Κ2 μπορεί να αναστείλει τη βλάβη των νευρικών κυττάρων που προκαλείται από την 6-OHDA, προστατεύοντας τα μιτοχόνδρια.

Συνοπτικά, οι μηχανισμοί δράσης της βιταμίνης Κ2 είναι ο εξής.

Α.  Η βιταμίνη Κ2 μπορεί να  παίξει το ρόλο του κύριου διακόπτη της απόπτωσης,  ρυθμίζοντας προς τα πάνω την έκφραση του Bcl-2,  μειώνοντας την έκφραση του Bax, ρυθμίζοντας έτσι το δυναμικό της μιτοχονδριακής μεμβράνης και τα επίπεδα των  ελεύθερων ριζών οξυγόνου (ROS) και μειώνοντας  το οξειδωτικό στρες.

Β.  Η διατήρηση της  κανονικής  λειτουργίας της μιτοχονδριακής σύντηξης, της κυτταρικής διαίρεσης ή σχάσης, της μιτοφαγίας,  ελέγχοντας έτσι την κανονική λειτουργία του κύκλου ποιοτικού ελέγχου των μιτοχονδρίων και την  επιδιόρθωση κατεστραμμένων μιτοχονδρίων [2].

Σχηματική απεικόνιση του προστατευτικού ρΣχηματική απεικόνιση του προστατευτικού ρόλου της βιταμίνης Κ2 στην προκαλούμενη από την  6-υδροξυντοπαμίνη  (6-OHDA) κυτταροτοξικοτητα σε κυτταρα SH-SY5Y. 

H 6-OHDA πυροδότησε  την παραγωγή αντιδραστικών ριζών οξυγόνου (ROS), προκαλώντας οξειδωτικό στρες στα κύτταρα SH-SY5Y, το οποίο οδηγεί σε μιτοχονδριακή αποπόλωση (μείωση δυναμικού μιτοχονδριακής μεμβράνης) και πρόκληση  απόπτωσης που προκαλείται από τα  μιτοχόνδρια, με αποτέλεσμα τον θάνατο των νευρωνικών κυττάρων. Ωστόσο, μετά τη θεραπεία με βιταμίνη Κ2  διατηρείται  η  ισορροπία της μιτοχονδριακής σχάσης (fission)/σύντηξης (fusion μέσω της έκφρασης των ρυθμιστικών πρωτεϊνών MFN1/2 και DRP1, προάγεται η  μιτοφαγία, στρατολογώντας τα μόρια αυτοφαγίας p62 και LC3 μέσω της οδού σηματοδότησης PINK1/Parkin   και προάγεται η  μιτοχονδριακή βιογένεση μέσω της έκφρασης των ρυθμιστικών πρωτεϊνών PGC-1α, NRF1 και TFAM. Έτσι, η κανονική λειτουργία του μιτοχονδριακού βρόχου ποιοτικού ελέγχου (μιτοχονδριακή σύντηξη, σχάση, αυτοφαγία, και βιογένεση) διατηρείται, το ενδοκυτταρικό οξειδωτικό στρες ανακουφίζεται, το δυναμικό της κυτταρικής μεμβράνης αποκαθίσταται και η μιτοχονδριακή δυσλειτουργία ανακουφίζεται. Επιπλέον, ρυθμίζοντας προς τα πάνω την έκφραση της πρωτεΐνης Bcl-2 και μειώνοντας την έκφραση της πρωτεΐνης Bax για να παίξει το ρόλο του κύριου διακόπτη της απόπτωσης, μειώνεται η κυτταρική βλάβη που προκαλείται από τη μιτοχονδριακή δυσλειτουργία[2]

Σημείωση: ROS, δραστικά είδη οξυγόνου (ελεύθερες ρίζες οξυγόνου). 6-OHDA, 6-Υδροξυντοπαμίνη; Ψm, δυναμικό μιτοχονδριακής μεμβράνης. 

Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν ότι η βιταμίνη Κ2 μπορεί να παίζει ρόλο στην πρόληψη και τη θεραπεία νευροεκφυλιστικών ασθενειών όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ και η νόσος του Πάρκινσον, επιδιορθώνοντας τη βλάβη των νευρικών κυττάρων [2].

Η βιταμίνη Κ2, είναι μια φυσική λιποδιαλυτή βιταμίνη, η οποία αντιπροσωπεύεται από το MK-n, σύμφωνα με τον αριθμό των δομικών μονάδων της πλευρικής της αλυσίδας, το ισοπρένιο. Επί του παρόντος, υπάρχουν 14 γνωστά μόρια στη φύση, συμπεριλαμβανομένων των MK-1 και MK-14 [3].

Η βιταμίνη Κ2 παίζει σημαντικό ρόλο στην προώθηση της πήξης του αίματος,  και την ομαλή λειτουργία του καρδιαγγειακού και του οστικού μεταβολισμού [4].

Τα τελευταία χρόνια, η βιταμίνη Κ2 έχει γίνει μια σημαντική βιοδραστική ένωση, λόγω της αντιοξειδωτικής της δράσης [5].

Τα συσσωρευμένα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η βιταμίνη Κ2 αναστέλλει τις φλεγμονώδεις αποκρίσεις και επιδιορθώνει τη μιτοχονδριακή βλάβη που προκαλείται από το οξειδωτικό στρες in vitro. Μελέτες έχουν βρει ότι, όταν τα αστροκύτταρα εκτίθενται σε υποξία, η προκαταρκτική θεραπεία με βιταμίνη Κ2 (MK-7), όχι μόνο μειώνει τη νευροφλεγμονή, αλλά αυξάνει επίσης την παραγωγή ATP και αναστέλλει την παραγωγή άντιδραστικών ειδών οξυγόνου [6].

Σε μια άλλη ερευνητική μελέτη, το MK-4 διέσωσε σοβαρά μιτοχονδριακά ελαττώματα που προκλήθηκαν από μεταλλάξεις στο γονίδιο PINK1 [7].

Επιπλέον, η βιταμίνη Κ2 αναστέλλει σημαντικά τη δημιουργία ROS και την ενεργοποίηση της ρ38 και της κασπάσης στh μικρογλοία που προκαλείται από τη ροτενόνη [8].

Εκτός από τις συμβατικές θεραπείες των νευροεκφυλιστικών νόσων, βάσει των παραπάνω επιστημονικών δεδομένων, η χορήγηση φυσικής βιταμίνης Κ2 (ΜΚ7) [Kapagkel] θα μπορούσε  να δράσει ευεργετικά στη νόσο του Αλτσχάϊμερ και τη νόσο του Πάρκινσον, χορηγώντας τη  προληπτικά και ενισχυτικά των λοιπών θεραπειών.

Βιβλιογραφική Τεκμηρίωση

1.Ko L., Liu W., Georgieff I., Yen S. Modulated induction of tau proteins in cultured human neuroblastoma cells. Brain Res. 1996;707:256–265. doi: 10.1016/0006-8993(95)01268-0.

2.Tang H, Zheng Z, Wang H, Wang L, Zhao G, Wang P. Vitamin K2 Modulates Mitochondrial Dysfunction Induced by 6-Hydroxydopamine in SH-SY5Y Cells via Mitochondrial QualityControl Loop. Nutrients. 2022 Apr 4;14(7):1504.

3.Hirota Y., Nakagawa K., Sawada N., Okuda N., Suhara Y., Uchino Y., Kimoto T., Funahashi N., Kamao M., Tsugawa N., et al. Functional characterization of the vitamin K2 biosynthetic enzyme UBIAD1. PLoS ONE. 2015;10:e0125737.

4.Shearer M., Newman P. Metabolism and cell biology of vitamin K. Thromb. Haemost. 2008;100:530–547.

5.Simes D., Viegas C., Araújo N., Marreiros C. Vitamin K as a Diet Supplement with Impact in Human Health: Current Evidence in Age-Related Diseases. Nutrients. 2020;12:138. doi: 10.3390/nu12010138.

6.Yang R., Pan J., Chen Y., Li Y., Wu J., Wang X. Menaquinone-7 protects astrocytes by regulating mitochondrial function and inflammatory response under hypoxic conditions. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2020;24:10181–10193.

 

Δρ Δημήτριος Ν. Γκέλης

Δρ.Δημήτριος Ν. Γκέλης
Iατρός, Ωτορινολαρυγγολόγος, Οδοντίατρος

Διδάκτωρ της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Αθηνών, Ιατρικός Συγγραφέας, Ιατρικός Ερευνητής 

ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝΤΑ: Ιατρική Έρευνα, Συμπληρωματική Ιατρική

Διεύθυνση: ΦΛΑΜΠΟΥΡΟ ΛΟΥΤΡΑΚΙΟΥ ΚΟΡΙΝΘΙΑΣ
Τηλ: 6944280764, Email: pharmage@otenet.gr
www.gelis.gr, www.pharmagel.gr , www.orlpedia.gr , www.allergopedia.gr, d3gkelin.gr, www.vitaminb12.gr, www.zinc.gr, www.curcumin.gr

Αικατερίνη Γκέλη
Η Αικατερίνη Γκέλη
Ιατρός, Ακτινοδιαγνώστρια
 Άσσος, Κορίνθου. ΄
Εχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον στη διαγνωστική με υπερήχους, κλασσική ακτινολογία παίδων και ενηλίκων, γναθοπροσωπική ακτινολογία, περιβαλλοντική ιατρική, ιατρική διατροφολογία, συμπληρωματική ιατρική.


Σημείωση: Το παρόν επιστημονικό άρθρο γράφτηκε για λόγους ενημέρωσης των ιατρών και των λοιπών επιστημόνων υγείας και δεν αποτελεί  μέσο διάγνωσης ή αντιμετώπισης ή πρόληψης ασθενειών, ούτε αποτελεί ιατρική συμβουλή για ασθενείς, από τον συγγραφέα ή τους συγγραφείς του άρθρου.

Την ευθύνη της διάγνωσης, θεραπείας και πρόληψης των ασθενειών τις έχει μόνον ο θεράπων ιατρός του κάθε ασθενούς, αφού πρώτα κάνει προσεκτικά ακριβή διάγνωση.
Γιαυτό συνιστάται η αποφυγή της αυθαίρετης εφαρμογής ιατρικών πληροφοριών από μη ιατρούς. Τα συμπληρώματα διατροφής δεν είναι φάρμακα, αλλά μπορεί να χορηγούνται συμπληρωματικά, χωρίς να παραιτούνται οι ασθενείς από  τις αποδεκτές υπό της ιατρικής επιστήμης θεραπείες ή θεραπευτικές τεχνικές και μεθόδους, που γίνονται, όταν χρειάζονται, υπό ιατρική καθοδήγηση,  παρακολούθηση και ευθύνη. Οι παρατιθέμενες διαφημίσεις εξυπηρετούν της δαπάνες συντήρησης της παρούσας ιστοσελίδας 


Το παρόν άρθρο προστατεύεται από το Νόμο 2121/1993 και 4481/2017 για την πνευματική ιδιοκτησία. Η ολική ή μερική αντιγραφή του παρόντος επιστημονικού άρθρου χωρίς τη γραπτή έγκριση του Δρ Δημητρίου Ν. Γκέλη θεωρείται κλοπή πνευματικής ιδιοκτησίας και διώκεται βάσει της νομοθεσίας.