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Home All issues Volume 18 / No 2 (Mars-Avril 2011) OCL, 18 2 (2011) 94-98 Full HTML
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Issue
OCL
Volume 18, Number 2, Mars-Avril 2011
Dossier : Vitamines liposolubles
Page(s) 94 - 98
Section Nutrition – Santé
DOI https://doi.org/10.1051/ocl.2011.0372
Published online 15 March 2011

© John Libbey Eurotext 2011

L’actualité de Marc Guillaumont sur la vitamine K publiée en 2000 dans ce journal était particulièrement informative, précise et concise (Guillaumont, 2000). À ce jour, elle est toujours d’actualité, et les données structurelles et métaboliques de cet article ne seront donc pas reprises dans cette revue dont l’objectif sera de résumer les nouvelles connaissances dans le domaine depuis cette date.

La forme la plus importante des vitamines K est la phylloquinone ou vitamine K1, les autres formes sont des ménaquinones ou vitamines K2, qui se différencient en de nombreux sous-groupes, en fonction de la longueur de leur chaîne latérale (Lambert et al., 1992). Toutes les vitamines K ont en commun d’avoir un noyau naphtoquinone méthylé.

Les légumes verts sont la source principale de phylloquinone alimentaire (Koivu-Tikkanen, 2001) alors que les ménaquinones sont synthétisées par de nombreuses espèces bactériennes et sont trouvées dans des aliments d’origine animale tels que les fromages (Schurgers et al., 1999), la viande (Koivu-Tikkanen et al., 2000) ainsi que dans des produits fermentés avec un produit japonais assez spécifique : le natto qui est un soja fermenté très riche en ménaquinones (Schurgers et al., 1999).

Le tableau 1 établi à partir des données de la Rotterdam Study montre cette répartition des familles de vitamines K en fonction des aliments.

Tableau 1.

Contenu en vitamines K dans différents aliments mesuré lors de la « Rotterdam study » (Schurgers LJ et al. 1999).

Tous les échantillons ont été mesurés en duplicate, n indique le nombre d’échantillons. ND : non détectable. Tous les aliments proviennent de Maastricht ou des ses alentours.

La flore intestinale produit dans le côlon des quantités importantes de ménaquinones en particulier de ménaquinones à chaîne relativement longue (MK10) (Shearer, 1995) mais il semble que ce pool colique de ménaquinones ne soit pas absorbé et ne contribue donc pas à l’apport global de vitamines K chez l’homme.

Peu de données spécifiquement françaises sur les apports alimentaires de vitamines K sont disponibles. En revanche, il existe des données européennes, (anglaises, finlandaises ou néerlandaises) qui montrent que pour les anglais l’apport quotidien de phylloquinone est aux alentours de 70 μg par personnes adulte avec des variations modérées en fonction des groupes d’âge et du sexe et plus importantes en fonction des régions géographiques (Thane et al., 2002).

Par rapport à ces données anglaises, les données finlandaises indiquent un niveau de consommation un peu supérieur de l’ordre de 120 μg par personne et par jour avec les phylloquinones représentant 80 % de cet apport. La moitié de l’apport se fait par consommation de végétaux et 1/3 par consommation d’huiles et de margarines (Koivu-Tikkanen, 2001).

En Hollande, l’apport est encore un peu plus élevé puisqu’il a été évalué jusqu’à 250 μg par adulte avec le même type de rapport habituel : 90 % de phylloquinone et 10 % de ménaquinones (Schurgers et al., 1999).

Ces valeurs sont habituelles et sont à la base des recommandations de la majorité des agences alimentaires qui recommandent aux alentours de 1 μg de vitamines K par kg et par jour (Scientific Committee for Food, 1993). Comme souvent, les recommandations nutritionnelles américaines sont un peu supérieures, de l’ordre de 1,5 à 1,7 μg/kg. En l’absence de données spécifiques pour les enfants, les doses habituellement recommandées reprennent les recommandations pondérales de l’adulte (tableau 2).

Tableau 2.

Recommandations françaises pour les apports nutritionnels de vitamine K (Martin A 2001)

Les recommandations actuelles sur les vitamines K ne font pas la distinction entre les apports de phylloquinone et de ménaquinones. Ces recommandations sont pour le moment uniquement basées sur les quantités nécessaires pour obtenir une synthèse optimale de facteurs de coagulation par le foie. Plus récemment, la mise en évidence des besoins extra-hépatiques de vitamine K pour la synthèse d’autres protéines carboxylées comme l’ostéocalcine ou la MGP (matrice gla protéine) (Knapen et al., 2007 ; Sokoll et al., 1998), aboutit à deux notions nouvelles selon lesquelles les besoins seraient peut-être un peu supérieurs aux besoins jusque-là évalués, et que la majorité de la vitamine K serait utilisée pour une carboxylation extrahépatique. C’est la raison pour laquelle un certain nombre de voix s’élèvent pour proposer des apports supérieurs, de l’ordre de 350 μg de phylloquinone par jour et de 50 μg de ménaquinones par jour (Schurgers et al., 1999).

Mais ces propositions peuvent sembler élevées et donc doivent être considérées avec précaution.

Pourtant, il ne semble pas qu’il existe des limites supérieures d’apport de vitamines K présentant un risque toxique car il n’existe aucune donnée montrant que des apports importants puissent conduire à des effets secondaires péjoratifs dans une population normale mais il n’empêche que les agences européennes et françaises de sécurité alimentaire (saisine n̊2004-SA-0210) limitent les supplémentations alimentaires en vitamine K à 25 μg par jour pour éviter le risque potentiel d’une interaction avec les patients anticoagulés par un traitement par anti-vitamine K, dont on verra plus loin que ce niveau de limitation est probablement trop restrictif.

On peut mesurer le statut en vitamines K d’un individu en mesurant la concentration sérique ou la concentration urinaire de vitamines K par HPLC (Koivu-Tikkanen, 2001), et peut-être de façon plus efficace en mesurant le rapport entre les protéines carboxylées et non carboxylées, qu’il s’agisse des facteurs de coagulation comme les PIVKA (en particulier la PIVKA-II) ou les facteurs de calcification avec, à l’heure actuelle, le rapport entre l’ostéocalcine non carboxylée et l’ostéocalcine carboxylée, qui apparaît fournir un indice de l’état nutritionnel en rapport avec le statut en vitamines K (Knapen et al., 1998).

Les différents types de vitamines K ne sont pas absorbés de la même façon du fait de leur lipophilie différente (Schurgers et Vermeer, 2000). La phylloquinone synthétique (qui est la vitamine K1 médicament), présentée avec un excipient huileux, est absorbée à plus de 80 % chez les individus normaux (Shearer et al., 1974), alors que la vitamine K1 des légumes verts est absorbée à un niveau beaucoup faible de l’ordre de 5 à 15 % (Gijsbers et al., 1996 ; Garber et al., 1999).

Pour les ménaquinones alimentaires, il semble qu’elles soient à peu près totalement absorbées, mais les ménaquinones produites par la flore intestinale, du fait probablement de l’absence d’acide biliaire dans le côlon, font que celles-ci ne sont pas ou très peu absorbées (Suttie, 1995).

Il est donc évident que la matrice alimentaire et la composition des repas vont moduler l’absorption des vitamines K. Du fait de leur lipophilie, les vitamines K sont absorbées et transportées par les chylomicrons postprandiaux vers le foie (Sherrill et al., 1980) puis incorporées aux lipoprotéines qui les délivrent par la circulation systémique aux tissus périphériques. La phylloquinone et les ménaquinones à chaînes les plus courtes sont plus rapidement absorbées et surtout plus rapidement captées par le foie alors que les ménaquinones à chaînes les plus longues tendent à rester plus longtemps dans la circulation, entraînant des disponibilités pour leur utilisation périphérique un peu différentes.

Les réserves de vitamines K de l’ordre de 1,5 μg/kg sont faibles, comparées aux autres vitamines liposolubles. Ce stock est essentiellement localisé dans le foie formé pour 90 % de ménaquinones et 10 % de phylloquinones (Shearer et al., 1996). Les réserves hépatiques de phylloquinone sont labiles puisque 70 % de la phylloquinone absorbée sont excrétés dans les urines et les fèces (par la bile) en trois jours (Usui et al., 1990). Les tissus extrahépatiques peuvent accumuler un peu de vitamines K, principalement des ménaquinones à chaînes courtes.

Les vitamines K ont un mécanisme d’action assez similaire et servent de cofacteurs à la gamma glutamyl carboxylase, une enzyme impliquée dans la carboxylation de nombreuses protéines contenant des résidus glutamine. Les vitamines K sont essentielles pour l’activité biologique de ces protéines puisque la gamma-carboxylation de ces résidus glutamine va les transformer en « gla »-protéines qui par formation de ponts calciques vont se fixer aux phospholipides anioniques pour constituer les complexes stoïchiométriques de coagulation leur permettant d’exercer leur effet. En situation de déficit vitaminique K, les « glu »-protéines ne sont pas adéquatement carboxylées induisant un déficit surtout fonctionnel de ces protéines mais aussi à un degré moindre quantitatif (Vermeer et Hamulyak, 1991).

Les principales « glu/gla »-protéines connues sont :

  • Certains facteurs de coagulation (pour cela appelés vitamine K dépendants) : le facteur II (ou prothrombine), le facteur VII, le facteur IX, le facteur X, mais aussi des inhibiteurs de la coagulation : protéine C, protéine S et protéine Z (Ferland G, 1998).

Toutes ces molécules sont synthétisées par le foie à l’exception de la protéine S qui est en plus synthétisée par les cellules endothéliales.

  • L’ostéocalcine qui est exclusivement synthétisée dans l’os, cette protéine est directement impliquée dans la calcification du tissu osseux par fixation de sa forme carboxylée à l’hydroxyapatite.

  • La MGP (matrice carboxy glutamic acid protein) synthétisée dans les cartilages et les parois vasculaires et qui joue un rôle inhibiteur de la calcification des tissus.

  • GAS 6 (growth arrest-specific gene 6 protein) qui est ligand pour des tyrosine kinases et qui est impliquée dans la régulation de croissance et d’apoptose cellulaire.

Les déficits en vitamines K sont inhabituels chez les sujets sains et se rencontrent essentiellement dans des conditions pathologiques de déficit d’apport. Le nouveau-né constitue son stock de vitamines K à partir du stock maternel. L’absence de stock significatif en général chez la mère explique qu’il puisse y avoir des déficits chez les nouveau-nés s’accompagnant d’un défaut de synthèse de facteurs de coagulation avec un risque hémorragique potentiel, raison pour laquelle il est habituel de supplémenter à la naissance tous les nouveau-nés avec 0,5 à 1 mg de vitamine K1 (Suttie, 1992).

Un apport adéquat de vitamines K est nécessaire à la modification post-transcriptionnelle des « glu » en « gla »-protéines, montré au niveau de la coagulation. En revanche, sur la calcification osseuse, les études d’interventions nutritionnelles ont rapporté des effets mitigés d’une supplémentation en phylloquinone ou en ménaquinones à chaînes courtes sur le statut osseux, montrant le plus souvent une réduction du risque fracturaire en cas de combinaison à un apport augmenté en calcium et en vitamine D3 (Bolton-Smith et al., 2001). Le fait que les calcifications artérielles, en particulier aortiques et coronaires soient un marqueur de risque cardiovasculaire soulève l’hypothèse d’un effet à ce niveau pour lequel il n’existe aucune donnée. Bien que les études humaines comme animales n’aient pas réussi à démontrer des faits adverses associés à une simple supplémentation quotidienne en vitamines K1, ces études n’ont porté que sur des périodes de temps limitées et qu’il n’existe pas de données sur la sécurité des supplémentations en vitamines K2.

Un point novateur est celui de l’interférence potentielle des vitamines K alimentaires avec les traitements anticoagulants oraux par l’utilisation d’antagonistes de la vitamine K. Actuellement, les antagonistes de la vitamine K sont le seul traitement anticoagulant administrable par voie orale de façon chronique. Ces molécules vont empêcher l’effet des vitamines K au niveau d’une enzyme-clé dans le cycle de carboxylation des « glu » en « gla »-protéines qui est VKORC-1 limitant donc la formation de « gla »-protéines carboxylées actives. Ainsi pour les facteurs de coagulation la synthèse protéique (sans l’action post-transcriptionnelle de VKORC-1) n’aboutit qu’à des « glu » protéines qui sont des molécules fonctionnellement inactives pour former les complexes de la coagulation et que l’on appelle PIVKA. Il est habituel d’appeler les anti-vitamines K des « anticoagulants », terme qui est erroné car la diminution de l’activité des facteurs de coagulation n’est pas inhibitrice de la coagulation, il serait donc plus juste de les nommer « dé-coagulants » puisqu’ils ont pour effet de diminuer l’efficacité de certains facteurs de coagulation. De plus, il faut considérer que la transformation (rendant fonctionnels de glu en « gla » certaines protéines) affecte certes des facteurs de coagulation mais aussi certains inhibiteurs de la coagulation (protéine S et C) permettant de comprendre que le traitement va avoir un effet double : limiter l’efficacité de facteurs de coagulation vitamine-K dépendants mais aussi limiter celles d’inhibiteurs de coagulation aussi vitamine-K dépendants. Du fait de la durée de vie différente de ces différentes protéines de coagulation vitamine K dépendantes (facteurs et inhibiteurs), des déséquilibres relatifs entre facteurs et inhibiteurs de la coagulation peuvent être observés pendant les périodes d’induction ou d’arrêt des traitements anticoagulants.

Il est communément rapporté et mis en exergue que les apports de vitamines K alimentaires interfèrent avec les traitements anticoagulants induits par anti-vitamine K. En fait, lorsque que l’on considère l’ensemble des données disponibles, il apparaît, dans les études menées sur des sujets sains ayant été anticoagulés de façon stable par une anti-vitamine K et recevant secondairement une supplémentation faible de l’ordre de 100 à 200 μg/jour de phylloquinone, que cet apport supplémentaire en vitamine K ne modifie pas le niveau d’anticoagulation jugé sur l’INR. Mais ceci est un peu différent de ce que l’on observe chez les patients, dont certains pour des raisons liées directement ou indirectement à leur pathologie, se trouvent de base dans un déficit en apport de vitamines K, ces patients sont alors extrêmement sensibles aux anti-vitamines K. Des variations importantes de l’efficacité du traitement anti-vitamine K peuvent alors être observées pour des apports alimentaires relativement faibles de vitamines K (de l’ordre de seulement 25 μg/jour). Ce sont ces données et ces observations (Sconce et al., 2005) qui ont été à l’origine d’études cliniques récemment réalisées qui ont montré que dans une population de patients anticoagulés par anti-vitamine K, il y avait un intérêt, en particulier chez les patients instables et les patients présentant des accès d’hypersensibilité aux AVK, à leur donner de façon systématique une supplémentation modérée de l’ordre de 100 à 150 μg/j de vitamine K, de façon à stabiliser les traitements anti-vitamine K (Sconce E et al., 2007). Ce qui aboutit à la conclusion que plutôt que d’interdire les sources de vitamines K et en particulier de phylloquinone (donc par les légumes verts) chez les patients traités par anti-vitamine K, il est beaucoup plus logique de leur conseiller d’avoir un apport régulier en légumes verts donc en phylloquinone, de façon à avoir un apport habituel sur lequel va s’exercer de façon stable l’effet anticoagulant du traitement anti-vitamine K (Rombouts et al., 2010 ; Kim et al., 2010). En sus de la phylloquinone fournie par les légumes verts, les sources alimentaires de ménaquinones sont essentiellement les laits fermentés et donc des fromages, il existe des données qui montrent que des apports modérés, de l’ordre de 100 μg de ménaquinones peuvent interférer avec le traitement anti-coagulant. Donc de la même façon qu’une attention doit être portée sur la consommation des légumes verts, une attention sur la consommation des laits fermentés et des fromages doit aussi être attirée.

Donc, en conclusion, il apparaît que les patients prenant un traitement anticoagulant de façon chronique ne doivent pas être incités à supprimer tout apport de vitamines K alimentaires mais au contraire éduqués pour essayer d’avoir un apport en vitamines K régulier et quotidiennement stable, en sachant que jusqu’à maintenant les règles commencent à s’appliquer pour les consommations régulières faibles à modérées de légumes verts et qu’elles devraient s’étendre aux sources de ménaquinones, en particulier aux fromages dont les contenus en ménaquinones sont beaucoup moins bien connus que ceux en phylloquinones des légumes verts.

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Pour citer cet article : Bal dit Sollier C, Drouet L. Vitamine K. OCL 2011 ; 18(2) : 94–98. doi : 10.1051/ocl.2011.0372

Liste des tableaux

Tableau 1.

Contenu en vitamines K dans différents aliments mesuré lors de la « Rotterdam study » (Schurgers LJ et al. 1999).

Dans le texte
Tableau 2.

Recommandations françaises pour les apports nutritionnels de vitamine K (Martin A 2001)

Dans le texte

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