Vitamin K

Vitamin K ist ein fettlösliches Vitamin, das essenziell für die Aufrechterhaltung der Gerinnung ist, da es entscheidend für die Synthese der Serinproteasen der Faktoren II, Faktor VII, Faktor IX, Faktor X und der Proteine S,  Protein C und Protein Z ist.

Vitamin K katalysiert den letzten Schritt der Synthese der unterschiedlichen Gerinnungsfaktoren. Der entscheidende Schritt besteht in der y-Carboxylierung der Vorstufen. Dieser Vorgang erfolgt im Rahmen des Vitamin-K-Zyklus: Vitamin K wird durch eine NADH-Reduktase in die Hydrochinonform des Vitamins K übergeführt. Diese Form dient als O2-Akzeptor. Unter Einwirkung einer Carboxylase, zusammen mit CO2 als Substrat, wird Glutaminsäure zu y-Carboxyl-Glutaminsäure carboxyliert.
Durch eine Epoxidase wird die Hydrochinonform des Vitamins K in das 2,3-Vitamin-K-Epoxid (Naphtochinon-Epoxid) umgewandelt. Das Vitamin-K-Epoxid regeneriert über eine Epoxidreduktase das Vitamin K, welches dann wieder als Ausgangspunkt für den Vitamin-K-Zyklus zur Verfügung steht. Das Fermentsystem, bestehend aus Carboxylase, Epoxidase und Epoxidreduktase, ist an der Innenseite der Membranen des rauen endoplasmatischen Retikulums lokalisiert.

Ausgangspunkt der Entdeckung des Vitamins K war ein im Jahre 1929 von Hendrik Dam (1895-1976) mit Äther extrahiertes und damit fettfreies Hühnerfutter. Die Hühner wurden anämisch und zeigten eine starke Blutungsneigung. Ähnliche Beobachtungen wurden von den Forschern McFarlane und Almqvist gemacht. Zunächst vermutete Dam, dass die Versuchstiere an Skorbut leiden. Jedoch erbrachte die Zugabe von Vitamin C, anderen Vitaminen und Cholesterin keine Besserung. Erst durch die Zugabe von Hanfsamen wurde eine Heilung der Tiere erreicht. Dam gab der wirksamen Substanz den Namen Vitamin K, wie Koagulationsvitamin. Er fand heraus, dass die Blutungsursache ein Prothrombinmangel war. Später zeigte sich, dass das Vitamin K auch für die Synthese der Faktoren II, IX, und X benötigt wurde. Ende der 1930er Jahre machte man die Beobachtung, dass Patienten mit einem Verschlussikterus in einen Prothrombinmangel gerieten, da die Gallensalze für die Resorption des Vitamins K verantwortlich sind. 1939 gelang dem Amerikaner Edward Doisy (1893-1985 die Isolation und die Strukturaufklärung des Vitamins K. Dam erhielt zusammen mit Doisy 1943 den Nobelpreis der Medizin.

1. HA Neumann (2014) Das Gerinnungssystem. ABW-Wissenschaftsverlag GmbH Berlin