Генетический контроль иммунного ответа. Апоптоз. Главный комплекс гистосовместимости

Генетический контроль иммунного ответа. Апоптоз. Главный комплекс гистосовместимости

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования

Санкт-Петербургская Государственная Академия Ветеринарной Медицины

Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии

Реферат на тему:

‘’Генетический контроль иммунного ответа. Апоптоз. Главный комплекс гистосовместимости’’

Работу выполнил студент 2 курса 3 группы

Мисько П.А.

Преподаватель:

Тулева Н. П.

Санкт-Петербург, 2013год

История открытия витамина К

В 1929 году датский учёный Хенрик Дам (дат. Carl Peter Henrik Dam) исследовал последствия недостатка холестерина у цыплят, находившихся на лишённой холестерина диете. Через несколько недель у цыплят развилась геморрагия - кровоизлияние в подкожную клетчатку, мышцы и другие ткани. Добавление очищенного холестерина не устраняло патологических явлений. Оказалось, что целебным эффектом обладают зёрна злаков и другие растительные продукты. Наряду с холестерином из продуктов были выделены вещества, которые способствовали повышению свертывания крови. За этой группой витаминов закрепилось название витамины К, поскольку первое сообщение об этих соединениях было сделано в немецком журнале, где они назывались Koagulationsvitamin (витамины коагуляции).

В 1939 году в лаборатории швейцарского ученого Каррера впервые был выделен из люцерны витамин К, его назвали филлохинон.

В том же году американские биохимики Бинклей и Дойзи получили из гниющей рыбной муки вещество с антигеморрагическим действием, но с иными свойствами, чем препарат, выделенный из люцерны. Это вещество получило название витамин К2 в отличие от витамина из люцерны, названного витамином К1.

В 1943 году Дам и Дойзи получили Нобелевскую премию за открытие и установление химической структуры витамина K.

Общие характеристики

Основные формы витамина К

Витамин K - групповое название для ряда производных 2-метил-1,4-нафтохинона, сходного строения и близкой функции в организме, у которых в положении 3 водород замещен на остаток спирта фитола или на изопреноидную цепь с различным числом углеродных атомов:

В природе найдены только два витамина группы К: выделенный из люцерны витамин K1 и выделенный из гниющей рыбной муки K2. Кроме природных витаминов К, в настоящее время известен ряд производных нафтохинона, обладающих антигеморрагическим действием, которые получены синтетическим путем. К их числу относятся следующие соединения: Витамин К3, (2-метил-1,4-нафтохинон), Витамин К4 (2-метил-1,4-нафтогидрохинон), Витамин К5 (2-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон), Витамин К6 (2-метил-1,4-диаминонафтохинон), Витамин К7 (3-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон).

Основные формы витамина К

·        Витамин К1 (2-метил-3-фитил-1,4-нафтохинон):

Витамин K1 (филлохинон, фитохинон). Содержит функциональное нафтохиноновое кольцо и алифатическую боковую цепь. Филлохинон имеет фитил в боковой цепи, содержит 4 изопреноидных звена, одно из которых является ненасыщенным.

·        Витамин K2

Витамин К2 (менахинон) представлен несколькими формами, отличающимися по длине изопреноидной цепи. Выделены производные с боковой цепью из 20, 30 и 35 углеродных атомов.

)        Витамин К2 (20):

)        Витамин К2 (30) (2-метил-3-дифарнезил-1,4-нафтохинон) :

3)                                                                          Витамин К2 (35):

Кроме природных витаминов К, в настоящее время известен ряд производных нафтохинона, обладающих антигеморрагическим действием, которые получены синтетическим путем. К их числу относятся следующие соединения:

·        Витамин К3 ( 2- метил-1,4-нафтохинон, менадион). После всасывания менадион превращается в менахион):

·        Витамин К4 ( 2- метил-1,4-нафтогидрохинон)

·        Витамин К5 (2-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон):

·        Витамин К6 (2-метил-1,4-диаминонафтохинон)

·        Витамин К7 (3-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон):

В 1943 г. А. В. Палладин и М. М. Шемякин синтезировали дисульфидное производное 2-метил-1,4-нафтохинона, получившее название викасола, который применяется в медицинской практике в качестве заменителя витамина К:

·        Викасол

витамин кровь свертывание лечебный

Физико-химические свойства

Витамин К1 представляет собой светло-желтое масло, которое кристаллизуется при температуре -20° и кипит при 115-145° в вакууме. Это вещество растворимо в хлороформе, диэтиловом эфире, этиловом спирте и других органических растворителях. Его растворы поглощают УФ лучи. Так, в петролейном эфире максимумы адсорбции находятся при длине волны, равной 243, 249, 261, 270 и 325 нм. В этом ряду наибольшую оптическую плотность витамин К проявляет при К = 249 нм.

Витамин К2 - желтый кристаллический порошок с температурой плавления 54°, растворяющийся в органических растворителях. Он имеет адсорбционные спектры, сходные с таковыми витамина К1, но менее интенсивно поглощает УФ лучи. Например, в петролейном эфире максимум его поглощения находится при 248 нм и составляет =295 нм.

Витамин К3 представляет собой лимонно-желтое кристаллическое вещество с характерным запахом. Температура плавления 160°. Он слабо растворим в воде, что обусловлено отсутствием в его молекуле длинной углеводородной цепи.

Витамины К, содержащие в положении 3 изопреноидную цепь, относятся к светочувствительным соединениям. При освещении ультрафиолетом происходит фотолиз, отщепляется изопреноидная цепь, которую замещает гидроксил, а молекула фитола окисляется в кетон фитон.

Витамины К, будучи, как сказано выше, производными нафтохинона, обладают способностью к окислительно-восстановительным реакциям. На этой способности витаминов К основано количественное определение их полярографическим методом. Нафтохиноновая молекула, присоединяя два водорода, переходит в нафтогидрохиноновую. Эта реакция в присутствии кислорода воздуха обратима. Реакция восстановления нафтохинонов (окрашенных веществ) сопровождается их обесцвечиванием.

Витамины К способны непосредственно взаимодействовать с кислородом, присоединяя его в положении 2, 3 молекулы нафтохинона. Продуктом окисления является эпоксид:

Эпоксид витамина К1:

Эпоксиды витаминов К сохраняют витаминную активность исходных молекул.

Витамин К3 под влиянием света и кислорода воздуха может давать димерное производное:

Димер витамина К3:

Как отмечено выше, бисульфидное производное витамина К3 обладает витаминной активностью. Это важное для медицинской практики вещество получают воздействием бисульфита натрия на 2-метил-1,4-нафтохинон.

Хорошими стабилизаторами витамина К являются монокальциевый фосфат, пирофосфаты натрия или калия и др., стабилизирующее действие которых состоит в поддерживании в водном растворе кислой реакции (рН = 4,8). Смесь 0,5 кг пропаренной соевой муки с 140 г менадион-натрий-бисульфатом и 26 г СаН4(РO4)2 стабилизирует витамин на 97% в течение трех месяцев.

Биологическое значение витамина К

Витамин K является гормоновитамином, витамином антиоксидантом и энзимовитамином. Витамин К важен для свертывания крови - коагуляции, отсюда и название витамина К (от "коагуляционный фактор"). В настоящее время установлено, что процесс свертывания крови требует присутствия как минимум десяти активных белков. Синтез пяти из них напрямую зависит от присутствия в организме витамина К. Витамин К необходим печени для производства протромбина (вещества, способствующего образованию кровяных сгустков), предотвращает внутренние кровотечения. Помимо прокоагуляционной активности, витамин К необходим для удержания кальция в составе костной ткани.

Витамин K участвует в карбоксилировании остатков глутаминовой кислоты в полипептидных цепях некоторых белков. В результате такого ферментативного процесса происходит превращение остатков глутаминовой кислоты в остатки гамма-карбоксилглутаминовой кислоты (сокращенно Gla-радикалы). Остатки гамма-карбоксилглутаминовой кислоты (Gla-радикалы), благодаря двум свободным карбоксильным группам, участвуют в связывании кальция. Gla-радикалы играют важную роль в биологической активности всех известных Gla-белков.

В настоящее время обнаружены 14 человеческих Gla-белков, играющих ключевые роли в регулировании следующих физиологических процессов:

·        свёртывание крови (протромбин (фактор II), факторы VII, IX, X, белок C, белок S и белок Z).

·        метаболизм костей (остеокальцин, также названный Gla-белком кости, и матрицей gla белка (MGP)).

·        сосудистая биология.

Некоторые бактерии, такие как кишечная палочка, найденная в толстом кишечнике, способны синтезировать витамин K2 , но не витамин K1.)

В норме 80% витамина K 1 всасывается из тонкой кишки в лимфу в составе хиломикронов и переносится липопротеидами, а витамин K 2 , синтезируемый микрофлорой кишечника, всасывается в толстой кишке, его абсорбция не требует энергии и специального переносчика.

Витамин K способен принимать и отдавать протоны и электроны по типу превращения хинона в гидрохинон и обратно. Как гормоновитамин, он индуцирует синтез ряда белков. Витамин K является кофактором печеночного фермента γ-карбоксилазы, которая превращает остатки глутаминовой кислоты в ряде белков в γ-карбоксиглутаматы. Реакция карбоксилирования лежит в основе синтеза II, VII, IX, X факторов свертывающей системы крови, а также антитромботических белков С и S.

Обмен витамина К в организме

Механизм всасывания различных аналогов витамина К неодинаков.

Природные витамины К1 и К2 и синтетические аналоги, нерастворимые в воде и растворимые в жирах, для всасывания нуждаются в присутствии в кишечнике желчных кислот.

Водорастворимые аналоги для всасывания в желчи не нуждаются.

У животных - копрофагов количество витамина К, синтезируемое микрофлорой кишечника, может быть достаточным для покрытия потребности организма в этом факторе, поэтому у крыс, находящихся на диете, лишенной витамина К, авитаминоз развивается при условии предотвращения копрофагии.

Всасывание природных витаминов К и жирорастворимых синтетических аналогов осуществляется в верхних отделах тонкого кишечника и не происходит в толстом кишечнике и нижней части подвздошной кишки.

В связи с этим сомнительна возможность усвоения человеком витаминов К, синтезируемых микрофлорой толстого кишечника.

Для эффективного всасывания витамина К необходима также кишечная липаза.

Транспорт из кишечника водо- и жирорастворимых аналогов витамина К осуществляется различными путями. Жирорастворимые аналоги всасываются преимущественно через лимфатические, водорастворимые - через кровеносные пути. Основная масса витамина К, поступающего в организм с пищей или введенного парентерально, задерживается в печени, а также в селезенке и сердечной мышце. Частичная блокада ретикулоэндотелиальной системы значительно снижает усвоение витамина К органами.

Всосавшийся витамин К весьма быстро проявляет свое биологическое действие.

Так, у цыплят внутривенное введение витамина К1 лик-видирует К-авитаминозную гипопротромбинемию в течение 1 часа, внутримышечное введение - за 2 часа.

Витамин К3, прибавленный к крови, связывается с белками альбуминовой фракции. Плазма, сыворотка и альбуминовый фильтрат крови больных с очень низким содержанием альбуминов слабо связывают витамин К либо вовсе его не связывают.

Витамин К1-С14, введенный крысам, обнаруживается в белковой фракции крови, содержащей фибриноген. Менадион, кроме того, найден в водных экстрактах фибрина, инкубированного с бетаглюкуронидом печени быка.

Эти результаты представляют интерес в связи с данными последних лет, согласно которым участие витамина К в процессе свертывания крови не ограничивается его стимулирующим действием на биосинтез в печени некоторых прокоагулянтов, но направлено и на третью фазу свертывания - на процесс превращения фибриногена в фибрин.

Исследование внутриклеточного распределения витамина К в печени при помощи метода дифференциального центрифугирования гомогенатов обнаружило, что наибольшее его количество находится в митохондриальной фракции. В ней найдено 61% К-витаминной активности против 24% в ядерной фракции и 15% в надосадочной жидкости. В митохондриях не только накапливаются значительные количества витамина К, но и осуществляются его превращения.

На основании исследований с применением радиоактивного диацетата нафтогидрохинона было показано, что кольцо менациона в животном организме превращается в витамин К1 или очень близкое к нему по структуре вещество (данные получены при исследовании саркосом сердечной мышцы). Впоследствии этот продукт трансформации менадиона был идентифицирован как витамин К2(20). В витамин К2(20) в организме превращается не только менадион, но и другие природные и синтетические аналоги витамина К, имеющие боковые цепи, в частности витамин К1. С меньшей интенсивностью этот процесс осуществляется у млекопитающих, с большей - у птиц, потребность которых в витамине К более высока.

Различные органы обладают разной способностью трансформировать природный витамин К1 в витамин К2(20).

В печени это превращение практически не происходит, в сердце и почках осуществляется интенсивно. Скелетные мышцы содержат только витамин К2(20), т. е. очень интенсивно метаболизируют витамин К1. Превращению в витамин К2(20) подвергаются также витамины К.2(30) и К2(10).

Первый из них легко превращается в организмах птиц и крыс, второй - только у птиц.

Синтез витамина К.2(20) из менадиона осуществляется полностью лишь при введении сравнительно небольших доз последнего, покрывающих физиологическую потребность организма. Это видно из того, что менадион проявляет такую же биологическую активность, какой обладают витамины К1 и К2 в эквимолекулярных количествах у К-авитаминозных животных.

Если же вводить большие дозы менадиона, то синтез витамина К2(20) резко ограничивается. Это подтверждается тем, что как антидот дикумарина витамин К1 более эффективен, чем менадион.

Изучение экскреции витамина К началось с открытия 4-окси-2-метил-1-нафтилсульфата в моче кролика после введения больших доз менадиона. Значительно расширились возможности исследования экскреции продуктов метаболизма витамина К после осуществления синтеза менадиона, меченного по углероду.

Метаболиты витамина К и менадиона выводятся с мочой.

В выдыхаемом воздухе и кале после введения менадиона-С14 радиоактивность не появляется.

После внутримышечного введения крысам менадиона-С14 в моче найдены три радиоактивных продукта. Методом бумажной хроматографии они идентифици-рованы как диглюкуронид, моносульфат и фосфат 2-метил-1.4-нафтохинона.

После введения больным 1,75-2,05 мг менадиона-С14 (внутрь в желатиновых капсулах) уже в первые сутки в моче обнаруживается 37,6-68,8% введенной радиоактивности.

В липидных экстрактах тканей млекопитающих животных и человека в последние годы обнаружено множество различных форм витамина К.

В митохондриях и микросомах печени крыс были найдены филлохинон и менахинон-4. В печени крупного рогатого скота содержатся филлохинон, менахиноны МК-10, МК-11 и МК-12 , а также продукт дегидрирования боковой фитиль¬ной группы филлохинона. Из печени человека удалось выделить филлохинон и менахиноны МК-7, МК-8, МК-10 и МК-11. Физиологическое значение всех этих соединений подлежит изучению.

Механизм биологического действия

Механизм действия витамина К в организме человека и животных во многом неясен, включая даже ту его функцию, которая выражена особенно отчетливо и привлекла наибольшее внимание, - влияние на биосинтез протромбина.

Предположение, что витамин К является составной частью молекулы протромбина, не подтверждено.

В последние годы появились новые гипотезы, пытающиеся выяснить роль витамина К в биосинтезе протромбина на молекулярном уровне. На основании опытов с актиномицином, блокирующим биосинтез белка на уровне образования информационной РНК, показано, что витамин К вовлекается в биосинтез ферментов свертывания крови на генетическом уровне, стимулируя ДНК-зависимый синтез соответствующей М-РНК.

Имеются предположения, что антагонизм между витамином К и дикумарином осуществляется на уровне молекулы гена-регулятора.

Имеются также данные, что витамин К требуется не для синтеза М-РНК, а на более позднем этапе синтеза протромбина и других прокоагулянтов - их постсинтетической модификации.

Существует предположение, что витамин К необходим для образования факторов свертывания крови из их полипептидных предшественников, а не для их синтеза de novo из аминокислот.

Роль витамина К в организме человека и животных не ограничивается влиянием на биосинтез прокоагулянтов.

Он оказывает описанное выше воздействие на биоэнергетику и ряд анаболических процессов.

Особое внимание привлекает значение витамина К для обмена макроэргических соединений, для образования АТФ. К-витаминная недостаточность приводит к дефициту АТФ и ослаблению энергетической обеспеченности биосинтеза многих соединений. В число последних входят не только прокоагулянты, но и другие быстро обновляемые белки, включая ряд ферментов, не связанных непосредственно с процессом свертывания крови.

При дефиците витамина К ослаблен также биосинтез некоторых биологически активных веществ небелковой природы: серотина, гистамина, ацетилхолина.

Общепризнано участие витамина К в окислительном фосфорилировании и выработке АТФ у микроорганизмов, а также в фотосинтетическом фосфорилировании.

В животном организме витамин К также принимает участие в биосинтезе макроэргических фосфорных соединений (АТФ, креатинфосфат) и обладает многосторонним анаболическим действием.

Стимулирование биосинтеза прокоагулянтов служит лишь одним из проявлений этой общебиологической функции витамина К. Эта частная его функция, очевидно, сформировалась в ходе эволюции, с появлением животных, обладающих кровеносной системой, и возникновением потребности в гемостазе.

Данные последних лет позволяют считать, что витамин К, подобно другим жирорастворимым витаминам, имеет существенное значение для работы липидно-белковых мембран клеток и клеточных органелл, где он (или его производные) входит в состав липидной фракции.

Биохимические функции

Участие в свертывании крови

Механизм действия витамина К был установлен в 1973 году.

Витамин К принимает прямое участие в обеспечении процесса нормального свертывания крови. Это является основным физиологическим свойством данного витамина.

Оказалось, что витамин К необходим для нормального образования в печени белков плазмы крови, участвующих в свертывании крови: это прежде всего протромбина (II фактор свертывания), проконвертина (фактора VII), фактора IX (Кристмасса) и фактора X (Стюарта). Витамин К участвует в превращении предшественника протромбина (препротромбина), в протромбин.

Чтобы протромбин мог активироваться и превращаться в тромбин, он должен связать ионы Са2+. При недостатке витамина К в организме синтезируются дефектные молекулы протромбина, неспособные правильно связывать ионы Са2+.

В нормальной молекуле протромбина содержится несколько остатков γ-карбоксиглутаминовой кислоты, которая и связывает ионы Са2+ .

Витамин К входит в состав ферментной системы, катализирующей γ-карбоксилирование остатков глутаминовой кислоты в составе протромбина.

Б.А. Кудряшовым и его сотрудниками (1946) в экспериментах с изолированной печенью в перфузионной жидкости было обнаружено новое вещество белковой природы, ускоряющее свертывание крови. Это вещество было названо тромботропином. Тромботропин входит в нормальный состав плазмы крови, биосинтез его осуществляется в печени, при условии обязательного присутствия витамина К. В случаях К-авитаминоза недостаток двух компонентов- протромбина и тромботропина- обуславливает нарушение свертываемости крови. Находясь под общим контролем витамина К, оба эти вещества образуются в организме, независимо друг от друга.

Тромботропин служит активатором протромбокиназы, превращая его в тромбокиназу.

В процессе свертывания крови участвует еще ряд других факторов: проконвертин и конвертин, проакселерин и акселерин. В их биосинтезе большую роль играет витамин К. Конвертин-вещество белковой природы и необходим для образования тромбина. В крови он содержится в виде неактивного предшественника, названного проконвертином. Или фактором VII (Коллер).

Фактор VII (или проконвертин) оказывает большое воздействие на активацию протромбина.

Независимо друг от друга многими авторами были открыты факторы, ускоряющие процесс свертывания крови. Все они оказались идентичными и, по предложению Ауструпа, неактивный предшественник нового фактора получил наименование проакселерина (или фактор V), а активная форма- акселерина. Биосинтез проакселерина и акселерина осуществляется в печени.

Проконвертин (или фактор VII) образует с ионами кальция и тромбопластином крови комплекс-конвертин. Последний вместе с лабильным фактором акселерином вызывает молниеносное автокаталитическое превращение протромбина в тромбин.

Все перечисленные ускорители свертывания крови синтезируются в пчени при содействии соответствующих ферментов, в построении последних витамин К принимает участие как кофермент.

Коферментная (каталитическая) функция витамина К доказывается тем, что для нормального образования протромбина и других компонентов процесса свертывания крови, требуется минимальное количество витамина К.

Таким образом, витамин К как катализатор делает возможным осуществление всех ферментных реакций сложного процесса свертывания крови, принимая участие в биоситнтезе протромбина, тромботропина, проконвертина, проакселерина.

Помимо участия витаминов К в процессе биосинтеза белковых факторов свертывания крови у высших животных, установлено, что они участвуют в окислительно-восстановительных превращениях. Это обусловлено способностью нафтохинонового ядра к обратимым окислительно-восстановительным превращениям. На некоторых микроорганизмах, в частности Escherichia Coli, и микобактериях показана роль менахинонов в биосинтезе пиримидиновых оснований при аэробных условиях. Менахинон принимает участие в превращении дигидрооротовой кислоты в оротовую. Возникающая при этом молекула восстановленного витамина К (менахинола) дегидрируется в присутствии фумаровой кислоты.

В настоящее время изучена роль витамина К в стимулировании превращения протеинсвязанного глутамата в γ-карбоксиглутамата (Gla), который содержится в костях, почках, плаценте, поджелудочной железе, селезенке и легких.содержащий белок в костях называется остеокальцином или костным Gla-протеином. Он является одним из важнейших неколлагеновых белков в экстрацеллюлярном матриксе костей. Было показано, что он усиливает синтез альбумина (основного транспортного белка крови) и, что совершенно неожиданно и очень важно, ферментов пищеварения - пепсина, трипсина, липазы, амилазы и других, то есть он обладает и анаболическим действием - способен оживлять, активировать процессы синтеза в организме.

Одновременно витамин К участвует в переносе электронов при биологическом окислении в клетках микроорганизмов и при осуществлении процессов фотосинтеза в растениях.

Поскольку витамин К не растворим в воде, на его основе синтезированы десятки растворимых в воде производных, одно из которых нашло применение в медицинской практике - это синтезированная А.В. Палладиным натриевая соль бисульфитного производного витамина К3 - викасол. Это белый кристаллический порошок без запаха, легко растворим в воде, нерастворим в спиртах.

Викасол является специфическим лечебным средством при кровоточивости, связанной с пониженным содержание протромбина в крови.

Связь с витаминами

При недостаточности витамина К наблюдали снижение активности аденозинтрифосфатазы и креатинкиназы в крови и скелетной мышце. Это приводит к пониженному использованию макроэргов, что отражается на повышении содержания АТФ в печени и сердце крыс и цыплят. Дополнительное введение витамина Е в рацион, лишенный витамина К, предупреждает снижение активности указанных энзимов в мышцах крыс. Это обнаруживает образование метаболитов, не обладающих антигеморрагическим действием, но, подобно витамину К, обеспечивающих нормальный биосинтез энзиматических белков.

Источники витамина К

Источником витамина K1 являются зеленые части растений . Витамин K обнаружен в зелёных листовых овощах, таких, как шпинат и латук; в капустных - кормовой капусте, белокочанной капусте, цветной капусте, брокколи и брюссельской капусте; зелень горчицы, морковь, зеленый горох, в таких растениях, как крапива, дымянка лекарственная, спаржа, пшеница (отруби) и другие злаки, в некоторых фруктах, таких, как авокадо, киви и бананы, папайя, груша; коровьем молоке и молочных продуктах; яйцах; сое и продуктах из неё. Оливковое масло также содержит значительное количество витамина К. Кроме того, он синтезируется бактериями тонкого кишечника. Из животных тканей и органов наиболее богатой витамином является печень.

Кисломолочное брожение соевых продуктов (бактерии Bacillus natto) обеспечивает высокое содержание витамина К. Некоторые сыры также ферментированы (бактерии Proprioni) таким образом, что могут быть богатым источником витамина К (швейцарский сыр Эмменталь и норвежские сыры Jarlsberg).

Мясо и яйца наиболее распространенные пищевые источники менаквинона формы МК-4 (витамин К4). Кисломолочные соевые продукты являются самым распространенным источником МК-7 (витамин К7).

Содержание витамина К в продуктах:

) Масло соевое 542, мг%

) Бобы соевые (свежие) 189, мг%

) Капуста белокочанная (свежая) 148, мг%

) Яичный желток 147, мг%

) Брокколи (вареная) 131, мг%

) Морковь 3,2, мг%

) Шпинат 4,4, мг%

) Печень свиная 0,8, мг%

) Томаты 0,6, мг%

Метаболизм витамина К

Всасывание пищевого витамина К в тонком кишечнике идет совместно с продуктами переваривания липидов в присутствии желчи.

Транспорт всосавшегося витамина К происходит в составе хиломикронов.

В плазме крови он связывается с альбуминами и накапливается в печени селезенке и сердце.

Большинство нафтохинонов пищевого и бактериального происхождения подвергается в тканях превращению с образованием менахинона, называемого МК-4 (число 4 обозначает количество изопреновых единиц в боковой цепи). МК-4 основной биологически активный витамин.

Конечные продукты превращения витамина К выделяются с калом в виде конъюгатов с глюкуроновой кислотой.

Как правило, витамин К устойчив и достаточно хорошо сохраняется в процессе хранения, замораживания и приготовления пищи.

Гипо- и авитаминоз

Случаев дефицита витамина К очень мало. Дефицит витамина К обычно не связан с недостаточным его поступлением с пищей, т.к. микроорганизмы кишечника в большом количестве синтезируют его.

Гиповитаминоз К может наблюдаться при заболеваниях печени, желчевыводящих путей.

Поскольку витамин К - жирорастворимый витамин, заболевания, при которых нарушается всасывание жиров, например целиакия и муковисцидоз, могут способствовать развитию его дефицита у детей и взрослых.

Употребление чрезмерного количества растительного масла тоже нарушает всасывание витамина К.

Его дефицит может развиваться и у людей, получающих противосвертывающие средства для предотвращения образования сгустков крови.

Риску развития гиповитаминоза К подвержены новорожденные, так как их пищеварительный тракт не содержит нужных для выработки витамина К бактерий. Основной симптом - кровотечения из носа, ран, кровоизлияния в кожу или желудочное кровотечение, сопровождаемое рвотой. Кровь может появляться в моче или кале. Наиболее опасно кровотечение в ткань мозга - оно может возникать у новорожденных.

Основным проявлением дефицита К является геморрагическая болезнь новорожденных, которая характеризуется тенденцией к кровоточивости. Заболевание может развиваться по следующим причинам:

через плаценту не проходят жиры и, следовательно, жирорастворимый витамин К;

печень новорожденного слишком незрелая и не вырабатывает в достаточном количестве факторы свертывания крови;

в первые несколько дней жизни ребенка в кишечнике отсутствуют бактерии, способные вырабатывать витамин К;

в грудном молоке мало витамина К.

Если врач подозревает дефицит витамина К, то определяют содержание в крови протромбина - одного из факторов свертывающей системы крови, для образования которого требуется витамин К. Низкий уровень (меньше 50% от нормального) протромбина позволяет предполагать дефицит витамина К. Однако низкое содержание протромбина может быть вызвано и приемом противосвертывающих средств или повреждением ткани печени. Обычно диагноз считается подтвержденным, если после введения витамина К уровень протромбина увеличивается в течение нескольких часов, а кровотечение прекращается через 3-6 часов.

Профилактическое и лечебное применение витамина К

Наиболее широкая область применения витамина К - кровотечения и геморрагические диатезы, при которых снижен уровень протромбина в крови.

Около 50 лет назад обнаружена эффективность препаратов витамина К (метинон и викасол) при кровотечениях разной этиологии у больных с нормальным содержанием протромбина в крови.

Гемостатический эффект отмечен при кровотечениях легочных, геморроидальных, желудочных, гинекологических, носовых, связанных с тонзиллэктомией, стоматологическими операциями, кровотечениях на почве ранений, из грануляций, паренхиматозных и капиллярных при операциях на печени и других органах брюшной полости.

Такое действие витамина К при нормальном уровне протромбина объясняется его влиянием на проницаемость капилляров и биосинтез факторов VII, IX и X.

Наряду с этим в медицинской практике стали использоваться некоторые стороны действия витамина К, выходящие за пределы его антигеморрагических свойств и связанные с его влиянием на энергетические и анаболические процессы и на функциональное состояние гладкомышечных структур.

Болезни печени

При эпидемическом гепатите Боткина у большинства больных уровень протромбина в крови снижен до 50%.

В легких и средних по тяжести случаях этого заболевания уже спустя сутки после приема внутрь 30 мг викасола гипопротромбинемия устраняется.

При тяжелых формах уровень протромбина повышается очень медленно.

Вторичная К-витаминная недостаточность очень часто наблюдается у больных механической желтухой вследствие дефицита в кишечнике желчи, необходимой для всасывания витамина К.

Таким больным этот витамин следует давать в виде водорастворимых препаратов, предпочтительно парентерально.

Гипопротромбинемия часто наблюдается при гелиотропном гепатите и хроническом алкоголизме.

Уровень протромбина в крови понижен при циррозе печени. У больных гемолитической желтухой протромбинная активность крови не изменяется.

Следует отметить, что при тяжелых формах болезней печени встречается гипопротромбинемия, рефрактерная к витамину К так как печень утрачивает способность утилизировать его.

Повышение уровня протромбина в крови в ответ на введение витамина К служит одним из показателей функционального состояния печени. Отсутствие такого ответа свидетельствует о тяжести заболевания печени.

Болезни кишечника и желудка

Заболевания кишечника, особенно отличающиеся хроническим течением, весьма часто сопровождаются гипопротромбинемией.

В таких случаях витамин К показан как фактор, нормализующий состояние свертывающей системы крови и способствующий предупреждению и устранению геморрагических явлений.

У таких больных витамин К оказывает благоприятное действие и способствует прекращению явлений кровоточивости, за исключением случаев, когда имеется сопутствующее тяжелое поражение печени.

Он благоприятствует нормализации стула, заживлению язв и эрозий, оздоровлению состава микрофлоры. Эффективен витамин К при дизентерии, особенно хронической, при которой у большинства больных обнаруживается гипопротромбинемия.

Суточная доза 30 мг викасола, у большинства больных хронической дизентерией повышает протромбиновый показатель до нормального уровня спустя сутки, а у некоторых больных, имеющих патологические изменения в печени, - на 3-и сутки. Обнаружено также антибактериальное действие викасола на дизентерийных микробов

Витамин К показан при язвенной болезни желудка и двенадцати-перстной кишки больным, у которых понижен уровень протромбина в крови и имеется склонность к кровоточивости.

При суточной дозе 30 мг викасола гипопротромбинемия у таких больных обычно ликвидируется через сутки.

При сопутствующем поражении печени уровень протромбина нормализуется медленнее. Наряду с этим витамин К показан при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки как анаболическое средство.

Витамин К рекомендуется для лечения атонических дискинезий кишечника как средство, усиливающее тоническое напряжение и перистальтическую активность кишечника.

Осложнения при антикоагулянтной терапии

Очень эффективны препараты витамина К при явлениях кровоточивости, вызываемых дикумариновыми и индандионовыми антикоагулянтами в случаях их передозировки или повышенной к ним чувствительности.

При угрожающих явлениях рекомендуется внутримышечное или, лучше, внутривенное введение 10-20 мг викасола (1-2 мл 1% раствора).

При внутримышечном введении протромбиновая активность крови заметно нарастает уже спустя 2-3 часа и обычно достигает безопасного уровня через 8- 10 часов после инъекции.

При внутривенном введении викасола увеличение протромбиновой активности крови наблюдается уже через 30 минут.

Хирургия.

В пред- и послеоперационном периоде витамин К в комплексе с другими средствами используется для профилактики и лечения паренхиматозных кровотечений, особенно при операциях на печени.

Е го целесообразно применять при септических процессах, которые нередко сопровождаются гипопротромбинемией.

Даже при нормальной свертываемости крови он способствует успешному лечению вяло заживающих ран, трофических язв, оказывает положительное действие при ожогах, обморожениях.

Описанное выше влияние витамина К на функциональное состояние гладкой мускулатуры легло в основу его применения как средства профилактики послеоперационных нарушений двигательной функции кишечника, часто возникающих после операций на органах брюшной полости и подчас чрезвычайно отягощающих послеоперационный период.

·        Фитоменадион (Синонимы: Канавит, Конакион, Мефитон, Филлохинон, Фимедион, Фитонадион, Эвлевен К и др.)

·        Викасол (Синоним: Менадион). Синтетический аналог витамина К, легко растворимый в воде, труднорастворимый в спирте. Витамин К входит в состав некоторых витаминных комплексов.

Список литературы

. Колотилова А.И. Витамины. - Л. 1976

. Труфанов А.В Биохимия витаминов. - М. 1972

. Мецлер Д. Биохимия. - М. 1980

. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М. 1990

.Березовский В.М. Химия витоминов.2-е издание. М. 1973.

.Иванов И.И.,