Vitamine K2

Quelles sont les particularités de la Vitamine K2 ? Quels sont ses bienfaits pour la santé ? Comment bien choisir son supplément ? À quelle dose la prendre

La vitamine K2, appelée également ménaquinone ou ménatétrénone est une des trois formes de la vitamine K, une classe de vitamines liposolubles dont le rôle principal est de favoriser la coagulation sanguine. Elle se distingue de ses compères, phylloquinone (K1) et ménadione (K2), par sa structure chimique. En effet, ce composé est doté d’une chaîne latérale isoprénique de taille variable. Cette variation lui permet donc de posséder des sous-variétés, dont les formules chimiques et rôles biologiques se diffèrent en fonction de leur nombre d’unités isoprènes. Ce billet fournit plus d’informations concernant cette molécule et ses bienfaits sur la santé, d’après les recherches scientifiques.

Aperçu sur la vitamine K

Avant de découvrir les particularités du ménaquinone, faisons un petit aperçu de la vitamine K.

Historique

La lettre « K » dans le nom de cette vitamine est tirée du mot allemand « koagulation ». Cette substance fut découverte dans les années 1920 par Carl Peter H. Dam, un biochimiste danois. Ce dernier a mené à l’époque des études sur l’effet du cholestérol, en soumettant des poulets à un régime faible en graisses. Ce scientifique a constaté que ces animaux ont souffert d’hémorragies persistantes. Le problème n’a pas été résolu même après ajout de cholestérol dans leur alimentation. C’est là qu’il a remarqué, en fait, qu’il manquait une substance à effet coagulant dans le régime.

Ce n’est, cependant, qu’en 1936 que ce chercheur a pu isoler la vitamine de la luzerne. Au passage, c’est une plante fourragère de la famille des fabacées, dotée de petites fleurs violettes et dont les graines peuvent être utilisées en cuisine. Trois ans plus tard, le scientifique Edward Doisy a mis au point la première vitamine K synthétique.

Structure chimique

La vitamine K comprend dans sa structure chimique un noyau naphtoquinone, connu sous la formule 2-méthyl-1-4-naphtoquinone. Cette fonction est essentielle dans les transferts d’électrons.

vitamine K2
Trois formes de vitamine K : vitamine K1 ou phylloquinone, vitamine K2 ou ménaquinone, et vitamine K3 ou ménadione

Lorsque sa chaîne carbonée en position 3 est remplacée par un groupement phytyl, la molécule forme la phytoménadione, ou la vitamine K1. Par contre si elle est substituée par des résidus prényl, on obtient de la vitamine k2 ou ménaquinone. Pour le cas de la vitamine K3, ou ménadione, le noyau a laissé place à un atome d’hydrogène.

Différentes formes de vitamine K

Comme il a été dit précédemment, cette vitamine se décline en 3 formes qui sont toutes des quinones. C’est du fait de la présence de naphtoquinone dans leur structure. Il s’agit en réalité de composés diènes, dont le rôle est d’assurer le transport d’électrons dans la membrane mitochondriale.

Les caractéristiques chimiques, rôles biologiques et propriétés médicales de ces vitamines K dépendent de la nature de cette chaîne latérale.

– Vitamine K1 :

Cette forme est produite uniquement par les végétaux. La présence du groupement phytyl dans sa chaîne latérale lui offre la capacité d’accepter des électrons. Ce rôle peut être observé dans les thylakoïdes (ensemble de membranes) des chloroplastes (organites des cellules des plantes où se déroule la photosynthèse) (1). Cette vitamine prend une forme d’huile jaune liposoluble, une fois isolée.

– Vitamine K2 :

Cette substance, quant à elle, est synthétisée par les bactéries de notre flore intestinale à partir des produits d’origine végétale que nous consommons. Elle est dotée d’une chaîne terpénoïde dans sa structure chimique. Cette dernière présente une longueur variable, selon l’importance de ses unités isoprènes qui va de 4 à 14. Les sous-variétés de la ménaquinone sont donc notées MKn, dont n est égal au nombre de ces isoprènes. Le MK4 est la forme la plus dominante chez Homme. Notre organisme est capable d’en produire à partir des autres isoformes. (2)

– Vitamine K3 :

Il s’agit d’une forme synthétique, un précurseur de la vitamine K. Une fois dans l’organisme, cette substance est convertie en la forme active de cette vitamine. Longtemps, elle a été utilisée en tant que complément alimentaire en raison de sa puissante activité biologique. Sa commercialisation n’est plus, cependant, permise surtout dans les pays développés, depuis quelques années. En fait, on a recensé un très grand nombre d’effets secondaires parmi les utilisateurs. (3)

Particularités de la ménaquinone

Concentrons-nous désormais sur le sujet de cet article, la ménaquinone. Comme nous l’avons vu, cette forme de vitamine K se distingue par sa chaîne latérale isoprénique. Elle est dite « naphtoquinone », car elle possède un squelette 1,4-naphtoquinone. Il s’agit en fait d’une quinone qui dérive du naphtalène (hydrocarbure aromatique).

La vitamine K2 a pour formule chimique C31 H40 O2 et masse molaire 444.64 g/mol.

Parmi les nombreuses formes de cette vitamine, le Mk4 et le MK7 sont les plus abondants. Le premier est synthétisé par le corps humain ainsi que par la plupart des animaux. Le second est surtout rencontré chez les bactéries. En tout, cette variété de vitamine K possède 9 molécules biologiquement actives. Celles qui ont une chaîne latérale courte sont lipophiles. En revanche, celles qui présentent un grand nombre d’unités isoprènes sont hydrophobes.

Sources de vitamine K2

La plus grande part de ménaquinone qu’utilise notre organisme provient de la flore intestinale. Nous pouvons également la puiser dans certains aliments, notamment d’origine animale. Seul le K1 est apporté par les végétaux. En moyenne, une personne adulte a besoin de 50 à 100 μg par jour de ces deux vitamines. (4)

vitamine K2
Le nattõ japonais est riche en vitamine K2

Voici les plus grandes sources de vitamine K2. Chaque portion de 100 g de ces aliments renferme ces doses :
– Nattõ (préparation japonaise à base de soja fermenté) : 1 103 μg de MK8 (8%), MK7 (90%), MK6 (1%) et MK5 (1%)
– Pâté de foie d’oie : 369 μg de MK4
– Huile d’émeu australien : 360 μg de MK4
– Fromage à pâte dure : 76 μg de MK9 (67%), MK8 (22%), MK7 (2%), MK6 (1%), MK5 (2%)
– Fromage à pâte molle : 56 μg de MK9 (70%), MK8 (20 %), MK7 (2%), MK6 (1%), MK5 (0.5%), MK4 (6.5%)
– Jaune d’œuf : 32 μg de MK6 (2%) et MK4 (98%)
– Cuisse d’oie : 31 μg de MK4
– Fromage caillé : 24 μg de MK9 (75%), MK8 (20%), MK7 (1%), MK6 (1%), MK5 (0.4%) et MK4 (2.6%)
– Beurre : 15 μg de MK4
– Cheddar : 10 μg de MK4 (6%) et autres MK (94%)
– Cuisses de volaille : 8.5 μg de MK4
– Viande hachée : 8.1 μg de MK4

Propriétés médicales de la vitamine K2

Bon pour le système cardiovasculaire et les os

vitamine K2
La vitamine K2 favorise la minéralisation des os

Nombreuses publications scientifiques ont parlé des effets protecteurs de la ménaquinone contre les maladies cardiovasculaires et la destruction des os. Cette action est surtout optimisée lorsqu’elle est utilisée avec le calcium. Il est connu que ce minéral contribue au maintien de la densité osseuse. Cependant, sa consommation abusive augmente le risque de contracter des maladies cardiaques. Ceci est lié à son accumulation anormale au niveau des parois des vaisseaux sanguins et des tissus mous.

D’après cette revue, la vitamine K2 inhibe le dépôt de calcium, en l’empêchant de s’entasser. Elle garde, par ailleurs, ce minéral dans le milieu où il doit être. Les auteurs ont même souligné qu’à une dose de 32 µg par jour au minimum, cette substance peut prévenir la calcification des vaisseaux sanguins. Utilisé chez un groupe de femmes ménopausées, ce dosage a permis de réduire les risques de problèmes cardiaques. Additionnée de vitamine D, la ménaquinone a agi sur l’élasticité des parois artérielles, en l’améliorant. (5)

Solution contre l’ostéoporose

Quelques publications ont aussi démontré de quelles manières la ménaquinone peut aider à lutter contre l’ostéoporose. Selon cette revue scientifique, cette vitamine augmente la sécrétion d’ostéocalcine par les ostéoblastes dans la matrice extracellulaire, in vitro. Il s’agit d’une hormone protéique, dont le rôle consiste à favoriser la fixation du calcium dans les os. Autrement dit, la vitamine K2 permet d’assurer la minéralisation de ces tissus. En effet, cette substance est un cofacteur de la gamma-carboxylase, qui est chargée de la conversion des résidus de glutamate des molécules d’ostéocalcine en acide gamma-carboxyglutamique (Gla). Or, cet acide α-aminé rare est à l’origine des protéines des os qui maintiennent le calcium et de la coagulation sanguine.

In vivo, la ménaquinone a limité la résorption osseuse chez des rats souffrant d’ostéoporose, induite par des glucocorticoïdes. Les scientifiques ont remarqué, en effet, que cette vitamine a pu inhiber l’expression du ligand facteur de différenciation des ostéoclastes (RANK). Pour rappel, les ligands RANKL entrent dans le métabolisme osseux soit en activant ces cellules, soit les ostéoblastes. Les ostéoclastes détruisent pourtant les substances osseuses, tandis que les ostéoblastes entrent dans le processus de l’ossification. (6)

Effet immunomodulateur

vitamine K2
La vitamine K2 a un effet immunomodulateur

Il est connu que les cellules T activées sont fortement exprimées chez les femmes ménopausées, atteintes d’ostéoporose. Ce qui n’est pas le cas de celles qui sont en bonne santé. À titre d’information, ces lymphocytes T sont responsables de l’immunité cellulaire en cas de cancer ou d’infection. Des chercheurs ont essayé de découvrir l’impact de la vitamine K2 sur ces cellules immunitaires.

Dans cet essai clinique, des doses de vitamine K2, dont 60 et 100 μM, ont été utilisées sur des échantillons de cellules mononuclées. Ces dernières ont été prélevées chez des donneurs en bonne santé. Les observateurs ont ajouté des mitogènes à ces cellules, pour stimuler leurs multiplications. Cependant, la prolifération des lymphocytes T a été inhibée avec l’utilisation de ménaquinone. On a noté le même effet avec de la vitamine K1 de même quantité.

Les scientifiques ont conclu que ces formes de vitamine K ont des effets immunomodulateurs. Dans des termes plus simples, ces substances peuvent freiner ou au contraire stimuler notre système immunitaire. (7)

Essentielle à la production d’ATP

Certains scientifiques ont observé au cours de leurs expériences que la vitamine K2 peut restaurer la fonction mitochondriale. Cette substance joue également un rôle important dans la production d’adénosine triphosphate au sein de ces organites cytoplasmiques. En se basant sur ces faits, on a donc essayé de voir l’effet d’une supplémentation en ménaquinone sur les muscles.

Dans cet essai contrôlé randomisé, 26 athlètes – sexes confondus – ont été partagés en deux groupes. Le premier a reçu un simple placebo. Le second a pris 300 mg/j de ménaquinone pendant les 4 premières semaines. Puis, 150 mg/j à partir de la 5e à la 8e semaine. Ces sujets ont continué de pratiquer normalement leurs exercices physiques habituels.

Au début, au cours et après l’intervention, les participants ont été soumis à divers tests. Parmi ceux-ci, il y avait des exercices standards pour apprécier leur endurance physique. Leurs consommations d’oxygène, productions de dioxyde de carbone, fréquences respiratoires, débits cardiaques et volume systolique ont été aussi évalués. Les résultats ont montré que la supplémentation de vitamine K a conduit à une augmentation de la « fréquence cardiaque maximale » de 12 %. Celle-ci est la fréquence cardiaque la plus haute qu’un individu peut avoir lors d’un exercice intense, à la limite de son épuisement.

Ce qui signifie que la prise de ménaquinone a amélioré la capacité de ces athlètes à résister aux efforts physiques. Elle a, par ailleurs, contribué efficacement à la production d’énergie. (8)

Bien choisir sa vitamine K2

Les marques de vitamine K2 sur le marché sont innombrables, qu’il est difficile de faire un choix. Afin de vous aider à trouver le bon complément alimentaire, nous vous fournissons ci-après un guide d’achat ultra simple. Prenez tout simplement le temps de considérer ces quelques points.

vitamine K2
La vitamine K2 microencapsulée est plus stable

1- La forme de la vitamine K2

Le MK4 et le MK7 sont les deux formes de cette vitamine les plus souvent rencontrées sur le marché. Il est important de savoir ce qui les différencie pour bien faire son choix.

Comme nous l’avons vu plus haut, le MK4 est synthétisé dans l’organisme animal, notamment dans le foie. Ce qui signifie que le complément de vitamine est donc soit d’origine animale, extrait de tissus hépatiques. Soit, il est issu d’une synthèse chimique. Le premier cas est très rare. La plupart des vitamines K2 MK4 sont en effet synthétiques. Le MK4 est une forme rapidement absorbable de la ménaquinone. Il a toutefois une demi-vie très courte, donc ne peut pas atteindre les tissus osseux. Cette forme n’est donc intéressante que pour soutenir les tissus mous de l’organisme ayant besoin de cette vitamine.

Le MK7 est obtenu par la fermentation de bactéries. Il y a par exemple le Bacillus lecheniformis obtenu à partir du pois chiche, et le Bacillus subtilis sur les graines de soja. Par un procédé de purification, on peut obtenir une forme pure de cette vitamine. Il est également possible d’avoir des vitamines K2 MK7 synthétiques en recourant à des extraits de plantes, tels que le géraniol et le farnésol. Cette forme de ménaquinone a l’avantage d’avoir une demi-vie plus longue. Son utilisation est donc plus indiquée pour protéger les tissus osseux et les vaisseaux sanguins.

2- La forme galénique

Dans les paragraphes précédents, nous avons vu que cette vitamine se présente sous un format liquide de couleur jaune. Les fabricants proposent donc leurs produits sous différentes formes galéniques, pour une meilleure facilité d’utilisation. Il y a certains compléments fournis dans des flacons avec compte-gouttes, des flacons pulvérisateurs ou dans des capsules.

Le mieux est cependant d’opter pour les vitamines K2 microencapsulées. En fait, ce principe actif est très peu stable. En moins de 30 jours, une part importante du produit peut se dégrader (+30 %). Il est très sensible à la lumière et au froid, en réalité. Ce qui signifie donc que la dose réellement prise est très loin de la posologie indiquée. La microencapsulation, qui consiste à piéger la vitamine dans des microparticules solides, permet de lui offrir une stabilité appréciable.

D’autres marques préfèrent mélanger leurs vitamines K2 avec de l’huile végétale d’olive, de colza ou de coco. Selon elles, les graisses augmentent l’absorption de cette substance. Certes, les MK4 et MK7 sont lipophiles et donc se dissolvent facilement dans l’huile. Mais les expériences scientifiques qui ont mis en évidence l’efficacité de ce type de préparation manquent encore.

3- Les autres composants du produit

On ne manquera pas également de vérifier que la vitamine ne renferme pas d’autres substances, pouvant être néfastes à la santé. S’assurer donc que le complément alimentaire est exempt de colorants, d’OGM, de conservateurs ou de pesticides. Certains observateurs ont remarqué qu’il est préférable de se tourner vers les produits issus de la fermentation de pois chiche que de graines de soja. Cette remarque est valable si la vitamine provient des États-Unis. Car dans ces pays, le soja cultivé est génétiquement modifié afin de décupler sa tolérance aux pesticides et herbicides.

Certaines marques offrent aussi un mélange de vitamine K2 et vitamine D. Associées, ces deux substances présentent une synergie positive. Elles contribuent toutes les deux au stockage de calcium dans les tissus osseux. Donc, le recours à ces préparations est plus indiqué en cas de perturbation de la minéralisation des os.

Vitamine K2 : Posologie

Le dosage conseillé pour cette vitamine est de 90 à 180 µg par jour. C’est l’équivalent de 5 à 10 gouttes environ, ou de 1 à 2 pulvérisations. Les gélules et capsules sont plus faciles à administrer. Les vitamines K2 sous format liquide doivent être prises avec un support alimentaire, pour masquer leur goût.

En général, la prise de ce supplément ne présente aucun danger pour l’organisme. Les effets secondaires sont très rares, mais graves donc il faut rapidement consulter un médecin. Parmi ceux-ci, il y a perte d’appétit, difficulté à respirer, hépatomégalie, gonflement du corps, raideur musculaire et jaunissement de la peau et des yeux.

Ce complément de vitamine est contre-indiqué aux sujets qui prennent des anti-vitamines K, aux femmes enceintes et allaitantes, ainsi qu’aux enfants.

Références

(1) Peter H. Raven et al. Biologie végétale, De Boeck Université, 2003, 968p.
(2) M. Komai, H. Shirakawa « Vitamin K metabolism. Menaquinone-4 (MK-4) formation from ingested VK analogues and its potent relation to bone function ». Clin Calcium. 2007, 17 (11), 1663-1672.
(3) Arhemapectine, retiré du marché en 1986. Menadione, voie entérale (effets indésirables), Université de Rennes.
(4) Pharmacorama. Dossier : Médicaments modifiant la synthèse de facteurs de coagulation. 2012.
(5) Katarzyna M. PhD et al. « Utilisation appropriée du calcium : La vitamine K2 en tant que promoteur de la santé des os et des maladies cardiovasculaires ». Integr Med (Encinitas). 2015 Février ;14(1) :34-39.

(6) Iwamoto J et al. « Effets de la vitamine K2 sur l’ostéoporose ». Curr. Pharm. Des., 2004 ;10(21) :2557-76.
(7)Myneni VD et al. « Effet immunomodulateur de la vitamine K2 : Implications pour la santé des os ». Disque buccal, 2018 mars ;24(1-2) :67-71.
(8) McFralin BK et al. « Consommation orale de vitamine K2 pendant8 semaines, associé à une augmentation du débit cardiaque maximal au cours de l’exercice ». Alterm Ther Health Med. 2017 Juillet ;23(4) :26-32.

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