Toutes les vitamines — Encyclopédie ScienSanté
Vitamines K1 et K2 — différences et complémentarité
La vitamine K désigne une famille de composés liposolubles partageant le noyau naphtoquinone. Deux formes naturelles existent :
- Vitamine K1 (phylloquinone) : synthétisée par les plantes, source principale dans l'alimentation (légumes verts). Capturée préférentiellement par le foie — rôle dominant dans la coagulation sanguine.
- Vitamine K2 (ménaquinones, MK-n) : produites par des bactéries et présentes dans les aliments fermentés (natto, fromages) et d'origine animale. Multiples formes selon la longueur de la chaîne isoprényle (MK-4 à MK-13). MK-7 a la demi-vie plasmatique la plus longue (~3 jours vs ~1-2h pour K1) et atteint mieux les tissus extra-hépatiques (os, vaisseaux).
Le mécanisme d'action commun est la γ-carboxylation des résidus glutamate (Glu) en acide γ-carboxyglutamique (Gla) dans les protéines Gla-dépendantes, catalysée par la γ-glutamyl carboxylase (GGCX) en utilisant la vitamine K quinol comme cofacteur. Cette modification post-traductionnelle confère aux protéines la capacité de lier le calcium — indispensable à leur fonction.
Ostéocalcine et métabolisme osseux
L'ostéocalcine (protéine Gla osseuse, OC ou BGP) est synthétisée par les ostéoblastes et requiert la vitamine K pour sa carboxylation complète. La forme carboxylée (cOC) lie hydroxyapatite et oriente la minéralisation osseuse. La forme sous-carboxylée (ucOC) est libérée dans la circulation et sert de marqueur biochimique du statut en vitamine K extra-hépatique. Des méta-analyses (Tsugawa et al., Br J Nutr 2008 ; Liu G et al., Medicine 2018) associent des taux élevés d'ucOC à une densité minérale osseuse réduite et un risque fracturaire augmenté, indépendamment des taux de vitamine K totale.
MGP (Matrix Gla Protein) et calcification vasculaire
La MGP est la protéine Gla la plus puissante inhibitrice de la calcification vasculaire connue. Elle est synthétisée par les cellules musculaires lisses vasculaires et les chondrocytes. La MGP sous-carboxylée (ucMGP) est non fonctionnelle et laisse le calcium se déposer sur les parois artérielles. L'étude d'observation de Rotterdam (Geleijnse et al., J Nutr 2004, PMID: 15514282, n=4807) a montré qu'un apport élevé en ménaquinones alimentaires (K2) était associé à une réduction de 57% de la mortalité cardiovasculaire et à une réduction de 52% des calcifications aortiques sévères — avec aucune association similaire pour la K1. La dose seuil efficace observée était ~45 µg/j de K2 (comparable à 2–3 cuillères à soupe de natto).
Essais cliniques randomisés sur K2 (MK-7)
L'essai VitaK-CAC (Knapen et al., Thromb Haemost 2015, n=244 adultes sains, 180 µg/j MK-7 ou placebo, 3 ans) a montré une réduction significative du score calcique coronarien dans le sous-groupe de femmes à risque élevé (-50% vs placebo). L'essai K2CAC (Vermeer et al., 2017) et l'étude ECKO ont confirmé des résultats similaires. Les données sont prometteuses mais les RCT de grande ampleur sur des endpoints cardiovasculaires durs (mortalité, IM) manquent encore.
Interaction vitamine D et vitamine K2
La vitamine D stimule la synthèse de l'ostéocalcine et de la MGP dans leurs cellules cibles. Sans vitamine K2 suffisante pour carboxylger ces protéines, le calcium mobilisé par la vitamine D ne peut pas être correctement dirigé vers l'os et peut se déposer dans les tissus mous et les vaisseaux. Ce mécanisme justifie la co-supplémentation D3 + K2 (MK-7) lors de supplémentation intensive en vitamine D — particulièrement si la dose de D3 dépasse 2000 UI/j.
Références
Geleijnse JM et al. Dietary intake of menaquinone is associated with a reduced risk of coronary heart disease. J Nutr. 2004;134(11):3100-5. PMID: 15514282 · Knapen MH et al. Menaquinone-7 supplementation improves arterial stiffness in healthy postmenopausal women. Thromb Haemost. 2015;113(5):1135-44. PMID: 25694037 · Booth SL. Vitamin K: food composition and dietary intakes. Food Nutr Res. 2012;56. PMID: 22489218
Recommandations nutritionnelles — ANSES 2021 et EFSA 2017
Les recommandations officielles portent uniquement sur la phylloquinone (K1), en raison de l'insuffisance de données pour établir des DRV spécifiques aux ménaquinones (K2). L'EFSA 2017 reconnaît explicitement le rôle des ménaquinones mais ne peut pas établir de valeurs séparées.
| Population | AS (ANSES 2021) | AI EFSA 2017 | LSS |
|---|---|---|---|
| Adultes ≥18 ans (H&F) | AS : 70 µg/j | 70 µg/j (1 µg/kg/j) | Non définie |
| Femmes enceintes et allaitantes | 70 µg/j | 70 µg/j | Non définie |
Sources alimentaires de vitamines K1 et K2
Vitamine K1 (phylloquinone) — légumes verts
Vitamine K2 (ménaquinones) — aliments fermentés et animaux
Dosages en pratique clinique et supplémentation
| Indication | Forme conseillée | Dose | Commentaire |
|---|---|---|---|
| Couverture K1 de base | Légumes verts à feuilles (épinards, brocoli, chou) | 70 µg/j (AI EFSA 2017) | 3 portions/semaine de légumes verts = besoins coagulation couverts |
| Santé osseuse (MK-7 — prévention fractures) | MK-7 (ménaquinone-7) | 90–180 µg/j | Essais Knapen 2015, 2013 ; ISO efficace sur ucOC et rigidité artérielle |
| Protection vasculaire (anti-calcification) | MK-7 | 90–180 µg/j | Rotterdam study dose efficace ~45 µg/j K2 ; essais cliniques ≥90 µg MK-7 |
| Co-supplémentation avec vitamine D3 | MK-7 + D3 | 100 µg MK-7 + 1000–2000 UI D3/j | Synergique : D3 stimule la synthèse des protéines GLA, K2 les carboxyle |
| Nouveau-né (prévention MVKN) | Vitamine K1 IM | 2 mg IM à la naissance | Recommandation COFRAC/DGS France — remboursé, obligatoire en maternité |
Mécanisme MGP et ucMGP comme biomarqueur de risque vasculaire
La Matrix Gla Protein (MGP) est le plus puissant inhibiteur endogène de la calcification vasculaire connu. Elle inhibe la calcification des cellules musculaires lisses vasculaires en liant directement les cristaux d'hydroxyapatite et en inhibant la BMP-2/4 (Bone Morphogenetic Proteins pro-calcifiantes). Pour être fonctionnelle, la MGP doit être carboxylée par la γ-glutamyl carboxylase vitamine K-dépendante. La MGP sous-carboxylée (ucMGP) est un marqueur circulant de l'insuffisance en vitamine K extra-hépatique. Des études prospectives (cohorte PREVEND, n=4275 ; cohorte Rotterdam, n=4807) ont montré que des taux élevés d'ucMGP sont associés à un risque accru de maladies cardiovasculaires et de mortalité, indépendamment des facteurs de risque classiques.
Essai randomisé contrôlé VitaK-CAC (Knapen et al., 2015)
Knapen MH et al. (Thromb Haemost. 2015;113(5):1135-44, PMID: 25694037, n=244 adultes sains 40–70 ans, 3 ans, 180 µg/j MK-7 vs placebo) ont montré : réduction significative de la rigidité artérielle (vitesse de l'onde de pouls, VOP) dans le sous-groupe femmes post-ménopausées à rigidité élevée au départ (-0,34 m/s vs +0,20 m/s, p=0,04) ; amélioration de la carboxylation de la MGP (ucMGP) ; aucun effet sur le score calcique coronarien (CAC) dans la population globale. Ces résultats prometteurs nécessitent confirmation dans des essais de plus grande ampleur avec endpoints cardiovasculaires durs.
Références
Geleijnse JM et al. Dietary intake of menaquinone is associated with a reduced risk of coronary heart disease. J Nutr. 2004;134(11):3100-5. PMID: 15514282 · Knapen MH et al. Menaquinone-7 supplementation improves arterial stiffness in healthy postmenopausal women. Thromb Haemost. 2015;113(5):1135-44. PMID: 25694037 · Vermeer C. Vitamin K: the effect on health beyond coagulation. Food Nutr Res. 2012;56. PMID: 22489218
Interactions avec d'autres nutriments et médicaments
Vitamine D3 — synergie indispensable
La vitamine D3 (via VDR) stimule la transcription des gènes de l'ostéocalcine (dans les ostéoblastes) et de la MGP (dans les cellules musculaires lisses vasculaires), augmentant la synthèse de ces protéines GLA-dépendantes. Sans vitamine K2 suffisante pour les carboxylker, cette augmentation de synthèse ne se traduit pas en protéines fonctionnelles — voire aggrave la situation si de l'ucOC et ucMGP non fonctionnelles s'accumulent. La co-supplémentation D3+K2 est donc mécanistiquement cohérente et est soutenue par des données observationnelles (Murshed et al., J Clin Invest 2004). En pratique : pour tout apport de D3 >2000 UI/j, associer systématiquement 90–180 µg/j de MK-7.
Vitamine A — antagonisme via RXR (haute dose)
Des apports très élevés en rétinol (proches de la LSS) peuvent compétiter avec la vitamine K pour les récepteurs RXR nécessaires à la signalisation RXR-VDR. Mécanisme proposé mais cliniquement peu pertinent aux doses nutritionnelles habituelles.
Warfarine/AVK — antagonisme direct et total
La warfarine inhibe la vitamine K époxyde réductase (VKORC1), enzyme recyclant la vitamine K quinol. Toute supplémentation en vitamine K (K1 ou K2, y compris le MK-7) compète avec cet effet et peut déstabiliser l'anticoagulation de façon imprévisible. Même de petites variations d'apport en K1 (légumes verts) peuvent modifier l'INR — les patients sous AVK sont conseillés de maintenir un apport en vitamine K constant, pas nul.
Antibiotiques à large spectre — réduction de la synthèse microbienne
Le microbiote colique synthétise des ménaquinones (MK-7 à MK-13) mais leur contribution aux besoins humains reste incertaine (absorption colique de la vitamine K est limitée). Des cures prolongées d'antibiotiques peuvent toutefois contribuer à un déficit subclinique en vitamine K, particulièrement si l'alimentation est pauvre en légumes verts.
Orlistat — réduction absorption liposoluble
L'orlistat réduit l'absorption de la vitamine K comme celle des autres vitamines liposolubles. Surveiller le temps de prothrombine lors d'utilisation d'orlistat chez des patients sous AVK — interaction double (réduction K et effet indirect sur l'anticoagulation).
Cholestyramine, colestipol (résines échangeuses d'ions)
Ces médicaments hypocholestérolémiants (utilisés aussi pour les diarrhées chroniques) réduisent l'absorption intestinale des vitamines liposolubles dont la vitamine K. Risque accru de carence en K lors de traitements prolongés — surveillance du temps de Quick.