Vitamine D3 en K2: een sterk en synergetisch duo

Vitamine D3 en K2 zijn onlosmakelijk verbonden met een goede botgezondheid en werken synergistisch tegen hart- & vaatziekten. Bovendien lijkt het er op dat beide vitamines een belangrijke rol kunnen spelen bij het voorkomen van ernstige COVID-19 complicaties. We leggen uit waarom deze vitaminen een sterk duo zijn.

Vitamine K werd lang hoofdzakelijk als bloedstollingsvitamine gezien, maar de laatste jaren is duidelijk geworden dat vitamine K veel meer belangrijke functies heeft. Samen met vitamine D3 reguleert vitamine K2 de calciumhuishouding. Het samenwerkingsverband tussen vitamine D3 en K2 voorkomt aderverkalking, de grootste boosdoener van hart- en vaatziekten, en heeft een positief effect op de botgezondheid.

Vitamine D is verantwoordelijk voor het verhogen van de calciumwaarden in het bloed. Lage calciumwaarden in het bloed stimuleren de aanmaak van het parathyroïd hormoon (PTH) wat zorgt voor vitamine D-activatie. Actief vitamine D stimuleert de opname van calcium in de darmen door de hoeveelheid calciumtransporters op de darmwand te reguleren. Bovendien stimuleert vitamine D het vrijmaken van calcium uit de botten om de bloedcalciumwaarden te verhogen.

De calciumstatus in het bloed wordt dus voornamelijk gereguleerd door vitamine D. Het nadeel van circulerend calcium in het bloed is echter dat het kan neerslaan in zachte weefsels als calciumplak. Deze plak kan zich vormen in de vaatwand, wat kan resulteren in aderverkalking of atherosclerose, en in het kraakbeen, dat daardoor minder flexibel wordt. Vitamine K speelt een belangrijke rol in het voorkomen van de calciumplak.

Kraakbeencellen en spiercellen in de bloedvatwand produceren het calciumbindende eiwitmatrix Gla-proteïne (MGP). Vitamine D activeert de productie van MGP door het MGP-gen te stimuleren. Vervolgens activeert Vitamine K het MGP zodat het werkzaam is. Het geactiveerde MGP bindt calcium waardoor afzetting van calcium in de zachte weefsels wordt geremd. Bovendien binden MGPs aan de bestaande calciumplak en stimuleren ze macrofagen om deze plak op te ruimen [1]. Samen dragen de vitamines D en K bij aan het voorkomen en opruimen van calcificatie in de zachte weefsels [2,3,4].

Botmineralisatie, het proces dat de botten sterk houdt, is afhankelijk van het hormoon osteocalcine, ook wel het bot Gla-proteïne genoemd. Osteocalcine wordt aangemaakt onder invloed van vitamine D in osteoblasten, cellen die botweefsel opbouwen. Het wordt geactiveerd door vitamine K. Osteocalcine bindt calcium in de botten en reguleert de snelheid van mineraalafzetting in het bot [2,5]. De synergistische vitamines D en K hebben dus via osteocalcine invloed op de mineraaldichtheid en sterkte van het bot. Uit interventiestudies blijkt dat suppletie met zowel vitamine D3 als K2 leidt tot een verhoogde botdichtheid [6,7,8] en vermindering van aderverkalking [9].

Vitamine D draagt bij aan de opname van calcium in de darm, zodat er meer calcium beschikbaar komt in het lichaam, maar heeft geen invloed op de afzetting van calcium in de botten. Daarvoor is, zoals hiervoor uitgelegd, vitamine K nodig. Enkele studies laten een negatief effect zien van afzonderlijke vitamine D-suppletie als de vitamine K status laag is. Een lage vitamine D en K status kunnen leiden tot onder andere verminderde botdichtheid [10, 11,12] en aderverkalking [13, 14]. Suppletie met zowel vitamine D als K kan dus worden aangeraden om de calciumhuishouding goed te reguleren en de bot- en vaatgezondheid te ondersteunen.

Een lage vitamine D en vitamine K status speelt mogelijk een rol bij het ontwikkelen van complicaties bij COVID-19 patiënten. Onderzoek toont aan dat patiënten die ernstig ziek werden of overleden aan de complicaties van COVID-19, een ernstiger tekort aan deze vitamines hadden [16,17.18]. Eerder onderzoek toonde al aan dat vitamine D een belangrijke rol speelt in het beschermen tegen acute infecties van de luchtwegen [19]. Vitamine K speelt een rol bij het voorkomen van longcomplicaties en bloedstollingsproblemen [16], die veel worden gezien in COVID-19. Studies zijn momenteel gaande naar de effecten van vitamine D en K-suppletie bij SARS-CoV-2 infecties.

Een grote epidemiologische studie in Rotterdam waarbij bijna 5000 mensen waren betrokken toont aan dat alleen vitamine K2 betrokken is bij het voorkomen van calcificatie, niet vitamine K1 [15]. In de onderstaande tabel staan de belangrijkste verschillen tussen vitamine K1 en K2 beschreven.

De plantaardige vorm van vitamine D is vitamine D2, in dierlijke producten komt de D3 vorm voor. Suppletie met vitamine D3 heeft de voorkeur over D2 omdat vitamine D3 10x efficiënter is in het verhogen van de vitamine D-status dan vitamine D2.

In wetenschappelijke studies worden doseringen van 90 mcg vitamine K2 per dag optimaal bevonden voor de cardiovasculaire gezondheid [9,15].

Een therapeutische dosering van 75 mcg vitamine D3 per dag wordt aangeraden om de vitamine D3 status in stand te houden. Lees meer over de optimale vitamine D3 doseringen in het artikel: Vitamine D status en aanbevelingen.

Gebruikt uw cliënt vitamine D als basissuppletie? Overweeg dan de combinatie van vitamine D en K voor een optimale calciumhuishouding. Vooral indien er een verhoogd risico aanwezig is op aderverkalking of verminderde botdichtheid, is de combinatie van vitamine D en K aan te bevelen. Bij uw cliënten die een verhoogd risico hebben op complicaties na een corona-infectie door onderliggende aandoeningen, kan preventieve suppletie met vitamine D en K zinvol zijn. Hiervoor gebruikt u bij voorkeur vitamine K2 en vitamine D3 in de optimale therapeutische en wetenschappelijk onderbouwde doseringen van respectievelijk 90 en 75 mcg per dag. De meest optimale vorm van suppletie is in een vetmatrix omdat zowel vitamine D als K vetoplosbare vitamines zijn. Meer weten over de toepassingen, veiligheid en eventuele interacties van vitamine D en vitamine K? Lees meer hierover in onze monografie.

1.       Roumeliotis, S., Dounousi, E., Eleftheriadis, T., & Liakopoulos, V. (2019). Association of the Inactive Circulating Matrix Gla Protein with Vitamin K Intake, Calcification, Mortality, and Cardiovascular Disease: A Review. International journal of molecular sciences, 20(3), 628. https://doi.org/10.3390/ijms20030628

2.       Ballegooijen, A.J. van, Pilz S., Tomaschitz A., Grübler A.R. & Verheyen N. (2017) The Synergistic Interplay between Vitamins D and K for Bone and Cardiovascular Health: A Narrative Review. International Journal of Endocrinology, 2017, 1–12. https://doi.org/10.1155/2017/7454376.

3.       Wallin, R., Schurgers L., & Wajih N. (2008). Effects of the Blood Coagulation Vitamin K as an Inhibitor of Arterial Calcification. Thrombosis research 122(3), 411–17. https://doi.org/10.1016/j.thromres.2007.12.005.

4.       Schurgers, L. J., Cranenburg, E. C., & Vermeer, C. (2008). Matrix Gla-protein: the calcification inhibitor in need of vitamin K. Thrombosis and haemostasis, 100(4), 593–603.

5.       Zoch, M. L., Clemens, T. L., & Riddle, R. C. (2016). New insights into the biology of osteocalcin. Bone, 82, 42–49. https://doi.org/10.1016/j.bone.2015.05.046

6.       Iwamoto J., Takeda T. & Ichimura S.. (2000) Effect of Combined Administration of Vitamin D3 and Vitamin K2 on Bone Mineral Density of the Lumbar Spine in Postmenopausal Women with Osteoporosis. Journal of Orthopaedic Science. 5(6). 546–551. https://doi.org/10.1007/s007760070003.

7.       Ushiroyama T., Ikeda A. & Ueki M. (2002). Effect of Continuous Combined Therapy with Vitamin K(2) and Vitamin D(3) on Bone Mineral Density and Coagulofibrinolysis Function in Postmenopausal Women. Maturitas. 41(3). 211–221. https://doi.org/10.1016/s0378-5122(01)00275-4.

8.       Je S.H., Joo N.S., Choi B., Kim K.M., Kim B.T., Park S.B., Cho D.Y., Kim K.N. & Lee D.J.. (2011). Vitamin K Supplement along with Vitamin D and Calcium Reduced Serum Concentration of Undercarboxylated Osteocalcin While Increasing Bone Mineral Density in Korean Postmenopausal Women over Sixty-Years-Old. Journal of Korean Medical Science. 26(8). 1093–1098. https://doi.org/10.3346/jkms.2011.26.8.1093.

9.       Asemi, Z., Raygan F., Bahmani F., Rezavandi Z., Talari H.R., Rafiee M, Poladchang S., e.a. (2016). The Effects of Vitamin D, K and Calcium Co-Supplementation on Carotid Intima-Media Thickness and Metabolic Status in Overweight Type 2 Diabetic Patients with CHD. British Journal of Nutrition. 116(2). 286–293. https://doi.org/10.1017/S0007114516001847. 10. Wasilewski, G. B., Vervloet, M. G., & Schurgers, L. J. (2019). The Bone-Vasculature Axis: Calcium Supplementation and the Role of Vitamin K. Frontiers in cardiovascular medicine, 6, 6. https://doi.org/10.3389/fcvm.2019.00006

10.    Nakano, T, Tsugawa N., Kuwabara A, Kamao M, Tanaka K & Okano T. (2011). High Prevalence of Hypovitaminosis D and K in Patients with Hip Fracture. Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition. 20(1). 56–61.

11.    Popko J., Karpinski M., Chojnowska S., Maresz K., Milewski R., Badmaev V & Schurgers L.J.. (2018) Decreased Levels of Circulating Carboxylated Osteocalcin in Children with Low Energy Fractures: A Pilot Study. Nutrients. 10(6). https://doi.org/10.3390/nu10060734.

12.    Sardana, M., Vasim I, Varakantam S., Kewan U., Tariq A., Koppula M.R., Syed A.A., e.a. (2017). Inactive Matrix Gla-Protein and Arterial Stiffness in Type 2 Diabetes Mellitus. American Journal of Hypertension. 30(2). 196–201. https://doi.org/10.1093/ajh/hpw146.

13.    Willems, B.A., Furmanik M., Caron M.M.J., Chatrou M.L.L., Kusters D.M.H., Welting T.J.M., Stock M., e.a.. (2018). Ucma/GRP Inhibits Phosphate-Induced Vascular Smooth Muscle Cell Calcification via SMAD-Dependent BMP Signalling. Scientific Reports. 8(1). 1–11. "https://doi.org/10.1038/s41598-018-23353-y

14.    Geleijnse, J. M., Vermeer, C., Grobbee, D. E., Schurgers, L. J., Knapen, M. H., van der Meer, I. M., Hofman, A., & Witteman, J. C. (2004). Dietary intake of menaquinone is associated with a reduced risk of coronary heart disease: the Rotterdam Study. The Journal of nutrition, 134(11), 3100–3105. https://doi.org/10.1093/jn/134.11.3100

15.    Kurnatowska, I., Grzelak, P., Masajtis-Zagajewska, A., Kaczmarska, M., Stefanczyk, L., Vermeer, C., Maresz, K., & Nowicki, M. (2015). Effect of vitamin K2 on progression of atherosclerosis and vascular calcification in nondialyzed patients with chronic kidney disease stages 3-5. Polskie Archiwum Medycyny Wewnetrznej, 125(9), 631–640. https://doi.org/10.20452/pamw.3041

16. Dofferhoff, A. S. M., Piscaer, I., Schurgers, L. J., Walk, J., Ouweland, J. M. W. van den, Hackeng, T. M., Jong, P. A. de, Gosens, R., Lux, P., Daal, H. van, Maassen, C., Maassen, E. G. A., Kistemaker, L. E. M., Vermeer, C., Wouters, E. F. M., & Janssen, R. (2020). Reduced Vitamin K Status as A Potentially Modifiable Prognostic Risk Factor in COVID-19. https://doi.org/10.20944/preprints202004.0457.v2

17.    Grant, W. B., Lahore, H., McDonnell, S. L., Baggerly, C. A., French, C. B., Aliano, J. L., & Bhattoa, H. P. (2020). Evidence that Vitamin D Supplementation Could Reduce Risk of Influenza and COVID-19 Infections and Deaths. Nutrients, 12(4). https://doi.org/10.3390/nu12040988

18.    Kaufman, H. W., Niles, J. K., Kroll, M. H., Bi, C., & Holick, M. F. (2020). SARS-CoV-2 positivity rates associated with circulating 25-hydroxyvitamin D levels. PLOS ONE, 15(9), e0239252. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0239252

19.    Martineau, A. R., Jolliffe, D. A., Hooper, R. L., Greenberg, L., Aloia, J. F., Bergman, P., … Camargo, C. A. (2017). Vitamin D supplementation to prevent acute respiratory tract infections: Systematic review and meta-analysis of individual participant data. BMJ, i6583. https://doi.org/10.1136/bmj.i6583

20. Piscaer, I., van den Ouweland, J. M. W., Vermeersch, K., Reynaert, N. L., Franssen, F. M. E., Keene, S., Wouters, E. F. M., Janssens, W., Vermeer, C., & Janssen, R. (2019). Low Vitamin K Status Is Associated with Increased Elastin Degradation in Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Journal of Clinical Medicine, 8(8), 1116. https://doi.org/10.3390/jcm8081116