22.3 Carboxilación del glutamato mediada por la vitamina K

Detalle de la reacción de carboxilación enzimática de residuos de glutamato

La vitamina K en su forma reducida (hidroquinona, forma diol) capta O2, lo que le permite retirar un protón del residuo de glutamato, con incorporación a éste del CO2 (bicarbonato en su forma disuelta). Esta reacción está catalizada por la vitamina K carboxilasa.

Para la recuperación de la vitamina K consumida (que ahora está en su forma epóxido) son precisas dos reducciones sucesivas catalizadas por una o varias reductasas que utilizan coenzimas de tipo tiol (como el lipoato) o, alternativamente, NADPH. El conjunto constituye el llamado ciclo de la vitamina K.

de los metabolitos implicados
de las enzimas responsables
que resultan bloqueadas por compuestos anticoagulantes que son análogos estructurales de la vitamina K

Análogos de la vitamina K con efecto anticoagulante

Diversos derivados de cumarina con una estructura análoga a la vitamina K se unen eficazmente a las enzimas responsables de la reducción de la vitamina K. En consecuencia ejercen de inhibidores competitivos y disminuyen o incluso bloquean por completo la capacidad de reciclado de la vitamina, impidiendo así la correcta γ-carboxilación de las proteínas —entre ellas, numerosos factores de coagulación. Como resultado, ejercen un efecto antocoagulante, dificultando la formación de coágulos sanguíneos. Sin embargo, no alteran los coágulos preexistentes.

Pueden verse la estructura e información adicional de algunos de estos inhibidores en la sección siguiente.

Formas de vitamina K y análogos

La vitamina K se encuentra en los alimentos principalmente como filoquinona (vitamina K1, principalmente en las verduras). La forma activa fisiológícamente parece ser sobre todo la menaquinona-4 (vitamina K2), que puede proceder de la transformación de la K1 en el propio organismo o de las bacterias que constituyen la flora intestinal.

Como provitamina sintética se ha preparado la vitamina K3 o menadiona. En los vertebrados ésta sufre prenilación y se convierte en la forma activa, menaquinona-4.

Para observar la estructura y leer la descripción pulse en uno de los elementos de la lista de la columna izquierda:

Vitamina K1, filoquinona, PK

Presente en vegetales verdes. En alimentos: verduras.

Vitamina K2, menaquinona, MK

n = 2 a 15, se expresa como MK-n    (ejemplo: MK-4)

Sintetizada por bacterias intestinales. También se forma por transformación metabólica de la K1. En alimentos: yema de huevo, mantequilla, hígado de vaca, algunos quesos, productos de fermentación de la soja (natto).

Vitamina K3, menadiona

Provitamina sintética. Se transforma metabólicamente en MK-4.

Dicumarol

Es un análogo estructural que inhibe las reductasas de la vitamina K y, en consecuencia, posee acción anticoagulante. Lo producen de forma natural algunos hongos por transformación de la cumarina sintetizada por diversas plantas. Por ejemplo, el trébol de olor amarillo es una leguminosa herbácea que se cultiva como forraje; si se enmohece durante su almacenamiento causa una enfermedad hemorrágica en el ganado alimentado con este forraje.

Se identificó en los años 1940 y se utilizó como fármaco anticoagulante, pero a partir de los 1950 fue sustituido por otros como la warfarina y otras 4-hidroxicumarinas.

Warfarina

Es un derivado sintético del dicumarol. Se ha usado mucho como plaguicida contra roedores. También se usa como fármaco anticoagulante oral, en profilaxis de la trombosis y la embolia.

El nombre deriva de la fundación que financió las investigaciones de Karl Paul Link, quien identificó el dicumarol como agente causante de la enfermedad hemorrágica del ganado (WARF = Wisconsin Alumni Research Foundation); la terminación -arina lo relacionaba con la cumarina.

Se comercializa como fármaco bajo nombres como Aldocumar, Coumadin, Coumadine, Jantoven, Lawarin, Marevan, Tedicumar, Varfine, Waran, Warfant o Warfin.

Acenocumarol

Es un derivado nitrado de la warfarina. Se emplea como fármaco anticoagulante oral, en profilaxis de la trombosis y la embolia.

Se comercializa como fármaco bajo nombres como Acebron, Acenox, Coarol, Isquelium, Moll, Sinthrome, Sintrom, Syncumar.