Gibt es bei älteren Erwachsenen eine Verbindung zwischen Entzündung, Vitamin K-Status und Kognition?

Bisherige Studien haben auf einen möglichen Zusammenhang zwischen einem erniedrigten Vitamin-K-Status und reduzierten kognitiven Funktionen hingewiesen. Es fehlen jedoch Stu-dien, in denen kognitiven Funktionen, der Vitamin-K-Status und Entzündung erfasst werden. Mit der aktuellen Studie haben die Autoren im Rahmen der ELDERMET-Studie den Zusam-menhang zwischen Darmbakterien, Ernährung, Lebensstil und Gesundheit bei 500 älteren irischen Erwachsenen untersucht.

Die ELDERMET-Kohorte ist eine gut definierte Studiengruppe irischer Senioren (n=500; Alter ≥64 Jahre). Die kognitiven Funktionen der Teilnehmer reichten von kognitiv intakt bis stark eingeschränkt. Mit der Studie (Beginn 2007) sollte der wechselseitige Einfluss der Ernäh-rung, des Lebensstils und der Gesundheit auf das intestinale Mikrobiom untersucht werden. Die Probanden wurden einer Vielzahl von Tests unterzogen, darunter ein validierter Le-bensmittelfrequenzfragebogen, ein „Mini Mental State Examination“ (MMSE), eine Mini-Ernährungsbewertung (MNA - mini nutritional assessment) und eine körperliche Untersu-chung. Die Probanden lieferten Speichel-, Urin-, Kot- und Blutproben sowie ihre Krankenge-schichte, einschließlich des Charlson Comorbidity Index (CCI).

Eine Untergruppe der ELDERMET-Kohorte (n=156) wurde für die aktuelle Studie ausgewählt. Probanden, die Vitamin K-Antagonisten (Cumarine) und Antibiotika erhielten, wurden wegen ihrer Interaktionen mit dem Vitamin K-Serumstatus von der Studie ausgeschlossen. Das Durchschnittsalter der Probandengruppe betrug 78 ± 8,5 Jahre, mit einer Spanne zwischen 64-102 Jahren. Die Nahrungsaufnahme von Vitamin K wurde über Fragebögen erfasst. Phyl-lochinon (Vitamin K1), uncarboxyliertes Osteocalcin (ucOC), high sensitives C-reaktives Pro-tein (hsCRP) und die Cytokine IL-6, IL-8 und der TNF-𝛼 wurden im Serum bestimmt. Das u-cOC wird in Prozent des Gesamt-OC angegeben. Die Terzile für Vitamin K (Diät-Phyllochinon (Fragebogen) und Serum-Phyllochinon) wurden mit allen Kategorien des MMSE verglichen. Mit einer logistischen Regressionsanalyse wurde untersucht, inwieweit der Vitamin K-Status mit der guten Kognition (MMSE-Wert 26+; Kategorie 4) assoziiert ist.

Mit der ANCOVA-Analyse konnten signifikante Assoziationen zwischen Vitamin K (Diät-Phyllochinon und Serum-Phyllochinon) IL-6, TNF-alpha, und hohen hsCRP-Werten (high sensi-tive CRP) und allen MMSE-Kategorien (nach Berücksichtigung von Geschlecht, Alter, BMI, Triglycerid-Spiegel und Blutdruck) nachgewiesen werden. Höhere Vitamin K-Werte waren signifikant mit einer besseren Kognition verbunden. Der inflammatorische Marker IL-6 war signifikant höher bei niedrigeren Vitamin-Werten. Schwache bis mäßige positive Korrelatio-nen konnten für IL-8, IL-10 und TNF-alpha nachgewiesen werden.

Die Vitamin K-Aufnahme war ein signifikanter und unabhängiger Prädiktor für eine gute kognitive Funktion älterer Erwachsener.

Kommentar:

Vitamin K ist für seine Rolle bei der Blutgerinnung bekannt. Neugeborene tragen ein erhöh-tes Blutungsrisiko und erhalten eine Vitamin K-Prophylaxe zur Aktivierung ihrer Vitamin K-abhängigen Gerinnungsproteine (VKDP Vitamin K-dependent proteins). In den letzten Jahren werden mit dem Nachweis weiterer Vitamin K-abhängiger Proteine eine Reihe möglicher, weiterer gesundheitlicher Vorteile, die über die Koagulation hinausgehen, für Vitamin K ( Phyllochinon Vitamin K1 und Menachinon Vitamin K2) vermutet. Über hohe Konzentrationen einer Isoform des Vitamin K2 [Menachinon-4 (MK-4)] in Hirngeweben wurden berichtet. Biochemisch ist Vitamin K an der Produktion von Sphingolipiden beteiligt, einer Gruppe von Lipiden, die die Myelinscheide des neuronalen Gewebes bilden und als wichtige Mediatoren für Zellinteraktionen, Proliferation, Seneszenz, Differenzierung und Transformation gelten. Das im Gehirn vorhandene Vitamin K-abhängige Gas6-Protein (growth specific arrest pro-tein) übernimmt zellregulatorische und myelinisierende Funktionen und scheint, zu den Ge-dächtnisfunktionen beizutragen. Die Rolle von Vitamin K bei der Gedächtnisleistung wurde von Carrie und Kollegen an weiblichen Sprague-Dawley-Ratten dokumentiert, die eine nied-rige, angemessene und hohe Phyllochinon-Diät erhielten, um die Auswirkungen von Vitamin K auf das räumliche Gedächtnis im Wasserlabortest zu untersuchen (Morris Wasserlabor-test). Studien von Sato et al. haben auf Zusammenhänge zwischen reduziertem Vitamin-K-Status und schlechter kognitiver Funktion am Menschen hingewiesen. Diese Gruppe führte Untersuchungen an einer Gruppe von Frauen mit einer Alzheimer-Krankheit durch und konn-te zeigen, dass der Gehalt an Serum-Phyllochinon positiv mit den Ergebnissen des Mini Men-tal State Exam (MMSE) und negativ mit uncarboxyliertem Osteocalcin, einem Marker für einen suboptimalen Vitamin-K-Status, verbunden ist. Eine Studie von Presse et al. konnte bestätigen, dass bei kognitiv gesunden älteren Menschen höhere Serum-Phyllochinon-Konzentrationen mit besseren verbalen episodischen Gedächtnis- und Erinnerungs-Leistungen verbunden sind. Die aktuellen Ergebnisse von Kiely et al. bestätigen vorhandene Studien und lassen den Verdacht zumindest für ältere Menschen zu, dass ihre orale Vitamin K-Aufnahme meist unzureichend ist. Damit würden sie nicht die volle Funktionalität der Vi-tamin K abhängigen Proteine erreichen, um einen positiven Einfluss auf Entzündungen, die Sphingolipid-Synthese und die kognitive Integrität auszuüben. Nach den gescheiterten bishe-rigen Therapieversuchen bei der Therapie neurodegenerativer Erkrankungen mag es sinn-voll sein, sich mehr als bisher um die Umsetzung vorhandener Kenntnisse zur Prävention dieser Erkrankungen in die klinische Praxis zu kümmern. Hierzu sind aber weitere Studien zur Sicherung eines Kausalzusammenhangs erforderlich.

Text: Dr. med. Jürgen Hower, Facharzt für Kinder- und Jugendmedizin
Quellen: Kiely A et al. Vitamin K status and inflammation are associated with cognition in older Irish adults. Nutr Neurosci-ence 2018 Nov; 19: 1-9 [epub ahead of print]
Shearer MJ, Newman P. Metabolism and cell biology of vitamin K. Thromb Haemostasis 2008; 100(4): 530-547
Carrie I et al. Menaquinone-4 concentration is correlated with spingolipid concentrations in rat brain. J Nutr 2004; 134(1): 167-172
Carrie I et al. Lifelong low-Phylloquinone intake is associated with cognitive impairment in old rats. J Nutr 2011; 1495-1501
Sato Y et al. Vitamin K deficiency and osteopenia in elderly women With Alzheimer´s disease. Arch Phys Med Rehabil 2005; 86(3): 576-581
Presse N et al. Low vitamin K intakes in community-dwelling elders at an early stage of Alzheimer´s disease. J Am Diet Assoc 2008; 108(12): 2095-2099

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