Vitamin K: Funktionen und Zusammenhänge mit COVID-19

Wie Vitamin K wirkt und welche Bedeutung es bei einer Coronavirus-Infektion hat

Gemüse, das Vitamin K enthält
Vitamin K, genauer K1, ist vor allem in grünem Gemüse enthalten. Vitamin K2 kommt dagegen unter anderem in Natto vor. Bild: iStock.com/cegli

COVID-19-Patienten können einen Vitamin-K-Mangel haben

Vitamin K zählt zu den fettlöslichen Vitaminen. Am bekanntesten ist seine Wirkung auf die Blutgerinnung sowie die Knochen. Doch Vitamin K ist noch an vielen weiteren Stoffwechselvorgängen beteiligt.

Auch bei COVID-19 und den Spätfolgen einer Coronavirus-Infektion (Long-COVID) könnte eine ausreichende Versorgung mit Vitamin K eine große Bedeutung haben. Forscher stellten fest, dass Erkrankte unterversorgt sein können.

Vitamin K: Formen und Vorkommen in Lebensmitteln

Streng genommen gibt es verschiedene Untergruppen von Vitamin K. Sie haben chemisch gesehen das gleiche Grundgerüst, unterscheiden sich aber in ihren Seitenketten. Die wichtigsten sind:

  • Vitamin K1 (Phylloquinon)
  • Vitamin K2 (Menaquinon)

Darüber hinaus gibt es noch weitere Unterformen von Vitamin K2: Man unterteilt es unter anderem in MK-4 (Menaquinon-4) und MK-7 (Menaquinon-7).

Ist bei Lebensmitteln Vitamin K gemeint, geht es meist um Vitamin K1. Es ist am bekanntesten und kommt zum Beispiel vor in grünem Gemüse wie Grünkohl und Brokkoli. Vitamin K2 ist dagegen in fermentierten Lebensmitteln zu finden – hauptsächlich in Natto (fermentierte Sojabohne). Käse wie Camembert und Blauschimmelkäse enthalten auch Vitamin K2, allerdings in geringeren Mengen.

Funktionen von Vitamin K

Der Körper braucht Vitamin K für eine funktionierende Blutgerinnung und gesunde Knochen. Es ist wichtig, damit das Blut bei einer Verletzung gerinnt und sich die Wunde schließt (Bildung von Gerinnungsfaktoren). In Bezug auf die Knochen hilft Vitamin K dabei, dass Calcium in die Knochen eingelagert  wird (Carboxylierung von Osteocalcin). So bleiben sie stabil.

Weitere Funktionen sind unter anderem:

Gefäßschutz: Indem Vitamin K dafür sorgt, dass Calcium in die Knochen eingelagert wird, schützt es indirekt die Blutgefäße vor Arterienverkalkung. Darüber hinaus ist Vitamin K für die Funktion eines Eiweißes wichtig, das einer Verkalkung direkt entgegenwirkt (Matrix-Gla-Protein).

Antioxidativer Schutz und Entzündungshemmung: Vor allem Vitamin K2 als MK-7 hemmt einen bestimmten Stoff, der Entzündungen in Gang setzen würde (NF-κB). Zudem kann Vitamin K (reduzierte Form) direkt freie Radikale abfangen und so vor oxidativem Stress schützen.

Expertenwissen

Die Hemmung von NF-κB ist abhängig von der Vitaminform: Vitamin K2 als MK-4 hemmte zwar NF-κB, jedoch mit geringerer Affinität als MK-7. Vitamin K1 zeigte dagegen keine nachweisbare Anti-NF-κB-Aktivität.

Energiegewinnung: Vitamin K könnte aufgrund seiner strukturellen Ähnlichkeit die Funktion von Coenzym Q10 nachahmen und an der Energiegewinnung in den Mitochondrien beteiligt sein (Atmungskette). Darauf deutet eine Studie an Fliegen (Drosophila) hin.

Studie: Vitamin-K-Mangel bei COVID-19

COVID-19 kann sich als Multisystemerkrankung zu einer starken Entzündungsreaktion ausweiten (Zytokinsturm). Diese betrifft neben der Lunge auch andere Organe, zum Beispiel das Herz-Kreislauf-System. Es kann zu Organschäden kommen; die Erkrankung kann sogar einen tödlichen Verlauf nehmen. Auch könnten eine anhaltende Entzündungsreaktion sowie Schäden an den Blutgefäßen und Energiekraftwerken der Zellen (Mitochondrien) mit Long-COVID zusammenhängen.

Wissenschaftler von der Universität Maastricht haben gezeigt, dass COVID-19-Patienten ausgeprägte Anzeichen eines Vitamin-K-Mangels haben: Die Erkrankten hatten höhere Werte von einem speziellen inaktiven Eiweiß im Blut, das normalerweise durch Vitamin K aktiviert wird (dephospho-uncarboxyliertes Matrix-GLA-Protein (dp-ucMGP)). Besonders stark war das inaktive Eiweiß bei denjenigen erhöht, die einen schweren Verlauf hatten.

Das durch Vitamin K aktivierte Eiweiß ist wichtig für ein gesundes Gefäß- und Lungensystem. Ist das Eiweiß inaktiv, könnte es zu einer beschleunigten Schädigung des Bindegewebes (elastische Fasern) und einer Thrombose kommen. Daher liegt die Vermutung nahe, dass ein Vitamin-K-Mangel den Verlauf einer Coronavirus-Infektion verschlimmert. Nun müssen Forscher untersuchen, ob die Ergänzung von Vitamin K tatsächlich den Verlauf von COVID-19 verbessert. Darüber hinaus könnte Vitamin K Entzündungen bei COVID-19 und Long-COVID entgegenwirken.
 

Wie viel Vitamin K braucht man?

Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) schätzt den täglichen Vitamin-K-Bedarf auf 60 Mikrogramm für Frauen und 70 Mikrogramm für Männer. Dabei wird jedoch nur die Wirkung von Vitamin K in der Leber berücksichtigt – und zwar die Bildung der Gerinnungsfaktoren für eine funktionierende Blutgerinnung.

Da Vitamin K jedoch auch viele Funktionen außerhalb der Leber erfüllt, wird der Bedarf unterschätzt. In anderen Ländern, zum Beispiel in den USA, wird der Vitamin-K-Bedarf mit 90 bis 120 Mikrogramm pro Tag höher eingeschätzt. Diese Zahlen veröffentlicht die Behörde „National Institutes of Health“ des US-amerikanischen Gesundheitsministeriums.

Expertenwissen

Als Laborparameter für einen extrahepatischen Vitamin-K-Mangel eignen sich folgende Marker:

•    Knochen: untercarboxyliertes Osteocalcin (ucOc), Normbereich: 0,6 bis 3,3 Nanogramm pro Milliliter (ng/ml)
•    Gefäße: dephospho-uncarboxyliertes Matrix-GLA-Protein (dp-ucMGP), Normbereich: je nach Labor, zum Beispiel 300 bis 532 Pikomol pro Liter (pmol/l)

Hohe Werte deuten dabei auf einen Vitamin-K-Mangel hin. In einer Auswertung von knapp 900 Blutproben von gesunden Teilnehmern zeigte sich vor allem bei Kindern ein hoher ucOc-Wert (bis zu 96,9 Nanogramm pro Milliliter). Bei Erwachsenen ab 40 Jahren stiegen zunehmend die dp-ucMGP-Spiegel. Insgesamt hatten die beiden Personengruppen damit den stärksten gewebespezifischen Vitamin-K-Mangel und könnten von einer Vitamin-K2-Supplementation als MK-7 am meisten profitieren, um den extrahepatischen Vitamin-K-Status zu verbessern.

Fazit: Bedeutung von Vitamin K

Vitamin K hat viele Aufgaben, sodass eine ausreichende Versorgung wichtig ist für gesunde Knochen, Blutgefäße und wahrscheinlich auch in Zusammenhang mit COVID-19. Im Normalfall ist man mit Vitamin K1 über die Ernährung – zum Beispiel mit grünem Gemüse – ausreichend versorgt. Bei Vitamin K2 sieht es dagegen anders aus: Natto (fermentierte Sojabohnen), worin es vor allem enthalten ist, essen wir in Deutschland kaum. Daher ist die Ergänzung von Vitamin K2 sinnvoll. Allgemeine Dosierungen für gesunde Personen liegen zwischen 20 und 50 Mikrogramm Vitamin K2 pro Tag, sodass man insgesamt auf rund 100 Mikrogramm Vitamin K kommt.

Im Gegensatz zu Vitamin K1 bleibt Vitamin K2 länger im Blut. Das heißt, es ist länger verfügbar und kann auch besser außerhalb der Leber seine Aufgaben erfüllen. Außerdem sollte in Präparaten die trans-Form von Vitamin K2 vorliegen. Anders als die cis-Form kann trans-Vitamin-K2 ideal vom Körper genutzt werden. Die meisten Präparate enthalten zudem Vitamin K2 als MK-7.

Insbesondere bei Erkrankungen der Knochen oder des Gefäßsystems sollte eine Blutuntersuchung durchgeführt werden, um einen Mangel rechtzeitig zu erkennen. Bei einem Mangel ist die Dosierung höher (zum Beispiel täglich 100 bis 300 Mikrogramm). Nach den neusten Untersuchungen zu COVID-19 könnte auch hier die Bestimmung der Vitamin-K-Versorgung und ein Ausgleich des Mangels sinnvoll sein. Daneben sollte bei COVID-19 zudem auf die Versorgung mit allen immunrelevanten Mikronährstoffen geachtet werden. Dazu gehören insbesondere Vitamin A, D und C, Zink sowie Selen. 

Verzeichnis der Studien und Quellen

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Über den Autor

Uwe Gröber

Uwe Gröber ist Leiter der Akademie für Mikronährstoffmedizin in Essen und Autor zahlreicher Publikationen, Fachbücher und Buchbeiträge. Er studierte Pharmazie an der Johann-Wolfgang Goethe Universität in Frankfurt und zählt zu den führenden Mikronährstoffexperten Deutschlands mit seinen Spezialgebieten Pharmakologie, Mikronährstoffmedizin, Wechselwirkungen zwischen Arzneimitteln und Mikronährstoffen, Metabolic Tuning, Ernährungs-, Sport- und Präventivmedizin sowie komplementäre Verfahren in der Diabetologie und Onkologie (z.B. Tumoranämie). Neben seiner medizinisch-wissenschaftlichen Beratungstätigkeit ist er europaweit seit Jahren aktiv in der Aus- und Fortbildung von Ärzten, Apothekern und Ernährungswissenschaftlern tätig, unter anderem als Dozent an der Dresdner International University (DIU). Zudem ist er aktives Mitglied der Arbeitsgemeinschaft Prävention und integrative Onkologie (PRIO) der Deutschen Krebsgesellschaft (DKG).

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