La vitamina K fue descubierta a principios del decenio de 1930, cuando se observó un síndrome hemorrágico en pollos alimentados con una dieta sin lípidos. El cuadro podía curarse adicionando alfalfa a la dieta o mediante la administración de un extracto lipídico de verduras. En 1939, un conjunto de investigaciones condujeron a establecer que la forma de la vitamina en la alfalfa, ahora llamada vitamina K o filoquinona, era 2-metil-3 fitil-1,4-naftoquinona. Posteriormente, se caracterizaron diversas formas de origen bacteriano, una serie de multiprenil menaquinonas con una cadena lateral insaturada, en principio denominadas vitamina K2. En un primer momento se pensó que el cuadro hemorrágico producido por la dieta carente de vitamina K se debía tan solo a un descenso de la concentración plasmática de protrombina (factor II), pero más tarde se demostró que el estado de deficiencia de esta vitamina causaba también alteraciones de la síntesis de los factores VII, IX y X de la coagulación. La primera parte de la historia de la investigación de la vitamina K ha sido adecuadamente revisada. Los avances más importantes en el conocimiento de los acontecimientos bioquímicos que intervienen en la producción de la proteína plásmatica protrombina por el hígado y en la regulación de los procesos metabólicos que participan en ella se han producido durante los últimos 20 años. A principios de la década de 1940 se identificaron las 4 hidroxi-cumarinas como anticoagulantes indirectos cuya acción dependía de un antagonismo con la acción de la vitamina K. Por tanto, a partir de entonces fué posible regular la producción de protrombina con objeto de conocer cómo se efectuaba su síntesis. Sin embargo, la falta de un conocimiento global sobre los fundamentos de la biosíntesis proteica impidió plantear enfoques experimentales serios que permitieran estudiar los mecanismos celulares y moleculares involucrados, lo cual sólo se logró a mediados de los años sesenta. A principios de la década de 1970 se demostró que la vitamina es un cosustrato para una enzima hepática que interviene en la conversión de precursores inactivos de las proteínas dependientes de la vitamina K a formas plasmáticas biológicamente activas.

     Los compuestos naturales que poseen actividad de vitamina K son 2-metil-1,4-naftoquinonas que contienen un grupo hidrófobo en la posición 3. La filoquinona, es decir, la vitamina K aislada en las plantas verdes, tiene un grupo fitil, mientras que las formas sintetizadas por las bacterias (menaquinonas) tienen un grupo multiprenil insaturado en esta posición. Aunque son muchas las menaquinonas de origen bacteriano, las más frecuentes son las que tienen grupos 6-10 isoprenoides en la cadena lateral (MK-6 a MK-10). El producto sintético menadiona (2-metil-1,4-naftoquinona) suele utilizarse como aporte de vitamina en los piensos para animales y se sabe que es alquilada a MK-4 en el hígado de los mamíferos. Existen algunas determinaciones de la concentración de la vitamina K en el hígado humano, y los valores publicados corresponden a 4-40 nmol de filoquinona/g de tejido hepático. En el hígado existen también varias menaquinonas, en concentraciones que parecen ser aproximadamente 10 veces superiores a las de filoquinona.

     La absorción de la filoquinona en el intestino depende del sistema linfático, y los procesos que determinan una alteración general de la absorción de los lípidos también influyen de manera adversa en la absorción de la vitamina K. Esta vitamina se concentra rápidamente en el hígado, pero, al contrario de lo que ocurre con las demás vitaminas liposolubles, sufre en este órgano un recambio muy rápido. La excreción de filoquinona tiene lugar sobre todo por las heces, a través de la bilis, aunque también se excretan cantidades significativas por la orina. Es muy escasa la cantidad de filoquinona de la dieta que se excreta sin metabolizar y sus principales metabolitos parecen corresponder a distintos grados de oxidación progresiva de la cadena lateral en la posición 3, seguida de conjugación a glucurónido. El papel metabólico que desempeña la vitamina como sustrato para la gamma-glutamil-carboxilasa de los microsomas hepáticos da lugar a la producción del 2,3-epóxido de la vitamina, metabolito que parece estar sujeto a la misma oxidación que el compuesto original. El intestino humano también contiene grandes cantidades de menaquinonas producidas por las bacterias, cuyo potencial significado nutricional aún no está aclarado. La amplitud de la absorción de estas menaquinonas en el intestino delgado no se ha establecido con precisión, aunque se ha demostrado que el hígado contiene una importante cantidad de ellas. Tampoco se conoce cuál es el recambio de las menaquinonas hepáticas en relación con el de la filoquinona, ni se ha determinado si las enzimas hepáticas dependientes de la vitamina K utilizan una de sus formas con preferencia sobre las demás. El principal homólogo en el plasma es la filoquinona, y las menaquinonas no pueden detectarse en él a menos que exista hiperlipidemia. Los escasos datos existentes sugieren que la vía de degradación metabólica de las menaquinonas es similar a la de la filoquinona.

     La vitamina K funciona en el hígado como un cofactor esencial para la carboxilasa. Esta enzima convierte los residuos específicos del ácido glutámico de proteínas precursoras a un amino ácido nuevo, el ácido gammacarboxiglutámico (Gla). Las proteínas participantes incluyen a la protrombina que es un factor de la coagulación dependiente de la vitamina (factor II) y los factores VII, IX y X. La presencia de otras proteínas-Gla en los tejidos conducen a la especulación de que la vitamina K puede tener otras funciones además de la coagulación. En ausencia de vitamina K, se sintetizan factores de la coagulación no funcionales, lo que resulta en hemorragia. Fármacos anticoagulantes del grupo cumarínico como la warfarina y el dicumarol actúan para evitar la coagulación mediante la acción antagonista de la vitamina K. Esta es la razón por la cual los alimentos ricos en vitamina K como el brócoli, el repollo y la col a menudo, se omiten de la dieta mientras está tomándose algunos de estos fármacos.

     Los Requerimientos para la vitamina K se establecieron por primera vez con la revisión de 1989. Del nivel recomendado de 1 µg/kg de peso corporal, se asume que la mitad se suministra por la síntesis intestinal y el resto por la dieta.

     La vitamina K se encuentra en grandes cantidades en vegetales verdes, en especial brócoli, repollo, nabo verde y lechuga. Otros vegetales, las frutas, cereales, productos lácteos, huevos y carne contienen pequeñas cantidades. Una dieta mixta promedio provee cerca de 3000 a 500 µg/día de vitamina K. Una cantidad significativa se forma por la flora bacteriana de la parte inferior del intestino humano.

     Las deficiencias de vitamina K, aunque raras, se relacionan con la mala absorción de lípidos o la destrucción de la flora intestinal por tratamiento antimicrobiano continuo. Enfermedades hepáticas que interfieran con la utilización de vitamina K pueden producir una deficiencia grave. Los recién nacidos son susceptibles a la deficiencia de protrombina durante los primeros días de vida como resultado de la mala transferencia placentaria de vitamina K y la incapacidad para establecer la flora intestinal productora de vitamina K. La enfermedad hemorrágica de los recién nacidos se manifiesta con un sangrado en cantidades anormales. En consecuencia, es necesario administrar vitamina K vía intramuscular en el parto, como una medida preventiva. Los prematuros y los lactantes alimentados con leche materna tienen un mayor riesgo de enfermedad hemorrágica. La leche materna contiene menores niveles de vitamina K que la leche de vaca, y debido a que es estéril, su consumo fomenta el desarrollo tardío de la flora intestinal. El uso de anticoagulantes del tipo de la cumarina (ej., el di3 cumarol) afecta los factores de la coagulación dependientes de vitamina K, y la hemorragia excesiva disminuye mediante la administración de la vitamina. A menudo se administra vitamina K antes de una cirugía para evitar hemorragia anormal. El uso excesivo de ácido acetil salicílico puede evitar la coagulación sanguínea normal mediante la interferencia con la agregación plaquetaria y la disminución de los niveles de factores dependientes de vitamina K.

Toxicidad:

     Las dosis excesivas de vitamina K sintética (menadiona) han producido anemia hemolítica en la rata kernícterus en el lactante. Las formas hidrosolubles de la vitamina K tienen un margen más amplio de seguridad.