Verursacht Vitamin-K-Mangel einen Testosteron-Mangel?

Die Wissenschaft um Vitamin K wird für mich immer spannender — es zeigen sich viele interessante Facetten.

Hier mal ein paar grundsätzliche Key-Facts:

• Vitamin K ist essentiell für die Blutgerinnung und den Knochen-Stoffwechsel.
• Es gibt zwei Arten von Vitamin K: K1 (Phyllochinon) und K2 (Menachinon)
• Es gibt zwei Arten von Vitamin K2: „MK4“ (von Tieren produziert) und „MK7“ (von Bakterien produziert)

Einschub: Was unterscheidet Vitamin K1 von Vitamin K2 (MK4 bzw. MK7)? 

Im Grunde geht es um die Anzahl der Doppelbindungen und die Länge der Seitenkette, die bei MK7 besonders lang daherkommt.

• Vitamin K wirkt im Körper deshalb, weil es Vitamin-K-abhängige Enzyme bzw. Proteine aktiviert — ohne Vitamin K funktionieren diese Proteine nicht.
• Es zeigt sich, dass sich Vitamin K nicht nur in der Leber und im Knochen (klassische Rolle!) findet, sondern auch im Gehirn und in den Gonaden (den Keimdrüsen — Was macht Vitamin K da?).
• Vitamin K2 MK4 kann nicht nur Vitamin-K-abhängige Proteine aktivieren: Es hemmt die Entwicklung von Knochen-abbauenden Osteoklasten, kann sie und Tumor-assoziierte Zellen sogar in die Apoptose (Zelltod) treiben. Es hemmt darüber hinaus die Apoptose von Knochen-aufbauenden Osteoblasten und Gehirnzellen, die unter oxidativem Stress leiden. K2 MK4 moduliert die Genexpression, indem es als Ligand des Pregnan-X-Rezeptors fungiert.

(Du willst mehr zu Vitamin K wissen? Wir haben bereits alles dazu in einem anderen Artikel aufbereitet.)

Was macht Vitamin K2 MK4 in den Hoden?

Wie bereits angesprochen, zeigt sich, dass Vitamin K, vor allem das K2 MK4, nicht nur in der Leber und im Knochen zu finden ist. Tatsächlich findet man dieses Vitamin zum Beispiel auch in den Hoden. Die Frage ist allerdings: Was macht es da? Denn bekannt ist, dass im Hoden kaum Vitamin-K-abhängige Proteine zu finden sind.

Genau das haben sich Wissenschaftler damals gefragt und mal geguckt, welche Funktion K2 MK4 dort haben könnte. Dafür haben sie sich angeschaut, welche Enzyme im Hoden von einem Vitamin-K-Mangel oder einer Vitamin-K-Extragabe beeinflusst werden.

Gut zu wissen! 

Grundsätzlich nehmen wir mit der Nahrung hauptsächlich Vitamin K1 auf, nämlich über grüne Pflanzen. Vitamin K1 wird im Körper (via UBIAD1) dann zu MK4 umgebaut. Heute wird spekuliert, dass K1, ähnlich wie Vitamin D, lediglich eine Art „Prohormon“ ist, aus dem die tatsächlich wirksame Variante K2 MK4 entsteht. Daher: Alleine durch die Zufuhr oder die Nicht-Zufuhr von K1, kann ein Mangel oder eine gute Versorgung mit K2 MK4 produziert werden.

Vitamin-K-Mangel macht Testosteron-Mangel

Mehr oder weniger erstaunlich waren die Ergebnisse: Vitamin K scheint Einfluss auf mehrere Enzyme der Steroid-Synthese zu haben. Besonders ausgeprägt war der Zusammenhang zwischen Vitamin K und einem Enzym namens Cyp11a, besser bekannt als P450scc — oder: Cholesterin-Monooxygenase.

Dieses Enzym katalysiert den ersten Schritt der Steroid-Synthese — nämlich die Umwandlung von Cholesterin in Pregnenolon. Und das hat, zumindest bei unseren Ratten-Freunden, sehr starke Auswirkungen auf den Testosteron-Haushalt:

• Das linke Diagramm zeigt die Plasma-Testosteronwerte, das rechte Diagramm den Testosteron-Gehalt im Hoden selbst.
• Der weiße Balken steht für die Vitamin-K-Defizienz, der schwarze Balken für die Extra-MK4-Gabe und der Balken dazwischen meint die Kontroll-Gruppe.

Zur Verdeutlichung: Die glücklichen Ratten der Vitamin-K2-Extra-Gruppe hatten — im Vergleich zur Mangel-Gruppe — fast dreimal so viel Testosteron im Blut. Selbst die Kontroll-Gruppe zeigte deutlich höhere Testosteron-Werte.

Diese Ergebnisse wurden Jahre später (2011) reproduziert. Dabei wurde auch teilweise aufgeklärt, warum K2 MK4 so wirkt: Es macht ein Stoff namens cAMP aktiv — dieses wiederum lässt einen wichtigen Botenstoff, PKA (Proteinkinase A), entstehen, der die Steroid-Synthese antreibt. K2 MK4 aktiviert PKA nicht nur im Hoden, sondern auch in anderen Zellen, z. B. in Osteoblasten.

Hat das Implikationen für uns?

Fakt ist: K2 MK4 könnte solche Enzyme auch bei uns regulieren — ganz einfach deshalb, weil es diese Enzyme auch bei uns im Hoden gibt.

Heißt das, wir sollen jetzt alle K2-Hochdosen inhalieren? Nein, natürlich nicht. Es reicht aus, auf eine ausreichende Vitamin-K1-Versorgung zu achten. Das ist prinzipiell nicht schwer — Vitamin K1 findet sich vor allem in grünen Pflanzenteilen. Der Punkt ist allerdings, dass die K1-Aufnahme aus Pflanzen sehr schlecht ist, so ca. 10 % beträgt. Selbst wenn wir also einen unserer besten K1-Lieferanten nehmen, den Grünkohl, dann müssen wir davon schon mindestens 100 g pro Tag essen, um auf die geforderten 70 mcg zu kommen.

Zusätzlich sollte man sich fragen, ab wann man von einem Vitamin-K-Mangel oder einer suboptimalen K-Versorgung spricht, denn: Die fürs Überleben essentiellen Proteine, z. B. die Gerinnungsfaktoren im Blut, brauchen lediglich 70 mcg pro Tag, um zu funktionieren. Um alle Vitamin-K-abhängigen Proteine zu aktivieren, braucht es allerdings bis zu 1000 mcg K1 pro Tag! Und das wird man mit der Nahrung dann leider nicht mehr erreichen können.

Drum: Du solltest deine Vitamin-K-Versorgung im Auge behalten und ggf. etwas mit der Dosis spielen. 

Referenzen

Ito, A., Shirakawa, H., Takumi, N., Minegishi, Y., Ohashi, A., Howlader, Z., Ohsaki, Y., Sato, T., Goto, T. and Komai, M. (2011). Menaquinone-4 enhances testosterone production in rats and testis-derived tumor cells. Lipids in Health and Disease, 10(1), p.158.

Shirakawa, H., Ohsaki, Y., Minegishi, Y., Takumi, N., Ohinata, K., Furukawa, Y., Mizutani, T. and Komai, M. (2006). Vitamin K deficiency reduces testosterone production in the testis through down-regulation of the Cyp11a a cholesterol side chain cleavage enzyme in rats. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – General Subjects, 1760(10), pp.1482-1488.