K-vitamiinin saannin ja seerumin osteokalsiinipitoisuuksien yhteydet luun mineraalipitoisuuteen, luun mineraalitiheyteen ja luun lujuuteen suomalaisilla 37-47-vuotiailla naisilla

Johdanto: K-vitamiinia tarvitaan osteokalsiinin (OC) karboksyloitumisreaktiossa. K-vitamiinin saannin merkkiaineena pidetään alikarboksyloituneen osteokalsiinin pitoisuutta (ucOC). Seerumin ucOC- pitoisuus on ollut käänteisessä yhteydessä luun mineraalitiheyteen ja alhainen k-vitamiinin saanti on yhdistetty suurentuneeseen luunmurtumariskiin. Tutkimustulokset ovat kuitenkin ristiriitaisia. Tämän tutkimuksen tarkoitus oli tutkia, onko K-vitamiinin saanti ja seerumin OC-pitoisuudet yhteydessä luun mineraalipitoisuuteen (BMC), mineraalitiheyteen (BMD) ja luun lujuuteen (BSI, CSI, SSI) suomalaisilla keski-ikäisillä naisilla. Hypoteesina oli, että K-vitamiinin saanti olisi käänteisessä yhteydessä seerumin ucOC-pitoisuuteen ja seerumin ucOC-pitoisuus olisi käänteisessä yhteydessä luustoon. Aineisto ja menetelmät: Tutkimuksen aineisto (n= 364) koostuu vuoden 2010 keväällä toteutetusta PHOMI- poikkileikkaustutkimuksesta. Aineistosta rajattiin pois miehet, postmenopausaaliset naiset ja syömishäiriöiset. Tutkimushenkilöiltä otettiin paastoverinäytteet, joista määritettiin mm. kokonaisosteokalsiinin (totOC), alikarboksyloituneen osteokalsiinin (ucOC) ja karboksyloituneen osteokalsiinin (cOC) pitoisuus two-site immonoassay-menetelmällä. Ruoankäyttöä tutkittiin kolmen vuorokauden ruokapäiväkirjoilla ja ruoankäytön frekvenssikyselylomakkeella. Luuntiheys (BMD), luun mineraalipitoisuus (BMC), pinta-ala (totA, cortA) ja luun lujuus (BSI, CSI,SSI) mitattiin tibiasta distaalisesti ja proksimaalisesti perifeerisellä tietokonetomografiakuvauksella (pQCT). Tilastollisessa analyysissä käytettiin korrelaatio-, varianssi- ja kovarianssianalyysiä. Sekoittavina tekijöinä huomioitiin ikä, pituus, paino, seerumin 25-hydroksi-D-vitamiini-pitoisuus, kalsiumin saanti, tupakointi ja liikunta. Tulokset: K-vitamiinin saanti ei ollut yhteydessä seerumin OC-pitoisuuksiin eikä luustoon. Seerumin ucOC-pitoisuus oli käänteisessä yhteydessä BMC:n (r=-0,133, p=0,014), BMD:n (r=-0,164, p=0,002) ja BSI:n (r=-0,147, p=0,006) kanssa distaalisessa tibiassa sekä BMD:n kanssa (r=-0,130, P=0,015) proksimaalisessa tibiassa. Seerumin cOC-pitoisuus oli käänteisessä yhteydessä BMD:n kanssa distaalisessa tibiassa (r=-0,124, p=0,021) ja proksimaalisessa tibiassa (r=-0,132, p=0,014). Seerumin totOC oli käänteisessä yhteydessä BMC:n (r=-0,148, p=0,004), BMD:n (r=-0,175, p=0,001) ja BSI:n (r=-0,171, p=0,002) kanssa distaalisessa tibiassa. Proksimaalisessa tibiassa totOC oli suorassa yhteydessä totA:n (r=0,128, p=0,019) ja käänteisessä yhteydessä BMD:n (0,171, p=0,002) kanssa. Tulokset on vakioitu sekoittavilla tekijöillä. Johtopäätös: ucOC-pitoisuus oli käänteisessä yhteydessä tiettyihin luustomuuttujiin, mikä vastaa aikaisempia tutkimustuloksia. Erot K-vitamiinin hyväksikäytettävyydessä ja tutkimushenkilöiden runsas kalsiumin ja D-vitamiinin saanti voisivat selittää, miksi K-vitamiinilla ei ollut yhteyttä luustoon.

Introduction: Vitamin K is required in the carboxylation reaction of osteocalcin (OC). Concentration of serum undercarboxylated osteocalcin (ucOC) is regarded as a sensitive marker of vitamin K status. Low serum concentration of ucOC has been inversely associated with bone mineral density (BMD). However, the role of dietary vitamin K in bone health remains unclear. The aim of the study was to investigate the associations among vitamin K intake, serum OC concentrations and tibial BMD, bone mineral content (BMC) and bone strength indices (BSI, CSI, SSI) in Finnish middle-aged women. Methods: A sample of 364 37- to 47-year-old premenopausal females who participated in the PHOMI Study was included in the analyses. Fasting blood samples were collected, as well as habitual dietary intake by 3-day food records and food frequency questionnaires. Serum total osteocalcin (totOC), carboxylated osteocalcin (cOC) and ucOC were assessed by two-site immunoassay. Bone traits from distal and proximal sites of tibia were measured with peripheral quantitative computed tomography (pQCT). The data was analysed by analysis of variance and covariance as well as correlation analysis and partial correlation analysis adjusted for height, weight, physical activity, dietary calcium intake, smoking and serum 25-hydroxy vitamin D concentrations. Results: Dietary vitamin K was not associated with bone traits nor serum OC concentrations (p>0.05). Serum ucOC correlated negatively with BMC (r=-0.133, p=0.014), BMD (r=-0.164, p=0.002) and BSI (r=-0.147, p=0.006) in distal tibia and with BMD (r=-0.130, P=0.015) in proximal tibia. Serum cOC correlated negatively with BMD in distal tibia (r=-0,124, p=0,021) and in proximal tibia (r=-0,132, p=0,014). Serum totOC correlated negatively with BMC (r=-0,148, p=0,004) in distal tibia and with BMD (r=-0,175, p=0,001) and BSI (r=-0,171, p=0,002) in proximal tibia. Conclusion: There were no associations between vitamin K intake and bone health in the adjusted model in the current study but serum OC concentrations correlated negatively with some bone traits. Differences in bioavailability of vitamin K and high intake of calcium and vitamin D in the study sample could explain why associations were not found between dietary vitamin K and bone traits. Moreover, the association between vitamin K and bone traits may be different in pre- and postmenopausal women.