Dołącz do czytelników
Brak wyników

Ciąża i zdrowy rozwój dziecka

1 lipca 2021

NR 3 (Czerwiec 2021)

Cholina jako niezbędny składnik odżywczy w czasie ciąży

0 104

Cholina w diecie kobiety ciężarnej jest niezbędnym składnikiem wpływającym na prawidłowy rozwój płodu, funkcje łożyska i pracę wątroby matki. Jej źródłem w diecie są m.in. jaja, wątróbka, ryby i szpinak. Badania wskazują, że spożycie choliny przez kobiety ciężarne jest niewystarczające, dlatego zalecana jest suplementacja diety tym składnikiem. Cholina chroni płód przed rozwojem wrodzonych wad ośrodkowego układu nerwowego. Może być syntetyzowana endogennie.

Cholina – formy i funkcje

Rezultaty badań prowadzonych na przestrzeni ostatnich lat wskazują na konieczność włączania do diety kobiet będących w ciąży większych ilości choliny. Cholina jest składnikiem niezbędnym w diecie ciężarnych kobiet dla optymalnego rozwoju płodu, prawidłowego funkcjonowania łożyska oraz wątroby matki [1]. 
W 1998 r. cholina została uznana za niezbędny składnik odżywczy przez Institute of Medicine (obecnie National Academy of Medicine) [2]. Jej nazwa pochodzi od greckiego terminu oznaczającego żółć (chole), ponieważ po raz pierwszy została wyizolowana z żółci wołowej w 1862 r. 
Znaczenie żywieniowe choliny zostało uznane dopiero w latach 30. XX w., kiedy wykazano, że jej niedobór powoduje stłuszczenie wątroby u psów i szczurów, które cofnęło się po ponownym wprowadzeniu choliny do diety [3].
Cholina jest prekursorem głównego składnika błon komórkowych, czyli fosfatydylocholiny, a także lipoprotein, betainy oraz soli kwasów żółciowych. Może występować w różnych postaciach, m.in. jako wolna cholina, glicerofosfocholina, fosfocholina, fosfatydylocholina czy też sfingomielina (rys. 1). 
 

POLECAMY

Rys. 1. Formy choliny rozpuszczalne w wodzie i w tłuszczach [3]


Organizm posiada zdolności syntetyzowania endogennego choliny. Ze względu na występowanie w różnych formach pełni szereg różnych funkcji. Fosfatydylocholina jest zaangażowana w powstawanie błon komórkowych, tworzenie neuronów, podziały komórkowe oraz transport lipidów, w szczególności eksport lipidów o bardzo niskiej gęstości (VLDL) z wątroby do krwiobiegu. Niewystarczające spożycie choliny zaburza więc integralność błon komórkowych, powodując ich nieszczelność. Betaina z kolei to utleniona forma choliny. Bierze ona udział w reakcjach metylacji w organizmie. Neuroprzekaźnik acetylocholina bierze udział w tworzeniu układu nerwowego płodu, tworzeniu synaps, rozwoju łożyska, a także odgrywa ważną rolę w regulacji pamięci, nastroju i pracy serca. Kolejna forma choliny – sfingomielina jest składnikiem otoczki mielinowej i ułatwia wydajne przekazywanie sygnałów nerwowych [4].
 

Tabela 1. Zawartość choliny i betainy w wybranych produktach spożywczych [mg/100 g] [6]
Produkt Cholina Betaina
  FC PCho GPC PC SM TC  
Gotowana wątróbka wołowa 62 12 83 250 24 431 5,6
Jajo gotowane 0,7 0,5 0,5 210 14 225,7 0,6
Gotowana pierś z kurczaka 3,2 2,1 1,6 46 8,9 61,8 6,4
Kotlety wieprzowe 1,1 0,6 12 57 7,5 78,2 2,8
Łosoś gotowany 7,8 1,2 41 37 3,4 90,4 1,8
Migdały 9,4 1,9 1,2 40 0 52,5 0,5
Gotowane brokuły 8,5 9,3 1,3 21 0 40,1 0,1
Fasola w puszce 17 0,8 1,3 12 0 31,1 0,1

FC – wolna cholina; PCho – fosfocholina, GPC – glicerofosfocholina, PC – fosfatydylocholina, SM – sfingomielina, TC – suma wszystkich form choliny

Źródła choliny w diecie 

Źródłem choliny w diecie jest zarówno żywność pochodzenia zwierzęcego, jak i roślinnego, przy czym w produktach zwierzęcych jest jej znacznie więcej (tab. 1) [3]. Najwięcej choliny w przeliczeniu na 1 g produktu zawierają: wątróbka wołowa, jaja, wołowina, ryby, wieprzowina oraz drób. W wymienionych produktach cholina występuje głównie w postaci fosfatydylocholiny, czyli formy rozpuszczalnej w tłuszczach. Roślinne źródła choliny to migdały, brokuły (a także inne warzywa kapustne) oraz rośliny strączkowe [5].

Podaż choliny w ciąży

Cholina jest składnikiem niezbędnym dla prawidłowego rozwoju dziecka i z tego powodu znaczne jej ilości są transportowane w czasie ciąży przez łożysko do płodu. Po porodzie podczas laktacji dostarczana jest wraz z mlekiem matki – w gruczołach mlekowych przekształcana jest głównie w fosfocholinę i glicerofosfocholinę [1, 7]. Mimo że składnik ten występuje w wielu produktach żywnościowych, mniej niż 10% przyszłych matek osiąga jej docelowy poziom dziennego spożycia. W diecie europejskich kobiet ciężarnych średnie spożycie wynosi ok. 330 mg na dobę [8]. 
Rekomendowane jest spożycie choliny na poziomie 450 mg dziennie dla kobiet w ciąży oraz 550 mg dziennie podczas laktacji (według National Academy of Medicine). Rysunek 2 przedstawia rzeczywiste spożycie choliny zestawione z jej zapotrzebowaniem u różnych grup. Dla zaspokojenia dziennego zapotrzebowania na cholinę kobieta w ciąży powinna zjeść ok. 2,4 kg szpinaku lub 860 g migdałów lub ponad trzy gotowane jajka. Ze względu na to, że dostarczenie wymaganej ilości choliny z pożywienia jest trudne, a dodatkowo wysoka temperatura redukuje jej ilość w produktach, eksperci zalecają suplementację diety tym składnikiem. Na chwilę obecną żadne z randomizowanych badań klinicznych przeprowadzonych u zdrowych kobiet w ciąży nie wykazało niekorzystnych skutków suplementacji choliną przyjmowaną na poziomie od 550 do 900 mg/dzień [2].
 

Rys. 2. Rzeczywiste spożycie choliny a zapotrzebowanie [9]


Najpopularniejszymi formami choliny w suplementach są chlorek choliny i dwuwinian choliny. Należy zaznaczyć, że wieloskładnikowe suplementy diety dostarczają niewielki procent dziennego zapotrzebowania, ponieważ zawierają niewielką ilość choliny w swoim składzie. Jest to spowodowane faktem, iż niewielki dodatek jej związków do suplementu znacznie zwiększa finalny rozmiar produktu [8]. 

Metabolizm choliny w wątrobie

Metabolizm choliny zachodzi głównie w wątrobie i może przebiegać w różnych kierunkach (rys. 3) [3]. Istnieją dwa szlaki biosyntezy fosfatydylocholiny – szlak Kennedy’ego (rys. 4) oraz szlak metylacji [11]. Cholina może zostać utleniona do betainy w dwuetapowej i nieodwracalnej reakcji katalizowanej przez dehydrogenazę cholinową (CHDH) i dehydrogenazę aldehydu betainy. Betaina uczestniczy w remetylowaniu homocysteiny do metioniny poprzez enzym S-metylotransferazę betainowo-homocysteinową (BHMT). Metionina jest następnie przekształcana w uniwersalny donor grupy metylowej – SAM (S-adenozylometionina), uczestniczący w ponad stu komórkowych reakcjach metylacji, w tym w szlaku fosfatydyloetanoloaminy N-metylotransferazy (PEMT). Wolna cholina może również kierować się w stronę szlaku CDP-cholina, znanego jako szlak Kennedy’ego, w celu wytworzenia fosfatydylocholiny [3]. Szlak Kennedy’ego jest podstawowym procesem syntetyzowania fosfatydylocholiny u ssaków. Na początku tego szlaku wolna cholina jest przekształcana bezpośrednio w fosfocholinę, a następnie w CDP-cholinę (cytykolinę), będącą w stanie przekraczać barierę krew–mózg. W obecności jonów magnezu i manganu CDP-cholina jest ostatecznie przekształcana w fosfatydylocholinę [11]. Do rozwijającego się płodu cholina jest dostarczana przez łożyskowy wychwyt lipoprotein zawierających cholinę, a także przez krew matki zawierającą wolną cholinę. 
W łożysku z kolei zachodzi przekształcanie choliny do fosfatydylocholiny oraz acetylocholiny [1].
 

Rys. 3. Przemiany choliny w wątrobie [2]

 

Rys. 4. Szlak Kennedy’ego [10]

Wpływ na rozwój płodu i na łożysko

Dostarczanie choliny przez matkę jest ważne dla rozwoju mózgu płodu. Ze względu na wspieranie szybkiego podziału komórek oraz proces mielinizacji włókien nerwowych zapotrzebowanie na fosfolipidy pochodzące z choliny u rozwijającego się płodu jest bardzo wysokie [2]. Cholina przyjmowana w okresie prenatalnym chroni płód przed rozwojem wrodzonych wad ośrodkowego układu nerwowego, tj. wad cewy nerwowej (NTD), rozszczepem kręgosłupa, rozszczepem podniebienia oraz bezmózgowia [12]. Okres perinatalny (okołoporodowy), a także pierwsze trzy lata życia dziecka to krytyczne okno rozwoju centralnego układu nerwowego, stąd też ważna jest optymalna podaż choliny [4]. Co ciekawe, cholina może również wpływać na reaktywność stresową potomstwa. Wyższe spożycie choliny przez matkę w trzecim trymestrze ciąży (930 mg w porównaniu z 480 mg choliny na dobę) zwiększało metylację sekwencji promotorowej genu warunkującego uwalnianie kortykotropiny (CRH), przez co zmniejszało jego ekspresję [13]. Kortykotropina jest białkiem regulatorowym osi podwzgórze–przysadka–nadnercza (HPA). Hormon ten pobudza korę nadnerczy do wydzielania kortykosteroidów. Podobnie jak mózg, łożysko wytwarza kortykotropinę, która może przedostać się do krążenia płodu i aktywować oś HPA. Zgodnie z oczekiwaniami badanie wykazało niższe stężenie kortyzolu we krwi pępowinowej u noworodków urodzonych przez matki spożywające 930 mg choliny w porównaniu z 480 mg choliny dziennie [2]. 
Cholina jest istotna również dla kształtowania łożyska, stąd też jej niedobór może prowadzić do przedwczesnego porodu lub poronienia [4]. Badania donoszą, że podaż tego składnika w trakcie ciąży może korzystnie wpływać na angiogenezę naczyń włosowatych łożyska oraz łagodzić zmiany mogące potencjalnie skutkować rozwojem stanu przedrzucawkowego [14]. Suplementacja diety matki choliną nie tylko więc poprawia funkcje poznawcze płodu i jego rozwój neurologiczny, ale także funkcjonowanie łożyska [2].

Synteza endogenna choliny

Cholina, podobnie jak witamina D i kwas dokozaheksaenowy (DHA), może być syntetyzowana w organizmie. Co ciekawe, endogenna produkcja choliny u kobiet ciężarnych jest wzmacniana przez zwiększoną produkcję estrogenów, gdyż ich stężenie w czasie ciąży gwałtownie wzrasta (zwłaszcza w drugiej połowie). Mimo zwiększonej zdolności organizmu kobiety do syntezy choliny dane uzyskane z analizy modeli zwierzęcych sugerują, że zapotrzebowanie płodu i niemowlęcia jest tak duże, że zapasy endogennie wytworzonej przez matkę choliny nie są wystarczające i wyczerpują się [3]. Za syntezę endogenną choliny odpowiada gen PEMT, a reakcja katalizowana przez enzym PEMT stanowi jedyne źródło produkcji choliny de novo w organizmie. Gen PEMT w czasie ciąży jest pobudzany przez zwiększone stężenie estrogenów [2]. Estrogeny indukują gen PEMT, kodujący enzym odpowiadający za katalizowanie reakcji syntezy fosfatydylocholiny w wątrobie. Estrogeny wpływają więc na regulację „w górę” tego genu. Należy wspomnieć, że indukcja szlaku PEMT zwiększa zapotrzebowanie matki na grupy metylowe z różnych źródeł, w tym również z choliny, z tego względu, iż reakcje metabolizmu choliny, kwasu foliowego, witaminy B12, witaminy B6 
i metioniny są ze sobą powiązane. Zaburzenia jednego z tych szlaków będą związane ze zmianami kompensacyjnymi w pozostałych [15].
Dane uzyskane z najnowszych badań nad żywieniem człowieka sugerują, że odpowiednie spożycie choliny (AI) w wysokości 450 mg/dzień może być jednak niewystarczające, aby sprostać wymaganiom dynamicznie rozwijającego się nowego organizmu. Wskazuje na to fakt o 40–60% niższego stężenia metabolitów metylowych pochodzenia choliny, betainy, dimetyloglicyny i sarkozyny w krwiobiegu ciężarnych kobiet przyjmujących 480 mg choliny dziennie, w porównaniu z kobietami niebędącymi w ciąży, przyjmującymi taką samą ilość choliny [2]. Należy również wspomnieć, że niestety, prawie połowa kobiet ma wariant genu PEMT, który blokuje indukcję estrogenów do zwiększonego wytwarzania własnej choliny. Kobiety z tej grupy w czasie ciąży muszą szczególnie zwrócić uwagę na podaż tego istotnego składnika z dietą oraz jego suplementację [16].
 

Tabela 2. Geny zaangażowane w metabolizm choliny i pełnione przez nie funkcje [17]
Gen Funkcja
CHKA fosforylacja choliny; pierwszy krok w szlaku CDP-cholina
CHDH utlenianie choliny do betainy
BHMT przekształcanie homocysteiny do metioniny przy użyciu betainy jako
donora grupy metylowej
PEMT endogenna synteza choliny; wykorzystanie SAM do potrójnego
metylowania PE w celu wytworzenia PC
FMO3 przekształcanie TMA do TMAO
SLC44A1 transport choliny przez błony komórkowe i mitochondrialne


Geny a cholina  

 Polimorfizmy pojedynczego nukleotydu (SNP) obecne w genach kodujących enzymy wchodzące w reakcje przemian choliny wpływają na metabolizm i syntezę choliny, zwiększając zapotrzebowanie na ten składnik, zwłaszcza w czasie ciąży. Poniżej opisano wybrane geny mające udział w metabolizmie tego składnika.
PEMT: Nie jest do końca poznane, w jaki sposób estrogeny stymulują pracę genu PEMT. Wiadomo jednak, że na powierzchni enzymu kodowanego przez ten gen występują receptory dla estrogenów. Hormony te mogą indukować gen PEMT, powodując zwiększoną produkcję choliny w organizmie. Jak wcześniej wspomniano, u wielu kobiet występuje wariant genu rs12325817, który znacznie obniża wrażliwość genu PEMT na wysokie stężenie estrogenów w organizmie [16]. 
MTHFD1 (dehydrogenaza 5,10-metylenotetrahydrofolianu): Polimorfizmy genu MTHFD1, biorącego udział w przemianach folianów, warunkują zwiększoną podatność na dysfunkcję wątroby i uszkodzenie mięśni, które są pośrednimi wykładnikami niedoboru choliny [1]. 
MTHFR (reduktaza metylenotetrahydrofolianu): Homozygotyczny wariant C677T polimorfizmu genu MTHFR przyczynia się do zwiększonego zużycia choliny jako donora grup metylowych. Obecność tego polimorfizmu wymaga więc zwiększonej podaży choliny w celu uniknięcia niekorzystnych efektów jej niedoboru [1]. 
Polimorfizmy pojedynczych nukleotydów (SNP) w genach metabolizujących cholinę (tab. 2), przy jednoczesnej niedostatecznej podaży z dietą są związane ze wzrostem ryzyka rozwoju patologii mięśni szkieletowych, dysfunkcji wątroby, a także rozwoju wad wrodzonych płodu w czasie ciąży. Nieprawidłowe geno...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • Roczną prenumeratę dwumiesięcznika Food Forum w wersji papierowej lub cyfrowej,
  • Nielimitowany dostęp do pełnego archiwum czasopisma,
  • Możliwość udziału w cyklicznych Konsultacjach Dietetycznych Online,
  • Specjalne dodatki do czasopisma: Food Forum CASEBOOK...
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy