Význam cholinu v nutriční suplementaci u těhotných

Súhrn

Výživa matky během těhotenství a laktace je nejjednodušším preventivním opatřením pro zdárný rozvoj dítěte. Přísun cholinu ve stravě snižuje riziko rozvoje vrozených vývojových vad, zmírňuje dopad nežádoucí expozice plodu alkoholu a zlepšuje vývoj hipokampu a paměťových funkcí. Cholin patří mezi donátory metylových skupin a je významným účastníkem epigenetických mechanizmů. Cholin se nejvíce vyskytuje v mase, mléce a vejcích, a proto je důležité sledovat jejich příjem ve stravě matky. U vegetariánek je vhodné dostatek cholinu suplementovat doplňky stravy.

Klíčová slova:
DNA-metylace – cholin – epigenetika – mateřská strava – vegetariánství

Úvod

Výživa matky je jedním z hlavních exogenních faktorů, které ovlivňují intrauterinní vývoj plodu. Rozpoznání důležitých makronutrientů a mikronutrientů nám umožňuje sledovat důležitost stravy matky pro normální vývoj fetu a dbát na prevenci příjmu daných sloučenin v potravě. Právě výživa ovlivňuje postnatální fenotyp jedince cestou epigenetických mechanizmů [1]. Dostupné informace ukazují na možnost přímého a nepřímého ovlivnění epigenetických pochodů přísunem donorů metylových skupin stravou (schéma 1).

Epigenetika zahrnuje všechny intracelulární pochody, které ovlivňují genetickou expresi jiným způsobem než primární DNA sekvence [2]. Epigenetické modifikace zahrnují metylaci DNA, modifikaci histonových proteinů a přítomnost malých nekódujících RNA částic. Cholin je jedním z nejdůležitějších donorů metylové skupiny ze stravy, který zasahuje do epigenetických změn cestou metabolizmu folátu. DNA-metyltransferázy metylují většinu cytosinů v CpG dinukleotidech obsažených v savčí DNA. CpG dinukleotidy jsou rovnoměrně distribuovány v celém lidském genomu a s vysokou frekvencí se objevují na určitých krátkých úsecích DNA nazývané CpG ostrůvky. Cytosiny v CpG ostrůvcích nejsou za přirozených okolností nemetylovány, avšak CpG dinukleotidy mimo tato místa jsou přibližně v 70–90 % metylovány [3].

DNA metylace stabilizuje buněčnou homeostázu a udržuje normální buněčný cyklus. Metylace DNA genomu je závislá na dodávce metylové skupiny univerzálním donorem metylové skupiny – S-adenosyl-metioninem, který se váže na cytosin za vzniku 5-metylcytosinu. S-adenosyl-metionin patří mezi klíčové metabolity DNA metylace. Společně s folátem, metioninem, cholinem, betaine a metylkobalaminem ovlivňují DNA metylaci cestou metabolizmu folátu (schéma 2) [4]. Největším zdrojem metylových skupin ve stravě jsou metionin a cholin. Zdroj metylové skupiny cholinu je katalyzován enzymem betaine-hydroxymetyl-transferázy za vzniku metioninu a betainu, sloučeniny důležité pro renální glomerulární filtraci.

Nutriční deficit jednoho z těchto nutrientů zapříčiňuje ztrátu DNA-metylace u experimentálních zvířat i u člověka. Endogenní poptávka po metylových donorech je nejvyšší v těhotenství a v období laktace, v němž potřeba cholinu a metioninu roste. V experimentálních modelech zhoršovala snížená nabídka cholinu ve stravě u myších modelů rozvoj hipokampu a paměťových funkcí. Nutriční poradenství se může podílet na správném postnatálním vývoji a prevenci chronických onemocnění v pozdějším věku. Tento nový přístup se postupně vžívá pod názvem nutriční genomika nebo fetální naprogramování [5].

Cholin – esenciální nutriční faktor v graviditě a v laktaci

Cholin je esenciální nutriční faktor, který zasahuje do mnohých biochemických pochodů důležitých pro fetální rozvoj [6]. Cholin je součástí fosfolipidů, které patří mezi základní stavební složky membrán, zasahují do tvorby žluči a surfaktantu [7]. Je prekurzorem betainu, který je potřebnou sloučeninou pro normální renální funkce [8], je hepatoprotektivní. Cholin je základní sloučenina pro vznik neurotransmiteru acetylcholinu uplatňujícího se v nervovém i kardiovaskulárním systému [9]. Cholinový metabolizmus je úzce spjat s metabolizmem vitaminů skupiny B a metioninu.

Těhotné a kojící ženy mají vyšší nutriční potřeby cholinu, protože adekvátní příjem cholinu zajišťuje optimální fetální vývoj, zabraňuje vzniku vrozených vývojových vad a působí protektivně na jaterní a placentární funkce matky. Nedostatek cholinu ve stravě je asociován se zvýšeným rizikem vývojových vad. U pacientek stravujících se potravou s obsahem cholinu nižším než 150 mg/den je až 4krát zvýšené riziko rozštěpu neurální trubice [10] a 1,7krát vyšší riziko vývoje rozštěpu rtu a patra [11]. Prenatální vitaminové přípravky ovšem neobsahují dostatek cholinu, a proto by měla být u žen, které se živí striktně vegetariánskou stravou, zvažována adekvátní substituce cholinu [6].

Dostatek cholinu chrání také před nežádoucím působením exogenních inzultů na fetální vývoj v průběhu těhotenství, jako je například expozice alkoholu [12]. Fetální alkoholový syndrom zahrnuje kromě typické facies, úbytek na váze a nedostatečný vývoj mozku, který se projeví později jako poruchy chování [13]. Dostatek cholinu nesnižuje obsah alkoholu v krvi, ale zmírňuje nežádoucí efekty na myších modelech [14].

Na zvířecích modelech se ukazuje, že dostatečný přísun cholinu ve stravě ovlivňuje neurogenezi fetálního hipokampu a postnatálně determinuje paměťové funkce [15]. Generace myší s vyšší dodávkou cholinu v mateřské dietě se orientovala až 2krát rychleji v bludišti oproti kontrole s nižším dietním přísunem cholinu [16]. Dostatek cholinu v potravě zlepšuje kognitivní a paměťové funkce. Tento účinek byl dokumentován i ve studii na dospělých pacientech [17]. Zatím však tento efekt nebyl potvrzen žádnou studií na těhotných a vlivem na jejich potomky [6]. Jedna malá americká studie ukázala, že suplementace těhotných a kojících žen fosfatidylcholinem 750 mg/den nevykazuje žádné nežádoucí účinky, a proto by tato dávka mohla být jedním ze sledovaných parametrů při dlouhodobějším sledování vlivu cholinu na rozvoj neurobehaviorálních funkcí dětí matek suplementovaných cholinem. Tyto sledované ženy však měly adekvátní obsah fosfatidylcholinu (750 mg/den) v racionální stravě i před začátkem experimentu. Z toho vyplývá, že u žen stravujících se racionální dietou s dostatečným přísunem cholinu, není důvod dávku cholinu zvyšovat, ale u žen s cholin-deficientní stravou (vegetariánky) je nanejvýš vhodné dávku cholinu doplnit [18].

Dietní příjem cholinu je velni významný pro fungování placenty. Vyšší přísun cholinu zlepšuje signalizační dráhy zodpovědné za placentární angiogenezi a může zmírňovat patologické projevy preeklampsie [19]. Zvýšený příjem cholinu ve stravě ovlivňuje metylaci placentárního epigenomu a zlepšuje odezvu na stresové podněty fetu a matky expresí kortikotropního hormonu [20].

Proběhlé studie ukazující na snížený výskyt vrozených vývojových vad, potenciální vliv na prenatální vývoj hipokampu a postnatální zlepšení paměťových funkcí a zmírnění negativních dopadů expozice alkoholu v těhotenství nám potvrzují nutnost perorálního přísunu cholinu. Otázkou zůstává, zda je nutné v těhotenství vždy suplementovat cholin doplňkovými preparáty, nebo stačí jeho přísun racionální stravou [6].

Zdroj cholinu a možnosti suplementace

Lidský organizmus je schopen syntetizovat fosfatidylcholin metylací fosfatidyletanolaminu s využitím metylové skupiny z S-adenosyly-metioninu [21]. Touto jedinou cestou vzniká cholin v jaterním metabolizmu. Zbylé molekuly cholinu jsou dodávány organizmu stravou. Hlavními zdroji cholinu jsou převážně masné a mléčné výrobky. Rostlinná strava je na cholin relativně chudá, přesný obsah cholinu v jednotlivých potravinách lze naleznout na stránkách Ministerstva zemědělství Spojených států [22]. Většina cholinu ze stravy přichází do těla ve formě fosfatidylcholinu, který je hlavní komponentou buněčných membrán. Podle informací z retrospektivní Framighanské studie se může u jednotlivců přísun cholinu v dietě lišit až 3násobně [23]. Doporučená denní dávka cholinu je pro těhotné a kojící ženy 450 mg [24].

Dlouhotrvající diskusi o optimální míře přísunu cholinu ve stravě narušil objev genu PEMT, který kóduje protein katalyzující endogenní syntézu fosfatidylcholinu v játrech. Jaterní enzym fosfatidyletanolamin-N-metyltransferáza je indukována estrogeny. Maximální indukce tohoto enzymu koreluje s vysokými hladinami estrogenů během těhotenství [25]. Ukazuje se, že mladé ženy jsou méně závislé na exogenním příjmu cholinu na rozdíl od starších žen, které mají méně indukovatelný enzym podílející se na tvorbě endogenního cholinu. Jaterní produkce cholinu však nestačí potřebám organizmu těhotné ženy. Fetální tkáně jsou závislé na hladinách cholinu v mateřské krvi. Cholin je aktivně transportován placentou a jeho koncentrace ve fetální krvi je až 14krát vyšší [26]. Poptávka po cholinu pokračuje i po porodu a vyčerpává mateřské jaterní zásoby sekrecí do mléka [27]. Pokles derivátů cholinu (betain, dimetylglycin) je pozorován i u žen, jejichž strava nevykazuje nedostatek cholinu [28]. Tyto ženy pravděpodobně doplňují zásoby cholinu endogenní syntézou v játrech, aby předešly depleci, a chrání plod před nedostatkem adekvátního příjmu cholinu.

Produkce fosfatidylcholinu díky syntéze enzymem PEMT v játrech je důležitá také pro inkorporaci kyseliny dokosahexaenové do fosfatidylcholinu, která má pozitivní vliv na fetální mozkovou tkáň [29]. Efektivita PEMT závisí dále na genových polymorfizmech: asi 56 % žen s nízkým příjmem cholinu ve stravě nemá žádné nežádoucí projevy a u 44 % žen se rozvine jaterní steatóza, která může progredovat až do jaterního selhání [30]. Skupina s jaterním postižením vykazovala neefektivní cholinovou produkci způsobenou genovými polymorfizmy v cholinovém a folátovém metabolizmu [31]. Tyto genové polymorfizmy neumožňují zvýšenou syntézu cholinu působením estrogenů [32] a právě u žen s odchylkou v genových polymorfizmech by měl být zvažován zvýšený příjem cholinu potravou nebo doplňky stravy během těhotenství a laktace.

V potravě je cholin přítomen ve formě fosfatidylcholinu, která je pro organizmus stravitelnější [33]. Fosfatidylcholin je do výrobků přidáván pod názvem lecitin jako emulgátor získávaný převážně ze sójových bobů a vaječných bílků [34]. Cholin se z potravy vstřebává v tenkém střevě, vysoký příjem cholinu (několik gramů) v potravinách umožňuje části cholinu proniknout do tlustého střeva, v němž je mikrobiální flórou konvertován na trimetylamin. Trimetylamin je v tlustém střevě absorbován a dostává se do jater, v nichž je oxidován [35]. Oxidovaný trimetylamin má rybí zápach a může pacientům způsobovat nepříjemné pachové obtíže [36]. Zvýšené hladiny oxidovaného trimetylaminu mohou způsobovat kardiovaskulární onemocnění [37].

Nežádoucí účinky zvýšeného příjmu cholinu se mohou také projevovat zvracením, pocením, gastrointestinálními obtížemi a hypotenzí. Nejvyšší bezpečná dávka cholinu pro dospělé se pohybuje kolem 3,5 g [24]. Podle jedné menší klinické studie se považuje za bezpečnou denní dávku přidání 750 mg cholinu pro těhotné v 2. a 3. trimestru a 3 měsíce během laktace (studie zkoumala suplementaci cholinu ve formě fosfatidylcholinu po 35 týdnů u těhotných a kojících žen) [38].

Závěr

Hodnoty adekvátního příjmu cholinu ve stravě se pohybují mezi 0,5 a 1 gramem. S ohledem na známé hodnoty cholinu v potravinách a racionální stravu je vhodné těhotným a ženám, které kojí, doporučit dietu obsahující maso, mléko a vejce. Jestliže po předchozím poučení těhotné a kojící ženy dále trvají na vegetariánské stravě, je nutná suplementace nejen cholinem, ale i dalšími esenciálními mikronutrienty, jako je vitamin B₁₂ a foláty [39]. Při suplementaci potravinovými doplňky upřednostňujeme preparáty s fosfatidylcholinem před cholinem, který může při zvýšeném příjmu u predisponovaných jedinců, způsobovat, že páchnou rybinou.

Těhotné a kojící ženy by měly potravou dostávat adekvátní přísun cholinu kvůli zvýšené poptávce cholinu procházejícího placentou a sekrecí v mléčné žláze. Dostatek cholinu u matky snižuje riziko vrozených vývojových vad díky jeho funkci donora metylových skupin [40] a zajišťuje ideální rozvoj fetální mozkové tkáně, jaterní tkáně a optimalizuje placentární funkce. Zajištění dostatečné dodávky cholinu je závislé na exogenním příjmu, jaterní neosyntéze a genových polymorfizmech. Prenatální vitaminové doplňky nepokrývají dostatečně doporučený příjem cholinu, a proto je vhodné u těhotných, které se stravují vegetariánskou dietou, zvažovat jeho suplementaci [5].

Doručeno do redakce 2. 4. 2015

Přijato po recenzi 24. 4. 2015

MUDr. Adéla Faridová

adela.faridova@upmd.eu

Ústav pro péči o matku a dítě,

Praha

www.upmd.cz