Витамин В4 (Холин)

Витамин B4 (холин) – важнейшее органическое вещество, которое регулирует важные функции организма. Водорастворимое соединение необходимо для передачи межклеточных сигналов, выведения жира из печени. Поддерживает сердечно-сосудистую систему, обеспечивая нормальный липидный обмен. Предшественник ацетилхолина помогает нашему мозгу взаимодействовать с организмом.

В печени вырабатывается не более 10% от суточной потребности В4. Этого количества недостаточно для нормального функционирования организма. Около 90% органического вещества необходимо получать с пищей. Также дефицитные состояния можно предотвратить или устранить с помощью пищевых добавок. Предварительно рекомендуется проконсультироваться с врачом.

Информацию с данной страницы нельзя использовать в целях самолечения и самодиагностики. В случае обострения симптомов заболевания - необходимо обратиться за диагностическими исследованиями, постановкой диагноза и правильного назначения метода лечения к вашему лечащему врачу.

Физико-химические свойства

Холин – это низкомолекулярный, положительно заряженный амин с уникальными химическими и биохимическими свойствами. Он присутствует в природе в качестве компонента ряда биологических молекул. Биохимическая функциональность влияет на его всасывание, распределение, метаболизм и выведение из организма.

B4 выполняет много функций, находясь в центре конвергентных (эволюционных) процессов. Участвует в процессах роста, функционирования и восстановления клеток, а также способствует метаболизму и мобилизации других микро- и макроэлементов, включая кофакторы витаминов, аминокислоты и липиды.

Потребление B4 оказывает глубокое влияние на доступность питательных веществ. Когда свободный холин необходим ткани или органу, он биосинтезируется, извлекается из кровотока или из местного эндогенного источника в организме. Естественный биосинтез недостаточен даже при идеальных условиях.

Эффективность выработки эндогенного холина варьируется в зависимости от:

• возраста;
• половой принадлежности;
• гормонального статуса;
• рациона питания.

Все клетки синтезируют B4 по механизму CDP-холина, известному как путь Кеннеди. Другой вид органического вещества биосинтезируется путем последовательного метилирования фосфатидилэтаноламина, катализируемого ферментом PEMT.

Он содержится главным образом в печени для удовлетворения возникающих там потребностей в синтезе фосфолипидов и для дополнения CDP-холинового пути во время метаболического стресса. Поскольку эффективность этого фермента регулируется эстрогеном, неудивительно, что лица с дефицитом эстрогена: мужчины и женщины в постменопаузе; чаще испытывают дефицит B4 при недостаточном потреблении с пищей.

История открытия

В 1850 году Теодор Гобли, работая в Париже, описал вещество лецитин, которое он назвал в честь греческого «лекитос» (в переводе яичный желток). Адольф Штрекер в 1862 году отметил, что при нагревании лецитина из желчи образуется новое азотистое химическое вещество, которое он назвал холин. Три года спустя Оскар Либрайх обнаружил в мозге новое вещество нейрин.

После периода путаницы было обнаружено, что нейрин и холин являются одной и той же молекулой, и его название было адаптировано. В конечном итоге лецитин был химически охарактеризован как фосфатидилхолин. В 1954 году Юджин Кеннеди описал фосфат-холиновый путь, с помощью которого В4 превращается в фосфатидилхолин. Второй путь, фосфатидилэтаноламин-N-метилтрансферазный, был идентифицирован Джоном Бремером и Дэвидом Гринбергом в 1960 году.

Роль B4 как части нейромедиатора ацетилхолина была установлена Отто Леви и Генри Дейлом. Работая в 1930-х годах в Университете Торонто, Чарльз Бест показал, что витамин предотвращает ожирение печени у собак и крыс. Важность B4 как питательного вещества для здоровья человека была определена в 1990-х годах в результате исследований контролируемого питания на людях. В последнее время понимание роли генетических вариаций в определении потребности людей в холине с пищей становится все более очевидным.

Для чего нам нужен холин?

Органическое вещество является незаменимым материалом, необходимым клеткам для множества биологических процессов. Дефицит является результатом сочетания неоптимальных привычек питания и нарушения ферментативной функции на индивидуальном генетическом уровне. Это усугубляется гормональным статусом человека и наличием частично компенсирующих витаминов группы В.

Недостаток сопровождается следующими изменениями в организме:

• повышается уровень гомоцистеина в плазме, накапливается жир в вакуолях клеток печени (стеатоз) и повреждаются мембраны гепатоцитов;
• мышечные клетки получают повреждения, начинается дисфункция органов.

Дополнительное введение B4 в виде пищевых добавок предотвращает и обращает вспять симптомы дефицита. Помимо приема с пищей, человеческий организм обладает способностью самостоятельно вырабатывать его из фосфатидилэтаноламина с помощью фермента фосфатидилэтаноламин-N-метилтрансферазы. Этот процесс также известен как синтез de novo. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что этот метаболический путь имеет разную степень выраженности у мужчин и женщин.

Присутствие эстрогена нарушает синтез B4 в организме. Синтез de novo помогает обеспечить поступление достаточного количества холина во время беременности. Собственный синтез в организме вносит максимальный вклад в доступность B4. Адекватное потребление витамина во время беременности имеет решающее значение для развития мозга плода и стабилизации уровня материнского гомоцистеина.

Метаболизм витамина В4

Начинается в желудке с расщепления пищевой матрицы кислотами и ферментами. Частично переваренный химус перемещается в тонкую кишку, где энтероциты связывают жиры, включая фосфолипиды, в хиломикроновые липопротеины и выделяют их в лимфу, откуда они впоследствии попадают в кровь. Углеводы и белки расщепляются на их мельчайшие заменители, а именно моносахариды и аминокислоты, которые попадают в кровоток.

Когда свободный В4 достигает верхних отделов тонкой кишки, механизм переноса транспортирует его в кровоток. Внутренние органы и ткани поглощают его до дальнейшего метаболизма кишечной микробиотой. В4 сохраняется в виде свободного основания или, чаще всего, в фосфорилированной форме, такой как фосфохолин.

Когда уровень глюкозы в крови повышен, поджелудочная железа увеличивает выработку пептидного гормона инсулина, который регулирует углеводный и жировой обмен в организме, направляя поглощение глюкозы печенью, мышцами и жировой тканью.

B4 используется в печени главным образом для:

• построения фосфолипидных мембран;
• упаковки липидов и экспорта их в жировую ткань для хранения.

В печени и почках органическое вещество превращается в осмолит бетаин в результате необратимого процесса окисления. В этой форме он регулирует приток и отток воды в клетках. Свободный B4 преодолевает гематоэнцефалический барьер для проникновения в мозг. Концентрация свободного вещества, доступного на концах нейронов в головном мозге, помогает регулировать его превращение в нейромедиатор ацетилхолин.

Синтез В4 значим и в других частях тела, действуя в рамках холинергического механизма. Он присутствует в других клетках, тканях и органах, включая эпителий, эндотелий и мезотелий, мезенхиму и иммунные клетки. Этот путь играет значимую роль в опосредовании клеточного воспаления.

B4, полученный из продуктов питания, важен тем, что он пополняет запасы питательных веществ. Это может ослабить необходимость катаболизма и рециркуляции других молекул, содержащих холин, включая мембранные фосфолипиды, в периоды высокой метаболической активности.

Лецитин, известный в источник В4, связанный с липидами (в виде фосфатидилхолина), содержит сравнительно небольшое количество активной части витамина.

При приеме внутрь лецитин:

• гидролизуется до формы, которая циркулирует в лимфе в виде хиломикронов;
• транспортируется во множество органов и тканей, таких как мозг, почки, печень и селезенка;
• постепенно расщепляется множеством ферментов, в конечном итоге образуя свободную молекулу B4.

Метаболизм питательных веществ кишечными микробами является актуальной областью активных биомедицинских исследований. Кишечные бактериальные популяции и метаболизм сильно различается внутри популяций, но также и у каждого отдельного человека. Известно, что на активность кишечных микробов влияет диета и физиологические факторы стресса.

Биологическое превращение В4 в триметиламин и производные соединения в кишечнике не позволяет питательному веществу выполнять необходимые биохимические функции. Этот путь играет роль в утилизации органического вещества, когда он находится в значительном избытке.

Биологическая роль

B4 способен снижать уровень триглицеридов и холестерина, а также повышать количество хорошего холестерина ЛПВП, снижая риск атеросклероза. Витамин укрепляет мягкие стенки капилляров. Помогает при шуме в ушах и нарушении зрения. Стимулирует выведение токсинов из печени и может предотвратить камни в желчном пузыре.

Функции холина:

• Детоксикация – помогает ферментам печени выводить токсины из крови (тяжелые металлы, алкоголь, лекарства).
• Метаболизм жиров – переносит триглицериды и другие жиры из печени в ткани. При дефиците жир накапливается в гепатоцитах, что приводит к нарушению функций органа.
• Улучшение памяти – лецитин и B4 повышают уровень ацетилхолина в головном мозге. Предотвращает и улучшает состояние при болезни Альцгеймера, а также при других деменциях.

Органическое вещество легко проникает через гематоэнцефалический барьер и превращается в нервах и мозге в ацетилхолин, который передает нервные импульсы, контролирует чувства и поведение. Он оказывает расслабляющее, успокаивающее и улучшающее память действие.

Витамин В4 необходим для строительства клеточных стенок, для производства миелина, медуллярной оболочки нервных клеток. Таким образом, он защищает нервные клетки, головной и костный мозг.

Суточная норма холина для женщин, мужчин и детей

Таблица – Дневная норма В4 в зависимости от возраста

Мужчинам с 14 лет рекомендованная дозировка В4 составляет 340 мг, с 15-18 лет – 400 мг, с 19 лет и старше – 550 мг. Женщины не должны превышать значения в 400-425 мг в день. Повышенная потребность возникает при беременности – до 450 мг и в период лактации – до 550 мг.

Признаки нехватки холина

Конечный эффект дефицита B4 в рационе заключается в снижении экспорта триглицеридов из печени при ЛПОНП (липопротеидах очень низкой плотности), что приводит к избытку отложение жира (стеатозу) в этом органе. Это обусловлено гормональными и генетическими факторами, а также может зависеть от метаболизма кишечных бактерий.

Нарушение липидного обмена также не ограничивается печенью. Недостаток В4 также влияет на целостность клеточной структуры и липидный обмен в других тканях. Мембраны мышечных клеток катаболизируются и активируется клеточное «самоубийство» в отсутствие нужного количества витамина.

Недостаток В4 отмечается у людей, придерживающихся контролируемой диеты. Наблюдается значительное снижение содержания витамина в плазме крови при введении в вену TPN (смеси питательных веществ), в которой мало холина, но достаточно витаминов группы B и метионина.

Длительный недостаток В4 связан с клиническим началом дисфункции печени, на что указывает аномально высокая активность трансаминаз в сыворотке крови. Считается, что этиология дисфункции печени связана с разрывом клеточных мембран, вызванным стеатозом, а также индукцией апоптоза (контролируемой гибели клеток) и компенсаторным неконтролируемым делением клеток в ткани печени. Гепатотоксичность может возникнуть в результате инфильтрации печени жирными кислотами.

Потребность в холине значительно возрастает при:

• недостатке фолиевой кислоты, витамина В12;
• регулярном употреблении алкоголя;
• беременности и лактации;
• заболеваниях поджелудочной железы;
• нарушении переваривания жиров;
• артрите, воспалении кишечника;
• иммунодефицитных состояниях.

Дефицит B4 можно определить по повышенному уровню креатинкиназы в крови. При этом состоянии появляется угревая сыпь, белые или красные шишки, напоминающие прыщи. Волосы и кожа становятся чрезмерно сухими. Развивается куриная слепота и рецидивирующий конъюнктивит. Отмечается дегенерация желтого пятна и воспаление глаз.

Не занимайтесь самолечением и самодиагностикой! Обратитесь к вашему лечащему врачу для точной диагностики заболевания. Только ваш лечащий врач может правильно поставить диагноз и назначить правильный метод лечения.

К каким заболеваниям приводит дефицит холина?

Недостаток В4 ограничивает функции печени, почек и поджелудочной железы, приводит к ухудшению памяти. Может вызвать повреждение мышц. Сопровождается гибелью клеток (апоптозом) периферических лимфоцитов, клеток иммунной системы.

При недостатке витамина B4 развивается:

• ожирение печени;
• дисфункция почек;
• гипертензия;
• атеросклероз;
• бесплодие.

Нарушается метаболизм карнитина, замедляется рост. Возникают проблемы с обучением и памятью. Снижается выработка эритроцитов (красных кровяных телец).

Дефицит приводит к повышенному риску дефектов нервной трубки и нарушений развития головного мозга в процессе внутриутробного развития ребенка. Проведенные исследования установили положительную корреляцию между концентрацией холина у беременных матерей и умственными способностями детей. Беременным женщинам рекомендована диета с достаточным количеством пищи, богатой В4.

Польза холина при различных заболеваниях

Недавние исследования показывают, что доступность витамина В4 имеет значение для опосредования клеточного воспаления, линии защиты от вторжения и инфекции. Уровни типичных клеточных маркеров воспаления в крови (С-реактивного белка, фактора некроза опухоли-α) снижены у лиц с наибольшим содержанием витамина в рационе.

Возможный регуляторный механизм действия при клеточных воспалительных процессах в настоящее время является предметом исследований. Роль витамина B4 в снижении циркулирующего гомоцистеина, вероятно, частично способствует этому эффекту.

Благодаря своему метаболизму гомоцистеина холин способствует выработке S-Аденозилметионина, который:

• влияет на различные клеточные процессы, участвующие в иммунном ответе;
• подавляет выработку нескольких воспалительных «факторов первой реакции»;
• активирует дополнительный путь утилизации клеточного гомоцистеина (цистатионин-β-синтаза с витамином В6 в качестве кофактора);
• способствует выработке антиоксиданта глутатиона и необходимой активности ферментов метилтрансферазы.

Нейронная холинергическая система участвует в предполагаемом противовоспалительном эффекте холина. Ацетилхолин, синтезируемый из свободного B4 и ацетилкоэнзима А, является основным нейромедиатором блуждающего нерва, который проходит по большей части человеческого тела и соединяет центральную нервную систему с дистальными органами и тканями.

Передача сигналов блуждающим нервом включает высвобождение ацетилхолина и поглощение нейромедиатора макрофагами и другими иммунными клетками. Получение нейромедиаторного сообщения ингибирует синтез и высвобождение цитокинов и других провоспалительных агентов. Процесс протекает в дыхательных путях и легких, кишечнике, поджелудочной железе и жировой ткани.

Функциональное нарушение этого механизма способствует патогенезу путем потери контроля над воспалительной реакцией организма. Например, в случае ожирения воспаление связано с преддиабетической резистентностью к инсулину. Обеспечение постоянной доступности ацетилхолина имеет значение для эффективной работы нейронной холинергической системы благодаря наличию функциональных транспортеров и рецепторов, а также достаточному запасу молекулы-предшественника B4.

Симптомы передозировки холина

Высокие дозы триметиламина (метаболита B4) – от 10 до 16 г в день, вызывают неприятный рыбный запах тела. При повышенном потреблении фосфатидилхолина (лецитина) этот эффект, как правило, отсутствует. Передозировка вызывает слюноотделение, рвоту и повышенное потоотделение.

Возможно небольшое снижение артериального давления, что может вызвать головокружение. Люди с болезнью Паркинсона, заболеваниями печени и почек или генетическим нарушениями (триметиламинурия) подвергаются повышенному риску побочных эффектов.

Холин при беременности

Несмотря на обилие эстрогена во время беременности, беременные женщины также подвергаются повышенному риску дефицита B4 из-за нехватки витамина у плода. Доступность витамина напрямую зависит от эффективности активности PEMT и привычек питания матери. Беременная женщина в день должна получать не менее 450 мг В4.

Витамин важен для развития плода – особенно для нервной системы. Он принимает участие в обмене жировых соединений и холестерина. Является незаменимым элементом для правильного развития плода, поддержания плаценты и печени матери в период вынашивания ребенка.

Источники витамина В4

Для выработки холина в достаточном количестве необходимо обеспечить поступление в организм витамина В12, глицина, серина, метионина и фолиевой кислоты. Повысить уровень витамина В4 можно с помощью продуктов питания или витаминных комплексов.

В каких продуктах содержатся данные соединения?

Таблица – Пищевые источники В4

Продукты, богатые B4 при кулинарной обработке теряют часть полезного соединения. Например, при варке количество микроэлемента уменьшается на 18%, при запекании – на 3%.

Меры предосторожности и противопоказания

Выбор препарата, разработанного на основе холина, следует доверять врачу. Специалист назначает лабораторные анализы и на основании полученного результата принимает решение. Среди противопоказаний – индивидуальная непереносимость.

Фармакологические свойства В4 повышаются при совместном приеме с кобаламином и фолиевой кислотой. Повышенная дозировка может стать причиной развития аллергической реакции, кратковременной спутанности сознания и к болям в животе.

Взаимодействие с другими веществами

Холин поддерживает метаболический баланс за счет своего вклада в так называемый клеточный «метильный пул». Он влияет на структуру, организацию, репарацию и транскрипцию генов, а также на выработку и функционирование белков, кодируемых этими генами. Метильные группы [СН3-] – это метки, которые передаются между биологическими макромолекулами.

Исследования влияния пренатальной доступности холина на метилирование ДНК показывают его глубокое значение; изменения в ДНК, которые вызывает размещение метильной группы, передаются по наследству и сохраняются в течение поколений. Как только холин окисляется в организме, он может отдавать свои метильные группы. Метилирование гомоцистеина, клеточного метаболита, который циркулирует в крови всех людей, превращает его в метионин. Эта незаменимая аминокислота необходима для восстановления и построения белков и служит предшественником для других веществ, таких как креатин и S-аденозилметионин (SAM), архетипический биологический донор метила.

Оставшиеся две метильные группы холина высвобождаются на последующих стадиях окисления и направляются на другие метаболические процессы. Дефицит у людей, даже у тех, кто получает достаточное количество метионина, приводит к накоплению неметаболизированного гомоцистеина. Недостаток создает дисбаланс S-аденозилметионина и его непосредственного предшественника. Такие условия нарушают оптимальную активность ферментов, которые способствуют переносу метильной группы из одной макромолекулы в другую.

Увеличение потребления холина, как было показано, уменьшает количество гомоцистеина в плазме крови у здоровых людей и лиц с гомоцистеинемией. Гомоцистеин в настоящее время обсуждается сообществом биомедицинских исследований как биомаркер, побочный продукт, фактор риска или активный агент клеточных биохимических изменений. Его предполагаемая связь с многочисленными состояниями здоровья объясняется цитотоксическими и сосудистыми эффектами. Механизм действия, по-видимому, связано с окислительным потенциалом и реакционной способностью его тиоловой группы.

В исследованиях на клеточных культурах было показано, что:

• неослабевающий гомоцистеин оказывает окислительное действие, генерируя активные формы кислорода (АФК);
• запускаются цепные реакции разложения в клетках и тканях (например, эндотелии сосудов) и подавляются врожденные защитные механизмы, предоставляемые антиоксидантными ферментами и оксидом азота;
• вступая в реакцию с тиоловыми группами боковых цепей аминокислот, гомоцистеин оказывает влияние на структуру, функцию белков и ферментов.

Считается, что эти механизмы в совокупности способствуют фиброзу печени, закупорке сердечно-сосудистой системы и возрастному снижению когнитивных способностей. Дисфункциональный метаболизм гомоцистеина также связан с негативными исходами беременности, такими как низкий вес при рождении, преэклампсия, отслойка плаценты и прерывание беременности. Органическое вещество снижает уровень гомоцистеина в плазме крови.

Витамины группы В изменяют динамику реакций, требующих свободного холина. При дефиците фолиевой кислоты в рационе количество В4 в печени снижается. Аналогичным образом, при недостатке органического вещества в рационе обнаруживается дефицит B9 в печени.

В2 (рибофлавин) является ключевым компонентом кофактора FAD для MTHFR, фермента, катализирующего первые этапы биосинтеза серосодержащих аминокислот, в том числе метионина через гомоцистеин. В12 (кобаламин) является кофактором метионинсинтазы, фермента, который непосредственно катализирует фактическое превращение. Витамин В6 участвует в ферментативной реакции, обеспечивающей дополнительный путь удаления избытка гомоцистеина.

Потребность в B4 с пищей, по-видимому, выше у лиц с определенными вариациями генов, участвующих в метаболизме витаминов группы В и одноуглеродном переносе, особенно гена, кодирующего фермент MTHFR. Было замечено, что препараты, нарушающие метаболический баланс холина и витаминов группы B в организме, как правило, повышают уровень гомоцистеина. Взаимосвязь между холином и витаминами группы В очень важна и должна учитываться при оценке достаточности питательных веществ в организме.

Выводы

Значимость витамина В4 неоспорима в укреплении здоровья человека. Холин покрывает потребность клеток в структуре мембран и контроле метаболизма. Его присутствие является неотъемлемой частью поддержания баланса ключевых биохимических веществ, необходимых для роста, функционирования и восстановления клеток.

Холин принимает участие в метаболизме других ключевых микро- и макроэлементов, включая кофакторы витаминов, аминокислоты и липиды. Участие B4 в реакциях переноса одного углерода лежит в основе его клеточной регуляторной эпигенетической функции. Также он останавливает окислительные процессы и другие нежелательные биохимические взаимодействия. В противном случае они бы поставили под угрозу когнитивные функции, пренатальные процессы и сердечно-сосудистую систему.

Известно, что потребление холина с пищей влияет на доступность этого питательного вещества к тканям и органам. Дополнительное потребление витамина В4 абсолютно необходимо, так как организм не вырабатывает его в достаточном количестве. Хлорид и битартрат холина являются растворимыми, стабильными, биодоступными формами которые включены в пищевые продукты, напитки и добавки.

Информация в статье не предназначена для постановки диагноза, лечения или медицинской консультации. Она носит исключительно информационный характер. Обязательно консультируйтесь с врачом по любым медицинским вопросам, методам диагностики и доступным вариантам лечении

Лицензия выдана Министерством здравоохранения республики Татарстан - #ЛО-16-02-002822-19 от 11 октября 2019 года на осуществлении "Фармацевтической деятельности". Выдана ООО "Бережная Аптека" - Регистрационный номер юридического лица - 1101840007411.

Литература:

1. Быкова А.Ю., Быков Ю.В., Беккер Р.А. О БИОЛОГИЧЕСКОЙ РОЛИ ХОЛИНА В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА И ВЫСШИХ ЖИВОТНЫХ // Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture, 2021. https://cyberleninka.ru/article/n/o-biologicheskoy-roli-holina-v-organizme-cheloveka-i-vysshih-zhivotnyh-obzor-literatury
2. Сгибнева А.И., Бережная И.В., Захарова И.Н. ДЕФИЦИТ ХОЛИНА В ОРГАНИЗМЕ, КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ И ОТДАЛЕННЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ // Педиатрия. Приложение к журналу Consilium Medicum, 2022. https://cyberleninka.ru/article/n/defitsit-holina-v-organizme-klinicheskie-proyavleniya-i-otdalennye-posledstviya
3. Маталыгина О.А. Питание - кишечная микробиота - сердечно-сосудистые заболевания. Новое измерение // Медицина: теория и практика, 2019. https://cyberleninka.ru/article/n/pitanie-kishechnaya-mikrobiota-serdechno-sosudistye-zabolevaniya-novoe-izmerenie
4. Гаврилова С.И., Колыхалов И.В. Пролонгированные эффекты холина альфосцерата у пациентов с синдромом мягкого когнитивного снижения амнестического типа // Тихоокеанский медицинский журнал, 2019. https://cyberleninka.ru/article/n/prolongirovannye-effekty-holina-alfostserata-u-patsientov-s-sindromom-myagkogo-kognitivnogo-snizheniya-amnesticheskogo-tipa
5. Гаврилова С.И., Колыхалов И.В. Пролонгированные эффекты холина альфосцерата у пациентов с синдромом мягкого когнитивного снижения амнестического типа // Тихоокеанский медицинский журнал, 2019. https://cyberleninka.ru/article/n/prolongirovannye-effekty-holina-alfostserata-u-patsientov-s-sindromom-myagkogo-kognitivnogo-snizheniya-amnesticheskogo-tipa