140 6. Substancje o działaniu zbliżonym do witamin
HOCH2CH2N^
ch3
H
l-CHJ
HjO
(-CHJ
ch3
0H‘
HOCHjCH2Ń-CH3
'ch3
A zatem produktem pośrednim jest N,N-dimetyloetanoloamina, a da* grup metylowych [—CH3] — np. metionina. ^
W przeciwieństwie do innych witamin grupy B cholina nie jest 8y0 tetyzowana przez mikroflorę przewodu pokarmowego gospodarza. W organ mie zwierzęcym cholina spełnia bardzo ważne funkcje, a mianowicie: J pierwsze jest czynnikiem lipotropowym, po drugie - substratem do *y. twarzania acetylocholiny, po trzecie - dawcą grup metylowych.
Po ustaleniu lipotropowego działania choliny badania przyczyn otłusz. czenia wątroby, w przypadku jej niedoboru w organizmie, nabrały rozmachu. Okazało się, że deficyt choliny u większości zwierząt prowadzi do naruszenia przemiany tłuszczowej, co znajduje wyraz w odkładaniu w wątrobie dużych ilości triacylogliceroli, przy jednoczesnym zmniejszeniu zawartości fosfolipidów w surowicy krwi. Przy niedoborze choliny następuje też wyraźne zwiększenie (nawet o 65%) masy nerek wskutek ich otłuszczenia i proliferacji komórek, czemu towarzyszy hemoragia i degeneracja tego organu.
Cholina jest prekursorem acetylocholiny — ważnego mediatora (przekaźnika) impulsów nerwowych w synapsach. Synteza acetylocholiny z choliny katalizowana jest przez enzym - acetylotransferazę cholinową i zachodzi w cytoplazmie zakończenia nerwowego według następującego schematu:
acetylotransferaza
choinowa . . . .... , /■% *
choina +acetylo-CoA ---► acetylocholina + CoA
Rola choliny jako prekursora acetylocholiny wzbudza wielkie zainteresowanie badaczy i lekarzy, albowiem egzogenna cholina może być z powodzeniem stosowana w leczeniu niektórych zaburzeń w układzie nerwowym. W szczególności można uznać, że farmakologiczne działanie dużych dawek choliny, lub lecytyny polega na zwiększaniu zawartości choliny w tkance mózgowej ponad poziom przyjęty za normę, a to z kolei sprzyja syntezie acetylocholiny w zakończeniach nerwowych Lista zastosowań choliny w praktyce klinicznej jest dość obszerna. Dla przykładu można wymienić terapię cholinową (lub lecytynową) w dyskinezie, np. woreczka żółciowego, w chorobach Huntingtona (pląsawicy) i Alzheimera, w ataksji (niezborności ruchów) i stanach maniakalnych. Nie można jednak pominąć faktu, że cholina w dużych dawkach wywołuje pewne niekorzystne efekty uboczne, spowodowa-„e jej rozpadem pod wpływem mikroflory przewodu pokarmowego do trimety-loaminy mającej przykry zapach, charakterystyczny dla ryb. Z tego to względu lepiej stosować lecytynę, która takiemu rozkładowi nie ulega. W takim przypadku nie można nie brać pod uwagę, że niemal wszystkie preparaty lecytyny _ najczęściej uzyskiwane poprzez ekstrakcję z produktów sojowych — zawierają ok. 50% tłuszczów i mają dużą wartość kaloryczną. Niekorzystne uboczne objawy, pojawiające się po spożyciu dużych dawek choliny lub lecytyny, najprawdopodobniej są skutkiem zanieczyszczeń preparatów wyodrębnianych z naturalnych źródeł. Udoskonalenie metod izolowania i oczyszczania preparatów lecytyny może wyeliminować te niepożądane uboczne oddziaływania.
Inna ważna funkcja biologiczna choliny polega na tym, że jest ona źródłem jabilnych grup metylowych i służy jako dawca tych grup w biosyntezie różnych metylowanych związków. Utlenianie choliny do betainy zachodzi głównie w wątrobie i nerkach, a wytworzona z choliny betaina jest ważnym źródłem grup metylowych w różnych procesach transmetylaq'i. Schemat tej reakcji jest następujący:
(CH3)3rtC H2CH2OH-► (CH3)3ŃCH2CHO-► (CH3)3ŃCH2COOH
cholina aldehyd betainowy betaina
Betaina jest dawcą grup metylowych niezbędnych do przekształcenia homocysteiny w metioninę i dimetyloglicynę. Dzięki tego rodzaju reakqom transmetylacji cholina może być syntetyzowana de novo z etanoloaminy. Jak wiadomo, najbardziej aktywnym dostarczycielem grup metylowych jest S-adenozylometionina (SAM), a zatem cholina nie jest niezbędna, o ile organizm jest dostatecznie zaopatrzony w metioninę lub homocysteinę, betainę i niektóre etanoloaminy.
Wytwarzanie fosfatydylocholiny, czyli lecytyny, z choliny jest jej kolejną ważną funkcją biologiczną. Biosynteza lecytyny, będącej składnikiem wielu tłuszczów i większości membran komórkowych, może przebiegać dwiema różnymi drogami. Główny szlak, charakterystyczny dla mitochondriów, biegnie zgodnie z następującymi reakcjami:
cholina + ATP -► fosfocholina + ADP
Irifosforan cytydyny + fosfocholina —► difosforan cytydylocholiny + PPi
difosforan cytydylocholiny + 1,2-diacyloglicerol -►
fosfatydylocholina + monofosforan cytydyny (lecytyna)
Znaczenie biologiczne choliny polega więc na tym, że jest ona substratem do tworzenia niezmiernie ważnych dla organizmu związków, takich jak acetylocholina, fosfatydylocholina, sfingomielina oraz betaina.