Studie: Cholin-Supplementierung bei Kindern mit Störungen des fetalen Alkoholspektrums

Wozniak JR, Fuglestad AJ, Eckerle JK, et al. Cholin-Supplementierung bei Kindern mit fetalen Alkoholspektrumstörungen: eine randomisierte, doppelblinde, placebokontrollierte Studie. Bin J Clin Nutr. 2015; 102(5):1113-1125.

Um zu bestimmen, ob eine postnatale Cholin-Supplementierung das Potenzial hat, die neurokognitive Funktion zu verbessern, insbesondere das Hippocampus-abhängige Gedächtnis bei Kindern mit FASDs

Doppelblinde, randomisierte, Placebo-kontrollierte Pilotstudie

Diese Studie umfasste 60 Kinder mit fetalen Alkoholsyndromstörungen (FASDs), die zum Zeitpunkt der Aufnahme 2,5 bis 5 Jahre alt waren. Zu den Ausschlusskriterien gehörten eine andere Entwicklungsstörung, eine neurologische Störung, eine traumatische Hirnverletzung oder andere Erkrankungen, die das Gehirn betreffen. Psychiatrische Komorbiditäten, die bei FASD üblich sind, wie ADHS oder Lernstörungen, wurden nicht ausgeschlossen. 83 % der Teilnehmer hatten eine bestätigte vorgeburtliche Alkoholexposition, die durch einen Selbstbericht der leiblichen Mutter oder Sozialdienstunterlagen festgestellt wurde. Die anderen Teilnehmer mit unbestätigter Alkoholexposition hatten dysmorphe Gesichter und kognitive Defizite, die auf eine vorgeburtliche Alkoholexposition hindeuteten.

Modifizierte Kriterien des Institute of Medicine (IOM) wurden auf die in der Klinik gesammelten Daten zu Wachstum, Gesichtsdysmorphologie und Alkoholexposition angewendet. Von den Teilnehmern erfüllten 17 % die Kriterien für ein fetales Alkoholsyndrom (FAS), 40 % erfüllten die Kriterien für ein partielles FAS (pFAS) und 40 % erfüllten die Kriterien für eine alkoholbedingte neurologische Entwicklungsstörung.

Die Kriterien des Zentralnervensystems (CNS) des Centers for Disease Control and Prevention für FASD wurden angewendet, um die kognitive Funktion zu beurteilen. 32 % der Teilnehmer erfüllten die Kriterien für die FASD-Diagnose auf der Grundlage einer mangelhaften Gehirnentwicklung, 25 % hatten eine globale kognitive Beeinträchtigung und 95 % hatten Defizite in 3 oder mehr Bereichen (d. h. intellektuell, sprachlich, motorisch, visuell-perzeptiv, adaptives Funktionieren, Verhalten).

Die Teilnehmer erhielten 9 Monate lang täglich 500 mg Cholin (1,25 g Cholinbitartrat) oder ein Placebo. Der Inhalt wurde in Folienpackungen geliefert, die eine Getränkemischung in Pulverform mit Fruchtgeschmack enthielten.

Die Mullen-Skalen des frühen Lernens wurden verwendet, um die globale kognitive Funktion zu bewerten. Dieser Test bewertet visuelle Wahrnehmung, Feinmotorik, rezeptive Sprache und expressive Sprachfähigkeiten.

Die Hippocampus-abhängige Funktion wurde unter Verwendung der erregten Imitations-(EI)-Gedächtnisaufgabe bewertet. Der EI misst die Gedächtnisfähigkeit mit Verhaltensnachahmung der Aktionssequenzierung, die den Hippocampus erfordert.

Die anfängliche Analyse ergab keinen signifikanten Unterschied zwischen der Behandlungs- und der Placebogruppe bei beiden Ergebnismessungen (Mullen-Skalen oder EI). Die Daten wurden unter Berücksichtigung des Alters neu ausgewertet, und die Analyse ergab, dass die EI-Verbesserung je nach Alter des Kindes unterschiedlich war. Die Ermittler teilten die Stichprobe dann basierend auf dem Durchschnittsalter in zwei Gruppen ein. Die jüngere Gruppe bestand aus Teilnehmern im Alter von 4 Jahren oder jünger; die ältere Gruppe war >4 bis 5 Jahre.

Nach Kontrolle der unmittelbaren Erinnerungsleistung ergab die Analyse, dass die Cholin-Supplementierung die verzögerten Erinnerungsmessungen verbesserte und das Alter die Wirkung beeinflusste. Die jüngere Cholin-Gruppe zeigte einen um 12 bis 14 Prozentpunkte größeren Anstieg als die jüngere Placebo-Gruppe im verzögerten Abruf. Es gab eine negative Wirkung der Cholin-Supplementierung auf den sofortigen EI-Rückruf von bestellten Paaren – die junge Placebo-Gruppe zeigte einen Anstieg von 8 bis 17 Prozentpunkten mehr als die junge Behandlungsgruppe. Die einzige nachteilige Wirkung der Cholin-Supplementierung war ein fischiger Körpergeruch. Der Geruch ist das Ergebnis der Umwandlung von Cholin in Trimethylamin durch Darmmikroben; Trimethylamin wird in der Leber weiter zu Trimethylamin-N-oxid umgewandelt. Insgesamt wurde die Cholin-Supplementierung gut vertragen.

Die Prävalenz von fetalen Alkoholsyndromstörungen (FASDs) in den Vereinigten Staaten beträgt 2 % bis 5 %, und FASDs gehören zu den häufigsten Ursachen für geistige Behinderung.¹ Studien haben gezeigt, dass Alkohol im Mutterleib teratogene Wirkungen auf den Hippocampus und den präfrontalen Cortex hat, die an Lernen, Gedächtnis und exekutiven Funktionen beteiligt sind.²

Die Ergebnisse dieser Studie sind signifikant, da sich nur sehr wenige medizinische Interventionen bei FASD als wirksam erwiesen haben.

Die beobachtete Wirkung von Cholin auf das Hippocampus-abhängige Gedächtnis stimmt mit der bestehenden Forschung über die Auswirkungen von Cholin auf die Synaptogenese und das Hippocampus-Wachstum überein, wenn es postnatal ergänzt wird.³ Die Ergebnisse dieser Studie zeigten einen signifikanten Nutzen der Cholin-Supplementierung nur für Teilnehmer unter 4 Jahren. Dies kann mit den Entwicklungsstadien des Hippocampus bei den jüngsten Teilnehmern zusammenhängen, obwohl dies Spekulation ist.

Zusätzlich zur postnatalen Cholin-Supplementierung beeinflusst die mütterliche Cholin-Supplementierung die Gehirnentwicklung während der pränatalen Phase. Cholin kann die Plazenta passieren, und die Konzentration im Fruchtwasser ist 10-mal höher als die Konzentration im mütterlichen Blut.⁴ Thomas et al. berichteten, dass eine pränatale Cholin-Supplementierung die nachteiligen Auswirkungen einer pränatalen Alkoholexposition auf die Entwicklung bei Ratten mildert.⁵ Trächtige Ratten wurden an den Tagen 5 bis 20 der Trächtigkeit 6,0 g/kg/Tag Ethanol ausgesetzt, was beim Menschen dem dritten Trimester entspricht. Zusätzlich wurden die Ratten mit 250 mg/kg/Tag Cholinchlorid behandelt. Die Cholin-Supplementierung verringerte die nachteiligen Auswirkungen auf das Geburtsgewicht, das Heraustreten der Schneidezähne und Verhaltensmaßnahmen, die durch die Ethanol-Exposition verursacht wurden. Die Verhaltensleistung der Ethanol-exponierten Ratten, die mit Cholin ergänzt wurden, unterschied sich nicht von der der Kontrollen. Diese Studie kam zu dem Schluss, dass eine Supplementierung mit mütterlichem Cholin während der Schwangerschaft das Potenzial hat, die Symptome einer fötalen Alkoholexposition zu reduzieren, und als Intervention für Frauen in Betracht gezogen werden sollte, die während der Schwangerschaft Alkohol trinken.

Eine weitere klinische Anwendung von Cholin ist, dass es Acetylcholin (ACh) erhöht, was die cholinerge Neurotransmission verstärkt und das Gedächtnis verbessert. Napoli et al. maßen die Freisetzung von ACh aus Hippocampi von Ratten, die pränatal eine Cholin-Ergänzung erhielten.⁶ Der insulinähnliche Wachstumsfaktor 2 (IGF-2) und sein Rezeptor (IGF2R) wurden überwacht, da sie sich als Mediatoren der endogenen ACh-Freisetzung erwiesen haben⁷ und pränatale Cholin-Supplementierung erhöht die Expression von IFG-2.⁸ Die Ratten in dieser Studie wurden in 3 Gruppen eingeteilt: Cholin-ergänzt, Kontrolle und Cholin-defizient. Während der Tage 11 bis 17 der Schwangerschaft erhielt die Kontrollgruppe 7,9 mmol/kg/Tag Cholin, die mit Cholin ergänzte Gruppe erhielt 35,6 mmol/kg/Tag und die Gruppe mit Cholinmangel erhielt kein Cholin. Hippocampus-Gewebe wurde postnatal an den Tagen 18, 24, 34 und 80 untersucht. In dieser Studie hatte die pränatale Cholin-Supplementierung eine signifikante Wirkung auf die durch IGF-2/Depolarisation hervorgerufene ACh-Freisetzung. Die Spiegel von IGF-2-mRNA, IGF-2-Protein und IGF2R-Protein im Hippocampus stiegen in der mit Cholin ergänzten Gruppe. Diese Ergebnisse legen nahe, dass eine pränatale Cholin-Supplementierung einen positiven Einfluss auf das cholinerge System hat, was das Gedächtnis verbessern sollte, da ACh von cholinergen Neuronen freigesetzt wird, die in den Hippocampus und die Großhirnrinde projizieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Hinweise darauf hindeuten, dass eine frühzeitige Intervention mit einer Cholin-Supplementierung bei Kindern mit FASD der Entwicklung des Hippocampus und der Gedächtnisfunktion zugute kommt. Kleinere Cholindosen, die mehrmals im Laufe des Tages verabreicht werden, können das Potenzial der Nebenwirkung von fischigem Körpergeruch verringern. Weitere Studien sind erforderlich, um die optimale Dosierung festzulegen – eine, die die verbesserte Gedächtnisleistung mit der negativen Wirkung von unangenehmem Körpergeruch in Einklang bringt – sowie die optimale Behandlungsdauer.

Diese Überprüfung wird durch das Fehlen neuerer Forschungsergebnisse zur Cholin-Supplementierung bei Kindern eingeschränkt. Darüber hinaus handelt es sich bei den meisten verfügbaren Studien um Tierstudien.