Bei Phosphatidyl-Cholin (PC) handelt es sich um ein Phospholipid, dessen Phosphorsäurerest mit der stickstoffhaltigen Wirkgruppe Cholin verestert ist. Phosphatidylcholin ist die chemische Bezeichnung für Lecithin bzw. Lezithin.

Phosphatidylcholin kann vom menschlichen Organismus selbst synthetisiert werden. Schließlich ist Cholin kein essentieller Nährstoff. Für die Eigensynthese von Cholin sind die Aminosäuren Serin und Methionin relevant, wobei Methionin die wichtigste Methylquelle zur Bildung von Cholin darstellt. Werden Serin und Methionin in adäquaten Mengen mit der Nahrung zugeführt, kann vom Körper ausreichend Cholin hergestellt werden [1, 8, 12].  

Stoffwechsel

Phosphatidylcholin wird von den Phospholipasen A1 und A2 gespalten. Bei diesen Enzymen handelt es sich um Esterasen, die vor allem in den Lysosomen, im Endoplasmatischen Retikulum, in den äußeren Mitochondrienmembranen und der Zellmembran auftreten. Sie sind häufig Calcium-abhängig und spalten spezifisch eine Fettsäure-Ester-Bindung am C1- beziehungsweise C2-Atom des Glycerins [4].Infolge der hydrolytischen Spaltung des Lecithins durch die Phospholipasen A1 und A2 entsteht Lysolezithin. Dieses wird teilweise ungespalten absorbiert und in den Zellen der Darmmukosa in Lezithin umgewandelt. Der Umfang des resynthetisierten Lezithins ist jedoch äußerst gering [4].

Phospholipase A2 wird im Pankreas (Bauchspeicheldrüse) gebildet und kommt in einer inaktiven Vorstufe vor. Zum aktiven Enzym wird es erst nach Abspaltung von sieben Aminosäuren durch Trypsin, ein Verdauungsenzym, welches im Dünndarm Eiweiße zersetzt (Peptidase). Im Anschluss der hydrolytischen Spaltung von Phosphatidylcholin durch die aktive Phospholipase A2 kommt es neben Lysolezithin zur Abgabe von freien Fettsäuren und den mehrfach ungesättigten Fettsäuren Arachidonsäure (AA) sowie Eicosapentaensäure – EPA [4]. Letztere werden zur Synthese wichtiger Lipidmediatoren – Prostaglandine PG2, PG3 – benötigt, die unter anderem den Blutdruck, die Blutgerinnung, den Lipoproteinstoffwechsel sowie allergische und entzündliche Vorgänge beeinflussen [6, 7, 10].

Phosphatidylcholin beziehungsweise Lezithin kann des Weiteren durch den Einfluss der in der Leber synthetisierten Lezithin-Cholesterin-Acyl-Transferase (LCAT) in unter anderem Lysolezithin und freie Fettsäuren umgewandelt werden. Im Anschluss dieser Spaltung katalysiert die LCAT die Übertragung einer freien Fettsäure auf Cholesterin, wodurch Cholesterinester entstehen [4]. LCAT ist auch für die Bildung von Cholesterinestern in den Plasmalipoproteinen verantwortlich. Von besonderer Bedeutung ist das Lipoprotein HDL, welches freies Cholesterin aus den peripheren Geweben, wie Arterienwand, bindet, dieses verestert und es zur Leber zurück transportiert. Dort wird das Cholesterin zu Gallensäuren abgebaut und ausgeschieden. Dieser Prozess wird Reverser-Cholesterol-Transport (RCT) genannt. Schließlich spielt das HDL eine entscheidende Rolle bei der Atheroskleroseprävention (Arteriosklerose, Arterienverkalkung) [4]. Die bei der hydrolytischen Spaltung von Phosphatidylcholin entstehenden freien Fettsäuren, Lysolezithin, mehrfach ungesättigten Fettsäuren AA sowie EPA und Cholesterinester werden in den Zellen der Darmmukosa absorbiert und den Körperzellen zugeführt. Sie stellen wichtige Membranbestandteile dar und sind für den Erhalt der Funktionsfähigkeit von Zellen und Zellmembranen von essentieller Bedeutung [1, 6, 8].

Funktionen

Phosphatidylcholin kommt aufgrund seiner Cholin-Komponente eine besondere physiologische Bedeutung zu [6]

• Erhalt der Integrität von Zellmembranen und der Funktionsfähigkeit von Zellen durch Synthese von Membrankomponenten – Phosphatidylcholin wird durch Einwirkung von Phospholipasen und der LCAT in Lysolezithin, freie Fettsäuren, mehrfach ungesättigte Fettsäuren und Cholesterinester gespalten
• Als Bestandteil des Neurotransmitters Acetylcholin ist Cholin an der Reizübertragung im Nervensystem beteiligt
• Bestandteil des „Platelet Activating Factors“ – PAF – mit Einfluss auf Entzündungsreaktionen, Thrombozytenaggregation und Regulation des Blutdrucks
• Oxidativer Abbau zum Betain, dem zwitterionigen Trimethylglyzin – Betain stellt neben S-Adenosylmethionin, Folsäure und Vitamin B12 einen wichtigen Methlgruppendonator im Organismus bei Transmethylierungsprozessen dar, welche mit der Synthese unter anderem von Kreatin, Methionin, Lezithin und L-Carnitin einhergehen – Kreatin spielt eine wesentliche Rolle bei der Muskelkontraktion, die Aminosäure Methionin stellt einen wichtigen Methylgruppendonator dar und L-Carnitin wird unter anderem beim Fettsäuretransport und bei der Energiegewinnung benötigt
• Fettverdauung – Phosphatidylcholin wird als Emulgator nicht nur in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie sondern auch bei der Fettverdauung im Dünndarm benötigt, um die mit der Zerlegung von Fetttröpfchen – Micellen – beginnende Verdauung zu vermitteln

Phosphatidyl-Cholin und Krankheiten

Morbus Alzheimer
Untersuchungen an Alzheimer-Patienten haben ergeben, dass Betroffene häufig erniedrigte Cholinkonzentrationen im Gehirn aufweisen. Ein Mangel an Cholin führt zur Beeinträchtigung der neuronalen Membranstruktur. Es kommt zu Veränderungen von Durchlässigkeit und Integrität der Myelin-Membran der Schwann’schen Zellen, die die Axone der Nervenzellen als Isolatoren umgeben [2, 8]. In der Folge veranlassen lysosomale Enzyme den Abbau von Amyloidvorläufer-Proteinen zu Amyloid. Hierbei handelt es sich um einen krankhaften niedermolekularen Eiweißkörper, der sich unter Bildung grauweißer, speck- oder wachsartiger Massen zusammen mit Glykoproteinen und Proteoglykanen – als uneinheitliche Eiweiß-Kohlenhydrat-Komplexe – um retikuläre und kollagene Fasern in Organen – bevorzugt in Gehirn, Leber, Niere – ablagert [1, 8]. Amyloid findet sich im Gehirn von Alzheimer-Patienten in stark erhöhten Konzentrationen [2]. Schließlich ist eine Serin- und Methionin-reiche Kost sehr wichtig, um ausreichend Cholin synthetisieren zu können. Nur mit adäquaten Cholinkonzentrationen in den einzelnen Geweben und Organen, insbesondere im Gehirn, können die neuronalen Zellmembranen vor Strukturveränderungen und Funktionsverlust geschützt werden – Vorbeugung vor Morbus Alzheimer [6].  

Schutz der Leber
Die Parenchymzellen der Leber haben eine sehr hohe Membrandichte. Phosphatidylcholin ist wesentlicher Bestandteil dieser Membranen, die für diverse Zellfunktionen wichtig sind [6]. Anhand von verschiedenen Studien konnte bestätigt werden, dass eine zusätzliche Zufuhr von 1-3 g Phosphatidylcholin pro Tag einen förderlichen Einfluss auf die Membranintegrität ausübt [11]. Demnach kann Lezithin vor Leberfunktionsstörungen beziehungsweise leberschädigenden Einflüssen – zum Beispiel durch bestimmte Medikamente – schützen [11]. Weiterhin weist Phosphatidylcholin lipophile Eigenschaften auf. Lecithin ist für die Bildung des Lipoproteins VLDL erforderlich, welches für den Transport von Triglyzeriden aus der Leber benötigt wird. Schließlich kommt Phosphatidylcholin eine wesentliche Bedeutung in der Vermeidung einer Akkumulation von Fett in der Leber und damit akuter Leberschäden zu [4, 11]. Liegt ein Cholin-Defizit vor, so sammeln sich aufgrund der eingeschränkten VLDL-Synthese vermehrt Triglyzeride in der Leber an. In der Folge werden die Triglyzeride zu Diacylglycerol metabolisiert. Hohe Spiegel an Diacylglycerol fördern die Aktivität der Proteinkinase C. Wird die Aktivität dieses Enzyms dauerhaft übermäßig stimuliert, führt das zu einer erhöhten Zellproliferation bis hin zum Tumorwachstum [2]. Andere Autoren, darunter Christman, sehen eine Störung des Methylgruppen-Metabolismus als Ursache des Tumorwachstums bei Cholinmangel. Die Übertragung von Methylgruppen spielt unter anderem bei der normalen DNA-Expression eine wesentliche Rolle [3].  

Positive Beeinflussung von Lern- und Gedächtnisleistungen

Cholin ist wichtiger Bestandteil des Neurotransmitters Acetylcholin. Mit erhöhten Phosphatidylcholinkonzentrationen lässt sich demnach die Synthese von Acetylcholin deutlich steigern [5]. Acetylcholin gehört nach der Gamma-Aminobuttersäure (GABA) und der nicht essentiellen Aminosäure Glycin zu den im Gehirn am häufigsten vorkommenden Neurotransmitterstoffen.

Acetylcholin ist an folgenden Prozessen beteiligt

• Erregungsübertragung zwischen Nerv und Muskelzelle an der motorischen Endplatte
• Vermittelt die Übertragung von Nervenzellen im vegetativen Nervensystem, also sowohl im Sympathikus als auch Parasympathikus
• Wichtiger Neurotransmitter im zentralen Nervensystem – Acetylcholin fungiert als Botenstoff bei etlichen kognitiven Prozessen, dazu zählen beispielsweise Aufmerksamkeit, Wahrnehmungsfähigkeit, Entscheidungsfindung und Erinnerung
• Stimuliert die Schweißsekretion der Schweißdrüsen
• Lern- und Merkvorgänge

1. Berg J.M., Tymoczko J.L., Stryer L.
   Biochemie.
   Spektrum Akademischer Verlag; 2003; 5. Auflage  
2. Canty D.J., Zeisel S.H. (1994)
   Lecithin and choline in human health and disease.
   Nutr Rev 52 (10): 327-339  
3. Christman J.K., Chen M.L., Sheiknejad G., Dizik M., Abileah S., Wainfan E. (1993)
   Methyl deficiency, DNA methylation and cancer: Studies on the reversibility of the effects of a lipotropedeficient diet.
   J Nutr Biochem 4: 672-680  
4. Elmadfa und Leitzmann.
   Ernährung des Menschen. 134-138, 420
   Verlag Eugen Ulmer Stuttgart; 2004; 4., korrigierte und aktualisierte Auflage  
5. Farber S.A., Kischka U., Marshall D.L., Wurtman R.J. (1993)
   Potentiation by choline of basal and electrically evoked acetylcholine release, as studied using a novel device which both stimulates and perfuses rat corpus striatum.
   Brain Res 607: 177-184 6.      
6. Hahn A.
   Nahrungsergänzungsmittel. 206-210, 214-218
   Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH Stuttgart 2001
7. Kasper H.
   Ernährungsmedizin und Diätetik. 11-23
   Urban & Fischer Verlag; 2004 Elsevier GmbH, München  
8. Rehner G., Daniel H.
   Biochemie der Ernährung. 7-14
   Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg/Berlin; 2002; 2. überarbeitete und erweiterte Auflage  
9. Safford F., Baumel B. (1994)
   Testing the effects of dietary lecithin on memory in the elderly: An example of social work/medical research collaboration.
   Research on Social Work Practice 4 (3): 349-358  
10. Schmidt, Dr. med. Edmund, Schmidt, Nathalie
    Leitfaden Mikronährstoffe. 337-342
    Urban & Fischer Verlag; München, Februar 2004  
11. Zeisel S.H., DaCosta K.A., Franklin P.D., Alexander E.A., Lamont J.T., Sheard N.F., Beiser A. (1991)
    Choline, an essential nutrient for humans.
    FASEB 5: 2093-2098  
12. Zetkin M., Schaldach H. (1999)
    Lexikon der Medizin. 16. Aufl.,
    Ullstein Medical, Wiesbaden