The role of carotenoids in the physiological course of pregnancy and their significance in the development of preeclampsia and fetal development delay syndrome

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Carotenoids are fat-soluble pigments synthesized by plants and some microorganisms. Thus far, more than 700 carotenoids have been identified and belong to groups of carotenes (e.g., β-carotene, α-carotene, and lycopene) as well as their hydroxylated derivatives-xanthophylls (e.g., lutein and zeaxanthin, β-cryptoxanthin, and astaxanthin). About 50 of these carotenoids can be found in the human diet, mainly of plant origin, and some are present in dietary supplements. Plasma levels of carotenoids are determined by their intakes from the diet, but about 95% of plasma carotenoids are represented by only six compounds: β-carotene, α-carotene, lycopene, and β-cryptoxanthin as well as lutein and zeaxanthin (often analyzed together; the nutritional and health effects of carotenoids are due to their multidirectional biological effects in humans, including antioxidant, anti-inflammatory and immunomodulatory properties). Furthermore, some carotinoids (β-carotene, α-carotene, and β-cryptoxanthin) can be converted to vitamin A in humans, which can contribute to meeting the reguirement for this essential vitamin. The β-carotene conversion ratio to vitamin A is 12:1 (24:1 for others carotinoids), and is altered by individuals vitamin A status, food matrices, food preparations and the fat content of are meal. The WHO estimates the about 19 million pregnant women in low-income countries are affected by vitamin A deficiency. Many biological properties of carotenoids help maintain health by decreasing the risk of chronic non-communicable diseases, such as cancer, cardiovascular disease, some eye disorders and age-related decline in cognitive functions, which has been shown in association studies.

About the authors

R. Kh. Shavayeva

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» (Сеченовский университет) Минздрава России, 119991, г. Москва, Россия

Author for correspondence.
Email: ruzanna-shavaeva@mail.ru
Russian Federation, Шаваева Рузанна Хусеновна, аспирант ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет), 119991, г. Москва; е-mail: ruzanna-shavaeva@mail.ru

A. V. Murashko

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» (Сеченовский университет) Минздрава России, 119991, г. Москва, Россия

Email: ruzanna-shavaeva@mail.ru
Russian Federation, Шаваева Рузанна Хусеновна, аспирант ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет), 119991, г. Москва; е-mail: ruzanna-shavaeva@mail.ru

References

  1. Krinsky NI, Johnson EJ. Carotenoid actions and their relation to health and disease. Mol Asp Med. 2015;26:459–516.
  2. Mortensen A. In: Britton G, Pfander H, Liaaen-Jensen S, eds. Carotenoids. Vol. 5. Nutrition and Health. Basel, Switzerland: Birkhäuser; 2015. p. 67–82.
  3. Fiedor J, Burda K. Potential role of carotenoids as antioxidants in human health and disease. Nutrients. 2015;6:466–488.
  4. Maiani G, Periago MJ, Catasta G, Toti E, Goñi I, Bysted A, et al. Carotenoids: Actual knowledge on food sources, intakes, stability and bioavailability and their protective role in humans. Mol Nutr Food Res. 2015;53:S194–218.
  5. Ciccone MM, Cortese F, Gesualdo M, Carbonara S, Zito A, Ricci G, et al. Dietary intake of carotenoids and their antioxidant and anti-inflammatory effects in cardiovascular care. Mediat Inflamm. 2013;(6):782137.
  6. Cocate PG, Natali AJ, Alfenas RC, de Oliveira A, dos Santos EC, Hermsdorff HH. Carotenoid consumption is related to lower lipid oxidation and DNA damage in middle-aged men. Br J Nutr. 2015;114:257–264.
  7. Grune T, Lietz G, Palou A, Ross AC, Stahl W, Tang G, Thurnham D, et al. Beta-carotene is an important vitamin A source for humans. J Nutr. 2010;140(12):2268S–2285S.
  8. Tang G. Bioconversion of dietary provitamin A carotenoids to vitamin A in humans. Am J Clin Nutr. 2015;91:1468S–1473S.
  9. World Health Organization (WHO). Global Prevalence of Vitamin A Deficiency in Populations at Risk 1995–2005. Geneva, Switzerland: World Health Organization; 2015.
  10. Strobel M, Tinz J, Biesalski HK. The importance of beta-carotene as a source of vitamin A with special regard to pregnant and breastfeeding women. Eur J Nutr. 2016;46:I1–I20.
  11. Kesse-Guyot E, Andreeva VA, Ducros V, Jeandel C, Julia C, Hercberg S, Galan P. Carotenoid-rich dietary patterns during midlife and subsequent cognitive function. Br J Nutr. 2015;111:915–923.
  12. Sluijs I, Cadier E, Beulens JW, van der A DL, Spijkerman AM, van der Schouw YT. Dietary intake of carotenoids and risk of type 2 diabetes. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2015;25:376–381.
  13. Berti C, Cetin I, Agostoni C, Desoye G, Devlieger R, Emmett PM, et al. Pregnancy and infants’ outcome: Nutritional and metabolic implications. Crit Rev Food Sci Nutr. 2016;56:82–91.
  14. Al-Gubory KH, Fowler PA, Garrel C. The roles of cellular reactive oxygen species, oxidative stress and antioxidants in pregnancy outcomes. Int J Biochem Cell Biol. 2015;42(10):1634–1650.
  15. Agarwal A, Aponte-Mellado A, Premkumar BJ, Shaman A, Gupta S. The effects of oxidative stress on female reproduction: A review. Reprod Biol Endocrinol. 2015;10:49.
  16. Thorne-Lyman AL, Fawzi WW. Vitamin A and carotenoids during pregnancy and maternal, neonatal and infant health outcomes: A systematic review and meta-analysis. Paediatr Perinat Epidemiol. 2015;26:S36–54.
  17. Litonjua AA, Rifas-Shiman SL, Ly NP, Tantisira KG, Rich-Edwards JW, Camargo CA Jr, et al. Maternal antioxidant intake in pregnancy and wheezing illnesses in children at 2 y of age. Am J Clin Nutr. 2015;84:903–911.
  18. Mathews F, Yudkin P, Smith RF, Neil A. Nutrient intakes during pregnancy: The influence of smoking status and age. J Epidemiol Community Health. 2000;54:17–23.
  19. Johnson EJ. Role of lutein and zeaxanthin in visual and cognitive function throughout the lifespan. Nutr Rev. 2015;72:605–612.
  20. Pereira AC, Martel F. Oxidative stress in pregnancy and fertility pathologies. Cell Biol. Toxicol. 2015;30:301–312.
  21. Orjuela MA, Titievsky L, Liu X, Ramirez-Ortiz M, Ponce-Castaneda V, Lecona E, et al. Fruit and vegetable intake during pregnancy and risk for development of sporadic retinoblastoma. Cancer Epidemiol Biomark Prev. 2015;14:1433–1440.
  22. Lieblein-Boff JC, Johnson EJ, Kennedy AD, Lai CS, Kuchan MJ. Exploratory metabolomic analyses reveal compounds correlated with lutein concentration in frontal cortex, hippocampus, and occipital cortex of human infant brain. PLoS ONE. 2015;10:e0136904.
  23. Cheatham CL, Sheppard KW. Synergistic effects of human milk nutrients in the support of infant recognition memory: An observational study. Nutrients. 2015;7:9079–9095.
  24. Miyake Y, Sasaki S, Tanaka K, Hirota Y. Consumption of vegetables, fruit, and antioxidants during pregnancy and wheeze and eczema in infants. Allergy. 2015;65:758–765.
  25. Dani C, Lori I, Favelli F, Frosini S, Messner H, Wanker P, et al. Lutein and zeaxanthin supplementation in preterm infants to prevent retinopathy of prematurity: A randomized controlled study. J Matern Fetal Neonatal Med. 2015;25:523–527.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2020 Eco-Vector



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».