Astaksantiin: Tõhus antioksüdant silmade tervisele

Oksüdatiivne stress – tasakaalustamatus reaktiivsete hapnikuühendite (ROS) ja keha kaitsesüsteemide vahel – aitab kaasa paljudele silmahaigustele (kuiva silma sündroom, maakula degeneratsioon, glaukoom, katarakt) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Astaksantiin (AXT) on punane ksantofülli karotenoid, mida leidub vetikates ja mereandides (lõhe, krevetid). Selle unikaalne struktuur (polaarsed otsad ja pikk konjugeeritud ahel) võimaldab sellel läbida rakumembraane, püüdes vabu radikaale (ROS) nii rakkude sees kui ka väljaspool (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Erinevalt tavalistest antioksüdantidest (C/E-vitamiin) läbib AXT membraane ja isegi hematoentsefaalbarjääri, muutes selle erakordselt tõhusaks. Seda iseloomustavad tugevad antioksüdatiivsed, põletikuvastased ja apoptoosivastased omadused (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Need omadused teevad AXT-st kandidaadi silmakudede kaitsmiseks. Hiljutised uuringud viitavad, et AXT suudab moduleerida silma ainevahetust ja põletikku, parandades potentsiaalselt nägemist ja silmade mugavustunnet (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Antioksüdatiivsed ja põletikuvastased toimed silmakudedes

Astaksantiin kaitseb silmarakke oksüdatiivse kahjustuse eest. Silmahaiguste loommudelites vähendas AXT stressi ja põletiku markereid võrkkestas ja sarvkestas. Näiteks diabeetiliste rottide puhul supressis suukaudselt manustatud AXT põletikuliste molekulide (nt NF-κB) ekspressiooni ja oksüdatiivset stressi võrkkestas (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Hiirte glaukoomimudelis (äge kõrge silmasisese rõhu tõus) säilitas AXT võrkkesta ganglionirakke, võimendades Nrf2/HO-1 antioksüdatiivset rada ja vähendades apoptoosi (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Rottide glaukoomimudelis vähendas AXT võrkkesta valgu oksüdatsiooni ja lämmastikoksiidi süntaas-2 (NOS-2), mis on kahjustuse markerid, ning vähendas rakusurma (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Need uuringud näitavad, et AXT-i vabade radikaalide püüdmine stabiliseerib kriitilisi silmarakke stressi tingimustes.

Igapäevasemates olukordades toob AXT kasu ka silma pinnale ja läätsekudedele. Näiteks on mõnedes kliinilistes uuringutes kasutatud AXT-d digitaalse silmade väsimuse või kuiva silma sümptomite leevendamiseks, väites, et selle põletikuvastane toime (nt NF-κB taseme alandamine ripskehas) ja paranenud mikrotsirkulatsioon võivad väsimust leevendada (www.mdpi.com). Ühes visuaalsete kuvaterminalide (arvuti) kasutajate uuringus parandasid AXT-i lisandid (koos teiste antioksüdantidega) oluliselt pilgutamise sagedust ja pisarakihi stabiilsust. Üldiselt näib AXT-i antioksüdatiivne ja põletikuvastane toime aitavat säilitada normaalset silma funktsiooni ja mugavust (www.mdpi.com) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Akkommodatiivne funktsioon ja silmade väsimus

Akkommodatsioon on silma võime teravustada lähedasi objekte, kasutades ripslihast läätse kuju muutmiseks. Vananedes või pärast pikaajalist ekraani kasutamist võib akkommodatsioon muutuda aeglaseks, põhjustades silmade väsimust (asteenopiat). Mitmed uuringud näitavad, et AXT võib akkommodatsiooni parandada. Tervetel üle 40-aastastel täiskasvanutel parandas 4–12 mg AXT-d päevas 4 nädala jooksul nägemisteravust ja lühendas akkommodatsiooniaega (kiirem fookus) (www.mdpi.com). Kombineeritud toidulisandi uuringus näitasid keskealised täiskasvanud, kes võtsid AXT-d (koos luteiini, DHA-ga jne) 4 nädala jooksul, paremat lähifookuse akkommodatsiooni ja leidsid ülesanded olevat „probleemivabad“ (vähem kaelapinget ja hägusust) võrreldes platseebogrupiga (www.mdpi.com). Pakutav mehhanism on, et AXT lõdvestab ripslihast ja parandab verevoolu läätse ja võrkkesta ümber (www.mdpi.com).

Spetsiifiline 6-nädalane uuring (9 mg/päevas AXT-d) leidis, et üle 40-aastaste täiskasvanute seas säilitas astaksantiini grupp pärast 6-tunnist ekraani kasutamist parema korrigeeritud nägemisteravuse kui platseebogrupp (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Teisisõnu, AXT aitas vanematel silmadel vastu seista pikaajalisest lähitööst põhjustatud ajutisele hägususele. Noorematel täiskasvanutel muutusi ei täheldatud (kuna nende ripslihase funktsioon on juba tugev). Need leiud viitavad, et AXT-i antioksüdantne kaitse aitab vananeval ripslihasel stressi tingimustes fookust säilitada (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kokkuvõttes näib AXT leevendavat silmade väsimust ekraaniülesannetest, mis kajastub objektiivsetes mõõtmistes (teravus ja pupilli reaktsioon) ja sümptomites (www.mdpi.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Silma verevool ja perfusioon

Hea verevarustus (vool) võrkkestale ja soonkestale on silmade tervise jaoks ülioluline; halb verevarustus süvendab haigusi nagu maakula degeneratsioon ja glaukoom. Astaksantiin on näidanud silma vereringet parandavat toimet. Topeltpimedusega uuringus tervete vabatahtlikega suurendas 12 mg/päevas AXT 4 nädala jooksul oluliselt soonkesta verevoolu kiirust (mõõdetud laseri täpiku voolugraafiaga) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Platseebogrupis muutusi ei esinenud. Oluline on, et selle annusega ei täheldatud kõrvaltoimeid. See viitab, et AXT saab suhteliselt lühikese aja jooksul mitteinvasiivselt suurendada võrkkesta verevoolu maakulas (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Patsientidel, kellel oli keskmise staadiumi vanusega seotud maakula degeneratsioon (AMD), uuriti toidulisandit, mis sisaldas AXT-d (10 mg) koos luteiini, D3-vitamiini, folaadi ja teiste antioksüdantidega. Pärast 6 kuud näitasid optilise koherentstomograafia angiograafia (OCTA) mõõtmised, et soonkesta kapillaaride tihedus ja soonkesta paksus suurenesid toidulisandit saanud grupis oluliselt võrreldes kontrollgrupiga (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Teisisõnu, toidulisand (sealhulgas AXT) näis parandavat peenkapillaaride verevarustust võrkkesta all AMD-ga silmades. (OCTA on mitteinvasiivne kuvamismeetod, mis kvantifitseerib verevoolu võrkkesta ja soonkesta veresoontes.) Need leiud toetavad arusaama, et AXT-d sisaldavad ekstraktid võivad kliinilises kasutuses parandada silma verevarustuse parameetreid (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Glaukoom: Neuroprotektsioon ja surrogaatmarkerid

Glaukoomi iseloomustab progresseeruv võrkkesta ganglionirakkude (RGC) kadu. Kuigi silmasisese rõhu (SSR) alandamine on võtmetähtsusega, mängivad rolli ka oksüdatiivne stress ja verevool. Kuigi AXT-i kohta glaukoomihaigetel suuri uuringuid veel ei eksisteeri, on loomuuringud paljulubavad. Rottide silma hüpertensiooni mudelis normaliseeris AXT (5 mg/kg/päevas) nägemise esilekutsutud potentsiaalid (elektrofüsioloogilised signaalid RGC-dest), mis olid kõrge SSR tõttu viibinud (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). AXT vähendas ka võrkkesta apoptoosi ja oksüdatiivset kahjustust kõrgendatud rõhu tingimustes (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Normaalrõhu glaukoomi hiiremudelis (geneetilise RGC kaduga) kaitses suure annuse AXT (60 mg/kg) RGC-sid ja vähendas võrkkesta lipiidide peroksüdatsiooni (4-HNE taset) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sarnaselt, ägeda glaukoomi mudelis (mööduv isheemia) supressis AXT RGC apoptoosi Nrf2/HO-1 raja kaudu (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Need prekliinilised leiud viitavad, et AXT võib kaitsta nägemisnärvi rakke antioksüdatiivsete ja põletikuvastaste mehhanismide kaudu (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Surrogaatparameetreid on samuti uuritud. Muster-visuaalsed esilekutsutud potentsiaalid (VEP-id) peegeldavad RGC funktsiooni; Nagaki jt. teatasid, et astaksantiin parandas VEP-vastuseid krooniliste arvutikasutajate seas (www.mdpi.com). Pupilli ahenemine (mida kontrollib ripskeha parasümpaatilise tooni all) paranes samuti AXT-ga (www.mdpi.com). Need on varased signaalid, et AXT võib toetada nägemise neuraalseid elemente. Lisaks võiks paranenud võrkkesta verevool (vt eespool) teoreetiliselt glaukoomi aidata, parandades nägemisnärvi verevarustust, kuigi see vajab veel uurimist.

Kokkuvõttes, kuigi inimeste glaukoomiuuringud puuduvad, näitavad loomaandmed, et AXT vähendab glaukoomimudelites oksüdatiivset kahjustust ja RGC-de surma (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Meie teada ei ole ühtegi avaldatud inimeste randomiseeritud kontrollitud uuringut, mis oleks testinud AXT-d silmasisese rõhu või glaukoomiga seotud nägemisväljade osas. Surrogaatmõõtmised (OCTA vool, elektrofüsioloogia) seotud silmahaigustest viitavad kasule, kuid lõplikke glaukoomi-spetsiifilisi andmeid oodatakse.

Süsteemne vastupidavus, mitokondrite tervis ja vananemine

Astaksantiini mõju ulatub silmadest kaugemale. Vastupidavussportlastel on AXT-i näidanud parandavat sooritusvõimet ja taastumist – tõenäoliselt läbi mitokondriaalsete ja antioksüdatiivsete radade. Hiljutine ülevaade võtab kokku, et AXT «võib parandada» vastupidavuse näitajaid: kiiremad rattasõidu ajasõidud, madalam südame löögisagedus submaksimaalse koormuse ajal, vähenenud lihasvalu ja kõrgem endogeenne antioksüdantne võimekus (täisvere glutatioon) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Näiteks üks uuring leidis, et 12 mg/päevas AXT-d ühe nädala jooksul viis ~1,2% paranemiseni 40 km rattasõidu ajasõidus (umbes 50 sekundit kiiremini) ja suurema rasvade oksüdatsioonini finišis (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Teine uuring teatas ~5% kiiremast 20 km rattasõidust pärast 4 nädalat 4 mg/päevas AXT-d (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Seevastu kõrgem annus (20 mg/päevas) sooritusvõimet ei parandanud (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). See viitab, et mõõdukas annus AXT-d võib suurendada vastupidavust (võimalik, et soodustades rasvade ainevahetust ja säilitades glükogeeni) ilma treeningu kohandusi nüristamata (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Rakulisel tasandil on AXT tuntud mitokondrite – rakkude „elektrijaamade“ – sihtimise poolest. See suudab neutraliseerida mitokondriaalseid ROS-e (nagu superoksiid) ja stabiliseerida mitokondriaalseid membraane. Ksantofüllid nagu AXT aitavad kustutada superoksiidi ja peroksüülradikaale sisemises mitokondriaalses membraanis (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Loomauuringutes säilitab AXT kaltsiumi tasakaalu lihasrakkudes stressi ajal, vältides mitokondrite paisumist ja apoptoosi käivitumist (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Need tegevused soodustavad mitokondrite biogeneesi (uute mitokondrite loomist) ja säilitavad energiatootmist. Seega mõjutab AXT mitokondrite tervist, mis on oluline nii treeningvastupidavuse kui ka raku vananemise seisukohast.

Rääkides vananemisest, peetakse astaksantiini isegi „geroprotektoriks“. Neuraalse vananemise mudelites suurendab AXT ajast pärinevat neurotroofset faktorit (BDNF, mis toetab neuronite ellujäämist) ja vähendab lipiidide, valkude ja DNA oksüdatiivset kahjustust (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). See moduleerib ka olulisi pikaealisuse radasid: uuringud näitavad, et AXT võib aktiveerida transkriptsioonifaktoreid nagu FOXO3 (geen, mis on tugevalt seotud inimeste pikaealisusega) ja valke nagu SIRT1 ja Klotho (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nende mehhanismide abil võiks AXT teoreetiliselt aeglustada vanusega seotud kudede, sealhulgas silmade, allakäiku. Kuigi sellised mõjud on enamasti uurimiskeskkonnas, pakuvad need konteksti, kuidas silma kasu võib olla seotud kogu keha tervisega: paremad mitokondrid ja madalam süsteemne oksüdatiivne stress on kasulikud ka vananevatele silmadele ja võrkkestale.

Annustamine, ohutus ja toote kvaliteet

Astaksantiini kliinilistes uuringutes kasutatakse mõõdukaid päevaseid annuseid. Silmauuringutes on tavalised annused 4–12 mg/päevas. Näiteks parandas 4 või 12 mg päevas 4 nädala jooksul täiskasvanute nägemist ja akkommodatsiooni (www.mdpi.com). Soonkesta verevoolu uuringus kasutati 12 mg 4 nädala jooksul (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Teistes uuringutes ekraanitöötajate või sportlastega kasutatakse sageli 6–12 mg/päevas. Kõrgemaid annuseid (20 mg/päevas) on testitud spordis, sageli ilma lisakasu saamata (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Ohutus näib nendel tasemetel suurepärane. 4-nädalases silma verevoolu uuringus (12 mg/päevas) kõrvaltoimeid ei teatatud (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Ulatuslik ohutusuuring, mis vaatas 87 inimeste uuringut (sealhulgas 35 uuringut annustega ≥12 mg/päevas), ei leidnud looduslike astaksantiini toidulisanditega ohutusprobleeme (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). (Teatatud kõrvaltoimed on üldiselt kerged – nt oranž nahatoon väga suure tarbimise korral.) Seevastu Euroopa Toiduohutusamet (EFSA) määras konservatiivse aktsepteeritava päevadoosi (ADI) 2 mg, tuginedes näriliste uuringule sünteetilise astaksantiiniga (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). See madal ADI kehtib sünteetilise astaksantiini kohta (mis on erinev keemiline vorm), kuid seda on mõnikord ekstrapoleeritud looduslikule AXT-le. Oluline on, et süstemaatilised ülevaated väidavad, et looduslikul astaksantiinil (nt vetikatest) on lai ohutusvaru, taludes probleemitult vähemalt 12–24 mg/päevas (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Toote kvaliteet loeb. Üle 90% kaubanduslikult kättesaadavast astaksantiinist on sünteetiliselt toodetud (vesiviljeluse söödaks) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), samas kui kvaliteetsed toidulisandid kasutavad looduslikku AXT-d vetikatest (Haematococcus pluvialis) või pärmist. Looduslik AXT on sageli esterifitseeritud vormis (seotud rasvhapetega), samas kui pärmist saadud AXT on vaba vorm (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Loomauuringud näitavad, et esterifitseeritud Haematococcus AXT annab kõrgemaid vere tasemeid kui vaba AXT (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), viidates paremale biosaadavusele. Tarbiad peaksid otsima tõendeid päritolu ja puhtuse kohta (kolmanda osapoole testimine, allergeenide staatus). Kuna sünteetilised ja looduslikud vormid erinevad, peegeldavad inimkatsete (ja meie ülaltoodud arutelu) ohutus- ja efektiivsuse andmed eelkõige looduslikku, toidust saadud astaksantiini (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Kokkuvõttes on astaksantiin paljulubav toidulisand silmade tervisele. Selle tugev antioksüdatiivne ja põletikuvastane toime kaitseb võrkkesta ja silma eesmise segmendi kudesid oksüdatiivse kahjustuse eest. Kliinilistes tingimustes on AXT parandanud nägemisfunktsiooni stressi (arvutikasutus) korral ja suurendanud võrkkesta verevoolu, mis võib potentsiaalselt tähendada vähenenud silmade väsimust ja paremat silma verevarustust (www.mdpi.com) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Kuigi on vaja rohkem inimeste uuringuid, näitavad prekliinilised glaukoomimudelid neuroprotektsiooni (normaliseeritud elektrofüsioloogia ja rakkude ellujäämine) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Süsteemselt toetavad astaksantiini mitokondritele suunatud mõjud vastupidavust ja võivad aidata võidelda vanusega seotud langusega (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tüüpilistes toidulisandi annustes (4-12 mg/päevas) on looduslik AXT hästi talutav ja ohutu (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Arvestades neid multifunktsionaalseid eeliseid, paistab astaksantiin silma kui kergesti tarbitav toitaine, mis ühendab silmade tervise ja üldise oksüdatiivse stressi juhtimise.

Järeldus: Astaksantiini unikaalne keemia on selle laiaulatuslike eeliste aluseks. Neutraliseerides ROS-e ja summutades põletikku silmakudedes, suudab see parandada fookust ja leevendada digitaalset silmade väsimust. Parandades silma verevarustust ja mitokondrite vastupidavust, aitab see kaasa võrkkesta pikaajalisele tervisele. Kliinikud ja patsiendid, kes on huvitatud täiendavatest silmaravidest, võivad kaaluda tõenduspõhiseid astaksantiini formulatsioone (kontrollitud looduslike allikate ja annustega). Käimasolevad uuringud – sealhulgas glaukoomi uuringud ja biomarkeri uuringud – selgitavad selle karotenoidi täielikku potentsiaali nägemise säilitamisel ja vanusega seotud silmahaiguste vastu võitlemisel.