Astaksantiini: Tehokas antioksidantti silmien terveydelle

Oksidatiivinen stressi – epätasapaino reaktiivisten happilajien (ROS) ja kehon puolustusmekanismien välillä – edistää monien silmäsairauksien (kuivat silmät, silmänpohjan rappeuma, glaukooma, kaihi) syntyä (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Astaksantiini (AXT) on punainen ksantofylli karotenoidi, jota löytyy levistä ja merenelävistä (lohi, katkarapu). Sen ainutlaatuinen rakenne (polaariset päät ja pitkä konjugoitu ketju) mahdollistaa sen ulottumisen solukalvojen läpi ja vapaiden radikaalien (ROS) sieppaamisen sekä solujen sisältä että ulkopuolelta (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Toisin kuin tavalliset antioksidantit (C-/E-vitamiini), AXT läpäisee kalvoja ja jopa veri-aivoesteen, mikä tekee siitä poikkeuksellisen tehokkaan. Se tunnetaan voimakkaista antioksidanttisista, anti-inflammatorisista ja anti-apoptoottisista vaikutuksistaan (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nämä ominaisuudet tekevät AXT:stä potentiaalisen ehdokkaan silmäkudosten suojaamiseen. Viimeaikaiset tutkimukset viittaavat siihen, että AXT voi säädellä silmän aineenvaihduntaa ja tulehdusta, mikä saattaa parantaa näköä ja silmien mukavuutta (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Antioksidanttiset ja anti-inflammatoriset vaikutukset silmäkudoksissa

Astaksantiini suojaa silmäsoluja oksidatiivisilta vaurioilta. Silmäsairauksien eläinmalleissa AXT vähensi stressin ja tulehduksen merkkejä verkkokalvolla ja sarveiskalvolla. Esimerkiksi diabeettisilla rotilla suun kautta annettu AXT vaimensi tulehdusmolekyylien (esim. NF-κB) ja oksidatiivisen stressin ilmentymistä verkkokalvolla (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Hiirten glaukoomamallissa (akuutti korkea silmänpaine) AXT suojasi verkkokalvon gangliosoluja tehostamalla Nrf2/HO-1-antioksidanttireittiä ja vähentämällä apoptoosia (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Rotan glaukoomamallissa AXT alensi verkkokalvon proteiinien hapettumista ja typpioksidisyntaasi-2:ta (NOS-2), jotka ovat vaurion merkkejä, ja vähensi solukuolemaa (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Nämä tutkimukset osoittavat, että AXT:n vapaiden radikaalien sieppaus vakauttaa tärkeitä silmäsoluja stressin alaisena.

Arkisemmissa olosuhteissa AXT hyödyttää myös silmän pintaa ja linssin kudoksia. Esimerkiksi joissakin kliinisissä tutkimuksissa AXT:tä on käytetty lievittämään digitaalista silmien rasitusta tai kuivien silmien oireita, perustuen siihen, että sen anti-inflammatorinen vaikutus (esim. NF-κB:n alentaminen sädekehässä) ja parantunut mikroverenkierto voivat lievittää väsymystä (www.mdpi.com). Eräässä visuaalisten näyttöpäätteiden (tietokoneen) käyttäjien kokeessa AXT-lisäravinteet (muiden antioksidanttien kanssa) paransivat merkittävästi räpytystiheyttä ja kyynelkalvon vakautta. Kaiken kaikkiaan AXT:n antioksidanttiset ja anti-inflammatoriset vaikutukset näyttävät auttavan ylläpitämään normaalia silmän toimintaa ja mukavuutta (www.mdpi.com) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Akkommodaatiokyky ja silmien rasitus

Akkommodaatio on silmän kyky tarkentaa lähellä oleviin esineisiin käyttäen sädelihasta linssin muodon muuttamiseen. Ikääntyessä tai pitkän näyttöpäätetyön jälkeen akkommodaatio voi hidastua, mikä johtaa silmien rasitukseen (astenopia). Useat tutkimukset raportoivat, että AXT voi parantaa akkommodaatiota. Yli 40-vuotiailla terveillä aikuisilla 4–12 mg AXT:tä päivittäin 4 viikon ajan paransi näöntarkkuutta ja lyhensi akkommodaatioaikaa (nopeampi tarkennus) (www.mdpi.com). Yhdistetyssä lisäravinnetutkimuksessa keski-ikäiset aikuiset, jotka käyttivät AXT:tä (luteiinin, DHA:n jne. kanssa) 4 viikon ajan, osoittivat parempaa lähialueen akkommodaatiota ja kokivat tehtävät ”ongelmattomiksi” (vähemmän niskajännitystä ja näön sumenemista) verrattuna lumelääkkeeseen (www.mdpi.com). Ehdotettu mekanismi on, että AXT rentouttaa sädelihasta ja parantaa verenkiertoa linssin ja verkkokalvon ympärillä (www.mdpi.com).

Kuuden viikon omistetussa tutkimuksessa (9 mg/päivä AXT) havaittiin, että yli 40-vuotiaiden aikuisten astaksantiiniryhmä säilytti paremman korjatun näöntarkkuuden 6 tunnin näyttöpäätetyön jälkeen kuin lumelääkeryhmä (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Toisin sanoen AXT auttoi ikääntyviä silmiä vastustamaan pitkäkestoisen lähityön aiheuttamaa tilapäistä näön sumentumista. Nuoremmilla aikuisilla ei havaittu muutoksia (koska heidän sädelihaksensa toiminta on jo vahva). Nämä havainnot viittaavat siihen, että AXT:n antioksidanttisuoja auttaa ikääntyvää sädelihasta ylläpitämään tarkennusta stressin alaisena (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kaiken kaikkiaan AXT näyttää vähentävän näyttöpäätetyön aiheuttamaa silmien väsymystä, mikä näkyy objektiivisissa mittauksissa (näöntarkkuus ja pupillin vaste) ja oireissa (www.mdpi.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Silmän verenkierto ja perfuusio

Hyvä verenvirtaus (perfuusio) verkkokalvolle ja suonikalvolle on elintärkeää silmän terveydelle; huono perfuusio pahentaa sairauksia, kuten silmänpohjan rappeumaa ja glaukoomaa. Astaksantiinin on osoitettu parantavan silmän verenkiertoa. Kaksoissokkoutetussa tutkimuksessa terveillä vapaaehtoisilla 12 mg/päivä AXT:tä 4 viikon ajan lisäsi merkittävästi suonikalvon veren virtausnopeutta (mitattuna laser speckle -virtausgrafialla) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Lumelääkeryhmässä ei tapahtunut muutosta. Tärkeää on, että tällä annoksella ei havaittu haittavaikutuksia. Tämä osoittaa, että AXT voi ei-invasiivisesti tehostaa verkkokalvon verenkiertoa makulassa suhteellisen lyhyessä ajassa (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Potilailla, joilla oli keskivaikea ikään liittyvä silmänpohjan rappeuma (AMD), tutkittiin lisäravinnetta, joka sisälsi AXT:tä (10 mg) yhdistettynä luteiiniin, D3-vitamiiniin, folaattiin ja muihin antioksidantteihin. Kuuden kuukauden kuluttua optisen koherenssitomografian angiografiamittaukset (OCTA) osoittivat, että suonikalvon kapillaarien tiheys ja suonikalvon paksuus lisääntyivät merkittävästi lisäravinneryhmässä verrattuna kontrolleihin (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Toisin sanoen lisäravinne (mukaan lukien AXT) näytti tehostavan hienoa kapillaariperfuusiota verkkokalvon alla AMD-silmissä. (OCTA on ei-invasiivinen kuvantamismenetelmä, joka kvantifioi verenvirtausta verkkokalvon ja suonikalvon verisuonissa.) Nämä havainnot tukevat käsitystä, että AXT:tä sisältävät uutteet voivat parantaa silmän perfuusioparametreja kliinisessä käytössä (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Glaukooma: Neuroprotektio ja surrogaattimerkit

Glaukoomaa luonnehtii etenevä verkkokalvon gangliosolujen (RGC) menetys. Vaikka silmänpaineen (IOP) alentaminen on avainasemassa, myös oksidatiivisella stressillä ja verenkierrolla on merkitystä. Vaikka suuria AXT-tutkimuksia glaukoomapotilailla ei ole vielä olemassa, eläinkokeet ovat lupaavia. Rotan silmän hypertensiomallissa AXT (5 mg/kg/päivä) normalisoi visuaalisesti herätepotentiaaleja (RGC:iden sähköfysiologisia signaaleja), jotka olivat hidastuneet korkean silmänpaineen vuoksi (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). AXT vähensi myös verkkokalvon apoptoosia ja oksidatiivisia vaurioita kohonneen paineen alaisena (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Hiirten normaalipaineisen glaukooman mallissa (geneettinen RGC-häviö) suuri AXT-annos (60 mg/kg) suojasi RGC:itä ja alensi verkkokalvon lipidien peroksidaatiota (4-HNE-tasoja) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Vastaavasti akuutissa glaukoomamallissa (ohimenevä iskemia) AXT vaimensi RGC-apoptoosia Nrf2/HO-1-reitin kautta (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Nämä prekliiniset havainnot viittaavat siihen, että AXT voi suojata näköhermosoluja antioksidanttisten ja anti-inflammatoristen mekanismien kautta (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Surrogaattipisteitä on myös tutkittu. Kuvioiden aiheuttamat visuaaliset herätepotentiaalit (VEP:t) heijastavat RGC-toimintaa; Nagaki et al. raportoivat, että astaksantiini paransi VEP-vasteita henkilöillä, joilla oli kroonista tietokoneen käyttöä (www.mdpi.com). Myös pupillin supistuminen (jota sädelihas hallitsee parasympaattisen jännityksen alaisena) parani AXT:n avulla (www.mdpi.com). Nämä ovat varhaisia merkkejä siitä, että AXT saattaa tukea näön hermoelementtejä. Lisäksi parantunut verkkokalvon verenkierto (katso yllä) voisi teoriassa auttaa glaukooman hoidossa parantamalla näköhermon perfuusiota, vaikkakin tämä vaatii lisää tutkimusta.

Yhteenvetona, vaikka ihmisillä tehtyjä glaukoomatutkimuksia puuttuu, eläintutkimusten tiedot osoittavat, että AXT vähentää oksidatiivisia vaurioita ja RGC-solukuolemaa glaukoomamalleissa (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tietääksemme yhtään julkaistua ihmisillä tehtyä satunnaistettua kontrolloitua tutkimusta (RCT) ei ole testannut AXT:tä silmänpaineeseen tai näkökenttiin glaukoomassa. Surrogaattimittaukset (OCTA-virtaus, elektrofysiologia) sukulaissilmäsairauksista viittaavat hyötyyn, mutta lopullisia glaukoomakohtaisia tietoja odotetaan.

Systeeminen kestävyys, mitokondrioiden terveys ja ikääntyminen

Astaksantiinin vaikutukset ulottuvat silmän ulkopuolelle. Kestävyysurheilijoilla AXT:n on osoitettu parantavan suorituskykyä ja palautumista – todennäköisesti mitokondriaalisten ja antioksidanttireittien kautta. Tuore katsaus tiivistää, että AXT «voi parantaa» kestävyysmittareita: nopeampia pyöräilyn aika-ajoja, alhaisempaa sykettä submaksimaalisen harjoituksen aikana, vähentynyttä lihaskipua ja korkeampaa endogeenistä antioksidanttikapasiteettia (koko veren glutationi) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Esimerkiksi yksi tutkimus havaitsi, että 12 mg/päivä AXT:tä yhden viikon ajan johti noin 1,2 %:n paranemiseen 40 km:n pyöräilyn aika-ajossa (noin 50 sekuntia nopeammin) ja suurempaan rasvan hapettumiseen maalissa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Toinen tutkimus raportoi noin 5 % nopeammasta 20 km:n pyöräilystä 4 viikon 4 mg/päivä AXT-käytön jälkeen (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sen sijaan suurempi annos (20 mg/päivä) ei parantanut suorituskykyä (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tämä viittaa siihen, että kohtuullinen AXT-annos saattaa tehostaa kestävyyttä (mahdollisesti edistämällä rasva-aineenvaihduntaa ja säästämällä glykogeeniä) ilman, että se heikentää harjoittelun mukautumista (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Solutasolla AXT tunnetaan mitokondrioihin – solujen ”voimalaitoksiin” – kohdentumisestaan. Se voi neutraloida mitokondriaalisia ROS-yhdisteitä (kuten superoksidia) ja vakauttaa mitokondrioiden kalvoja. Ksantofyllit, kuten AXT, auttavat sammuttamaan superoksidi- ja peroksyyliradikaaleja sisäisessä mitokondrion kalvossa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Eläintutkimuksissa AXT säilyttää kalsiumtasapainon lihassoluissa stressin aikana estäen mitokondrioita turpoamasta ja laukaisemasta apoptoosia (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nämä toimet edistävät mitokondrioiden biogeneesiä (uusien mitokondrioiden luomista) ja ylläpitävät energiantuotantoa. Siten AXT vaikuttaa mitokondrioiden terveyteen, mikä on ratkaisevan tärkeää sekä liikunnan kestävyydelle että solujen ikääntymiselle.

Ikääntymisestä puhuttaessa astaksantiinia pidetään jopa ”geroprotektorina”. Neuraalisen ikääntymisen malleissa AXT lisää aivoperäistä neurotroofista tekijää (BDNF, joka tukee neuronien eloonjäämistä) ja vähentää lipidi-, proteiini- ja DNA:n oksidatiivisia vaurioita (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Se myös säätelee keskeisiä pitkäikäisyysreittejä: tutkimukset raportoivat, että AXT voi aktivoida transkriptiotekijöitä, kuten FOXO3 (geeni, joka on vahvasti linkitetty ihmisen pitkäikäisyyteen) ja proteiineja, kuten SIRT1 ja Klotho (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Näillä mekanismeilla AXT voisi teoriassa hidastaa ikääntymiseen liittyvää kudosten, myös silmän, rappeutumista. Vaikka tällaiset vaikutukset ovat enimmäkseen tutkimusympäristöissä, ne tarjoavat kontekstin sille, miten silmien edut voivat liittyä koko kehon terveyteen: paremmat mitokondriot ja alhaisempi systeeminen oksidatiivinen stressi hyödyttävät myös ikääntyviä silmiä ja verkkokalvoa.

Annostus, turvallisuus ja tuotteen laatu

Astaksantiinin kliinisissä tutkimuksissa käytetään kohtuullisia päivittäisiä annoksia. Silmätutkimuksissa annokset 4–12 mg/päivä ovat yleisiä. Esimerkiksi 4 tai 12 mg päivittäin 4 viikon ajan paransi aikuisilla näköä ja akkommodaatiota (www.mdpi.com). Suonikalvon verenvirtaustutkimuksessa käytettiin 12 mg 4 viikon ajan (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Muissa näyttöpäätetyötä tekevillä tai urheilijoilla tehdyissä tutkimuksissa käytetään usein 6–12 mg/päivä. Suurempia annoksia (20 mg/päivä) on testattu urheilussa, usein ilman lisähyötyä (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Turvallisuus vaikuttaa erinomaiselta näillä tasoilla. 4 viikon silmän verenkierron tutkimuksessa (12 mg/päivä) ei raportoitu haittavaikutuksia (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Laaja turvallisuuskatsaus tarkasteli 87 ihmistutkimusta (mukaan lukien 35 tutkimusta ≥12 mg/päivä) ja ei havainnut turvallisuusongelmia luonnollisiin astaksantiinilisäravinteisiin liittyen (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). (Raportoidut haittavaikutukset ovat yleensä lieviä – esim. ihon oranssi sävy erittäin suurella saannilla.) Sen sijaan Euroopan elintarviketurvallisuusviranomainen (EFSA) asetti konservatiivisen hyväksyttävän päivittäisen saannin (ADI) 2 mg:ksi perustuen jyrsijätutkimukseen, jossa käytettiin synteettistä astaksantiinia (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Tämä matala ADI koskee synteettistä astaksantiinia (eri kemiallinen muoto), mutta sitä on joskus ekstrapoloitu luonnolliseen AXT:hen. Tärkeää on, että systemaattiset katsaukset väittävät, että luonnollisella astaksantiinilla (esim. levistä) on laaja turvallisuusmarginaali, ja se sietää vähintään 12–24 mg/päivä ilman ongelmia (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Tuotteen laadulla on merkitystä. Yli 90 % kaupallisesti saatavilla olevasta astaksantiinista on synteettisesti valmistettua (vesiviljelyn rehuksi) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), kun taas korkealaatuisissa lisäravinteissa käytetään luonnollista AXT:tä levistä (Haematococcus pluvialis) tai hiivasta. Luonnollinen AXT on usein esteröity muoto (sitoutunut rasvahappoihin), kun taas hiivasta peräisin oleva AXT on vapaa muoto (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Eläintutkimukset osoittavat, että esteröity Haematococcus AXT johtaa korkeampiin veren pitoisuuksiin kuin vapaa AXT (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), mikä viittaa parempaan biologiseen hyötyosuuteen. Kuluttajien tulisi etsiä todisteita alkuperästä ja puhtaudesta (kolmannen osapuolen testaus, allergeenistatus). Koska synteettiset ja luonnolliset muodot eroavat toisistaan, ihmistutkimusten turvallisuus- ja tehokkuustiedot (ja yllä oleva keskustelumme) heijastavat ensisijaisesti luonnollista, elintarvikkeista peräisin olevaa astaksantiinia (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Yhteenvetona, astaksantiini on lupaava silmien terveyden lisäravinne. Sen voimakkaat antioksidanttiset ja anti-inflammatoriset vaikutukset suojaavat verkkokalvon ja etuosan kudoksia oksidatiivisilta vaurioilta. Kliinisissä olosuhteissa AXT on parantanut näkötoimintoa stressin (tietokoneen käyttö) alaisena ja lisännyt verkkokalvon verenkiertoa, mikä voi johtaa vähentyneeseen silmien väsymykseen ja parempaan silmän perfuusioon (www.mdpi.com) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Vaikka lisää ihmistutkimuksia tarvitaan, prekliiniset glaukoomamallit osoittavat neuroprotektiota (normalisoitua elektrofysiologiaa ja solujen eloonjäämistä) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Systeemisesti astaksantiinin mitokondrioihin kohdentuvat vaikutukset tukevat kestävyyttä ja voivat auttaa vastustamaan ikääntymiseen liittyvää rappeutumista (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tyypillisillä lisäravinneannoksilla (4–12 mg/päivä) luonnollinen AXT on hyvin siedetty ja turvallinen (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Näiden monipuolisten hyötyjen ansiosta astaksantiini erottuu helppokäyttöisenä ravintoaineena, joka yhdistää silmien terveyden ja yleisen oksidatiivisen stressin hallinnan.

Johtopäätös: Astaksantiinin ainutlaatuinen kemia on sen laajojen hyötyjen perusta. Neutraloimalla ROS-yhdisteitä ja vaimentamalla tulehdusta silmäkudoksissa se voi parantaa tarkennusta ja lievittää digitaalista silmien rasitusta. Parantamalla silmän perfuusiota ja mitokondrioiden kestävyyttä se edistää verkkokalvon pitkäaikaista terveyttä. Kliinikot ja potilaat, jotka ovat kiinnostuneita täydentävistä silmähoidoista, voivat harkita näyttöön perustuvia astaksantiinivalmisteita (todennetuilla luonnollisilla lähteillä ja annostuksilla). Jatkuva tutkimus – mukaan lukien glaukoomatutkimukset ja biomarkkeritutkimukset – selventää tämän karotenoidin koko potentiaalia näön säilyttämisessä ja ikään liittyvien silmäsairauksien torjunnassa.