Astaksantinas: galingas antioksidantas akių sveikatai

Oksidacinis stresas – disbalansas tarp reaktyviųjų deguonies formų (RDF) ir organizmo gynybos mechanizmų – prisideda prie daugelio akių ligų (sausų akių sindromas, geltonosios dėmės degeneracija, glaukoma, katarakta) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Astaksantinas (AXT) yra raudonas ksantofilas – karotenoidas, randamas dumbliuose ir jūros gėrybėse (lašisoje, krevetėse). Jo unikali struktūra (poliariniai galai ir ilga konjuguota grandinė) leidžia jam prasiskverbti pro ląstelių membranas, neutralizuojant laisvuosius radikalus (RDF) tiek ląstelių viduje, tiek išorėje (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Skirtingai nuo įprastų antioksidantų (vitamino C/E), AXT prasiskverbia pro membranas ir net pro kraujo–smegenų barjerą, todėl yra išskirtinai stiprus. Jis pasižymi stipriu antioksidaciniu, priešuždegiminiu ir anti-apoptoziniu aktyvumu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dėl šių savybių AXT yra kandidatas akių audinių apsaugai. Naujausi tyrimai rodo, kad AXT gali moduliuoti akių metabolizmą ir uždegimą, potencialiai pagerindamas regėjimą ir akių komfortą (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Antioksidacinis ir priešuždegiminis poveikis akių audiniuose

Astaksantinas apsaugo akių ląsteles nuo oksidacinės pažaidos. Akių ligų gyvūnų modeliuose AXT sumažino streso ir uždegimo žymenis tinklainėje ir ragenoje. Pavyzdžiui, diabetu sergančioms žiurkėms, peroraliai duodamas AXT slopino uždegiminių molekulių (pvz., NF-κB) ir oksidacinio streso ekspresiją tinklainėje (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Pelės glaukomos modelyje (ūmus aukštas akispūdis) AXT išsaugojo tinklainės ganglijų ląsteles, skatindamas Nrf2/HO-1 antioksidacinį kelią ir mažindamas apoptozę (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Žiurkės glaukomos modelyje AXT sumažino tinklainės baltymų oksidaciją ir azoto oksido sintazės-2 (NOS-2) – pažaidos žymenų – lygį, bei sumažino ląstelių žūtį (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Šie tyrimai rodo, kad AXT laisvųjų radikalų šalinimas stabilizuoja svarbias akių ląsteles streso sąlygomis.

Įprastesnėmis sąlygomis AXT taip pat naudingas akies paviršiaus ir lęšio audiniams. Pavyzdžiui, kai kuriuose klinikiniuose tyrimuose AXT buvo naudojamas skaitmeninio akių nuovargio ar sausų akių simptomams palengvinti, teigiant, kad jo priešuždegiminis poveikis (pvz., NF-κB sumažinimas krumplyne) ir pagerėjusi mikrocirkuliacija gali sumažinti nuovargį (www.mdpi.com). Viename tyrime, kuriame dalyvavo vizualinių ekranų terminalų (kompiuterių) vartotojai, AXT papildai (su kitais antioksidantais) žymiai pagerino mirksėjimo dažnį ir ašarų plėvelės stabilumą. Apskritai, AXT antioksidacinis ir priešuždegiminis poveikis, atrodo, padeda palaikyti normalią akių funkciją ir komfortą (www.mdpi.com) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Akies akomodacinė funkcija ir nuovargis

Akomodacija yra akies gebėjimas sufokusuoti artimus objektus, naudojant krumplyno raumenį lęšio formai keisti. Senstant ar ilgai naudojant ekranus, akomodacija gali tapti lėtesnė, sukeldama akių nuovargį (astenopiją). Keli tyrimai rodo, kad AXT gali pagerinti akomodaciją. Sveikiems vyresniems nei 40 metų suaugusiems, kasdien 4–12 mg AXT vartojimas 4 savaites pagerino regėjimo aštrumą ir sutrumpino akomodacijos laiką (greitesnį fokusavimą) (www.mdpi.com). Sudėtiniame papildų tyrime vidutinio amžiaus suaugusieji, kurie 4 savaites vartojo AXT (su liuteinu, DHA ir kt.), parodė geresnę akomodaciją artimu atstumu ir nurodė, kad užduotys tapo „be problemų“ (mažiau kaklo įtampos ir neryškumo), palyginti su placebo grupe (www.mdpi.com). Siūlomas mechanizmas yra tas, kad AXT atpalaiduoja krumplyno raumenį ir pagerina kraujotaką aplink lęšį ir tinklainę (www.mdpi.com).

6 savaičių tyrimas (9 mg/dieną AXT) parodė, kad tarp suaugusiųjų ≥40 metų, astaksantino grupė išlaikė geresnį koreguotą regėjimo aštrumą po 6 valandų naudojimosi ekranu, palyginti su placebu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kitaip tariant, AXT padėjo vyresnių žmonių akims atsispirti laikinam neryškumui, kurį sukelia ilgas darbas iš arti. Jaunesniems suaugusiems (kadangi jų krumplyno funkcija jau yra stipri) pokyčių nebuvo pastebėta. Šie duomenys rodo, kad AXT antioksidacinė apsauga padeda senstančiam krumplyno raumeniui išlaikyti fokusavimą streso sąlygomis (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Apskritai, AXT, atrodo, sumažina akių nuovargį dėl ekrano užduočių, kas atsispindi objektyviais rodikliais (aštrumu ir vyzdžio reakcija) ir simptomais (www.mdpi.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Akies kraujotaka ir perfuzija

Gera kraujo perfuzija (srautas) į tinklainę ir gyslainę yra gyvybiškai svarbi akių sveikatai; prasta perfuzija pasunkina ligas, tokias kaip geltonosios dėmės degeneracija ir glaukoma. Įrodyta, kad astaksantinas pagerina akių kraujotaką. Dvigubai aklame tyrime su sveikais savanoriais, 12 mg/dieną AXT vartojimas 4 savaites žymiai padidino gyslainės kraujo tėkmės greitį (matuojamą lazerine dėmelių flografija) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Placebo grupėje pokyčių nepastebėta. Svarbu, kad vartojant šią dozę nepastebėta jokių nepageidaujamų reiškinių. Tai rodo, kad AXT gali neinvaziniu būdu pagerinti tinklainės kraujotaką geltonojoje dėmėje per palyginti trumpą laikotarpį (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Pacientams, sergantiems vidutine su amžiumi susijusia geltonosios dėmės degeneracija (SASGDD), buvo tiriamas papildas, kuriame yra AXT (10 mg) kartu su liuteinu, vitaminu D3, folio rūgštimi ir kitais antioksidantais. Po 6 mėnesių optinės koherentinės tomografijos angiografijos (OCTA) matavimai parodė, kad papildų vartojusioje grupėje žymiai padidėjo choriokapiliarų kraujagyslių tankis ir gyslainės storis, palyginti su kontrolinėmis grupėmis (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kitaip tariant, papildas (įskaitant AXT), atrodo, pagerino smulkią kapiliarinę perfuziją po tinklaine SASGDD sergančiose akyse. (OCTA yra neinvazinis vaizdavimo metodas, kuris kiekybiškai įvertina kraujotaką tinklainės ir gyslainės kraujagyslėse.) Šios išvados patvirtina mintį, kad ekstraktai, turintys AXT, gali pagerinti akių perfuzijos parametrus klinikiniame naudojime (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Glaukoma: neuroapsauga ir pakaitiniai žymenys

Glaukoma pasižymi progresuojančiu tinklainės ganglijų ląstelių (TGL) praradimu. Nors akispūdžio (AK) mažinimas yra svarbiausias, oksidacinis stresas ir kraujotaka taip pat vaidina svarbų vaidmenį. Nors didelių AXT tyrimų su glaukomos pacientais dar nėra, tyrimai su gyvūnais yra daug žadantys. Žiurkės akies hipertenzijos modelyje AXT (5 mg/kg/dieną) normalizavo regėjimo sukeltus potencialus (elektrofiziologinius signalus iš TGL), kurie buvo sulėtėję dėl didelio AK (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). AXT taip pat sumažino tinklainės apoptozę ir oksidacinę pažeidą esant padidėjusiam slėgiui (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Pelės normalaus akispūdžio glaukomos modelyje (su genetiniu TGL praradimu) didelė AXT dozė (60 mg/kg) apsaugojo TGL ir sumažino tinklainės lipidų peroksidaciją (4-HNE lygį) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Panašiai, ūminės glaukomos modelyje (trumpalaikė išemija), AXT slopino TGL apoptozę per Nrf2/HO-1 kelią (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Šios ikiklinikinės išvados rodo, kad AXT gali apsaugoti regos nervo ląsteles per antioksidacinius ir priešuždegiminius mechanizmus (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Pakaitiniai rodikliai buvo tiriami. Regėjimo sukeltieji potencialai (VEP) atspindi TGL funkciją; Nagaki ir kt. pranešė, kad astaksantinas pagerino VEP reakcijas žmonėms, kurie nuolat naudojasi kompiuteriu (www.mdpi.com). Vyzdžio susiaurėjimas (kontroliuojamas krumplyno parasimpatinės sistemos tonusu) taip pat pagerėjo vartojant AXT (www.mdpi.com). Tai yra ankstyvi signalai, kad AXT gali palaikyti nervinius regėjimo elementus. Be to, pagerėjusi tinklainės kraujotaka (žr. aukščiau) teoriškai galėtų padėti sergant glaukoma, gerindama regos nervo perfuziją, nors tam reikia daugiau tyrimų.

Apibendrinant, nors žmonių glaukomos tyrimų trūksta, gyvūnų duomenys rodo, kad AXT sumažina oksidacinę pažeidą ir TGL žūtį glaukomos modeliuose (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Mūsų žiniomis, nėra paskelbto atsitiktinių imčių kontroliuojamo tyrimo su žmonėmis, kuris būtų tikrinęs AXT poveikį akispūdžiui ar regėjimo laukams sergant glaukoma. Pakaitiniai matavimai (OCTA srautas, elektrofiziologija) iš susijusių akių ligų užsimena apie naudą, tačiau galutinių glaukomai specifinių duomenų dar laukiama.

Sisteminė ištvermė, mitochondrijų sveikata ir senėjimas

Astaksantino poveikis apima ne tik akis. Ištvermės sportininkams įrodyta, kad AXT pagerina našumą ir atsistatymą – tikėtina, per mitochondrijų ir antioksidacinius kelius. Nauja apžvalga apibendrina, kad AXT «gali pagerinti» ištvermės rodiklius: greitesnius dviračių lenktynių laiko bandymus, mažesnį širdies ritmą atliekant submaksimalius pratimus, sumažėjusį raumenų skausmą ir didesnį endogeninį antioksidacinį pajėgumą (viso kraujo glutationą) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Pavyzdžiui, vienas tyrimas parodė, kad 12 mg/dieną AXT vartojimas vieną savaitę lėmė maždaug 1,2 % pagerėjimą 40 km dviračių lenktynių laiko bandyme (apie 50 sekundžių greičiau) ir didesnį riebalų oksidacijos greitį finiše (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kitas tyrimas pranešė apie maždaug 5 % greitesnį 20 km važiavimą dviračiu po 4 savaičių, vartojant 4 mg/dieną AXT (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Priešingai, didesnė dozė (20 mg/dieną) nepagerino našumo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tai rodo, kad vidutinė AXT dozė gali padidinti ištvermę (galbūt skatindama riebalų apykaitą ir taupydama glikogeną), nesumažindama treniruočių adaptacijos (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Ląstelių lygmeniu AXT pasižymi tuo, kad veikia mitochondrijas – ląstelių „jėgaines“. Jis gali neutralizuoti mitochondrijų RDF (pvz., superoksidą) ir stabilizuoti mitochondrijų membranas. Ksantofilai, tokie kaip AXT, padeda slopinti superoksido ir peroksilo radikalus vidinėje mitochondrijų membranoje (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tyrimuose su gyvūnais AXT išlaiko kalcio pusiausvyrą raumenų ląstelėse streso metu, užkertant kelią mitochondrijų patinimui ir apoptozės suaktyvinimui (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Šie veiksmai skatina mitochondrijų biogenezę (naujų mitochondrijų kūrimą) ir palaiko energijos gamybą. Taigi, AXT veikia mitochondrijų sveikatą, kuri yra esminė tiek fizinio krūvio ištvermei, tiek ląstelių senėjimui.

Kalbant apie senėjimą, astaksantinas netgi laikomas „geroprotektoriumi“. Nervų senėjimo modeliuose AXT padidina smegenų kilmės neurotrofinio faktoriaus (BDNF, kuris palaiko neuronų išgyvenimą) lygį ir sumažina lipidų, baltymų ir DNR oksidacinę žalą (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jis taip pat moduliuoja pagrindinius ilgaamžiškumo kelius: tyrimai praneša, kad AXT gali aktyvuoti transkripcijos faktorius, tokius kaip FOXO3 (geną, stipriai susijusį su žmogaus ilgaamžiškumu), ir baltymus, tokius kaip SIRT1 ir Klotho (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dėl šių mechanizmų AXT teoriškai galėtų sulėtinti su amžiumi susijusį audinių, įskaitant akis, nykimą. Nors toks poveikis daugiausia stebimas tyrimų aplinkoje, jis suteikia kontekstą, kaip nauda akims gali būti susijusi su viso kūno sveikata: geresnės mitochondrijos ir mažesnis sisteminis oksidacinis stresas taip pat naudingi senstančioms akims ir tinklainei.

Dozavimas, saugumas ir produkto kokybė

Klinikiniuose astaksantino tyrimuose naudojamos vidutinės dienos dozės. Akių tyrimuose dažnos 4–12 mg/dieną dozės. Pavyzdžiui, 4 arba 12 mg per dieną 4 savaites pagerino regėjimą ir akomodaciją suaugusiesiems (www.mdpi.com). Gyslainės kraujotakos tyrime buvo naudojama 12 mg 4 savaites (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Kituose tyrimuose su ekrano darbuotojais ar sportininkais dažnai naudojama 6–12 mg/dieną. Didesnės dozės (20 mg/dieną) buvo tiriamos sporto aplinkoje, dažnai be papildomos naudos (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Saugumas šiais lygiais atrodo puikus. 4 savaičių akių kraujotakos tyrime (12 mg/dieną) nepageidaujamų reakcijų nebuvo pranešta (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Išsamioje saugumo apžvalgoje buvo išnagrinėti 87 tyrimai su žmonėmis (įskaitant 35 tyrimus, kuriuose dozės buvo ≥12 mg/dieną) ir nebuvo rasta jokių saugumo problemų su natūraliais astaksantino papildais (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). (Pranešti šalutiniai poveikiai paprastai yra lengvi – pvz., oranžinis odos atspalvis esant labai dideliam vartojimui.) Priešingai, Europos maisto saugos tarnyba (EFSA) nustatė konservatyvų priimtiną dienos suvartojimą (PDS) – 2 mg, remiantis graužikų tyrimu su sintetiniu astaksantinu (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Šis žemas PDS taikomas sintetiniam astaksantinui (kitai cheminei formai), tačiau kartais buvo ekstrapoliuotas natūraliam AXT. Svarbu, kad sisteminės apžvalgos teigia, jog natūralus astaksantinas (pvz., iš dumblių) turi platų saugumo intervalą, toleruojantį bent 12–24 mg/dieną be problemų (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Produkto kokybė yra svarbi. Daugiau nei 90% komerciškai prieinamo astaksantino yra sintetiškai pagaminta (naudojama akvakultūros pašarams) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), o aukštos kokybės papildai naudoja natūralų AXT iš dumblių (Haematococcus pluvialis) arba mielių. Natūralus AXT dažnai yra esterifikuota forma (susijungusi su riebalų rūgštimis), o iš mielių gautas AXT yra laisvos formos (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tyrimai su gyvūnais rodo, kad esterifikuotas Haematococcus AXT sukelia didesnį kiekį kraujyje nei laisvos formos AXT (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), o tai rodo geresnį biologinį prieinamumą. Vartotojai turėtų ieškoti šaltinio ir grynumo įrodymų (trečiųjų šalių bandymai, alergenų statusas). Kadangi sintetinės ir natūralios formos skiriasi, saugumo ir veiksmingumo duomenys iš tyrimų su žmonėmis (ir mūsų aukščiau pateikta diskusija) visų pirma atspindi natūralų, iš maisto gaunamą astaksantiną (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Apibendrinant, astaksantinas yra daug žadantis maisto papildas akių sveikatai. Jo galingas antioksidacinis ir priešuždegiminis poveikis apsaugo tinklainės ir priekinio segmento audinius nuo oksidacinės pažaidos. Klinikinėje praktikoje AXT pagerino regos funkciją esant stresui (naudojant kompiuterį) ir padidino tinklainės kraujotaką, o tai gali reikšti sumažėjusį akių nuovargį ir geresnę akių perfuziją (www.mdpi.com) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Nors reikia daugiau tyrimų su žmonėmis, ikiklinikiniai glaukomos modeliai rodo neuroapsaugą (normalizuotą elektrofiziologiją ir ląstelių išgyvenimą) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sisteminiu lygmeniu astaksantino mitochondrijas veikiantis poveikis palaiko ištvermę ir gali padėti kovoti su su amžiumi susijusiu nykimu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Vartojant tipinėmis papildų dozėmis (4–12 mg/dieną), natūralus AXT yra gerai toleruojamas ir saugus (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Atsižvelgiant į šią daugiafunkcinę naudą, astaksantinas išsiskiria kaip lengvai vartojamas maistinių medžiagų papildas, kuris sujungia akių sveikatą ir bendrą oksidacinio streso valdymą.

Išvada: Astaksantino unikali cheminė sudėtis lemia jo platų naudingą poveikį. Neutralizuodamas RDF ir slopindamas uždegimą akių audiniuose, jis gali pagerinti fokusavimą ir sumažinti skaitmeninių ekranų sukeltą akių nuovargį. Gerindamas akių perfuziją ir mitochondrijų atsparumą, jis prisideda prie ilgalaikės tinklainės sveikatos. Klinicistai ir pacientai, besidomintys papildomomis akių terapijomis, gali apsvarstyti įrodymais pagrįstas astaksantino formules (su patikrintais natūraliais šaltiniais ir dozėmis). Vykdomi tyrimai, įskaitant glaukomos tyrimus ir biomarkerinius tyrimus, patikslins visą šio karotenoido potencialą išsaugant regėjimą ir kovojant su su amžiumi susijusiomis akių ligomis.