Astaksantīns: Spēcīgs antioksidants acu veselībai

Oksidatīvais stress – nelīdzsvarotība starp reaktīvajām skābekļa sugām (ROS) un organisma aizsargmehānismiem – veicina daudzu acu slimību (sausās acs sindroms, makulas deģenerācija, glaukoma, katarakta) attīstību (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Astaksantīns (AXT) ir sarkans ksantofilu karotinoīds, kas atrodams aļģēs un jūras veltēs (lasis, garneles). Tā unikālā struktūra (polārie gali un gara konjugētā ķēde) ļauj tam šķērsot šūnu membrānas, attīrot brīvos radikāļus (ROS) gan šūnu iekšpusē, gan ārpusē (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Atšķirībā no parastajiem antioksidantiem (C/E vitamīns), AXT šķērso membrānas un pat asins-smadzeņu barjeru, padarot to īpaši spēcīgu. Tas ir pazīstams ar spēcīgu antioksidantu, pretiekaisuma un antiapoptotisku darbību (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Šīs īpašības padara AXT par kandidātu acu audu aizsardzībai. Jaunākie pētījumi liecina, ka AXT var modulēt acu vielmaiņu un iekaisumu, potenciāli uzlabojot redzi un acu komfortu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Antioksidantu un pretiekaisuma iedarbība acu audos

Astaksantīns aizsargā acu šūnas no oksidatīviem bojājumiem. Dzīvnieku modeļos, kur tika pētītas acu slimības, AXT samazināja stresa un iekaisuma marķierus tīklenē un radzenē. Piemēram, diabētiskām žurkām perorāli ievadīts AXT nomāca iekaisuma molekulu (piemēram, NF-κB) ekspresiju un oksidatīvo stresu tīklenē (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Pelēm ar glaukomas modeli (akūts augsts acs spiediens) AXT saglabāja tīklenes ganglija šūnas, pastiprinot Nrf2/HO-1 antioksidantu ceļu un samazinot apoptozi (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Glaukomas žurku modelī AXT samazināja tīklenes olbaltumvielu oksidēšanos un slāpekļa oksīda sintāzes-2 (NOS-2) līmeni, kas ir bojājumu marķieri, un samazināja šūnu nāvi (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Šie pētījumi liecina, ka AXT brīvo radikāļu attīrīšana stabilizē svarīgas acu šūnas stresa apstākļos.

Vienkāršākos apstākļos AXT labvēlīgi ietekmē arī acu virsmas un lēcas audus. Piemēram, daži klīniskie pētījumi ir izmantojuši AXT, lai mazinātu digitālo acu nogurumu vai sausās acs simptomus, apgalvojot, ka tā pretiekaisuma iedarbība (piemēram, NF-κB līmeņa samazināšana ciliarajā ķermenī) un uzlabota mikrocirkulācija var mazināt nogurumu (www.mdpi.com). Vienā pētījumā ar vizuālo displeju terminālu (datoru) lietotājiem AXT piedevas (kopā ar citiem antioksidantiem) ievērojami uzlaboja acu mirkšķināšanas biežumu un asaru plēvītes stabilitāti. Kopumā AXT antioksidantu un pretiekaisuma iedarbība, šķiet, palīdz uzturēt normālu acu funkciju un komfortu (www.mdpi.com) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Akomodācijas funkcija un acu nogurums

Akomodācija ir acs spēja fokusēties uz tuviem objektiem, izmantojot ciliāro muskuli, lai mainītu lēcas formu. Novecojot vai pēc ilgstošas ekrāna lietošanas, akomodācija var kļūt lēnāka, izraisot acu nogurumu (astenopiju). Vairāki pētījumi liecina, ka AXT var uzlabot akomodāciju. Veseliem pieaugušajiem, kas vecāki par 40 gadiem, 4–12 mg AXT dienā 4 nedēļas uzlaboja redzes asumu un saīsināja akomodācijas laiku (ātrāka fokusēšanās) (www.mdpi.com). Kombinēta uztura bagātinātāja pētījumā, pusmūža pieaugušie, kuri 4 nedēļas lietoja AXT (ar luteīnu, DHA u.c.), uzrādīja labāku tuvuma akomodāciju un uzskatīja uzdevumus par "bez problēmām" (mazāks kakla sasprindzinājums un neskaidra redze) salīdzinājumā ar placebo grupu (www.mdpi.com). Piedāvātais mehānisms ir tāds, ka AXT atslābina ciliāro muskuli un uzlabo asins plūsmu ap lēcu un tīkleni (www.mdpi.com).

Īpašā 6 nedēļu pētījumā (9 mg/dienā AXT) tika konstatēts, ka pieaugušajiem vecumā virs 40 gadiem astaksantīna grupa saglabāja labāku koriģētu redzes asumu pēc 6 stundu ekrāna lietošanas nekā placebo grupa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Citiem vārdiem sakot, AXT palīdzēja vecākām acīm pretoties īslaicīgai miglošanai, ko izraisa ilgstošs darbs tuvumā. Jaunākiem pieaugušajiem izmaiņas netika novērotas (jo viņu ciliārā funkcija jau ir spēcīga). Šie atklājumi liecina, ka AXT antioksidantu aizsardzība palīdz novecojošam ciliārajam muskulim saglabāt fokusu stresa apstākļos (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kopumā AXT, šķiet, mazina acu nogurumu, ko rada ekrāna uzdevumi, atspoguļojoties objektīvos rādītājos (asums un zīlītes reakcija) un simptomos (www.mdpi.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Acu asinsplūsma un perfūzija

Laba asins perfūzija (plūsma) tīklenē un dzīslenē ir būtiska acu veselībai; slikta perfūzija pasliktina tādas slimības kā makulas deģenerācija un glaukoma. Ir pierādīts, ka astaksantīns uzlabo acu cirkulāciju. Dubultaklā pētījumā ar veseliem brīvprātīgajiem 12 mg/dienā AXT 4 nedēļas ievērojami palielināja dzīslenes asinsplūsmas ātrumu (mērīts ar lāzera plankumu flowgrāfiju) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Placebo grupā izmaiņas nenotika. Svarīgi ir tas, ka šajā devā netika novērotas nevēlamas blaknes. Tas liecina, ka AXT var neinvazīvi palielināt tīklenes asinsplūsmu makulā salīdzinoši īsā laika periodā (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Pacientiem ar vidēju ar vecumu saistītu makulas deģenerāciju (AMD) tika pētīts uztura bagātinātājs, kas saturēja AXT (10 mg) kombinācijā ar luteīnu, D3 vitamīnu, folskābi un citiem antioksidantiem. Pēc 6 mēnešiem, mērījumi ar optiskās koherences tomogrāfijas angiogrāfiju (OCTA) parādīja, ka koriokapilāro asinsvadu blīvums un dzīslenes biezums ievērojami palielinājās papildinātajā grupā, salīdzinot ar kontrolgrupām (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Citiem vārdiem sakot, uztura bagātinātājs (ieskaitot AXT), šķiet, uzlaboja smalko kapilāru perfūziju zem tīklenes AMD slimnieku acīs. (OCTA ir neinvazīva attēlveidošanas metode, kas kvantitatīvi nosaka asins plūsmu tīklenes un dzīslenes asinsvados.) Šie atklājumi apstiprina domu, ka AXT saturoši ekstrakti var uzlabot acu perfūzijas parametrus klīniskajā praksē (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Glaukoma: neiroprotekcija un surogātmarķieri

Glaukoma ir saistīta ar progresējošu tīklenes ganglija šūnu (RGC) zudumu. Lai gan acs iekšējā spiediena (IOP) samazināšana ir galvenā, nozīme ir arī oksidatīvajam stresam un asins plūsmai. Lai gan lieli AXT pētījumi ar glaukomas pacientiem vēl nav veikti, dzīvnieku pētījumi ir daudzsološi. Žurku acs hipertensijas modelī AXT (5 mg/kg/dienā) normalizēja vizuālos izraisītos potenciālus (elektrofizioloģiskos signālus no RGC), kas bija aizkavēti paaugstināta IOP dēļ (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). AXT arī samazināja tīklenes apoptozi un oksidatīvos bojājumus paaugstināta spiediena apstākļos (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Pelēm ar normāla spiediena glaukomas modeli (ar ģenētisku RGC zudumu) augsta AXT deva (60 mg/kg) aizsargāja RGC un samazināja tīklenes lipīdu peroksidāciju (4-HNE līmeni) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Līdzīgi, akūtas glaukomas modelī (īslaicīga išēmija) AXT nomāca RGC apoptozi caur Nrf2/HO-1 ceļu (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Šie preklīniskie atklājumi liecina, ka AXT var aizsargāt redzes nerva šūnas, izmantojot antioksidantu un pretiekaisuma mehānismus (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Surogātmarķieri ir arī pētīti. Vizuālie izraisītie potenciāli (VEP) atspoguļo RGC funkciju; Nagaki un kolēģi ziņoja, ka astaksantīns uzlaboja VEP reakcijas cilvēkiem, kuri ilgstoši lieto datoru (www.mdpi.com). Arī zīlītes sašaurināšanās (ko kontrolē ciliārais ķermenis parasimpātiskā tonusā) uzlabojās ar AXT lietošanu (www.mdpi.com). Tie ir agrīni signāli, ka AXT var atbalstīt redzes neirālos elementus. Turklāt uzlabotā tīklenes asins plūsma (skatīt iepriekš) teorētiski varētu palīdzēt glaukomas gadījumā, uzlabojot redzes nerva perfūziju, lai gan tam nepieciešami vēl pētījumi.

Rezumējot, lai gan trūkst cilvēku pētījumu par glaukomu, dzīvnieku dati liecina, ka AXT samazina oksidatīvos bojājumus un RGC nāvi glaukomas modeļos (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Mums zināmajā informācijā nav publicēts neviens cilvēku randomizēts kontrolēts pētījums (RCT), kas būtu pārbaudījis AXT ietekmi uz acs iekšējo spiedienu vai redzes laukiem glaukomas gadījumā. Surogātpasākumi (OCTA plūsma, elektrofizioloģija) no saistītām acu slimībām liecina par labvēlīgu ietekmi, taču galīgi glaukomas specifiski dati vēl tiek gaidīti.

Sistēmiskā izturība, mitohondriju veselība un novecošanās

Astaksantīna iedarbība sniedzas ārpus acs. Izturības sportistiem ir pierādīts, ka AXT uzlabo veiktspēju un atjaunošanos – visticamāk, izmantojot mitohondriju un antioksidantu ceļus. Jaunākā pārskatā apkopots, ka AXT «var uzlabot» izturības rādītājus: ātrākus riteņbraukšanas laika braucienus, zemāku sirdsdarbības ātrumu submaksimālas slodzes laikā, samazinātu muskuļu sāpīgumu un augstāku endogēno antioksidantu kapacitāti (pilnas asins glutationu) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Piemēram, viens pētījums atklāja, ka 12 mg/dienā AXT vienu nedēļu izraisīja ~1,2% uzlabojumu 40 km riteņbraukšanas laika braucienā (apmēram par 50 sekundēm ātrāk) un lielāku tauku oksidāciju finišā (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Cits pētījums ziņoja par ~5% ātrāku 20 km riteņbraukšanu pēc 4 nedēļu 4 mg/dienā AXT lietošanas (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Savukārt augstāka deva (20 mg/dienā) neuzlaboja veiktspēju (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tas liecina, ka mērena AXT deva var uzlabot izturību (iespējams, veicinot tauku vielmaiņu un saglabājot glikogēnu) bez treniņu adaptāciju mazināšanas (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Šūnu līmenī AXT ir pazīstams ar mitohondriju – šūnu „spēkstaciju” – mērķēšanu. Tas var neitralizēt mitohondriju ROS (piemēram, superoksīdu) un stabilizēt mitohondriju membrānas. Ksantofili, piemēram, AXT, palīdz dzēst superoksīda un peroksilu radikāļus iekšējā mitohondriju membrānā (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dzīvnieku pētījumos AXT saglabā kalcija līdzsvaru muskuļu šūnās stresa laikā, novēršot mitohondriju pietūkumu un apoptozes ierosināšanu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Šīs darbības veicina mitohondriju bioģenēzi (jaunu mitohondriju veidošanos) un uztur enerģijas ražošanu. Tādējādi AXT iedarbojas uz mitohondriju veselību, kas ir būtiska gan fiziskās slodzes izturībai, gan šūnu novecošanai.

Runājot par novecošanos, astaksantīns tiek uzskatīts pat par „ģeroprotektoru”. Neirālo novecošanās modeļos AXT palielina smadzeņu izcelsmes neirotrofisko faktoru (BDNF, kas atbalsta neironu izdzīvošanu) un samazina lipīdu, olbaltumvielu un DNS oksidatīvos bojājumus (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tas arī modulē galvenos ilgmūžības ceļus: pētījumi ziņo, ka AXT var aktivizēt transkripcijas faktorus, piemēram, FOXO3 (gēns, kas cieši saistīts ar cilvēka ilgmūžību) un olbaltumvielas, piemēram, SIRT1 un Klotho (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Izmantojot šos mehānismus, AXT teorētiski varētu palēnināt ar vecumu saistīto audu, tostarp acs, pasliktināšanos. Lai gan šāda ietekme galvenokārt novērota pētījumu apstākļos, tie sniedz kontekstu tam, kā acu ieguvumi var būt saistīti ar visa organisma veselību: labāki mitohondriji un zemāks sistēmiskais oksidatīvais stress labvēlīgi ietekmē arī novecojošas acis un tīkleni.

Devas, drošība un produkta kvalitāte

Astaksantīna klīniskajos pētījumos tiek izmantotas mērenas dienas devas. Acu pētījumos bieži tiek izmantotas devas no 4 līdz 12 mg/dienā. Piemēram, 4 vai 12 mg dienā 4 nedēļas uzlaboja redzi un akomodāciju pieaugušajiem (www.mdpi.com). Dzīslenes plūsmas pētījumā 4 nedēļas tika izmantots 12 mg (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Citi pētījumi ar ekrāna lietotājiem vai sportistiem bieži izmanto 6–12 mg/dienā. Augstākas devas (20 mg/dienā) ir testētas sporta apstākļos, bieži bez papildu ieguvumiem (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Drošība šajos līmeņos šķiet lieliska. 4 nedēļu acu asinsplūsmas pētījumā (12 mg/dienā) netika ziņots par nevēlamām blaknēm (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Plašā drošības pārskatā tika aplūkoti 87 cilvēku pētījumi (ieskaitot 35 pētījumus ar devām ≥12 mg/dienā) un netika konstatētas nekādas drošības problēmas ar dabīgām astaksantīna piedevām (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). (Ziņotās blaknes parasti ir vieglas – piemēram, oranžs ādas tonis ļoti lielas devas gadījumā.) Turpretim Eiropas Pārtikas nekaitīguma iestāde (EFSA) noteica konservatīvu pieņemamo dienas devu (ADI) 2 mg, balstoties uz grauzēju pētījumu ar sintētisko astaksantīnu (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Šī zemā ADI attiecas uz sintētisko astaksantīnu (citādāka ķīmiskā forma), taču dažkārt ir ekstrapolēta uz dabīgo AXT. Svarīgi ir tas, ka sistemātiskie pārskati apgalvo, ka dabīgajam astaksantīnam (piemēram, no aļģēm) ir plaša drošības rezerve, un tas ir panesams līdz vismaz 12–24 mg/dienā bez problēmām (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Produkta kvalitātei ir nozīme. Vairāk nekā 90% komerciāli pieejamā astaksantīna tiek ražots sintētiski (akvakultūras barībai) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), savukārt augstas kvalitātes piedevas izmanto dabīgo AXT no aļģēm (Haematococcus pluvialis) vai rauga. Dabīgais AXT bieži ir esterificēta forma (savienots ar taukskābēm), savukārt no rauga iegūtais AXT ir brīvā formā (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dzīvnieku pētījumi liecina, ka esterificēts Haematococcus AXT izraisa augstāku līmeni asinīs nekā brīvais AXT (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), kas liecina par labāku biopieejamību. Patērētājiem jāmeklē pierādījumi par izcelsmi un tīrību (trešo pušu testēšana, alergēnu statuss). Tā kā sintētiskās un dabīgās formas atšķiras, drošības un efektivitātes dati no cilvēku pētījumiem (un mūsu iepriekšējā diskusija) galvenokārt atspoguļo dabisko, no pārtikas iegūto astaksantīnu (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).

Rezumējot, astaksantīns ir daudzsološa acu veselības piedeva. Tā spēcīgā antioksidantu un pretiekaisuma iedarbība aizsargā tīklenes un priekšējā segmenta audus no oksidatīviem bojājumiem. Klīniskajos apstākļos AXT ir uzlabojis redzes funkciju stresa apstākļos (datora lietošana) un palielinājis tīklenes asinsplūsmu, potenciāli samazinot acu nogurumu un uzlabojot acu perfūziju (www.mdpi.com) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Lai gan ir nepieciešami vairāk pētījumu ar cilvēkiem, preklīniskie glaukomas modeļi liecina par neiroprotekciju (normalizēta elektrofizioloģija un šūnu izdzīvošana) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sistēmiski astaksantīna mitohondriju mērķējošā iedarbība atbalsta izturību un var palīdzēt cīnīties pret ar novecošanos saistītu pasliktināšanos (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Lietojot tipiskās piedevu devās (4–12 mg/dienā), dabīgais AXT ir labi panesams un drošs (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Ņemot vērā šos daudzfunkcionālos ieguvumus, astaksantīns izceļas kā viegli lietojams uzturvielu papildinājums, kas savieno acu veselību un vispārējo oksidatīvā stresa pārvaldību.

Secinājums: Astaksantīna unikālā ķīmiskā struktūra ir pamatā tā plašajai labvēlīgajai iedarbībai. Neitralizējot ROS un mazinot iekaisumu acu audos, tas var uzlabot fokusu un atvieglot digitālo acu nogurumu. Uzlabojot acu perfūziju un mitohondriju noturību, tas veicina ilgtermiņa tīklenes veselību. Ārsti un pacienti, kuri interesējas par papildu acu terapijām, var apsvērt pierādījumos balstītas astaksantīna formulas (ar pārbaudītiem dabīgiem avotiem un devām). Notiekošie pētījumi, tostarp glaukomas pētījumi un biomarķieru pētījumi, precizēs šī karotinoīda pilno potenciālu redzes saglabāšanā un ar vecumu saistītu acu slimību apkarošanā.