Karotenoidy plamkowe (luteina, zeaksantyna, mezo-zeaksantyna) poza plamką żółtą

Wstęp: Luteina, zeaksantyna i mezo-zeaksantyna to żółte barwniki karotenoidowe skoncentrowane w plamce żółtej oka. Poza filtrowaniem niebieskiego światła w siatkówce, te karotenoidy plamkowe mogą wpływać na funkcje wzrokowe i nerwowe w szerszym zakresie – z potencjalnym znaczeniem dla jaskry i starzenia się. W jaskrze wczesne uszkodzenie komórek zwojowych siatkówki i ich włókien upośledza zadania wzrokowe, takie jak widzenie o niskim kontraście i widzenie przy olśnieniu. Najnowsze badania zbadały zatem, czy zwiększenie gęstości pigmentu plamkowego (poprzez dietę lub suplementy) może poprawić czułość kontrastową, przyspieszyć regenerację po olśnieniu (fotostresie), a nawet efektywność przetwarzania neuronalnego. Jednocześnie, działanie przeciwutleniające i przeciwzapalne luteiny/zeaksantyny może chronić neurony siatkówki i tkankę nerwu wzrokowego. Przedstawiamy dowody łączące te karotenoidy z metrykami wzroku istotnymi dla jaskry, ze stresem komórkowym w siatkówce/nerwie oraz z szerszymi korzyściami w starzeniu się – w tym z funkcjami poznawczymi i zdrowiem sercowo-naczyniowym. Na koniec omówimy ich wchłanianie (biodostępność), źródła dietetyczne w porównaniu z suplementami oraz profil bezpieczeństwa.

Karotenoidy a Funkcje Wzrokowe

Karotenoidy plamkowe działają jako filtry optyczne i przeciwutleniacze w oku. Poprzez pochłanianie światła o krótkiej długości fali i zmiatanie reaktywnych form tlenu (ROS), mogą poprawić wydajność wzrokową. Na przykład, wyższy poziom pigmentu plamkowego znany jest z poprawy czułości kontrastowej i redukcji olśnienia w zdrowych oczach (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Dzieje się tak, ponieważ gęsty pigment filtruje rozproszone niebieskie światło, zmniejszając rozproszenie wewnątrzgałkowe i zwiększając kontrast obrazów na siatkówce. W jednym z ostatnich badań wyższa gęstość pigmentu plamkowego znacząco poprawiła ostrość kontrastową i skróciła czas regeneracji po silnym błysku (fotostresie) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). W rocznym badaniu zdrowych dorosłych, codzienne przyjmowanie luteiny (10 mg) plus zeaksantyny (2 mg) zwiększyło pigment plamkowy i przyspieszyło regenerację po olśnieniu: osoby szybciej wracały do normalnego widzenia po ekspozycji na jasne światło i wykazywały lepszy kontrast kolorów w porównaniu z placebo (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). (W tym badaniu zgłaszana niepełnosprawność spowodowana olśnieniem również korelowała z gęstością pigmentu, chociaż suplementacja nie spowodowała statystycznie istotnej zmiany progu olśnienia (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).)

W przypadku jaskry, pacjenci często mają obniżoną czułość kontrastową, zanim utrata pola widzenia stanie się oczywista. Zmiany w plamce żółtej w jaskrze początkowo oszczędzają widzenie centralne, ale ogólna jakość widzenia cierpi. Jest prawdopodobne, że zwiększenie pigmentu plamkowego mogłoby pomóc tym pacjentom lepiej tolerować olśnienie lub wykrywać kontrast. Rzeczywiście, filtrowanie niebieskiego światła przez pigment plamkowy zwykle poprawia kontrast i zmniejsza efekty olśnienia (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jedno badanie dotyczące jaskry zauważyło, że pigment plamkowy poprawił „czułość kontrastową i niepełnosprawność związaną z olśnieniem” u zdrowych osób, chociaż jego korzyści w jaskrze („niepełnosprawność związana z olśnieniem w jaskrze”) mogą się różnić w zależności od warunków oświetleniowych (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ogólnie rzecz biorąc, dane sugerują, że zwiększenie poziomu luteiny+zeaksantyny często prowadzi do umiarkowanych korzyści w codziennych zadaniach wzrokowych. Na przykład, w dużym badaniu zdrowi uczestnicy uzyskali znaczącą przewagę w zadaniach dotyczących kontrastu kolorów po roku suplementacji L/Z (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Te zyski wizualne wspierają ideę, że poprawa regeneracji po olśnieniu i kontrastu może być osiągnięta w każdym systemie wzrokowym, w tym u pacjentów z jaskrą.

Poza podstawowymi metrykami wzroku, efektywność przetwarzania neuronalnego jest kolejnym istotnym punktem końcowym. Informacje wzrokowe muszą być szybko przesyłane z oka do mózgu, a proces ten może spowalniać wraz z wiekiem lub chorobą. Badania suplementacji wskazują, że luteina i zeaksantyna mogą przyspieszać niektóre reakcje neuronalne. W randomizowanym badaniu młodzi dorośli przyjmujący luteinę+zeaksantynę wykazywali szybsze przetwarzanie wzrokowe: poprawiły się ich progi krytycznej częstotliwości zlewania się migoczących bodźców, czasy reakcji były krótsze, a zadania wymagające precyzyjnego pomiaru czasu były wykonywane dokładniej (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Wyniki te sugerują zwiększoną efektywność neuronalną w odpowiedziach wzrokowo-motorycznych przy wyższych poziomach karotenoidów. Natomiast (bez aluzji do kontrastu) osoby z grupy kontrolnej nie poprawiły wyników w tych wymagających pomiarach czasu. Wysuwa się hipotezę, że luteina/zeaksantyna może optymalizować łączność synaptyczną lub mielinizację w szlakach wzrokowych, choć precyzyjne mechanizmy są nadal badane (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Podsumowując, choć bezpośrednie badania u pacjentów z jaskrą są ograniczone, szersze dowody są jasne: wyższy poziom pigmentu plamkowego ma tendencję do poprawy czułości kontrastowej i regeneracji po olśnieniu, a suplementacja może przyspieszyć regenerację po fotostresie i szybkość przetwarzania wzrokowego (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Te ulepszenia przekładają się na lepsze widzenie w „rzeczywistym świecie”, co jest zachęcające zarówno dla starzejących się oczu, jak i stanów chorobowych.

Siatkówka i Nerw Wzrokowy: Stres Oksydacyjny i Wsparcie Naczyniowe

Uszkodzenia jaskrowe obejmują stres dla komórek zwojowych siatkówki (RGC) i włókien nerwu wzrokowego, częściowo spowodowany stresem oksydacyjnym i niedoborami przepływu krwi. Działanie przeciwutleniające luteiny i zeaksantyny może zatem chronić neurony siatkówki. W badaniach laboratoryjnych luteina bezpośrednio chroni RGC przed uszkodzeniem: na przykład, hodowane komórki RGC-5 narażone na stres hipoksyjny (niskiego poziomu tlenu) lub nadtlenkowy wodoru zostały uratowane przez leczenie luteiną (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). W tym badaniu luteina zmniejszyła wewnątrzkomórkowe gromadzenie się szkodliwego H₂O₂ i rodników ponadtlenkowych, zapobiegając śmierci komórek (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Inne karotenoidy (takie jak zeaksantyna i astaksantyna) wykazały podobne efekty ochronne dla RGC. Ogólnie, badania nad uszkodzeniami niedokrwienno-reperfuzyjnymi siatkówki donoszą, że luteina hamuje utratę neuronów poprzez zmiatanie ROS i tłumienie stanu zapalnego (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). W zwierzęcych modelach niedokrwienia siatkówki, oczy leczone luteiną mają mniejsze strefy degeneracji i wyższe poziomy glutationu (kluczowego przeciwutleniacza) niż kontrole, co wskazuje na zachowanie neuronów siatkówki.

Wyniki te sugerują, że luteina/zeaksantyna mogą wzmocnić wewnętrzną siatkówkę i nerw wzrokowy przed uszkodzeniami oksydacyjnymi – tymi samymi, które są zaangażowane w jaskrę. W praktyce może to oznaczać wolniejszą progresję utraty RGC lub lepszą odporność funkcjonalną, choć bezpośrednie dowody kliniczne wciąż się pojawiają. Co ważne, luteina i pokrewne karotenoidy są znane z tego, że przekraczają barierę krew-siatkówka, a nawet docierają do mózgu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), więc ich działanie ochronne nie ogranicza się do samej plamki żółtej.

Wsparcie naczyniowe to kolejny mechanizm. Zdrowy przepływ krwi jest kluczowy dla dotlenienia nerwu wzrokowego i dostarczania składników odżywczych. Stwierdzono, że luteina wspomaga naprawę naczyń krwionośnych w modelach oka: w modelu retinopatii wywołanej tlenem luteina przyspieszyła normalny odrost naczyń siatkówki i zmniejszyła wyciek z uszkodzonych naczyń (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Chociaż ten model dotyczy rozwijających się naczyń siatkówki, demonstruje on zdolność luteiny do promowania fizjologicznej rewaskularyzacji. U ludzi dane epidemiologiczne również wskazują na powiązania naczyniowe: jedno badanie wykazało, że pożądane cechy naczyń siatkówki (takie jak szersze tętniczki i mniejsza krętość) były związane z wyższymi poziomami luteiny i zeaksantyny w surowicy (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ponieważ geometria naczyń siatkówki często odzwierciedla ogólny stan zdrowia naczyń, sugeruje to, że spożycie luteiny może pomóc w utrzymaniu zdrowszego mikrokrążenia. Autorzy zauważają, że węższe lub bardziej kręte naczynia siatkówki — markery złego stanu zdrowia mikrokrążenia — były skorelowane z niższymi poziomami karotenoidów (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Zatem wysoki status luteiny/zeaksantyny wydaje się być związany z korzystniejszym profilem naczyń siatkówki.

Łącząc powyższe, dowody wskazują, że karotenoidy plamkowe wspierają zdrowie siatkówki i nerwu wzrokowego poprzez neutralizowanie stresu oksydacyjnego i mogą wspierać integralność naczyń. W jaskrze, gdzie uszkodzenia oksydacyjne i zmniejszona perfuzja przyczyniają się do śmierci komórek zwojowych, te efekty są potencjalnie korzystne. W związku z tym, zwiększenie poziomu luteiny/zeaksantyny mogłoby zapewnić neuroprotekcję tkankom istotnym w jaskrze.

Starzenie Systemowe: Funkcje Poznawcze i Zdrowie Kardiometaboliczne

Poza okiem, luteina i towarzyszące jej ksantofile są badane pod kątem szerokich korzyści zdrowotnych w procesie starzenia. Jednym z obszarów dużego zainteresowania są funkcje poznawcze. Luteina i zeaksantyna gromadzą się zarówno w mózgu, jak i w siatkówce, a badania obserwacyjne powiązały wyższe poziomy karotenoidów w mózgu z lepszą wydajnością poznawczą. Randomizowane badania sugerują obecnie, że suplementacja może przynieść realne korzyści. W jednym z podwójnie zaślepionych badań, starsi dorośli mieszkający w społecznościach, przyjmujący codziennie luteinę+zeaksantynę, wykazali poprawę funkcji poznawczych po roku. Znacząco przewyższali grupę placebo w testach złożonej uwagi i elastyczności poznawczej (funkcji wykonawczych) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Zaobserwowano również tendencję do lepszej pamięci. W analizie uwzględniającej płeć, suplementowani mężczyźni poprawili złożone wyniki pamięci. Autorzy doszli do wniosku, że suplementy L/Z poprawiły wydajność poznawczą u zdrowych starszych dorosłych (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Oddzielne badanie u osób zgłaszających problemy z pamięcią wykazało, że L/Z poprawiła pamięć epizodyczną (werbalną) w porównaniu z placebo w ciągu sześciu miesięcy (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Co ważne, te neuronalne korzyści odzwierciedlały wzrost poziomu karotenoidów w surowicy i pigmentu plamkowego, sugerując ogólnoustrojowe zwiększenie L/Z w tkankach nerwowych. Podsumowując: diety wzbogacone w luteinę/zeaksantynę lub suplementy wielokrotnie wykazywały pozytywne efekty na starzenie się mózgu – poprawiając uwagę, szybkość przetwarzania i pamięć u osób starszych (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Zdrowie kardiometaboliczne to kolejny kluczowy aspekt starzenia, w którym przeciwutleniacze takie jak luteina mogą pomóc. Stres oksydacyjny i stan zapalny leżą u podstaw miażdżycy, zespołu metabolicznego i insulinooporności. Systematyczne przeglądy badań żywieniowych wykazały, że wyższe spożycie luteiny lub jej poziomy we krwi korelują ze zmniejszonym ryzykiem sercowo-naczyniowym. Na przykład, meta-analiza dziesiątek badań wykazała, że osoby z najwyższym poziomem luteiny miały około 10–20% niższe ryzyko choroby wieńcowej serca i udaru niż te z najniższym poziomem luteiny (www.sciencedirect.com). Ta korzyść prawdopodobnie wynika częściowo ze zdolności luteiny do zmniejszania stanu zapalnego. Ta sama analiza zauważyła, że luteina była związana z niższymi poziomami białka C-reaktywnego (CRP), kluczowego markera ogólnoustrojowego stanu zapalnego (www.sciencedirect.com).

Nawet w chorobach metabolicznych luteina wydaje się działać ochronnie. W dużym badaniu Amerykanów z zespołem metabolicznym, wyższe poziomy karotenoidów w surowicy były powiązane z niższą śmiertelnością ze wszystkich przyczyn (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). W rzeczywistości, luteina/zeaksantyna okazały się jednymi z najsilniejszych predyktorów przeżycia. Badanie sugeruje, że diety bogate w te karotenoidy (na przykład zielone warzywa i jaja) mogą zmniejszyć ryzyko śmiertelności w zagrożonych populacjach dorosłych (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Uzupełnia to wcześniejsze odkrycia, że wysokie poziomy karotenoidów są związane z niższą częstością występowania schorzeń związanych z otyłością i lepszą wrażliwością na insulinę.

Krótko mówiąc, karotenoidy plamkowe to nie tylko barwniki oczne; to przeciwutleniacze działające ogólnoustrojowo. Poprzez zmiatanie wolnych rodników i tłumienie stanu zapalnego, wydają się wspierać zdrowe starzenie się zarówno w układzie nerwowym, jak i naczyniowym. Rozsądne jest sądzić, że te szerokie korzyści z luteiny/zeaksantyny – poprawa funkcji poznawczych i lepsze markery kardiometaboliczne – wynikają z tych samych działań molekularnych, które chronią neurony siatkówki.

Biodostępność, Źródła Dietetyczne i Suplementy

Luteina i zeaksantyna są karotenoidami rozpuszczalnymi w tłuszczach, dlatego ich wchłanianie zależy od tłuszczu w diecie i formy preparatu. W żywności barwniki te występują w matrycach bogatych w lipidy (np. w żółtku jaj lub w dwuwarstwowych błonach roślin). W związku z tym, spożywanie ich z niewielką ilością tłuszczu (oleju lub żółtka jaja) znacząco poprawia wchłanianie. Natomiast przyjmowanie tabletki z luteiną na pusty żołądek prowadzi do gorszej absorpcji. Badania ilościowo określiły te efekty: na przykład, jedno badanie porównało dwie formuły suplementów i stwierdziło, że kapsułka z luteiną na bazie skrobi (matryca olejowa) dała znacznie wyższe poziomy we krwi niż kapsułka na bazie alginianu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). To pokazuje, że forma suplementu silnie wpływa na biodostępność. W praktyce większość komercyjnych suplementów dla oczu kapsułkuje luteinę/zeaksantynę w oleju lub micelach, aby zmaksymalizować wchłanianie.

Żywność bogata w karotenoidy plamkowe to głównie zielone lub żółte rośliny (plus jaja). Wyróżniają się ciemnozielone warzywa liściaste: jarmuż, szpinak, brokuły, groszek i sałata zawierają znaczne ilości luteiny/zeaksantyny (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kukurydza, dynia i jaja również przyczyniają się do spożycia. Co ważne, żółtko jaja jest szczególnie biodostępnym źródłem, ponieważ jego zawartość tłuszczu pomaga rozpuścić luteinę (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). W rzeczywistości, jaja kurze zostały nazwane „lepszymi źródłami” luteiny/zeaksantyny niż wiele owoców/warzyw ze względu na tę zawartość tłuszczu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Typowa zawartość luteiny: gotowany szpinak lub jarmuż może zawierać około 11–18 mg na 100 g; żółtka jaj mają kilka mg na żółtko, w zależności od diety kur. Zrównoważona dieta z filiżanką gotowanego szpinaku lub jarmużu i jajkiem może z łatwością dostarczyć kilka miligramów dziennie.

Suplementacja może zapewnić wyższe dawki niż sama dieta. Na przykład, AREDS2 (ważne badanie dotyczące zdrowia oczu) stosowało 10 mg luteiny + 2 mg zeaksantyny dziennie. Badania kliniczne często wykorzystują podobne dawki (10–20 mg luteiny) z dobrym efektem (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Badania nad rzeczywistymi zachowaniami pokazują, że dieta może wpływać na pigment plamkowy przez miesiące: jedno doniesienie wykazało, że dodanie szpinaku/jarmużu do diety przez cztery tygodnie zwiększyło optyczną gęstość pigmentu plamkowego o około 4–5% (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jest to mierzalny zysk, ale znacznie mniejszy niż to, co mogą osiągnąć suplementy. Zatem obie metody zwiększają poziom luteiny w tkankach: interwencje z całymi produktami spożywczymi działają powoli i holistycznie, suplementy szybko i przewidywalnie.

Bezpieczeństwo i Tolerancja

Luteina i zeaksantyna mają doskonały profil bezpieczeństwa. Są naturalnymi składnikami diety (np. w szpinaku i jajach) i zostały im przypisane wysokie progi spożycia przez organy regulacyjne. FDA uznaje luteinę za ogólnie uznawaną za bezpieczną (GRAS) do stosowania w żywności. (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) Typowe diety w krajach zachodnich dostarczają tylko około 1–2 mg dziennie (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), podczas gdy suplementy często dostarczają 10 mg lub więcej bez problemu. Badania kliniczne z dawkami do 20 mg dziennie nie zgłosiły poważnych skutków ubocznych przypisywanych luteinie/zeaksantynie. We wspomnianych badaniach poznawczych, zdarzenia niepożądane w grupie suplementacji nie były częstsze niż w grupie placebo (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nie zaobserwowano zmian ciśnienia krwi ani masy ciała po miesiącach przyjmowania L/Z (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Jedynym zgłaszanym sporadycznie drobnym efektem jest nieszkodliwe żółte zabarwienie skóry (karotenodermia) przy bardzo wysokim spożyciu, ale jest ono odwracalne i nie jest oznaką toksyczności. Ogólnie rzecz biorąc, badacze uważają luteinę i zeaksantynę za niezwykle dobrze tolerowane (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Wnioski

Podsumowując, karotenoidy plamkowe odgrywają obiecujące role poza samą centralną siatkówką. Zwiększenie spożycia luteiny i zeaksantyny – poprzez dietę lub ukierunkowaną suplementację – może poprawić czułość kontrastową, przyspieszyć regenerację po olśnieniu i wyostrzyć przetwarzanie wzrokowe, efekty te są istotne dla funkcji wzrokowej pacjentów z jaskrą (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Na poziomie tkankowym, te ksantofile chronią neurony siatkówki i włókna nerwu wzrokowego przed stresem oksydacyjnym oraz wspierają zdrowie naczyń (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ogólnoustrojowo, wydają się sprzyjać zdrowszemu starzeniu się, poprawiając wydajność poznawczą u seniorów i korelując z obniżonym ryzykiem sercowo-naczyniowym/metabolicznym (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (www.sciencedirect.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Luteina i zeaksantyna występują naturalnie w zielonych warzywach liściastych, jajach i innych produktach spożywczych, i są bezpieczne nawet w dawkach suplementacyjnych. Wyłaniający się obraz wskazuje, że karotenoidy plamkowe służą jako ochronne „neuro-pigmenty” w całym układzie nerwowym i naczyniowym, sugerując korzyści dla wzroku i zdrowia, które wykraczają daleko poza plamkę żółtą.