Makulos karotinoidai (liuteinas, zeaksantinas, mezo-zeaksantinas) – ne tik makuloje

Įvadas: Liuteinas, zeaksantinas ir mezo-zeaksantinas yra geltonieji karotinoidiniai pigmentai, susitelkę akies geltonojoje dėmėje (makuloje). Neskaitant mėlynos šviesos filtravimo tinklainėje, šie makulos karotinoidai gali plačiau veikti regos ir nervų funkciją – su potencialia svarba glaukomai ir senėjimui. Sergant glaukoma, ankstyvas tinklainės ganglijinių ląstelių ir jų skaidulų pažeidimas sutrikdo regos užduotis, tokias kaip matymas prasto kontrasto sąlygomis ir apakimas. Todėl naujausi tyrimai nagrinėjo, ar makulos pigmento didinimas (mityba ar papildais) gali pagerinti kontrasto jautrumą, pagreitinti atsigavimą po apakinimo (fotostreso) ir net nervinio apdorojimo efektyvumą. Tuo pačiu metu, liuteino/zeaksantino antioksidacinės ir priešuždegiminės savybės galėtų apsaugoti tinklainės neuronus ir regos nervo audinius. Apžvelgiame įrodymus, siejančius šiuos karotinoidus su glaukomai svarbiais regėjimo rodikliais, su ląstelių stresu tinklainėje/nerve ir su platesne nauda senėjimo metu – įskaitant pažinimo ir širdies bei kraujagyslių sveikatą. Galiausiai aptarsime jų absorbciją (biologinį prieinamumą), maisto šaltinius lyginant su papildais ir saugumo profilį.

Karotinoidai ir regos funkcija

Makulos karotinoidai veikia kaip optiniai filtrai ir antioksidantai akyje. Absorbuodami trumpųjų bangų šviesą ir neutralizuodami reaktyviąsias deguonies rūšis (ROS), jie gali pagerinti regos našumą. Pavyzdžiui, žinoma, kad didesnis makulos pigmentas pagerina kontrasto jautrumą ir sumažina apakinimą sveikose akyse (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Taip nutinka, nes tankus pigmentas filtruoja išsklaidytą mėlyną šviesą, sumažindamas intraokuliarinę sklaidą ir padidindamas vaizdų kontrastą tinklainėje. Vieno naujausio tyrimo metu didesnis makulos pigmento tankis reikšmingai pagerino kontrasto aštrumą ir sutrumpino atsigavimą po ryškaus blyksnio (fotostreso) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Vienerių metų trukmės tyrime su sveikais suaugusiaisiais, kasdienis liuteinas (10 mg) plius zeaksantinas (2 mg) padidino makulos pigmentą ir pagreitino atsigavimą po apakinimo: tiriamieji greičiau atsistatė po ryškios šviesos poveikio ir parodė geresnį spalvų kontrastą, palyginti su placebo grupe (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). (Tame tyrime, praneštas apakinimo negalumas taip pat atspindėjo pigmento tankį, nors papildų vartojimas nesukėlė statistiškai reikšmingo apakinimo slenksčio pokyčio (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).)

Konkrečiai sergant glaukoma, pacientai dažnai turi sumažėjusį kontrasto jautrumą, dar prieš akivaizdų regos lauko praradimą. Makulos pažeidimai sergant glaukoma iš pradžių linkę taupyti centrinį regėjimą, tačiau bendra regėjimo kokybė pablogėja. Tikėtina, kad makulos pigmento stiprinimas galėtų padėti šiems pacientams geriau toleruoti apakinimą ar geriau aptikti kontrastą. Iš tiesų, makulos pigmento mėlynos šviesos filtravimas linkęs pagerinti kontrastą ir sumažinti apakinimo efektus (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Vienas glaukomos tyrimas pastebėjo, kad makulos pigmentas pagerino „kontrasto jautrumą ir apakinimo negalios“ (angl. glare disability) būklę sveikų asmenų tarpe, nors jo nauda sergant glaukoma (,,apakimo negalios glaukoma“) gali skirtis priklausomai nuo apšvietimo sąlygų (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Apskritai, duomenys rodo, kad liuteino+zeaksantino kiekio didinimas dažnai lemia nedidelį realių regos užduočių pagerėjimą. Pavyzdžiui, dideliame tyrime sveiki tiriamieji gavo reikšmingą pranašumą atliekant spalvų kontrasto užduotis po vienerių metų L/Z papildų vartojimo (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Šis regėjimo pagerėjimas patvirtina idėją, kad pagerėjęs atsigavimas po apakinimo ir kontrastas gali būti pasiektas bet kurioje regos sistemoje, įskaitant ir glaukomos pacientus.

Be pagrindinių regos rodiklių, nervinio apdorojimo efektyvumas yra dar vienas svarbus aspektas. Regos informacija turi būti greitai perduodama iš akies į smegenis, o šis procesas gali sulėtėti su amžiumi ar liga. Papildų tyrimai rodo, kad liuteinas ir zeaksantinas gali pagreitinti tam tikrus nervinius atsako mechanizmus. Atsitiktinės atrankos tyrime jauni suaugusieji, vartojantys liuteiną+zeaksantiną, parodė greitesnį regėjimo apdorojimą: pagerėjo jų kritinio mirgėjimo sintezės slenksčiai, sutrumpėjo reakcijos laikas, o didelio greičio laiko nustatymo užduotys buvo atliekamos tiksliau (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Šie atradimai rodo pagerintą nervų efektyvumą regos-motoriniuose atsakuose esant didesniam karotinoidų kiekiui. Priešingai (be žodžių žaismo), kontroliniai tiriamieji nepagerino šių sudėtingų laiko matavimų rezultatų. Hipotezuojama, kad liuteinas/zeaksantinas gali optimizuoti sinapsinį ryšį arba mielinizaciją regos takuose, nors tikslūs mechanizmai vis dar tiriami (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Apibendrinant, nors tiesioginių tyrimų su glaukomos pacientais yra nedaug, platesni įrodymai yra aiškūs: didesnis makulos pigmentas linkęs pagerinti kontrasto jautrumą ir atsigavimą po apakinimo, o papildai gali pagreitinti atsigavimą po fotostreso ir regos apdorojimo greitį (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Šie pagerėjimai lemia geresnį „realaus pasaulio“ regėjimą, o tai yra skatinanti žinia tiek senstančioms akims, tiek sergant įvairiomis ligomis.

Tinklainė ir regos nervas: oksidacinis stresas ir kraujagyslių palaikymas

Glaukominis pažeidimas apima tinklainės ganglijinių ląstelių (TGL) ir regos nervo skaidulų stresą, iš dalies sukeltą oksidacinio streso ir kraujotakos trūkumo. Todėl liuteino ir zeaksantino antioksidacinės savybės gali apsaugoti tinklainės neuronus. Laboratoriniuose tyrimuose liuteinas tiesiogiai apsaugo TGL nuo pažeidimų: pavyzdžiui, kultivuotos RGC-5 ląstelės, paveiktos hipoksiniu (mažu deguonies) ar vandenilio peroksido stresu, buvo išgelbėtos liuteino gydymu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tame tyrime liuteinas sumažino kenksmingo H₂O₂ ir superoksido radikalų kaupimąsi ląstelėse, užkirsdamas kelią ląstelių mirčiai (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kiti karotinoidai (pvz., zeaksantinas ir astaksantinas) parodė panašų TGL apsauginį poveikį. Plačiąja prasme, tinklainės išemijos/reperfuzijos pažeidimo tyrimai praneša, kad liuteinas slopina neuronų praradimą, neutralizuodamas ROS ir mažindamas uždegimą (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Gyvūnų tinklainės išemijos modeliuose, liuteinu gydytų akių degeneracijos zonos yra mažesnės, o glutationo (pagrindinio antioksidanto) lygis yra didesnis nei kontrolinės grupės, rodantis tinklainės neuronų išsaugojimą.

Šios išvados reiškia, kad liuteinas/zeaksantinas gali sustiprinti vidinę tinklainę ir regos nervą nuo oksidacinių pažeidimų – tų pačių pažeidimų, kurie siejami su glaukoma. Praktikoje tai galėtų reikšti lėtesnę TGL praradimo progresiją arba geresnį funkcinį atsparumą, nors tiesioginių klinikinių įrodymų dar laukiama. Svarbu, kad liuteinas ir susiję karotinoidai, žinoma, kerta kraujo-tinklainės barjerą ir net pasiekia smegenis (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), todėl jų apsauginis poveikis neapsiriboja pačia makula.

Kraujagyslių palaikymas yra dar vienas mechanizmas. Sveika kraujotaka yra labai svarbi regos nervo aprūpinimui deguonimi ir maistinėmis medžiagomis. Nustatyta, kad liuteinas padeda atkurti kraujagysles akių modeliuose: deguonies sukeltos retinopatijos modelyje liuteinas pagreitino normalų tinklainės kraujagyslių ataugimą ir sumažino nutekėjimą iš pažeistų kraujagyslių (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nors šis modelis skirtas besivystančioms tinklainės kraujagyslėms, jis parodo liuteino gebėjimą skatinti fiziologinę revaskuliarizaciją. Žmonėms epidemiologiniai duomenys taip pat rodo kraujagyslių ryšius: vienas tyrimas nustatė, kad pageidautinos tinklainės kraujagyslių savybės (pvz., platesnės arteriolės ir mažesnis vingiuotumas) buvo susijusios su aukštesniu liuteino ir zeaksantino kiekiu serume (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kadangi tinklainės kraujagyslių geometrija dažnai atspindi sisteminę kraujagyslių sveikatą, tai rodo, kad liuteino vartojimas gali padėti palaikyti sveikesnę mikrocirkuliaciją. Autoriai pažymi, kad siauresnės ar vingiuotesnės tinklainės kraujagyslės – prastos mikrokraujagyslių sveikatos žymenys – koreliavo su mažesniu karotinoidų kiekiu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Taigi, didelis liuteino/zeaksantino kiekis, atrodo, yra susijęs su palankesniu tinklainės kraujagyslių profiliu.

Apibendrinant, įrodymai rodo, kad makulos karotinoidai padeda tinklainės ir regos nervo sveikatai, neutralizuodami oksidacinį stresą ir gali palaikyti kraujagyslių vientisumą. Glaukomos atveju, kai oksidacinė pažaida ir sumažėjusi perfuzija prisideda prie ganglijinių ląstelių žūties, šis poveikis yra potencialiai naudingas. Atitinkamai, liuteino/zeaksantino didinimas galėtų suteikti neuroprotekciją su glaukoma susijusiems audiniams.

Sisteminio senėjimo procesai: pažinimo funkcija ir kardiometabolinė sveikata

Be akies, liuteinas ir kiti ksantofilai tiriami dėl jų plataus masto naudos sveikatai senėjimo procese. Viena iš didelio susidomėjimo sričių yra pažinimo funkcija. Liuteinas ir zeaksantinas kaupiasi tiek smegenyse, tiek tinklainėje, o stebėjimo tyrimai susiejo didesnį karotinoidų kiekį smegenyse su geresniu pažinimo našumu. Atsitiktinės atrankos tyrimai dabar rodo, kad papildai gali duoti realios naudos. Vieno dvigubai aklame tyrime, bendruomenėje gyvenantys vyresnio amžiaus suaugusieji, kasdien vartojantys liuteiną+zeaksantiną, po vienerių metų parodė pagerėjusią pažinimo funkciją. Jie žymiai geriau atliko sudėtingo dėmesio ir pažinimo lankstumo (vykdomosios funkcijos) testus nei placebo grupė (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Taip pat buvo pastebėta tendencija į geresnę atmintį. Lyčiai skirtos analizės metu, papildus vartoję vyrai pagerino bendrus atminties balus. Autoriai padarė išvadą, kad L/Z papildai pagerino pažinimo funkcijas sveikiems vyresnio amžiaus suaugusiesiems (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Atskirame tyrime su žmonėmis, kurie patys pranešė apie atminties sutrikimus, nustatyta, kad L/Z pagerino epizodinę (žodinę) atmintį, palyginti su placebu, per šešis mėnesius (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Svarbu, kad šie nerviniai pagerėjimai atspindėjo karotinoidų serume ir makulos pigmento padidėjimą, rodant sisteminį L/Z kiekio padidėjimą nerviniuose audiniuose. Apibendrinant: liuteinu/zeaksantinu praturtinta mityba arba papildai nuolat rodė teigiamą poveikį smegenų senėjimui – gerindami dėmesį, apdorojimo greitį ir atmintį vyresnio amžiaus žmonėms (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Kardiometabolinė sveikata yra dar vienas kritiškas senėjimo aspektas, kuriame antioksidantai, tokie kaip liuteinas, gali padėti. Oksidacinis stresas ir uždegimas yra aterosklerozės, metabolinio sindromo ir atsparumo insulinui pagrindas. Sistematinės mitybos tyrimų apžvalgos parodė, kad didesnis liuteino vartojimas ar jo kiekis kraujyje koreliuoja su sumažėjusia širdies ir kraujagyslių ligų rizika. Pavyzdžiui, dešimčių tyrimų metaanalizė pranešė, kad žmonės, turintys didžiausią liuteino kiekį, turėjo apie 10–20% mažesnę koronarinės širdies ligos ir insulto riziką nei tie, kurių liuteino kiekis buvo mažiausias (www.sciencedirect.com). Ši nauda tikriausiai iš dalies atsiranda dėl liuteino gebėjimo mažinti uždegimą. Toje pačioje analizėje pastebėta, kad liuteinas buvo susijęs su mažesniu C-reaktyvinio baltymo (CRB) kiekiu, kuris yra pagrindinis sisteminio uždegimo žymuo (www.sciencedirect.com).

Net ir sergant metabolinėmis ligomis, liuteinas atrodo apsauginis. Dideliame tyrime su amerikiečiais, sergančiais metaboliniu sindromu, aukštesnis karotinoidų kiekis serume buvo susijęs su mažesniu visų priežasčių mirtingumu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Iš tiesų, liuteinas/zeaksantinas pasirodė esąs vienas stipriausių išgyvenamumo prognozių. Tyrimas rodo, kad mityba, turtinga šių karotinoidų (pvz., žaliosios daržovės ir kiaušiniai), galėtų sumažinti mirtingumo riziką rizikos grupėms priklausančiose suaugusiųjų populiacijose (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tai papildo ankstesnes išvadas, kad aukštas karotinoidų kiekis yra susijęs su mažesniu nutukimu susijusių būklių dažniu ir geresniu jautrumu insulinui.

Trumpai tariant, makulos karotinoidai yra ne tik akių pigmentai; jie yra sisteminiai antioksidantai. Neutralizuodami laisvuosius radikalus ir slopindami uždegimą, jie, atrodo, palaiko sveiką senėjimą tiek smegenų, tiek kraujagyslių sistemose. Pagrįsta manyti, kad ši plati liuteino/zeaksantino nauda – pagerėjusi pažinimo funkcija ir geresni kardiometaboliniai žymenys – kyla iš tų pačių molekulinių veiksmų, kurie apsaugo tinklainės neuronus.

Biologinis prieinamumas, maisto šaltiniai ir papildai

Liuteinas ir zeaksantinas yra riebaluose tirpūs karotinoidai, todėl jų absorbcija priklauso nuo maistinių riebalų ir preparato formos. Maiste šie pigmentai randami lipidų turtingose matricose (pvz., kiaušinio trynyje arba augalų dvigubose membranose). Todėl vartojimas su nedideliu kiekiu riebalų (aliejaus ar kiaušinio trynio) žymiai pagerina įsisavinimą. Priešingai, liuteino piliulės vartojimas tuščiu skrandžiu lemia prastesnį įsisavinimą. Tyrimai kiekybiškai įvertino šiuos efektus: pavyzdžiui, vienas tyrimas palygino dvi papildų formules ir nustatė, kad krakmolo pagrindu pagaminta (aliejaus matricos) liuteino kapsulė davė žymiai aukštesnį lygį kraujyje nei alginato pagrindu pagaminta kapsulė (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tai rodo, kad papildo forma stipriai veikia biologinį prieinamumą. Praktikoje dauguma komercinių akių papildų kapsuliuoja liuteiną/zeaksantiną aliejuje ar micelėse, kad maksimaliai padidintų absorbciją.

Maisto produktai, kuriuose gausu makulos karotinoidų, daugiausia yra žalios arba geltonos spalvos augalai (ir kiaušiniai). Ypač išsiskiria tamsios lapinės daržovės: lapiniai kopūstai, špinatai, brokoliai, žirniai ir salotos – visuose yra didelis liuteino/zeaksantino kiekis (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kukurūzai, moliūgai ir kiaušiniai taip pat prisideda. Pažymėtina, kad kiaušinio trynys yra ypač biologiškai prieinamas šaltinis, nes jo riebalų kiekis padeda ištirpinti liuteiną (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tiesą sakant, vištų kiaušiniai dėl šio riebalų kiekio buvo pavadinti „geresniais“ liuteino/zeaksantino šaltiniais nei daugelis vaisių/daržovių (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tipiškas liuteino kiekis: virti špinatai ar lapiniai kopūstai gali turėti apie 11–18 mg 100 g; kiaušinio tryniuose yra keli miligramai liuteino, priklausomai nuo vištos mitybos. Subalansuota mityba su puodeliu virtų špinatų ar lapinių kopūstų ir kiaušiniu gali lengvai aprūpinti keliais miligramais kasdien.

Papildai gali suteikti didesnes dozes nei vien tik mityba. Pavyzdžiui, AREDS2 (didžiojo akių sveikatos tyrimo) metu buvo naudojama 10 mg liuteino + 2 mg zeaksantino kasdien. Klinikiniai tyrimai dažnai naudoja panašias dozes (10–20 mg liuteino) su geru poveikiu (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Realaus pasaulio elgesio tyrimai rodo, kad mityba gali paveikti makulos pigmentą per kelis mėnesius: vienas pranešimas nustatė, kad špinatų/lapinių kopūstų įtraukimas į mitybą keturias savaites padidino makulos pigmento optinį tankį maždaug 4–5% (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tai yra išmatuojamas pagerėjimas, tačiau daug mažesnis nei gali pasiekti papildai. Taigi, abu metodai didina audinių liuteino kiekį: visaverčio maisto intervencijos lėtai ir holistiškai, papildai – greitai ir nuspėjamai.

Saugumas ir toleravimas

Liuteinas ir zeaksantinas pasižymi puikiu saugumo profiliu. Jie yra natūralūs mitybos komponentai (pvz., špinatuose ir kiaušiniuose) ir reguliuojančių institucijų yra nustatytos aukštos leistinos suvartojimo ribos. FDA pripažįsta liuteiną kaip paprastai laikomą saugiu (GRAS) naudoti maisto produktuose (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Vakarų šalių tipiškos dietos suteikia tik apie 1–2 mg per dieną (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), o papildai dažnai suteikia 10 mg ar daugiau be problemų. Klinikiniai tyrimai, kurių metu buvo vartojama iki 20 mg per dieną, nepranešė apie rimtų nepageidaujamų reiškinių, priskirtinų liuteinui/zeaksantino. Minėtuose pažinimo funkcijų tyrimuose, nepageidaujami reiškiniai papildų grupėje nebuvo dažnesni nei placebo grupėje (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kelių mėnesių L/Z vartojimo metu nepastebėta kraujospūdžio ar kūno svorio pokyčių (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Vienintelis kartais pranešamas nedidelis šalutinis poveikis yra nekenksmingas odos pageltimas (karotenodermija), vartojant labai dideles dozes, tačiau tai yra grįžtamas procesas ir nėra toksiškumo ženklas. Apskritai, mokslininkai laiko liuteiną ir zeaksantiną ypač gerai toleruojamais (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Išvada

Apibendrinant, makulos karotinoidai turi daug žadančių vaidmenų toli gražu ne tik centrinėje tinklainėje. Liuteino ir zeaksantino vartojimo didinimas – per mitybą ar tikslingus papildus – gali pagerinti kontrasto jautrumą, pagreitinti atsigavimą po apakinimo ir padidinti regos apdorojimo aštrumą, o šie efektai yra svarbūs glaukomos pacientų regos funkcijai (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Audinių lygiu šie ksantofilai saugo tinklainės neuronus ir regos nervo skaidulas nuo oksidacinio streso ir palaiko kraujagyslių sveikatą (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Sisteminiu lygmeniu, jie, atrodo, skatina sveikesnį senėjimą, gerina vyresnio amžiaus žmonių pažinimo funkcijas ir koreliuoja su sumažėjusia širdies ir kraujagyslių / metaboline rizika (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (www.sciencedirect.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Liuteinas ir zeaksantinas natūraliai randami lapinėse daržovėse, kiaušiniuose ir kituose maisto produktuose, ir yra saugūs net vartojant papildomomis dozėmis. Besiformuojantis vaizdas rodo, kad makulos karotinoidai veikia kaip apsauginiai „neuro-pigmentai“ visoje nervų ir kraujagyslių sistemoje, rodydami naudą regėjimui ir sveikatai, kuri gerokai viršija pačios makulos ribas.