Макулярні каротиноїди (лютеїн, зеаксантин, мезо-зеаксантин) за межами макули

Вступ: Лютеїн, зеаксантин і мезо-зеаксантин — це жовті каротиноїдні пігменти, які концентруються в макулі ока. Окрім фільтрації синього світла в сітківці, ці макулярні каротиноїди можуть ширше впливати на зорову та нейронну функції, що має потенційне значення для глаукоми та старіння. При глаукомі раннє пошкодження гангліозних клітин сітківки та їх волокон погіршує виконання зорових завдань, таких як розрізнення низького контрасту та бачення в умовах відблисків. Тому останні дослідження вивчали, чи може підвищення макулярного пігменту (через дієту або добавки) покращити контрастну чутливість, прискорити відновлення після осліплення (фотостресу) і навіть ефективність нейронної обробки. Водночас антиоксидантна та протизапальна дія лютеїну/зеаксантину може захищати нейрони сітківки та тканини зорового нерва. Ми розглядаємо докази, що пов'язують ці каротиноїди з показниками зору, важливими для глаукоми, з клітинним стресом у сітківці/нерві та з ширшими перевагами при старінні, включаючи когнітивні функції та серцево-судинне здоров'я. Нарешті, ми обговорюємо їхнє засвоєння (біодоступність), джерела з їжі порівняно з добавками та профіль безпеки.

Каротиноїди та зорова функція

Макулярні каротиноїди діють як оптичні фільтри та антиоксиданти в оці. Поглинаючи короткохвильове світло та нейтралізуючи активні форми кисню (АФК), вони можуть покращувати зорові характеристики. Наприклад, відомо, що вищий макулярний пігмент покращує контрастну чутливість та зменшує відблиски у здорових очах (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Це відбувається тому, що щільний пігмент фільтрує розсіяне синє світло, зменшуючи внутрішньоочне розсіювання та посилюючи контраст зображень на сітківці. В одному недавньому дослідженні вища оптична щільність макулярного пігменту значно покращила контрастну гостроту та скоротила час відновлення після яскравого спалаху (фотостресу) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). У однорічному дослідженні здорових дорослих щоденний прийом лютеїну (10 мг) плюс зеаксантину (2 мг) підвищив макулярний пігмент та прискорив відновлення після осліплення: суб'єкти швидше відновлювалися після впливу яскравого світла та демонстрували кращий кольоровий контраст порівняно з плацебо (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). (У цьому дослідженні повідомлена неспроможність бачити через відблиски також корелювала з щільністю пігменту, хоча добавки не спричинили статистично значущих змін порогу осліплення (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).)

Саме при глаукомі пацієнти часто мають знижену контрастну чутливість ще до того, як втрата поля зору стає очевидною. Ураження макули при глаукомі, як правило, спочатку не зачіпають центральний зір, але загальна якість зору страждає. Цілком імовірно, що посилення макулярного пігменту може допомогти цим пацієнтам краще переносити відблиски або розрізняти контраст. Дійсно, фільтрація синього світла макулярним пігментом сприяє покращенню контрасту та зменшенню ефектів осліплення (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Одне дослідження глаукоми відзначило, що макулярний пігмент покращив «контрастну чутливість та неспроможність бачити через відблиски» у здорових суб'єктів, хоча його переваги при глаукомі («неспроможність бачити через відблиски при глаукомі») можуть варіюватися залежно від умов освітлення (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Загалом, дані свідчать про те, що підвищення рівня лютеїну+зеаксантину часто призводить до помірних покращень у реальних зорових завданнях. Наприклад, у великому дослідженні здорові суб'єкти отримали значну перевагу в завданнях на кольоровий контраст після одного року прийому добавок L/Z (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Ці зорові покращення підтверджують ідею, що покращене відновлення після осліплення та контраст можуть бути досягнуті в будь-якій зоровій системі, включаючи пацієнтів з глаукомою.

Окрім базових показників зору, ефективність нейронної обробки є ще одним важливим результатом. Зорова інформація має швидко передаватися від ока до мозку, і цей процес може сповільнюватися з віком або хворобою. Дослідження добавок показують, що лютеїн і зеаксантин можуть прискорювати певні нейронні реакції. У рандомізованому дослідженні молоді дорослі, які приймали лютеїн+зеаксантин, показали швидшу візуальну обробку: їхні поріги злиття мерехтінь покращилися, час реакції скоротився, а високошвидкісні завдання на час виконувалися точніше (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ці висновки свідчать про підвищену нейронну ефективність у візуально-моторних реакціях при вищих рівнях каротиноїдів. Навпаки (без каламбурів), контрольні суб'єкти не покращили ці вимогливі показники часу. Припускається, що лютеїн/зеаксантин можуть оптимізувати синаптичний зв'язок або мієлінізацію у зорових шляхах, хоча точні механізми все ще вивчаються (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Таким чином, хоча прямі випробування на пацієнтах з глаукомою обмежені, ширші докази чіткі: вищий макулярний пігмент, як правило, покращує контрастну чутливість та відновлення після осліплення, а добавки можуть прискорити відновлення після фотостресу та швидкість візуальної обробки (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ці покращення призводять до кращого «реального» зору, що є обнадійливим як для старіючих очей, так і для станів захворювань.

Сітківка та зоровий нерв: Окислювальний стрес та судинна підтримка

Глаукоматозне пошкодження включає стрес для гангліозних клітин сітківки (RGC) та волокон зорового нерва, частково зумовлений окислювальним стресом та дефіцитом кровотоку. Антиоксидантна дія лютеїну та зеаксантину може, таким чином, захищати нейрони сітківки. У лабораторних дослідженнях лютеїн безпосередньо захищає RGC від пошкоджень: наприклад, культивовані клітини RGC-5, піддані гіпоксичному (з низьким вмістом кисню) або перекисно-водневому стресу, були врятовані лікуванням лютеїном (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). У цьому дослідженні лютеїн зменшував внутрішньоклітинне накопичення шкідливих H₂O₂ та супероксидних радикалів, запобігаючи загибелі клітин (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Інші каротиноїди (такі як зеаксантин та астаксантин) показали подібні RGC-захисні ефекти. Загалом, дослідження ішемічно-реперфузійного пошкодження сітківки повідомляють, що лютеїн зменшує втрату нейронів, нейтралізуючи АФК та пригнічуючи запалення (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). У тваринних моделях ішемії сітківки очі, оброблені лютеїном, мають менші зони дегенерації та вищі рівні глутатіону (ключового антиоксиданту), ніж контрольні, що вказує на збереження нейронів сітківки.

Ці висновки свідчать про те, що лютеїн/зеаксантин можуть зміцнювати внутрішню сітківку та зоровий нерв проти окислювальних пошкоджень — тих самих пошкоджень, які залучені в глаукому. На практиці це може означати повільніше прогресування втрати RGC або кращу функціональну стійкість, хоча прямі клінічні докази все ще з'являються. Важливо, що лютеїн та споріднені каротиноїди, як відомо, проникають через гематоретинальний бар'єр і навіть досягають мозку (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), тому їхні захисні ефекти не обмежуються лише макулою.

Судинна підтримка є ще одним механізмом. Здоровий кровотік має вирішальне значення для оксигенації зорового нерва та надходження поживних речовин. Було виявлено, що лютеїн допомагає відновленню судин у моделях ока: у моделі ретинопатії, індукованої киснем, лютеїн прискорював нормальне відновлення судин сітківки та зменшував витік з пошкоджених судин (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Хоча ця модель стосується судин сітківки, що розвиваються, вона демонструє здатність лютеїну сприяти фізіологічній реваскуляризації. У людей епідеміологічні дані також натякають на судинні зв'язки: одне дослідження виявило, що бажані характеристики судин сітківки (наприклад, ширші артеріоли та менша звивистість) були пов'язані з вищими рівнями лютеїну та зеаксантину в сироватці крові (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Оскільки геометрія судин сітківки часто відображає системне судинне здоров'я, це свідчить про те, що споживання лютеїну може допомогти підтримувати здоровішу мікроциркуляцію. Автори зазначають, що вужчі або більш звивисті судини сітківки — маркери поганого мікросудинного здоров'я — корелювали з нижчими рівнями каротиноїдів (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Таким чином, високий статус лютеїну/зеаксантину, схоже, пов'язаний з більш сприятливим профілем судин сітківки.

Разом узяті, докази свідчать, що макулярні каротиноїди сприяють здоров'ю сітківки та зорового нерва, нейтралізуючи окислювальний стрес та можуть підтримувати цілісність судин. При глаукомі, де окислювальне пошкодження та зменшена перфузія сприяють загибелі гангліозних клітин, ці ефекти потенційно корисні. Відповідно, підвищення рівня лютеїну/зеаксантину може забезпечити нейропротекцію для тканин, що мають відношення до глаукоми.

Системне старіння: когнітивні функції та кардіометаболічне здоров'я

Окрім ока, лютеїн та його ксантофіли досліджуються щодо їхніх широких переваг для здоров'я при старінні. Однією з областей великого інтересу є когнітивні функції. Лютеїн та зеаксантин накопичуються в мозку, а також у сітківці, і обсерваційні дослідження пов'язали вищий рівень каротиноїдів у мозку з кращою когнітивною ефективністю. Рандомізовані дослідження тепер припускають, що добавки можуть давати реальні покращення. В одному подвійному сліпому дослідженні літні люди, що проживають у громаді, які щодня приймали лютеїн+зеаксантин, показали покращені когнітивні функції через рік. Вони значно перевершили плацебо у тестах на комплексну увагу та когнітивну гнучкість (виконавчу функцію) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Також спостерігалася тенденція до покращення пам'яті. У гендерно-специфічному аналізі чоловіки, які приймали добавки, покращили сукупні показники пам'яті. Автори дійшли висновку, що добавки L/Z покращили когнітивні показники у здорових літніх людей (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Окреме дослідження за участю людей із самостійно повідомленими скаргами на пам'ять виявило, що L/Z покращив епізодичну (вербальну) пам'ять порівняно з плацебо протягом шести місяців (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Важливо, що ці нейронні покращення відображали зростання рівня каротиноїдів у сироватці крові та макулярного пігменту, що свідчить про системне збільшення L/Z у нервових тканинах. Підсумовуючи: дієти або добавки, збагачені лютеїном/зеаксантином, неодноразово демонстрували позитивний вплив на старіння мозку — покращуючи увагу, швидкість обробки інформації та пам'ять у літніх людей (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Кардіометаболічне здоров'я є ще одним критичним аспектом старіння, де антиоксиданти, такі як лютеїн, можуть допомогти. Окислювальний стрес та запалення лежать в основі атеросклерозу, метаболічного синдрому та інсулінорезистентності. Систематичні огляди досліджень харчування виявили, що вище споживання лютеїну або його рівень у крові корелюють зі зниженим серцево-судинним ризиком. Наприклад, мета-аналіз десятків досліджень повідомив, що люди з найвищим рівнем лютеїну мали приблизно на 10–20% менший ризик ішемічної хвороби серця та інсульту, ніж ті, хто мав найнижчий рівень лютеїну (www.sciencedirect.com). Ця користь, ймовірно, частково походить від здатності лютеїну знижувати запалення. Той же аналіз зазначив, що лютеїн асоціювався з нижчими рівнями С-реактивного білка (СРБ), ключового маркера системного запалення (www.sciencedirect.com).

Навіть при метаболічних захворюваннях лютеїн виявляється захисним. У великому дослідженні американців з метаболічним синдромом вищі рівні каротиноїдів у сироватці крові були пов'язані з нижчою смертністю від усіх причин (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Фактично, лютеїн/зеаксантин виявилися одними з найсильніших провісників виживання. Дослідження припускає, що дієти, багаті цими каротиноїдами (наприклад, зелені овочі та яйця), можуть знизити ризик смертності у групах дорослих з підвищеним ризиком (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Це доповнює раніші висновки про те, що високі рівні каротиноїдів пов'язані з нижчою частотою станів, пов'язаних з ожирінням, та кращою чутливістю до інсуліну.

Коротко кажучи, макулярні каротиноїди — це не просто пігменти ока; це системні антиоксиданти. Нейтралізуючи вільні радикали та пригнічуючи запалення, вони, схоже, підтримують здорове старіння як у мозковій, так і в судинній системах. Розумно вважати, що ці широкі переваги лютеїну/зеаксантину — покращені когнітивні функції та кращі кардіометаболічні показники — походять від тих самих молекулярних дій, які захищають нейрони сітківки.

Біодоступність, джерела з їжі та добавки

Лютеїн та зеаксантин — жиророзчинні каротиноїди, тому їхнє засвоєння залежить від жирів у раціоні та форми прийому. У продуктах ці пігменти знаходяться в багатих на ліпіди матрицях (наприклад, у яєчному жовтку або бішарових мембранах рослин). Отже, споживання їх з невеликою кількістю жиру (олії або яєчного жовтка) помітно покращує засвоєння. Навпаки, прийом лютеїнової пігулки натщесерце призводить до гіршого засвоєння. Дослідження кількісно оцінили ці ефекти: наприклад, одне випробування порівняло дві форми добавок і виявило, що капсула лютеїну на основі крохмалю (масляна матриця) забезпечила набагато вищий рівень у крові, ніж капсула на основі альгінату (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Це показує, що форма добавки сильно впливає на біодоступність. На практиці більшість комерційних очних добавок інкапсулюють лютеїн/зеаксантин в олію або міцели для максимального засвоєння.

Продукти, багаті на макулярні каротиноїди, це переважно зелені або жовті рослини (плюс яйця). Виділяються темно-зелені листові овочі: капуста кейл, шпинат, броколі, горох та салат — усі містять значну кількість лютеїну/зеаксантину (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Кукурудза, гарбуз та яйця також є джерелами. Примітно, що яєчний жовток є особливо біодоступним джерелом, оскільки його вміст жиру допомагає розчиняти лютеїн (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Фактично, курячі яйця були названі «кращими джерелами» лютеїну/зеаксантину, ніж багато фруктів/овочів, завдяки цьому вмісту жиру (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Типовий вміст лютеїну: варений шпинат або капуста кейл можуть містити ~11–18 мг на 100 г; яєчні жовтки мають кілька мг на жовток залежно від дієти курки. Збалансована дієта з чашкою вареного шпинату або капусти кейл та яйцем може легко забезпечити кілька міліграмів щодня.

Добавки можуть забезпечити вищі дози, ніж лише дієта. Наприклад, AREDS2 (велике дослідження здоров'я очей) використовувало 10 мг лютеїну + 2 мг зеаксантину щодня. Клінічні дослідження часто використовують подібні дози (10–20 мг лютеїну) з хорошим ефектом (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Дослідження реальної поведінки показують, що дієта може впливати на макулярний пігмент протягом місяців: один звіт виявив, що додавання шпинату/капусти кейл до дієти протягом чотирьох тижнів збільшило оптичну щільність макулярного пігменту приблизно на 4–5% (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Це вимірний приріст, але значно менший, ніж той, якого можна досягти за допомогою добавок. Таким чином, обидва підходи підвищують рівень лютеїну в тканинах: цілісні харчові втручання — повільно та комплексно, добавки — швидко та передбачувано.

Безпека та переносимість

Лютеїн та зеаксантин мають відмінний профіль безпеки. Це природні компоненти раціону (наприклад, у шпинаті та яйцях), і регуляторні органи встановили для них високі пороги споживання. FDA визнає лютеїн загальновизнаним як безпечний (GRAS) для використання в харчових продуктах. (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) Типовий раціон у західних країнах забезпечує лише близько 1–2 мг на день (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), тоді як добавки часто постачають 10 мг або більше без проблем. Клінічні випробування з дозами до 20 мг на день не повідомляли про серйозні побічні ефекти, які можна було б віднести до лютеїну/зеаксантину. У наведених вище когнітивних дослідженнях несприятливі події в групі, яка отримувала добавки, були не частішими, ніж у групі плацебо (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Протягом місяців прийому L/Z не спостерігалося змін артеріального тиску або маси тіла (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Єдиний незначний ефект, який іноді повідомляється, — це нешкідливе жовте забарвлення шкіри (каротинодермія) при дуже високому споживанні, але це оборотний стан і не є ознакою токсичності. Загалом, дослідники вважають лютеїн та зеаксантин надзвичайно добре переносимими (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Висновок

Таким чином, макулярні каротиноїди відіграють перспективну роль за межами лише центральної сітківки. Збільшення споживання лютеїну та зеаксантину – через дієту або цілеспрямовані добавки – може підвищити контрастну чутливість, прискорити відновлення після осліплення та покращити візуальну обробку, ефекти, які є актуальними для зорової функції пацієнтів з глаукомою (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). На тканинному рівні ці ксантофіли захищають нейрони сітківки та волокна зорового нерва від окислювального стресу та підтримують здоров'я судин (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Системно вони, схоже, сприяють здоровішому старінню, покращуючи когнітивні функції у літніх людей та корелюючи зі зниженим серцево-судинним/метаболічним ризиком (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (www.sciencedirect.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Лютеїн та зеаксантин природно містяться в листовій зелені, яйцях та інших продуктах, і є безпечними навіть у дозах добавок. Нова картина показує, що каротиноїди макули служать захисними «нейропігментами» по всій нервовій та судинній системах, що свідчить про переваги для зору та здоров'я, які виходять далеко за межі макули.