Макулярные каротиноиды (лютеин, зеаксантин, мезо-зеаксантин) за пределами макулы

Введение: Лютеин, зеаксантин и мезо-зеаксантин — это желтые каротиноидные пигменты, сконцентрированные в макуле глаза. Помимо фильтрации синего света в сетчатке, эти макулярные каротиноиды могут более широко влиять на зрительную и нервную функцию – с потенциальной значимостью для глаукомы и старения. При глаукоме раннее повреждение ганглиозных клеток сетчатки и их волокон нарушает зрительные задачи, такие как зрение при низкой контрастности и бликах. Поэтому недавние исследования изучали, может ли увеличение макулярного пигмента (с помощью диеты или добавок) улучшить контрастную чувствительность, ускорить восстановление после бликов (фотостресса) и даже эффективность нервной обработки. В то же время антиоксидантное и противовоспалительное действие лютеина/зеаксантина может защищать нейроны сетчатки и ткань зрительного нерва. Мы рассмотрим доказательства, связывающие эти каротиноиды с релевантными для глаукомы показателями зрения, с клеточным стрессом в сетчатке/нерве и с более широкими преимуществами при старении – включая когнитивные функции и сердечно-сосудистое здоровье. Наконец, мы рассмотрим их абсорбцию (биодоступность), диетические источники по сравнению с добавками и профиль безопасности.

Каротиноиды и зрительная функция

Макулярные каротиноиды действуют как оптические фильтры и антиоксиданты в глазу. Поглощая коротковолновый свет и нейтрализуя активные формы кислорода (АФК), они могут улучшать зрительную функцию. Например, известно, что более высокий макулярный пигмент улучшает контрастную чувствительность и уменьшает блики в здоровых глазах (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Это происходит потому, что плотный пигмент фильтрует рассеянный синий свет, уменьшая внутриглазное рассеяние и улучшая контрастность изображений на сетчатке. В одном недавнем исследовании более высокая плотность макулярного пигмента значительно улучшила контрастную остроту и сократила время восстановления после яркой вспышки (фотостресса) (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). В годичном испытании здоровых взрослых ежедневный прием лютеина (10 мг) плюс зеаксантина (2 мг) увеличил макулярный пигмент и ускорил восстановление после бликов: испытуемые быстрее восстанавливались после воздействия яркого света и демонстрировали лучшую цветовую контрастность по сравнению с плацебо (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). (В этом исследовании сообщаемая инвалидность от бликов также отслеживалась по плотности пигмента, хотя добавки не привели к статистически значимому изменению порога бликов (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov).)

В частности, при глаукоме пациенты часто имеют сниженную контрастную чувствительность еще до того, как потеря поля зрения станет очевидной. Макулярные поражения при глаукоме сначала щадят центральное зрение, но общее качество зрения страдает. Вероятно, улучшение макулярного пигмента может помочь этим пациентам лучше переносить блики или распознавать контраст. Действительно, фильтрация синего света макулярным пигментом склонна улучшать контраст и уменьшать эффекты бликов (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Одно исследование глаукомы показало, что макулярный пигмент улучшает «контрастную чувствительность и инвалидность от бликов» у здоровых субъектов, хотя его польза при глаукоме («инвалидность от бликов при глаукоме») может варьироваться в зависимости от условий освещения (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). В целом, данные показывают, что увеличение лютеина+зеаксантина часто приводит к скромным улучшениям в реальных зрительных задачах. Например, в большом исследовании здоровые субъекты получили значительное преимущество в задачах на цветовой контраст после года приема добавок L/Z (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov). Эти зрительные улучшения подтверждают идею о том, что улучшение восстановления после бликов и контрастности может быть достигнуто в любой зрительной системе, в том числе у пациентов с глаукомой.

Помимо основных показателей зрения, эффективность нейронной обработки является еще одной важной конечной точкой. Зрительная информация должна быстро передаваться от глаза к мозгу, и этот процесс может замедляться с возрастом или при болезни. Испытания добавок показывают, что лютеин и зеаксантин могут ускорять определенные нейронные реакции. В рандомизированном исследовании молодые взрослые, принимавшие лютеин+зеаксантин, продемонстрировали более быструю визуальную обработку: их пороги критической частоты слияния мерцаний улучшились, время реакции сократилось, а задачи на высокоскоростное определение времени выполнялись более точно (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Эти результаты предполагают повышенную нейронную эффективность в зрительно-моторных реакциях при более высоких уровнях каротиноидов. Напротив (без каламбура), контрольные субъекты не улучшили свои показатели в этих требовательных временных задачах. Предполагается, что лютеин/зеаксантин может оптимизировать синаптическую связь или миелинизацию в зрительных путях, хотя точные механизмы все еще изучаются (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Таким образом, хотя прямые исследования у пациентов с глаукомой ограничены, более широкие данные ясны: более высокий макулярный пигмент имеет тенденцию улучшать контрастную чувствительность и восстановление после бликов, а добавки могут ускорять восстановление после фотостресса и скорость зрительной обработки (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Эти улучшения приводят к лучшему «реальному» зрению, что обнадеживает как для стареющих глаз, так и для состояний заболеваний.

Сетчатка и зрительный нерв: окислительный стресс и сосудистая поддержка

Глаукоматозное повреждение включает стресс для ганглиозных клеток сетчатки (ГКС) и волокон зрительного нерва, отчасти вызванный окислительным стрессом и дефицитом кровотока. Антиоксидантное действие лютеина и зеаксантина может, таким образом, защищать нейроны сетчатки. В лабораторных исследованиях лютеин непосредственно защищает ГКС от повреждений: например, культивированные клетки RGC-5, подвергшиеся гипоксическому (с низким содержанием кислорода) или пероксидно-водородному стрессу, были спасены лечением лютеином (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). В этом исследовании лютеин уменьшал внутриклеточное накопление вредных H₂O₂ и супероксидных радикалов, предотвращая гибель клеток (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Другие каротиноиды (такие как зеаксантин и астаксантин) продемонстрировали аналогичные ГКС-защитные эффекты. В целом, исследования ишемического/реперфузионного повреждения сетчатки сообщают, что лютеин уменьшает потерю нейронов, нейтрализуя АФК и подавляя воспаление (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). В животных моделях ишемии сетчатки глаза, обработанные лютеином, имеют меньшие зоны дегенерации и более высокие уровни глутатиона (ключевого антиоксиданта), чем контрольные, что указывает на сохранение нейронов сетчатки.

Эти данные подразумевают, что лютеин/зеаксантин может укреплять внутреннюю сетчатку и зрительный нерв против окислительных повреждений – тех же повреждений, которые связаны с глаукомой. На практике это может означать более медленное прогрессирование потери ГКС или лучшую функциональную устойчивость, хотя прямые клинические доказательства все еще появляются. Важно отметить, что лютеин и связанные с ним каротиноиды, как известно, пересекают гематоретинальный барьер и даже достигают мозга (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), поэтому их защитные эффекты не ограничиваются самой макулой.

Сосудистая поддержка — еще один механизм. Здоровый кровоток имеет решающее значение для оксигенации и снабжения питательными веществами зрительного нерва. Было обнаружено, что лютеин способствует восстановлению сосудов в моделях глаз: в модели ретинопатии, вызванной кислородом, лютеин ускорял нормальный повторный рост сосудов сетчатки и уменьшал проницаемость поврежденных сосудов (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Хотя эта модель относится к развивающимся сосудам сетчатки, она демонстрирует способность лютеина способствовать физиологической реваскуляризации. У людей эпидемиологические данные также указывают на сосудистые связи: одно исследование показало, что желательные признаки сосудов сетчатки (такие как более широкие артериолы и меньшая извитость) были связаны с более высокими уровнями лютеина и зеаксантина в сыворотке крови (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Поскольку геометрия сосудов сетчатки часто отражает системное сосудистое здоровье, это предполагает, что потребление лютеина может помочь поддерживать более здоровую микроциркуляцию. Авторы отмечают, что более узкие или извилистые сосуды сетчатки — маркеры плохого микрососудистого здоровья — коррелировали с более низкими уровнями каротиноидов (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Таким образом, высокий статус лютеина/зеаксантина, по-видимому, связан с более благоприятным профилем сосудов сетчатки.

В совокупности, данные показывают, что макулярные каротиноиды способствуют здоровью сетчатки и зрительного нерва, нейтрализуя окислительный стресс и поддерживая целостность сосудов. При глаукоме, где окислительное повреждение и снижение перфузии способствуют гибели ганглиозных клеток, эти эффекты потенциально полезны. Соответственно, увеличение уровня лютеина/зеаксантина может обеспечить нейропротекцию тканям, связанным с глаукомой.

Системное старение: когнитивные функции и кардиометаболическое здоровье

Помимо глаз, лютеин и сопутствующие ему ксантофиллы изучаются на предмет их широкой пользы для здоровья при старении. Одной из областей большого интереса является когнитивная функция. Лютеин и зеаксантин накапливаются как в мозге, так и в сетчатке, и наблюдательные исследования связывают более высокие уровни каротиноидов в мозге с лучшими когнитивными показателями. Рандомизированные испытания теперь предполагают, что добавки могут принести реальные улучшения. В одном двойном слепом исследовании пожилые люди, проживающие в общинах и принимавшие лютеин+зеаксантин ежедневно, показали улучшение когнитивных функций через год. Они значительно превзошли плацебо в тестах на сложное внимание и когнитивную гибкость (исполнительную функцию) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Также наблюдалась тенденция к улучшению памяти. В гендерном анализе мужчины, принимавшие добавки, улучшили общие показатели памяти. Авторы пришли к выводу, что добавки L/Z улучшили когнитивные показатели у здоровых пожилых людей (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Отдельное исследование у людей с жалобами на память показало, что L/Z улучшил эпизодическую (вербальную) память по сравнению с плацебо в течение шести месяцев (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Важно отметить, что эти нейронные улучшения отражали повышение уровня каротиноидов в сыворотке крови и макулярного пигмента, что указывает на системное увеличение L/Z в нервных тканях. Подводя итог: диеты, обогащенные лютеином/зеаксантином, или добавки неоднократно демонстрировали положительное влияние на старение мозга – улучшая внимание, скорость обработки информации и память у пожилых людей (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Кардиометаболическое здоровье — еще один критический аспект старения, где антиоксиданты, такие как лютеин, могут помочь. Окислительный стресс и воспаление лежат в основе атеросклероза, метаболического синдрома и инсулинорезистентности. Систематические обзоры исследований в области питания показали, что более высокое потребление лютеина или его уровни в крови коррелируют со снижением сердечно-сосудистого риска. Например, метаанализ десятков исследований сообщил, что люди с самым высоким уровнем лютеина имели примерно на 10–20% более низкий риск ишемической болезни сердца и инсульта, чем те, у кого был самый низкий уровень лютеина (www.sciencedirect.com). Эта польза, вероятно, частично обусловлена способностью лютеина снижать воспаление. Тот же анализ отметил, что лютеин был связан с более низкими уровнями С-реактивного белка (СРБ), ключевого маркера системного воспаления (www.sciencedirect.com).

Даже при метаболических заболеваниях лютеин проявляет защитное действие. В крупном исследовании американцев с метаболическим синдромом более высокие уровни каротиноидов в сыворотке крови были связаны с более низкой общей смертностью (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Фактически, лютеин/зеаксантин оказались одними из сильнейших предикторов выживаемости. Исследование предполагает, что диеты, богатые этими каротиноидами (например, зеленые овощи и яйца), могут снизить риск смертности в группах риска среди взрослого населения (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Это дополняет более ранние данные о том, что высокие уровни каротиноидов связаны с более низкой частотой состояний, связанных с ожирением, и лучшей чувствительностью к инсулину.

Короче говоря, макулярные каротиноиды — это не просто глазные пигменты; это системные антиоксиданты. Нейтрализуя свободные радикалы и подавляя воспаление, они, по-видимому, поддерживают здоровое старение как в мозгу, так и в сосудистой системе. Разумно полагать, что эти широкие преимущества лютеина/зеаксантина – улучшение когнитивных функций и лучшие кардиометаболические маркеры – проистекают из тех же молекулярных действий, которые защищают нейроны сетчатки.

Биодоступность, диетические источники и добавки

Лютеин и зеаксантин являются жирорастворимыми каротиноидами, поэтому их усвоение зависит от пищевых жиров и формы выпуска. В пище эти пигменты содержатся в богатых липидами матрицах (например, в яичном желтке или двухслойных мембранах растений). Таким образом, их употребление с небольшим количеством жира (масла или яичного желтка) значительно улучшает усвоение. Напротив, прием лютеиновой пилюли натощак приводит к худшей абсорбции. Исследования количественно оценили эти эффекты: например, одно испытание сравнило две формы добавок и обнаружило, что капсула лютеина на крахмальной основе (масляная матрица) дала значительно более высокие уровни в крови, чем капсула на альгинатной основе (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Это показывает, что форма добавки сильно влияет на биодоступность. На практике большинство коммерческих добавок для глаз инкапсулируют лютеин/зеаксантин в масло или мицеллы для максимального усвоения.

Продукты, богатые макулярными каротиноидами, это в основном зеленые или желтые растения (плюс яйцо). Выделяются темные листовые овощи: капуста кале, шпинат, брокколи, горох и салат — все они содержат значительное количество лютеина/зеаксантина (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Кукуруза, тыква и яйца также вносят свой вклад. Примечательно, что яичный желток является особенно биодоступным источником, потому что его жировое содержимое помогает растворять лютеин (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Фактически, куриные яйца были названы «лучшими источниками» лютеина/зеаксантина, чем многие фрукты/овощи, из-за этого содержания жира (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Типичное содержание лютеина: отварной шпинат или капуста кале могут содержать ~11–18 мг на 100 г; яичные желтки содержат несколько мг на желток в зависимости от рациона курицы. Сбалансированная диета с чашкой приготовленного шпината или капусты кале и одним яйцом может легко обеспечить несколько миллиграммов ежедневно.

Добавки могут обеспечить более высокие дозы, чем только диета. Например, AREDS2 (крупное исследование здоровья глаз) использовало 10 мг лютеина + 2 мг зеаксантина ежедневно. Клинические исследования часто используют аналогичные дозы (10–20 мг лютеина) с хорошим эффектом (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Исследования реального поведения показывают, что диета может влиять на макулярный пигмент в течение нескольких месяцев: один отчет показал, что добавление шпината/капусты кале в рацион в течение четырех недель увеличило оптическую плотность макулярного пигмента примерно на 4–5% (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Это измеримое достижение, но гораздо меньшее, чем то, чего можно добиться с помощью добавок. Таким образом, оба подхода повышают уровень лютеина в тканях: цельнопищевые вмешательства медленно и целостно, добавки — быстро и предсказуемо.

Безопасность и переносимость

Лютеин и зеаксантин имеют отличный профиль безопасности. Они являются естественными компонентами рациона (например, в шпинате и яйцах) и получили высокие пороги потребления от регулирующих органов. FDA признает лютеин общепризнанным безопасным (GRAS) для использования в пищевых продуктах (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Типичные диеты в западных странах обеспечивают всего около 1–2 мг в день (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), тогда как добавки часто доставляют 10 мг и более без проблем. Клинические испытания с дозами до 20 мг в день не сообщали о серьезных побочных эффектах, приписываемых лютеину/зеаксантину. В когнитивных исследованиях, упомянутых выше, нежелательные явления в группе добавок были не более распространены, чем в группе плацебо (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). В течение месяцев приема L/Z не наблюдалось изменений артериального давления или массы тела (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Единственный незначительный эффект, иногда сообщаемый, — это безвредное желтое обесцвечивание кожи (каротинодермия) при очень высоких дозах, но это обратимо и не является признаком токсичности. В целом, исследователи считают лютеин и зеаксантин чрезвычайно хорошо переносимыми (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Заключение

Таким образом, макулярные каротиноиды играют многообещающую роль за пределами только центральной сетчатки. Увеличение потребления лютеина и зеаксантина – через диету или целенаправленные добавки – может повысить контрастную чувствительность, ускорить восстановление после бликов и обострить зрительную обработку, что является актуальным для зрительной функции пациентов с глаукомой (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). На тканевом уровне эти ксантофиллы защищают нейроны сетчатки и волокна зрительного нерва от окислительного стресса и поддерживают здоровье сосудов (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Системно они, по-видимому, способствуют более здоровому старению, улучшая когнитивные функции у пожилых людей и коррелируя со сниженным сердечно-сосудистым/метаболическим риском (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (www.sciencedirect.com) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Лютеин и зеаксантин естественным образом содержатся в листовой зелени, яйцах и других продуктах и безопасны даже в дозах добавок. Формирующаяся картина такова, что каротиноиды макулы служат защитными «нейропигментами» во всей нервной и сосудистой системах, предполагая преимущества для зрения и здоровья, которые выходят далеко за пределы макулы.