Исследование по лютейну для здоровья глаз

Лютейн, пигмент питательных веществ, широко присутствующий в сетчатке, является признанным безопасным веществом, которое защищает глаза, поглощая синий свет, нейтрализуя вредные свободные радикалы, и подавляет воспалительные реакции в глазах. Он оказывает защитное и смягчающее воздействие на глазные заболевания, такие как миопия, диабетическая ретинопатия и катаракта [2]. В статье представлен краткий обзор механизма защиты глаз лютейна и его роли в профилактике и лечении миопии.

1 обзор lutein

1.1 свойства и источники lutein

Лютейн — кислородный каротеноид, структура которого показана на рис. 1. Двойная структура соединения, присутствующая в углеродной цепи молекулы лютеина, придает ей большую абсорбционную способность для синего света в 400-500 нм, что делает ее желтой и легко окисленной. В то же время молекула содержит дигидроксическую структуру скрипичного кольца, что позволяет ей лучше выполнять биологические функции поглощения синего света и антиокисления в организме [3].

Лютейн не может быть синтезирован в человеческом теле сам по себе и может быть дополнен только едой извне. Тёмно-зеленые листовые овощи и оранжевые продукты обычно богаты лютеином [4]. См. таблицу 1. Поскольку лютейн жирорастворим, его биодоступность выше в пищевых продуктах с высоким содержанием жира и относительно низкой в фруктах. Поэтому яичный желток считается лучшим источником лютейна. Кроме того, в некоторых цветах и водорослях также содержится много лютеина, таких как маригольды и хлорелла [5].

1.2 биологическая безопасность лютейна

В последние годы появляется все больше сообщений о пользе лютеина для здоровья зрения, а пищевые добавки, богатые лютеином, становятся все более популярными, что вызывает озабоченность общественности по поводу его биологической безопасности. Исследование возрастных заболеваний глаз 2013 года [6] показало, что после того, как более 4000 пациентов с возрастной дегенерацией макулярного сустава были дополнены 10 мг/д лютейна в течение 5 лет, за исключением некоторых пациентов, испытывающих небольшое пожелтение кожи, не было никаких побочных эффектов для здоровья. В исследовании Parekh et al. [7], посвященном воздействию лютеина на улучшение зрительных и когнитивных функций у детей-подростков, было установлено, что комбинированное дополнение 10 мг/д лютеина и 2 мг зеаксантина, получаемое 60 детьми в течение 180 дней подряд, не вызывает значительных токсических реакций. Другое исследование влияния лютеина на оптическую плотность пигмента (MPOD) показало, что после 120 дней приема 30 мг/д лютеина побочных эффектов обнаружено не было [8]. На сегодняшний день ни одно исследование не показало, что добавки лютеина могут привести к отравлению. В настоящее время рекомендуемая дозировка лютеина составляет 10 мг в день, что относительно безопасно.

2 Lutein'. Механизм защиты глаз

Макула, центральная часть сетчатки, это область глаза с самым острым зрением. Она отвечает за распознавание цвета, обнаружение движения и визуальную чувствительность к контрасту. Лютейн, который изобилует макулой, необходим для защиты и улучшения визуальной функции. Он поддерживает визуальное здоровье главным образом с помощью трех механизмов: действуя в качестве синего светового фильтра, антиоксиданта и противовоспалительного средства.

2.1 фильтр синего света

В современном обществе человеческий глаз постоянно подвергается воздействию высокоэнергичного синего света, излучаемого электронными устройствами, такими как мобильные телефоны, компьютеры и светодиодные лампы. Если интенсивность и продолжительность света превышает сетчатку и#39;s допуск, это может привести к фотоповреждению. Ham et al. [9] обнаружили, что высокоэнергетический синий свет вызвал фотоповреждения в 100 раз сильнее, чем низкоэнергетический инфракрасный свет при исследовании воздействия лазерной длины волны на ретинальные повреждения резус-обезьяны. Джу яханг и др. [10] обнаружили, что распространение клеток значительно замедляется, когда клетки эпителия пигмента сетчатки (RPE) облучаются синим светом различной длины волны, и что степень повреждения клеток увеличивается с уменьшением длины волны. Лютейн в основном распространяется в волоконном слое хенле сетчатки, и свет должен пройти через лютейн, прежде чем достичь фоторецептора. Сообщалось [11], что лютейн может поглощать до 90% случайного синего света, тем самым эффективно защищая глазной фонд от повреждения света.

2.2 антиоксиданты

Сетчатка является одной из наиболее метаболически активных и насыщенных кислородом тканей в организме, а также богата ненасыщенными жирными кислотами. Поскольку глаза постоянно подвергаются воздействию света, сетчатка предрасположена к окислительному стрессу и образованию эндогенных реактивных кислородных видов (рос) [12]. Эти розы сильно реагируют, потому что они содержат однопарные электроны и могут вызывать окислительные реакции с митохондрии, липидами, белками, нуклеиновыми кислотами и т.д. в макуле, вызывая необратимые повреждения сетчатки [13]. С возрастом, слой RPE сетчатки также продолжает накапливать липофюскин, делая глаз более чувствительным к окислительному стрессу и увеличивая окислительные повреждения сетчатки [14].

Тем не менее,Присутствие антиоксиданта лютеина в макуле может препятствовать свободному радикальному производству, погасить избыток роз и уменьшить осаждение липофуссина, тем самым защищая сетчатку от окислительных повреждений. В работе Toragall et al. [15] был подготовлен загруженный лютеном альгинатный нанокарриер читосан-натрия, который, как было показано, эффективно предотвращает вызываемый h2o2 окислительный стресс в клетках арпе -19. Мадхаван и др. [16] обнаружили, что добавки лютеина у мышей значительно увеличили уровни антиоксидантных ферментов и пигментов макулярной ткани в организме. Лютейн также препятствует повышению уровней рос в клетках ARPE-19, опосредованных высокой глюкозой [17]. Кроме того, Sundelin et al. [18] пришли к выводу о Том, что лутеинская обработка кроликов и коров RPE значительно сократила производство липофусцина. Когда лютейн используется в комбинации с другими антиоксидантами, он может лучше уменьшить накопление липофуссина и помочь защитить фоторецепторы [19].

2.3 противовоспалительное средство

ROS является не только ключевой молекулой в вредном воздействии окислительного стресса, но и прямо или косвенно активирует различные провоспалительные факторы транскрипции, такие как ядерный фактор κB, гипоксийно-индуцируемый фактор 1 α, а также датчик и активатор сигнала транскрипции (STAT3), тем самым вызывая воспалительные реакции и развитие воспалительных заболеваний [20]. Предыдущие исследования показали, что лютейн может уменьшить воспалительную реакцию в сетчатке, блокируя выражение подстрекательских посредников.

Ван и др. [21] использовали ультразвуковой метод гомогенирования для подготовки наноэмульсионного лютеина и обнаружили, что он обладает потенциальной противовоспалительной активностью, существенно снижая уровни различных воспалительных факторов, таких как интерлейкин (IL)-6 и ил -10 и моноцитный химико-притягательный белк -1 в клетках RAW264.7. Chen et al. [22] пришли к выводу, что после лечения эпителиальных клеток роговицы лютейном/поливиниловым спиртом глазные капли, уровень проявления воспалительных факторов, таких как ил -1β, ил -6 и фактор некроза опухоли α (TNF-α) значительно снизился, а воспалительная реакция сетчатки существенно снизилась. Ан и др. [23] полагают, что лютейн может регулировать активацию подстрекательского сигнального пути STAT3 при посредничестве рс и уровни выражения различных подстрекательских посредников [ил -1β, ил -6, monocyte ehe- moattractant protein-1 (MCP-1), TNF-α] путем снижения уровней рн, тем самым создавая противовоспалительный механизм. См. рис. 2.

3 прогресс в исследованиях по лутейну в профилактике и лечении миопии

На сегодняшний день не было проведено ни одного масштабного клинического исследования, которое показало бы прямую связь между потреблением лютеина и заболеваемостью миопией. Однако это не означает, что лютейн не влияет на миопию. В 2017 году межсекулярное исследование 4166 человек в возрасте 65 лет и старше первоначально было направлено на изучение воздействия ультрафиолетового излучения и витамина D сыворотки на миопию, но результаты неожиданно обнаружили, что среди 20% испытуемого с более высокими концентрациями лютеина в плазме миопия была сниженной примерно на 40%, что указывает на то, что высокие концентрации лютеина в плазме помогают предотвратить миопию [24].

Порошок лютейнаЯвляется основным компонентом пигмента макулярной. Использование лютеина в качестве добавки может повысить уровень MPOD и предотвратить потерю пигмента макулярной области у близоруких людей, тем самым избегая серьезных заболеваний глаз [25]. Гиалуроновая кислота способствует удержанию воды, увлажнению, ремонту и защите миопии. Некоторые исследования показали, что лютейн может контролировать развитие миопии, действуя на рецептор ретиноиновой кислоты, чтобы стимулировать производство гиалуроновой кислоты [26]. Кроме того, исследование 471 пары матерей и детей в сингапуре показало, что, когда концентрация лютеина у матери во время беременности была высокой, вероятность развития миопии у ребенка снижалась, что говорит о Том, что адекватное потребление лютеина во время беременности может быть полезно для визуального здоровья ребенка [27].

В настоящее время глазные капли, такие как тропикамид и атропин, широко используются в клиниках для улучшения миопии. Чжан цзюй [28] в течение 3 месяцев лечил миопию с помощью комбинации глазных капель тропикамида и мягких капсул лютеин и обнаружил, что общая клиническая эффективность комбинированного лечения составила 96,7%, что намного выше, чем у одних только глазных капель тропикамида. Омега -3 жирные кислоты играют ключевую роль в развитии тканей сетчатки. Омега -3 может значительно улучшить остроту зрения, преломление и средние дефекты зрительного поля у подростков без посторонней помощи. В сочетании с лютейном для лечения миопии эффективность значительно выше, чем только у омега -3 [29]. Это показывает, что сочетание соответствующих препаратов и лютейна может значительно улучшить терапевтический эффект миопии.

Перспективы на будущее

Подводя итоги, можно сказать, что лютейн имеет широкие перспективы применения в профилактике миопии, основанные на эффективности и безопасности защиты глаз. Однако в нынешних клинических исследованиях все еще имеются недостатки, такие как небольшие размеры выборки и короткие периоды вмешательства (менее одного года) в большинстве исследований. Следует надеяться, что будущие клинические исследования позволят тщательно изучить роль лютейна в профилактике миопии.

Ссылки на статьи

[1] Инь чуньцзе. Питательные вещества и миопия [J]. Медицинские исследования, 2022, 51(5): 720-724.

[2] Mrowicka M,Mrowicki J,Kucharska E,et al.Lutein и Zeaxanthin и их роли в возрастной дегенерации макулярно-нейродегенеративных заболеваний [J]. Питательные вещества, 2022,14(4):827.

[3] Arunkumar R, gorouspudi A,Bernstein PS.The macular carotenoids: биохимический обзор [J]. Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids,2020,1865(11):158617.

[4] Li LH,Lee JC,Leung HH,et al.Lutein добавки для глазных болезней [J].Nutrients,2020,12(6):1721.

[5] кадри MS,Singhania RR,Anisha GS, и др. Bioresour Technol,2023, 389:129808.

[6] Age-Related Eye Disease Study 2(AREDS2)Research Group,Chew EY,SanGiovanni JP,et al.Lutein/zeaxanthin for the treatment of Age-Related cataract:AREDS2 randomized trial report no.4[J]. JAMA офтальмол,2013,131(7):843 — 850.

[7] Parekh R,Hammond BR Jr,Chandradhara D.Lutein и Zeaxanthin добавки улучшают динамические визуальные и когнитивные показатели у детей: рандомизированное, двойное слепое, параллельное, плацебо-контролируемое исследование [J]. Adv Ther,2024,41(4):1496-1511.

[8] Wenzel AJ,Sheehan JP,Gerweck C,et al.Macular pigment Оптическая плотность на 4 сетчатки в течение 120 дней лютейна Пищевая добавка [J]. Офтальмологическая физиола Opt,2007,27(4): 329-335.

[9] Ham WT Jr,Mueller HA,Sliney DH. Чувствительность сетчатки к повреждению от короткого света волны [J].Nature,1976,260(5547):153-155.

[10] джу яхан, тан жимин, ван юяо и др. Влияние синего света различной длины волны на пигментные эпителиальные клетки сетчатки [J]. Международный офтальмологический журнал, 2020, 20(8): 1315-1319.

[11] семенова и бьорклунд г.антиоксиданты и нейроды - Генеративная болезнь глаз [J]. Crit Rev Food Sci Nutr,2023,13: 1-19.

[12] субраманиам MD,IyerM, Nair AP,et al.Oxidative stress and mitochondrial transfer:A new dimension towards ocular diseases[J]. Гены Dis,2022,9(3):610-637.

[13] Zhang SM,Fan B,Li YL,et al.Oxidative стресс-вовлечённая митофагия пигмента сетчатки эпителия и дегенеративных заболеваний сетчатки [J]. Клеточный моль нейробиол,2023,43 (7):3265-3276.

[14] фельдман тб, донцов э, яковлева ма и др. Фотобиология липофуссиновых гранул в клетках эпителия сетчатки глаза: норма, патология, возраст [J]. Рев. Биофис,2022,14(4):1051 — 1065.

[15] Toragall V,Muzaffar JC,Baskaran V.Lutein загружены двухслойный полимерный нанокарриер модулят H2O2 и CoCl2 индуцированные окислительные и гипоксионные повреждения и ангиогенные маркеры в клетках arpe19 [J]. Int J Biol Macromol,2023,240:124378.

[16] мадхаван дж., чандрасекхаран с., прия мк и др. Модуляторное действие каротеноидной добавки, составляющей лютеин и зеаксантин (10 гравита1), на антиоксидантные ферменты и уровень пигментов макулярной ткани у крыс [J]. Фармакогн маг, 2018,14(54):268 — 274.

[17] Shivarudrappa AH,Ponesakki G.Lutein меняет гипергликемическую блокировку Nrf2 путем модуляции активации внутриклеточных кинасов белка в эпителиальных клетках пигмента сетчатки (ARPE-19) [J]. J клеточный сигнал,2020,14(2):207-221.

[18] Sundelin SP,Nilsson SE. Липофуссин-образование в пигментных клетках сетчатки снижается антиоксидантами [J]. Free Radic Biol Med,2001,31(2):217-225.

[19] Ramkumar HL,Tuo J,Shen DF, и al.Nutrient supple- ментализация с n3 полиненасыщенными жирными кислотами, лютеин, и zeaxanthin уменьшить накопление A2E и VEGF выражение в сетчатке мышей с дефицитом Ccl2/ cx3cr1 на фоне Crb1rd8 [J]. J Nutr,2013,143(7):1129 — 1135.

[20] ван г, ян ф, чжоу W, и др. начало окислительного стресса и терапевтические стратегии в лечении ран [J]. Biomed Pharmacother,2023,157:114004.

[21] Wang YJ,Geng MY, Zhang XX,et al.Preparation of Лютеинная наноэмульсия методом ультразвуковой гомогенизации: устойчивость и противовоспалительная активность in vitro [J]. - водоросли Res,2023,73:103154.

[22] Chen YZ,Chen ZY,Tang YJ и др. разработка лютеинсодержащих глазных капель для лечения синдрома сухого глаза. Фармацевтика [J]. Фармацевтика,2021,13 (11):1801.

[23] Ahn YJ,Kim H.Lutein как модулятор окислительных стрессовых воспалительных заболеваний. Антиоксиданты [J]. Антиоксиданты (базель),2021,10(9):1448.

[24] Williams KM,Bentham GC,Young IS,et al.Association Between Myopia, ультрафиолетовое излучение B, концентрация витамина D в сыворотке крови и генетические полиморфизмы в метаболических путях витамина D в многонациональном европейском исследовании [J]. JAMA офтальмол,2017,135(1):47 — 53.

[25] Yoshida T,Takagi Y,Igarashi-Yokoi T, и др. эффективность Лютеинных добавок на оптическую плотность пигмента макулярной ткани У лиц с высокой близорукости: рандомизированный контролируемый Trial [J].Medicine(балтимор),2023,102(12):

E33280.

[26] Sayo T,Sugiyama Y,Inoue S.Lutein, nonprovitamin a, активирует рецептор ретиноиновой кислоты для стимуляции хас3 - зависимого гиалуронова синтеза в кератиноцитах [J]. Biotechnol Biochem,2013,77(6):1282 — 1286.

[27] Lai JS,Veetil VO,Lanca C,et al.материнские концентрации лютейна и зеаксантина по отношению к остроте зрения потомства в возрасте 3 лет: изучение вкуса [J]. Питательные вещества, 2020,12(2):274.

[28] чжан цзюэй. Лютеинские мягкие капсулы в сочетании с тропикамидными глазными каплями для лечения миопии: наблюдение эффективности [C]. Китайский журнал традиционной китайской медицины 2015/ специальный выпуск: материалы учебной конференции по написанию научных работ для практикующих врачей учреждений первичной медицинской помощи. Компания Lin' люди#39; больница с, провинция чжэцзян, 2016.

[29] у цзинжуй, чжан хао, ши ямин и др. Влияние комбинированных омега -3 жирных кислот и лютеина на улучшение зрения подростков [J]. Журнал питания, 2018, 40(5): 503-505.