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meso -zeaxantina

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La meso -zeaxantina ( 3R,3′S-zeaxantina ) es un carotenoide xantofílico y uno de los tres estereoisómeros de la zeaxantina . La forma meso es la segunda más abundante en la naturaleza, después de la 3R,3′R-zeaxantina, que es producida por plantas y algas. [ 1 ] La meso -zeaxantina se ha identificado en tejidos específicos de organismos marinos [ 2 ] y en la mácula lútea , también conocida como la "mancha amarilla" de la retina humana. [ 3 ] [ 4 ]

Aparición

Los carotenoides son esenciales para la salud y el funcionamiento de los animales, pero estos no pueden producirlos. [ 5 ] Los animales obtienen carotenoides de su dieta; los herbívoros los obtienen de plantas o algas, y los carnívoros , a su vez, los obtienen de los herbívoros.

La meso -zeaxantina no está presente en las plantas, excepto en las especies marinas. [ 2 ] Originalmente, se sugirió que la meso -zeaxantina presente en humanos y otros vertebrados no era de origen dietético, sino que se biosintetizaba en la mácula (la parte central de la retina) a partir de la luteína retiniana (otro carotenoide xantofílico que se encuentra en la dieta humana); [ 6 ] [ 7 ] este trabajo ha sido refutado posteriormente. [ 8 ]

En consonancia con el trabajo de Maoka et al. en 1986, Nolan et al. demostraron que la meso -zeaxantina está presente en la piel de la trucha, la sardina y el salmón, y en la carne de la trucha. En una publicación posterior, el grupo de Nolan detectó y cuantificó los tres estereoisómeros de la zeaxantina, incluida la meso -zeaxantina, en la carne de dos especies diferentes de trucha, [ 9 ] que fue el primer informe de concentraciones de meso -zeaxantina en alimentos de consumo habitual. Antes de esta investigación, una publicación de Khachick et al. (2002) [ 10 ] informó que el hígado de la codorniz japonesa ( Coturnix japonica ) y el plasma de la rana contienen meso -zeaxantina.

La meso -zeaxantina puede generarse a partir de otros carotenoides consumidos por los animales, ya que los carotenoides pueden interconvertirse por razones funcionales. Por ejemplo, se ha sugerido que la meso -zeaxantina de los tegumentos de la trucha se deriva de la astaxantina , [ 11 ] y la meso -zeaxantina en primates se deriva, al menos en parte, de la luteína . [ 6 ] [ 7 ]

Algunos suplementos alimenticios disponibles comercialmente incluyen meso -zeaxantina en sus formulaciones, supuestamente para favorecer la salud macular. Un estudio de 2016 que comparó las concentraciones de carotenoides de suplementos alimenticios disponibles comercialmente en sus etiquetas encontró que, si bien solo dos declaraban la inclusión de meso -zeaxantina, esta también estaba presente en varios otros. Los autores concluyeron que la presencia de meso -zeaxantina en las demás formulaciones probablemente se debía a que era menos costosa que la zeaxantina, y es difícil distinguirlas mediante análisis químico. [ 12 ]

En la mácula

Distribución de los carotenoides constituyentes del pigmento macular, representada a escala sobre una fotografía de una retina humana sana.

La meso -zeaxantina, la luteína y la 3R,3′R-zeaxantina son los principales carotenoides de la mácula lútea, presentes en una proporción de 1:1:1, y se denominan colectivamente pigmento macular (PM). [ 3 ] La meso -zeaxantina se concentra en el epicentro de la mácula, donde representa alrededor del 50 % del PM en esta zona, mientras que la luteína predomina en la mácula periférica.

Usos

Como antioxidante y filtro de luz de longitud de onda corta

De los tres carotenoides maculares (luteína, zeaxantina y meso -zeaxantina), la meso -zeaxantina es el antioxidante más potente , pero se ha demostrado que una combinación de los carotenoides maculares exhibe el mayor potencial antioxidante en comparación con los carotenoides individuales a la misma concentración total. [ 13 ] Esto puede explicar por qué la mácula humana contiene de forma exclusiva estos tres carotenoides de entre los aproximadamente 700 carotenoides presentes en la naturaleza. Además, se ha demostrado que la combinación de los carotenoides da como resultado una filtración de luz óptima (es decir, filtración de luz azul de longitud de onda corta) en la mácula. Esto es importante porque la luz de longitud de onda corta que incide en la mácula causa aberración cromática y dispersión de la luz, fenómenos que afectan negativamente la función visual y dan como resultado una baja sensibilidad al contraste.

Uso en suplementos destinados a la salud ocular.

En 2013, el Estudio de Enfermedades Oculares Relacionadas con la Edad 2 (AREDS2) informó un riesgo reducido de pérdida de visión y un riesgo reducido de progresión de la enfermedad durante 5 años en 4200 participantes con degeneración macular relacionada con la edad (DMAE) temprana o moderada que fueron suplementados con una formulación que contenía carotenoides maculares y coantioxidantes. [ 14 ] La preparación AREDS2 contenía solo dos de los tres carotenoides del pigmento macular ( luteína y 3R,3´R -zeaxantina ), y no incluía meso -zeaxantina, que es el carotenoide dominante en el centro de la mácula, cuya presencia es esencial para el máximo efecto antioxidante colectivo. [ 13 ]

Los estudios han demostrado que la adición de meso -zeaxantina a formulaciones utilizadas para aumentar la MP y mejorar la función visual en retinas enfermas y sanas ha resultado eficaz. Los ensayos han demostrado que una formulación que contiene los tres carotenoides maculares en una proporción de meso -zeaxantina: luteína : zeaxantina (mg) de 10:10:2 es superior a formulaciones alternativas, en términos de mejoras visuales y en los aumentos observados de MP. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]

Uso en la industria avícola

Los pollos de engorde son amarillos cuando se alimentan con pienso que contiene carotenoides , ya que estos carotenoides se acumulan en la piel y la grasa subcutánea del animal. La deposición de carotenoides también es la causa del color amarillo de la yema del huevo. Por esta razón, los productores avícolas añaden carotenoides (típicamente luteína, zeaxantina, cantaxantina y β-apo-8´-apocarotenal) al pienso para aumentar el atractivo del producto final para el consumidor, pero también para favorecer la salud animal. Se cree que la luteína y la zeaxantina actúan sinérgicamente para aumentar el tono amarillo, mientras que la zeaxantina es más potente que la luteína debido a su cromóforo más grande . [ 21 ] Por lo tanto, varias empresas utilizan extracto de caléndula donde un porcentaje de luteína se ha convertido en meso - zeaxantina para complementar a los pollos de engorde y gallinas con ambos carotenoides. El isómero de zeaxantina obtenido a partir de la luteína es la meso -zeaxantina debido a la naturaleza de la técnica utilizada (véase más abajo). [ 7 ]

Producción

Conversión de luteína a meso -zeaxantina

La meso -zeaxantina se produce a nivel industrial a partir de la luteína obtenida de los pétalos de caléndula . El proceso implica la saponificación , que se lleva a cabo utilizando alta temperatura y alta concentración de base, lo que conduce a la isomerización del doble enlace 4′-5′ a la posición 5′-6′. Esto convierte el anillo ɛ de la luteína en un anillo β, convirtiendo así la luteína en meso- zeaxantina. La estereoquímica de esta zeaxantina está determinada por la posición del grupo hidroxilo en la posición 3´, lo que resulta en la designación "S" para la molécula de zeaxantina final. [ 22 ] [ 23 ] El estereoisómero producido por este proceso es la 3R,3′S-zeaxantina (es decir, meso -zeaxantina). Las condiciones de saponificación se pueden modular para aumentar o disminuir la tasa de conversión de luteína en meso -zeaxantina. [ 21 ]

Estudios con animales

La meso -zeaxantina ha sido sometida a pruebas de toxicidad en animales por diversos equipos de investigación, quienes no han encontrado toxicidad. El NOAEL (Nivel sin efecto adverso observado) de la meso -zeaxantina es mucho mayor que las dosis utilizadas en los suplementos dietéticos. [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] En 2016, la FDA reconoció el estatus GRAS (Generalmente reconocido como seguro) de la meso -zeaxantina.

Estudios en humanos

La meso -zeaxantina es un componente habitual de la dieta en países donde se utiliza como pigmento principal en la industria avícola, especialmente en México . Hasta el momento, no se han reportado efectos adversos ni positivos. Además, se ha evaluado la eficacia de la meso -zeaxantina, aunque no su seguridad, en pequeños estudios piloto en humanos.

El primer estudio que evaluó los efectos de un suplemento dietético que contenía principalmente meso -zeaxantina se realizó en 2007. [ 27 ] Esta investigación confirmó que la meso -zeaxantina se absorbía eficazmente en el suero y que la densidad de MP aumentaba significativamente en el grupo que recibió el suplemento. No se observaron aumentos similares en el grupo placebo.

En otro estudio, 19 sujetos consumieron un suplemento compuesto por los tres carotenoides maculares, incluyendo la meso -zeaxantina, durante 22 días. Los resultados demostraron que la meso -zeaxantina se absorbió. En el Instituto de Investigación de la Visión, Instituto de Tecnología de Waterford, se han llevado a cabo los Ensayos de Suplementación Ocular con Meso -zeaxantina (MOST) para evaluar la seguridad, la respuesta de MP y la respuesta de carotenoides séricos en sujetos con y sin DMAE, después del consumo de un suplemento que contenía los tres carotenoides maculares en el que la meso -zeaxantina era predominante. Estos estudios confirmaron la seguridad para el consumo humano de los carotenoides maculares [ 28 ] [ 29 ] después de muchas pruebas biológicas para evaluar las funciones renal y hepática, el perfil lipídico , el perfil hematológico y los marcadores de inflamación.

Además, los ensayos MOST identificaron aumentos estadísticamente significativos en las concentraciones séricas de meso -zeaxantina y luteína con respecto al valor basal. También se observaron aumentos significativos en los niveles centrales de MP después de solo dos semanas de suplementación. [ 30 ] Además, en pacientes que tenían una distribución atípica de MP en el ojo (es decir, no tenían una alta concentración de pigmento en el centro de la mácula), cuando se suplementaron con un suplemento con predominio de meso -zeaxantina durante 8 semanas, se restableció el perfil de pigmentación normal, mientras que esto no sucedió cuando los pacientes se suplementaron con una formulación sin meso -zeaxantina. [ 18 ]

Los principales hallazgos de los ensayos MOST en pacientes con DMAE se publicaron en 2013 y 2015. La serie de publicaciones de estos ensayos concluyó: «El aumento de la densidad óptica de MP en todo su perfil espacial y las mejoras en la sensibilidad al contraste se lograron mejor después de la suplementación con una formulación que contenía altas dosis de meso -zeaxantina en combinación con luteína y zeaxantina». [ 29 ] Asimismo, la publicación final de este trabajo, publicada en 2015, concluyó que: «La inclusión de meso -zeaxantina en una formulación de suplemento parece conferir beneficios en términos de aumento de MP y en términos de mejora de la sensibilidad al contraste en sujetos con DMAE temprana». [ 15 ]

En 2016 y 2017 se publicaron los resultados de dos pequeños ensayos clínicos. El primer ensayo, el estudio CREST (Central Retinal Enrichment Supplementation Trials), incluyó a 105 voluntarios sanos que se sometieron a una serie de pruebas complejas de visión y recibieron suplementos durante 12 meses. De estos voluntarios, 53 recibieron suplementos activos diarios que contenían meso -zeaxantina, luteína y zeaxantina, mientras que 52 recibieron un placebo (el grupo de control). El resultado demostró que quienes recibieron los tres carotenoides maculares presentaron una mejor sensibilidad al contraste. [ 31 ]

El segundo ensayo, CREST AMD, fue un ensayo de dos años con 96 sujetos diagnosticados con las etapas iniciales de la DMAE. Todos los sujetos recibieron la fórmula recomendada por AREDS2, con o sin meso- zeaxantina añadida, y todos mostraron una mejora significativa en la medida de resultado principal de la sensibilidad al contraste al leer una tabla optométrica. No hubo diferencias entre los resultados de los sujetos cuyos suplementos incluían meso- zeaxantina y los que no; por lo tanto, la meso -zeaxantina no mejoró la salud ocular de los sujetos que la tomaron. No hubo diferencias significativas en la progresión de la DMAE de los sujetos entre el grupo de meso -zeaxantina y el grupo AREDS2. [ 32 ]

Véase también

Referencias

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