La meso -zeaxantina ( 3R,3′S-zeaxantina ) es un carotenoide xantofílico y es 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]
Los carotenoides son esenciales para la salud y el funcionamiento de los animales, pero los animales 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 los humanos y otros vertebrados no tenía un 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 desde entonces. [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 de trucha diferentes, [9] lo que supuso 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 de que el hígado de codorniz japonesa ( Coturnix japonica ) y el plasma de 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 que la meso -zeaxantina en los primates se deriva al menos en parte de la luteína [6] [7]
Algunos complementos alimenticios disponibles comercialmente incluyen meso -zeaxantina en sus fórmulas, supuestamente para favorecer la salud macular. Un estudio de 2016 que comparó las concentraciones de carotenoides de los complementos alimenticios disponibles comercialmente en su etiqueta descubrió que, si bien solo dos declararon la inclusión de meso -zeaxantina, también estaba presente en varios otros. Los autores concluyeron que la presencia de meso -zeaxantina en las otras fórmulas probablemente se debía a que era menos costosa que la zeaxantina, y es difícil distinguir una de la otra mediante análisis químico. [12]
La meso -zeaxantina, la luteína y la 3R,3′R-zeaxantina son los principales carotenoides de la mácula lútea, se encuentran en una proporción de 1:1:1 y se conocen colectivamente como pigmento macular (PM). [3] La meso -zeaxantina se concentra en el epicentro de la mácula, donde representa alrededor del 50% del PM en esta ubicación, y la luteína domina la mácula periférica.
De los tres carotenoides maculares (luteína, zeaxantina y meso -zeaxantina), la meso -zeaxantina es el antioxidante más poderoso , pero se ha demostrado que una combinación de los carotenoides maculares exhibe el mayor potencial antioxidante en comparación con los carotenoides individuales en la misma concentración total. [13] Esto puede explicar por qué la mácula humana contiene únicamente estos tres carotenoides de aproximadamente 700 carotenoides presentes en la naturaleza. Además, se ha demostrado que la combinación de los carotenoides da como resultado una filtración óptima de la luz (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 incidente en la mácula causa aberración cromática y dispersión de la luz, fenómenos que afectan negativamente a la función visual y dan como resultado una mala sensibilidad al contraste.
En 2013, el Estudio de Enfermedades Oculares Relacionadas con la Edad 2 (AREDS2) informó un riesgo reducido de pérdida visual y un riesgo reducido de progresión de la enfermedad durante 5 años en 4200 participantes con degeneración macular relacionada con la edad (DMRE) temprana o moderada que fueron suplementados con una fórmula 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 las formulaciones utilizadas para aumentar la MP y mejorar la función visual en retinas enfermas y sanas ha demostrado ser 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 las formulaciones alternativas, en términos de mejoras visuales y en los aumentos observados en MP. [15] [16] [17] [18] [19] [20]
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 (normalmente 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 tanto, varias empresas utilizan extracto de caléndula en el que un porcentaje de luteína se ha convertido en mesozeaxantina para suplementar a los pollos de engorde y las gallinas con ambos carotenoides. El isómero de la zeaxantina obtenido a partir de la luteína es meso -zeaxantina debido a la naturaleza de la técnica utilizada (ver más abajo). [7]
La meso -zeaxantina se produce a nivel industrial a partir de la luteína obtenida de los pétalos de la caléndula . El proceso implica la saponificación, que se lleva a cabo utilizando alta temperatura y una alta concentración de base, 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 da como resultado la designación "S" para la molécula final de zeaxantina. [22] [23] El estereoisómero producido por este proceso es 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]
Varios equipos de investigación han probado la toxicidad de la meso -zeaxantina en animales y han informado de que no presenta toxicidad. El NOAEL (nivel sin efectos adversos observados) 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 considerado seguro) de la meso -zeaxantina.[1]
La meso -zeaxantina es un componente habitual de la dieta en países donde es un pigmento importante utilizado por la industria avícola, particularmente en México . No se han reportado efectos adversos ni positivos hasta el momento. [ ¿cuándo? ] Además, se ha probado la eficacia de la meso -zeaxantina, aunque no su seguridad, en pequeños estudios piloto en humanos.
El primer estudio para evaluar los efectos de un suplemento dietético que contenía predominantemente meso -zeaxantina se realizó en 2007. [27] Esta investigación confirmó que la meso -zeaxantina se absorbió eficazmente en el suero y que la densidad de MP aumentó significativamente en el grupo que recibió el suplemento. No se observaron tales aumentos en el grupo placebo.
En otro estudio, 19 sujetos consumieron un suplemento compuesto por los tres carotenoides maculares, incluida la meso -zeaxantina, durante 22 días. Los resultados demostraron que se absorbía la meso -zeaxantina. 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 la MP y la respuesta de los carotenoides séricos en sujetos con y sin DMAE, después del consumo de un suplemento que contenía los tres carotenoides maculares en los que predominaba la meso -zeaxantina. Estos estudios confirmaron la seguridad del 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 inicial. 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 dominante de meso -zeaxantina durante 8 semanas, se restableció el perfil de pigmento normal, mientras que este no fue el caso cuando los pacientes fueron suplementados con una formulación que carecía de 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 que "el aumento de la densidad óptica de la 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] Además, 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 la MP y en términos de sensibilidad al contraste mejorada 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), involucró a 105 voluntarios sanos normales 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 sujetos recibieron un placebo (el grupo de control). El resultado demostró que aquellos que recibieron los tres carotenoides maculares habían mejorado la sensibilidad al contraste. [31]
El segundo ensayo, CREST AMD, fue un ensayo de dos años en el que participaron 96 sujetos diagnosticados con las primeras etapas 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 los incluían; por tanto, la meso -zeaxantina no mejoró la salud ocular de los sujetos que la tomaron. No hubo diferencias significativas en la forma en que progresó la DMAE de los sujetos, entre el grupo de meso -zeaxantina y el grupo AREDS2. [32]