Luteina i astaksantyna w trosce o zdrowie oczu
Luteina i aksantyna w trosce o zdrowie oczu
Nasze oczy codziennie narażone są na szkodliwe działanie czynników zewnętrznych. Jednym z głównych zagrożeń jest nadmierna ekspozycja oczu na szkodliwe światło HEV emitowane przez ekrany smartfonów, telewizorów i innych urządzeń. Oczy, podobnie jak każdy inny narząd, męczą się, potrzebują treningu, ale też odpoczynku, a co najważniejsze wymagają dobrego odżywienia
Czym jest proces widzenia z punktu widzenia nauki?
Proces widzenia składa się z fazy postrzegania określonego zjawiska, a następnie z fazy jego identyfikacji i analizy. Gałka oczna jest narządem, w którym obraz jest zarejestrowany i wstępnie przetworzony przez siatkówkę, a następnie nerwem wzrokowym kierowany do ośrodkowego układu nerwowego.
Światło jest widzialnym promieniowaniem (elektromagnetycznym) zdolnym do wywoływania u człowieka i zwierząt bezpośrednio wrażeń wzrokowych. Przyjmuje się, że to widzialne promieniowanie jest częścią widma fal elektromagnetycznych o bardzo wąskim przedziale długości 380 do 780 nm. Oko natomiast jest narażone na znacznie szerszy zakres promieniowania – od nadfioletowego do podczerwonego. Promieniowanie krótkofalowe jest wysokoenergetyczne, natomiast długofalowe, niosące kwanty niskoenergetyczne (>600 nm), wykazuje zdolność do przenikania w głąb oka. Promieniowania krótko i długofalowe są niebezpieczne i mogą powodować biologiczne uszkodzenia komórek (1).
W zakresie światła widzialnego czułość oka na fale świetlne o różnej długości nie jest jednakowa. Układ wzrokowy jest najbardziej wrażliwy na fale o długości 490–500 nm. W tych zakresach ludzkie oko jest w stanie rozróżnić zmiany długości fali o jeden nanometr. Dla innych długości te zmiany muszą być większe.
Proces widzenia składa się z fazy postrzegania określonego zjawiska, a następnie z fazy jego identyfikacji i analizy. Gałka oczna jest narządem, w którym obraz jest zarejestrowany i wstępnie przetworzony przez siatkówkę, a następnie nerwem wzrokowym kierowany do ośrodkowego układu nerwowego.
Światło jest widzialnym promieniowaniem (elektromagnetycznym) zdolnym do wywoływania u człowieka i zwierząt bezpośrednio wrażeń wzrokowych. Przyjmuje się, że to widzialne promieniowanie jest częścią widma fal elektromagnetycznych o bardzo wąskim przedziale długości 380 do 780 nm. Oko natomiast jest narażone na znacznie szerszy zakres promieniowania – od nadfioletowego do podczerwonego. Promieniowanie krótkofalowe jest wysokoenergetyczne, natomiast długofalowe, niosące kwanty niskoenergetyczne (>600 nm), wykazuje zdolność do przenikania w głąb oka. Promieniowania krótko i długofalowe są niebezpieczne i mogą powodować biologiczne uszkodzenia komórek (1).
W zakresie światła widzialnego czułość oka na fale świetlne o różnej długości nie jest jednakowa. Układ wzrokowy jest najbardziej wrażliwy na fale o długości 490–500 nm. W tych zakresach ludzkie oko jest w stanie rozróżnić zmiany długości fali o jeden nanometr. Dla innych długości te zmiany muszą być większe.
Zdrowie oka – czyli co to są receptory siatkówki
Kolejnym etapem w procesie widzenia jest proces fizjologiczny pobudzenia receptorów siatkówki oka i wyzwolenia impulsu nerwowego, który jest przekazywany do kory mózgowej. Za tę część procesu są odpowiedzialne receptory siatkówki – czopki i pręciki (2). W momencie pobudzenia światłem dochodzi do chwilowej zmiany ich struktury chemicznej i powstania elektrycznego impulsu przewodzonego do mózgu włóknami nerwowymi. Pręciki są wysoce światłoczułe i odpowiedzialne głównie za wykrywanie kształtu i ruchu. Nie mogą one jednak rozróżniać kolorów. Odbierają jedynie światło o charakterystyce barwy szarej w różnych odcieniach jako silniejsze i słabsze. Czopki natomiast są mniej wrażliwe na światło, ale odpowiadają za zdolność rozróżniania kolorów. Umożliwiają również postrzeganie szczegółów. Połączenie właściwości obu receptorów stwarza zdolność do identyfikacji obiektów, orientacji przestrzennej oraz rozróżniania kolorów, a więc najważniejszych elementów procesu widzenia. Barwne widzenie poprzez tworzenie kontrastu między przedmiotami pozwala na ich szybsze i sprawniejsze identyfikowanie, a tym samym dostarcza niezbędnych informacji do orientacji przestrzennej.
Aktywność biologiczna plamki
Plamka stanowi okrągły obszar w tylnym biegunie siatkówki, której wewnętrzna warstwa zawiera żółty barwnik – ksantofil i karotenoidy – luteinę i astaksantynę w wyższym stężeniu niż w siatkówce obwodowej (3). Jest to miejsce, w którym rozdzielczość widzenia jest największa w wyniku bardziej intensywnego zagęszczenia czopków. Jednocześnie to obszar„intensywnie pracujący” i charakteryzujący się dużym metabolizmem komórek. Wysoka aktywność metaboliczna sprzyja powstawaniu potencjalnie szkodliwych wolnych rodników, zwłaszcza tlenowych. Powyższe procesy są nieodłącznymi elementami metabolizmu komórkowego i nie stanowią zagrożenia w sytuacji ich szybkiej inaktywacji przez obecne w komórkach systemy obrony o charakterze antyoksydacyjnym.
Tworzenie potencjalnie szkodliwych wolnych rodników jest procesem powszechnie zachodzącym w żywym organizmie w ciągu całego życia – w różnych typach komórek i tkanek. Stres oksydacyjny jest definiowany jako zaburzenie komórkowej równowagi prooksydacyjno-antyoksydacyjnej w kierunku reakcji utleniania przebiegające z udziałem reaktywnych form tlenu (RFT, ang. Reactive Oxygen Species – ROS).
Z kilku powodów siatkówka jest obszarem szczególnie predysponowanym do powstawania RFT. Jednym z ważniejszych czynników jest wysokie ciśnienie parcjalne tlenu, który jest substratem dla rodników tlenowych. Siatkówka, a zwłaszcza jej fotoreceptory, to niezwykle intensywnie pracujące i charakteryzujące się intensywnym metabolizmem komórki, które wymagają dużej ilości tlenu i składników odżywczych.
Co na oczy?
Najważniejsze są luteina i astaksantyna
Karotenoidy to barwniki syntetyzowane w organizmach roślinnych oraz bakteriach. Dotychczas zidentyfikowano ponad 600 karotenoidów, spośród nich zaledwie 10% występuje w codziennej diecie (4). Karotenoidy w organizmach roślinnych i zwierzęcych mają barwę od żółtej do czerwonej. W organizmie organizmie ludzkim są pochodzenia wyłącznie dietetycznego. Najpopularniejszymi karotenoidami występującymi w diecie są: α- i β-karoten, β-kryptoksantyna, luteina, likopen i astaksantyna.
W 1945 roku George Wald odkrył, że za żółtą barwę plamki żółtej w oku są odpowiedzialne luteina, astaksantyna i jej tlenowa forma – mezozeastaksantyna.
Astaksantynai mezozeastaksantyna są dominujące w plamce, a luteina jest dominującym składnikiem peryferyjnej części siatkówki.
