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Beneficios poco descritos de la ingesta de pigmentos maculares

Dr. Jim Stringham PhD, Dra. Ayumi Kawakami Campos

Los pigmentos maculares (PM) oculares son: luteína, zeaxantina y meso-zeaxantina. De los más de 1,100 carotenoides descritos en la naturaleza [1], poco más de 60 pueden ser identificados en suero humano [2]; y estos tres, son los únicos que pueden cruzar la barrera hematoretiniana y depositarse en la retina, donde se distribuyen de forma concéntrica en el área macular, con mayor concentración de meso-zeaxantina a nivel foveal, zeaxantina en perifoveal y luteína en el resto de la mácula, siendo el más abundante.


Dichos tres PM dan el color característico a la mácula y sus funciones primordiales son la protección de retina a nivel celular mediante:

  • Regulación de vías oxidativas celulares y tisulares, ya que son los principales y más potentes antioxidantes en la retina.
  • Filtrado de luz por la absorción, intrínseca a su estructura, de longitudes de onda corta del espectro electromagnético (azul-violeta a ultravioleta).

  • Regulación de factores nucleares (Nrf2) que pueden activar genes específicos (NQO1, GCLm y HO-1) del epitelio pigmentado de la retina, que influyen en la capacidad metabólica del mismo [3].

Todas estas funciones tienen efectos benéficos a nivel ocular, ya que no solo previenen del daño degenerativo, como son la aparición y/o progresión de la degeneración macular relacionada con la edad, sino que mejoran la función visual al mejorar la sensibilidad al contraste, adaptación a la oscuridad y disminución de deslumbramiento o glare [4]. Además, la distribución de los PM en sistema nervioso central es amplia y la suplementación, al igual que en el ojo, conlleva múltiples beneficios principalmente como neuroprotectores y en mejoría en el desempeño cognitivo [5].


Un aspecto fundamental de los PM, y por lo cual se consideran micronutrientes esenciales, es que no se pueden producir de forma endógena a partir de otros elementos, sino que dependemos de su ingesta en la dieta para contar con su presencia en suero y tejidos. Desde que nacemos, requerimos su aportación en la alimentación, por lo que el metabolismo de los PM en la mujer gestante y durante la lactancia es primordial.


En este artículo especial les presentamos algunos de los avances más relevantes en PM de los últimos años y los beneficios poco descritos de la ingesta de pigmentos maculares.


Desde 2012 existen múltiples teorías sobre el beneficio de suplementos de pigmentos maculares en atletas de alto rendimiento [6]. Particularmente, en deportes como baseball donde la tolerancia al deslumbramiento, la sensibilidad al contraste, la velocidad y precisión en movimientos son determinantes del éxito, el incremento en la ingesta de zeaxantina y luteína podrían representar un beneficio adicional al entrenamiento exhaustivo.


En pacientes sanos (no necesariamente atletas), el cambio en la cantidad de pigmentos maculares detectables por métodos de imagenología ocular se presenta a partir del mes 12 de ingesta constante. Los cambios en concentraciones séricas y en mácula de los pigmentos administrados se correlacionaron con mejoría en la sensibilidad al contraste en voluntarios adultos sin patología ocular (Fig. 1). Estos cambios no necesariamente [7] suponen un beneficio a largo plazo, y se requieren estudios con mayor rigor científico y con seguimientos prolongados para detectar realmente el efecto en retinas senescentes.

Debido a que las distintas etapas de la vida se asocian a cambios similares en diferentes tejidos, se han generado estudios que comparan el deterioro cognitivo con la reducción en los pigmentos maculares. Sabemos que los carotenoides se encuentran en el hipocampo, lóbulo occipital y corteza frontal cerebral [8], y que la concentración en la mácula correlaciona directamente en 3 de cuatro carotenoides con la concentración en cerebro; sin embargo, no existen guías clínicas que apoyen la prescripción de suplementos de pigmentos maculares en pacientes con riesgo de deterioro cognitivo.

Como consenso general entre oftalmólogos, la prescripción en pacientes con degeneración macular relacionada con la edad reduce la progresión en etapas secas con o sin atrofia y podría estabilizar los cuadros de degeneración húmeda; sin embargo, los beneficios cognitivos en pacientes mayores de 60 años pasan desapercibidos por la mayoría. Existe evidencia que el incremento en el calibre vascular podría favorecer un mejor índice de perfusión en tejidos neuronales y retinianos, demostrado en pruebas como Mini-Mental, estudios de memoria espacial, razonamiento, habilidades verbales y procesos de toma de decisiones o memoria [9]. Estos beneficios se han demostrado incluso en infantes de entre 5 y 12 años, en los que tras 180 días de consumo de pigmentos maculares, los niveles de atención mejoraron al igual que la fatiga visual [10].

 

En los estudios previamente comentados, así como en los estudios clásicos AREDS 1 y 2 y CREST, los suplementos de pigmentos maculares suelen ser bien tolerados con un índice mínimo de efectos adversos o intolerancia. Existe actualmente evidencia de que la buena tolerancia y beneficios se presentan de igual manera en pacientes embarazadas o lactantes.

Los carotenoides han sido empleados como marcadores indirectos del estado nutricional de las personas gestantes; sin embargo, estudios observacionales no encontraron un incremento en la concentración de pigmentos maculares en pacientes en periodo de lactancia que ingerían carotenoides a dosis altas en alimentos convencionales [6]. La suplementación adicional con 10 mg de luteína y 2 mg de zeaxantina en pacientes embarazadas durante 6 a 8 meses en el estudio L-ZIP [11], obtuvo como resultado un incremento estadísticamente significativo en los pigmentos maculares comparado con el control que recibió las vitaminas prenatales convencionales (Fig. 2). A pesar de no demostrar significancia estadística, el incremento de pigmentos maculares en los recién nacidos de madres del grupo de la intervención fue del 20 %, comparado con los bebés del grupo control, con un mayor grado de diferenciación en la zona de elipsoides medida por OCT macular (p= 0.07) (Fig. 3). Los efectos reales de esta suplementación adicional durante el embarazo deben analizarse en poblaciones más grandes, racialmente heterogéneas, a largo plazo y con otros pigmentos maculares como mesozeaxantina en estudios futuros para que entendamos su potencial beneficio.

  1. Takashi Maoka. Carotenoids: Distribution, Function in Nature, and Analysis Using LC-Photodiode Array Detector (DAD)-MS and MS/MS System. Mass Spectrom (Tokyo). 12(1): A0133. 2023 doi: 10.5702/massspectrometry.A0133 PMCID: PMC10626154 PMID: 37937116
  2. Tzeng, M.-S.; Yang, F.-L.; Wang-Hsu, G.-S.; and Chen, B.-H. “Determination of major carotenoids in human serum by liquid chromatography,” Journal of Food and Drug Analysis: Vol. 12 : Iss. 1 (2004)  Article 13. Disponible en: https://doi.org/10.38212/2224-6614.2672
  3. Katja Frede. Lutein Activates the Transcription Factor Nrf2 in Human Retinal Pigment Epithelial Cells. Journal of Agricultural and Food Chemistry Vol 65 Issue 29 2017.
  4. James M. Stringham et Al. Macular Pigment and Visual Performance in Glare: Benefits for Photostress Recovery, Disability Glare, and Visual Discomfort.  Investigative Ophthalmology & Visual Science September 2011, Vol.52, 7406-7415. Disponible en: https://doi.org/10.1167/iovs.10-6699
  5. David Kelly et AL. Cognitive Function and Its Relationship with Macular Pigment Optical Density and Serum Concentrations of its Constituent Carotenoids. J Alzheimers Dis. 2015; 48(1): 261–277. PMCID: PMC4923753PMID: 26401946
  6. Hammond, B. R., Jr, & Fletcher, L. M. Influence of the dietary carotenoids lutein and zeaxanthin on visual performance: application to baseball. The American journal of clinical nutrition, 96(5), 1207S–13S.  (2012). Disponible en: https://doi.org/10.3945/ajcn.112.034876
  7. Nolan JM, Power R, String-ham J, et al. Enrichment of macular pigment enhances contrast sensitivity in subjects free of retinal disease: central retinal enrichment supple-mentation trials – report 1.InvestOphthalmol Vis Sci. 2016;57:3429–3439. DOI:10.1167/iovs.16-19520
  8. B.R.Hammond,L.S.Miller,M.O.Bello,C.A.Lindbergh,C.Mewborn,L.M.Renzi-Hammond,Effects of lutein/zeaxanthin supplementation on the cognitive function of community dwelling older adults: a randomized, double-masked, placebo-controlled trial, Front. Aging Neurosci. 9 agosto 2017.
  9. García-Romera, M. C., Silva-Viguera, M. C., López-Izquierdo, I., López-Muñoz, A., Capote-Puente, R., & Gargallo-Martínez, B. Effect of macular pigment carotenoids on cognitive functions: A systematic review. Physiology & behavior, 254, 113891. (2022). Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2022.113891
  10. Parekh, R., Hammond, B. R., Jr, & Chandradhara, D. Lutein and Zeaxanthin Supplementation Improves Dynamic Visual and Cognitive Performance in Children: A Randomized, Double-Blind, Parallel, Placebo-Controlled Study. Advances in therapy, 41(4), 1496–1511. (2024). Disponible en: https://doi.org/10.1007/s12325-024-02785-1
  11. Addo, E. K., Allman, S. J., Arunkumar, R., Gorka, J. E., Harrison, D. Y., Varner, M. W., & Bernstein, P. S. Systemic Effects of Prenatal Carotenoid Supplementation in the Mother and her Child: The Lutein and Zeaxanthin in Pregnancy (L-ZIP) Randomized Trial -Report Number 1. The Journal of nutrition, 153(8), 2205–2215. (2023). Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.tjnut.2023.05.024