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01-04-2009

Lutéine, zéaxanthine et mésozéaxanthine, trois caroténoïdes
xanthophylles indispensables à la santé de l'œil

La lutéine, la zéaxanthine et la mésozéaxanthine sont présentes dans l'œil, auquel elles apportent une protection contre le risque de dégénérescence maculaire et de cataracte, deux maladies ophtalmiques responsables de cécité et de mal vision chez les personnes âgées. Elles permettent également aux yeux en bonne santé de mieux réagir à une lumière éblouissante.
Ces trois caroténoïdes forment le pigment maculaire. Des études ont montré qu'une supplémentation permet d'en augmenter la densité et, par suite, l'efficacité de sa protection.

Yeux


La rétine est une membrane située au fond de l'œil dont le rôle est de concentrer les impressions lumineuses pour les traduire en signaux nerveux que le cerveau puisse interpréter. La macula est au centre de cette membrane. C'est une tache jaune d'environ deux millimètres de diamètre, très riche en photorécepteurs - les cônes et bâtonnets -, les cellules spécifiques qui reçoivent la lumière et jouent un rôle essentiel dans la vision. La couleur jaune de cette tache est due à la présence de trois pigments, des caroténoïdes xanthophylles : la lutéine, la zéaxanthine et son stéréo-isomère, la mésozéaxanthine.
La concentration en caroténoïdes est plus importante lorsque l'on se rapproche du centre de la rétine. Le rapport lutéine/zéaxanthine augmente du centre vers la périphérie, tandis que celui de lutéine/mésozéaxanthine diminue.

Le rôle du pigment maculaire

Ces trois caroténoïdes forment le pigment maculaire, une couche protectrice qui absorbe la lumière bleue et les rayons ultraviolets. La lumière bleue, dont les longueurs d'onde sont les plus courtes du spectre visible, est particulièrement dangereuse. C'est la forme de lumière visible possédant l'énergie la plus élevée, connue pour induire des lésions photooxydatives en générant des espèces oxygénées réactives. Elle est capable de provoquer des photooxydations qui entraînent une peroxydation lipidique, néfaste pour la rétine comme pour le cristallin. Lorsqu'elle lèse la macula et les cellules photoréceptrices de l'œil, une dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) se développe ; lorsqu'elle s'attaque au cristallin, c'est une cataracte qui apparaît.
Ces trois caroténoïdes sont également de puissants antioxydants qui neutralisent les radicaux libres destructeurs produits lorsque l'énergie lumineuse interagit avec les tissus délicats de l'œil. Un pigment maculaire avec une densité suffisante peut non seulement réduire la photooxydation potentielle, en filtrant la lumière bleue, mais également par ce moyen réduire l'éblouissement et l'aberration chromatique ainsi qu'améliorer le contraste et l'acuité visuelle.

Spécificité de la mésozéaxanthine

La mésozéaxanthine est un caroténoïde xanthophylle que l'on ne trouve pas dans l'alimentation de l'homme. Sa concentration est maximale au centre de la macula, là où celle de la lutéine est au plus bas1. Cela suggère que la mésozéaxanthine pourrait avoir une fonction particulière dans la macula. Elle pourrait être plus efficace que la lutéine dans certaines activités essentielles au centre de la macula et ne pas être indispensable à la périphérie de la rétine. Cela suppose qu'elle exerce un effet protecteur particulier dans la DMLA.

Un effet protecteur démontré

Des recherches sur des yeux de donneurs ont montré que l'on trouve de la lutéine et de la zéaxanthine dans presque tous les tissus de l'œil, associées à d'autres caroténoïdes. La présence d'une protéine se liant spécifiquement à la lutéine et à la zéaxanthine explique leur présence en quantités importantes dans le pigment maculaire. Cette protéine joue certainement également un rôle dans la conversion de la lutéine en mésozéaxanthine.
La lutéine et la zéaxanthine sont présentes dans les cellules photoréceptrices, dans les segments extérieurs des bâtonnets responsables de la détection des radiations lumineuses. Leur membrane extérieure étant riche en acides gras polyinsaturés, les bâtonnets sont particulièrement sensibles aux attaques radicalaires. La lutéine et la zéaxanthine leur apportent une protection efficace.

La densité du pigment maculaire diminue avec les années

vueLa dégénérescence maculaire liée à l'âge se traduit par une destruction irréversible des photorécepteurs de l'œil. C'est l'une des causes les plus courantes de cécité chez les personnes âgées. Au fur et à mesure que la DMLA progresse, la vision centrale disparaît, la capacité à distinguer les traits d'un visage, à lire ou à exécuter de nombreuses tâches de la vie quotidienne demandant une bonne vision diminue graduellement.
Des épidémiologistes de Boston ont étudié 356 personnes âgées de 55 à 80 ans ayant une dégénérescence maculaire avancée et les ont comparées à 520 sujets témoins ayant d'autres pathologies ophtalmiques. Ils ont observé une diminution de 42 % du taux de dégénérescence maculaire chez les personnes ayant les consommations les plus élevées en caroténoïdes (essentiellement lutéine et zéaxanthine) comparés à ceux ayant la plus faible consommation2.
Un autre groupe de chercheurs a étudié le pigment maculaire de 878 sujets adultes en bonne santé. Ils ont observé un déclin significatif lié au vieillissement de ce pigment protecteur essentiel qui s'aggravait chez les fumeurs et chez ceux ayant des antécédents familiaux de DMLA3.

La densité du pigment maculaire liée à l'apport en lutéine, zéaxanthine et mésozéaxanthine

Un groupe de chercheurs de l'étude « Age-related Eye Disease Study » (AREDS) a étudié 4 519 participants âgés de 60 à 80 ans. Ces chercheurs ont évalué la consommation nutritionnelle des participants et pratiqué des examens ophtalmiques périodiques. Ils ont constaté que les personnes ayant la consommation la plus élevée de lutéine et de zéaxanthine dans leur alimentation montraient une diminution des signes de DMLA à l'examen ophtalmique, allant de 27 à 55 % selon les mesures effectuées. Les chercheurs ont conclu de ces observations qu'une consommation plus élevée en lutéine et en zéaxanthine était associée à une diminution du risque de développer une DMLA4.

Renforcer l'épaisseur du pigment maculaire

Une concentration plus importante de lutéine et de zéaxanthine dans la macula et, par suite, une épaisseur plus importante du pigment maculaire peuvent être obtenues par une consommation plus élevée de lutéine et de zéaxanthine par l'alimentation ou par la supplémentation. Des études ont en effet montré que des suppléments de lutéine - à des doses allant de 2,4 à 30 mg par jour - associés à une dose de zéaxanthine augmentent la densité des pigments protecteurs dans la macula, là où la protection doit être la plus importante5.
Des scientifiques suisses ont également montré que la lutéine, la zéaxanthine ou la combinaison des deux à des doses de 10 ou 20 mg par jour pouvaient augmenter l'épaisseur du pigment maculaire. Chez leurs patients, la concentration moyenne plasmatique de ces pigments a été multipliée par 27. Les chercheurs ont constaté que la lutéine allait principalement dans la région la plus centrale de la rétine alors que la zéaxanthine se déposait sur une région plus vaste, suggérant à nouveau que ces nutriments étaient l'un et l'autre indispensables à la santé de la rétine6.

renforcer la vue


Améliorer la fonction visuelle

Dans une étude en double aveugle contrôlée contre placebo, 90 hommes ayant une DMLA atrophique ont consommé quotidiennement pendant un an 10 mg de lutéine, 10 mg de lutéine associés à une formule à large spectre incluant des antioxydants, des vitamines et des minéraux ou un placebo. La densité du pigment maculaire a augmenté de 36 % dans le groupe prenant de la lutéine, de 43 % dans celui prenant des antioxydants et de la lutéine et a légèrement diminué dans le groupe placebo. La supplémentation en lutéine a également amélioré l'acuité visuelle, des paramètres objectifs de la fonction visuelle et la sensibilité au contraste7.
Des chercheurs italiens ont donné quotidiennement et de façon aléatoire à 27 patients ayant une DMLA débutante : 10 mg de lutéine, 1 mg de zéaxanthine et d'autres antioxydants ou aucun supplément. Après 6 et 12 mois, les patients supplémentés ont montré une augmentation fortement significative de l'activité électrique dans la région centrale de la rétine (là où l'acuité visuelle maximale est générée), alors qu'aucun changement ne se manifestait chez les sujets non supplémentés. Les chercheurs en ont conclu que dans une DMLA à un stade précoce, un dysfonctionnement sélectif dans le centre de la rétine peut être amélioré par une supplémentation avec de la lutéine, de la zéaxanthine et d'autres antioxydants8.

Une supplémentation en mésozéaxanthine augmente l'épaisseur du pigment maculaire

mesozeaxanthine


La présence de la mésozéaxanthine a été repérée dans la macula, la rétine et l'épithélium rétinien pigmentaire de l'homme, mais n'a été détectée ni dans le plasma sanguin ni dans le foie9.
On a montré que des sujets ayant une dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) ont 30 % moins de mésozéaxanthine dans leur macula que des personnes ayant les yeux en bonne santé. L'une des raisons de cette déficience en mésozéaxanthine est une consommation insuffisante de lutéine, la mésozéaxanthine n'étant pas apportée par l'alimentation mais synthétisée dans l'œil à partir de la lutéine. Une autre explication de cette déficience en mésozéaxanthine pourrait également être une incapacité à convertir des quantités suffisantes de lutéine en mésozéaxanthine dans la rétine.
Des études ont en effet montré que la mésozéaxanthine présente dans la rétine est métabolisée à partir de la lutéine. Lorsque l'on supplémente des singes totalement déficients en pigmentation maculaire avec de la lutéine, de la zéaxanthine et de la mésozéaxanthine pendant plusieurs semaines, ils retrouvent ces caroténoïdes. Lorsqu'on leur donne seulement de la zéaxanthine pure, elle seule réapparaît dans la rétine alors que si on leur donne seulement de la lutéine, celle-ci ainsi que la mésozéaxanthine se retrouvent dans la rétine des animaux, suggérant que la mésozéaxanthine est dérivée de la lutéine10.
Des chercheurs ont réalisé une étude sur des yeux de donneurs après autopsie pour mesurer les niveaux de lutéine, zéaxanthine et mésozéaxanthine dans des rétines avec ou sans DMLA. Comme on pouvait s'y attendre, les niveaux des trois caroténoïdes étaient réduits dans les yeux de patients atteints de DMLA par rapport à des yeux de sujets sains. Cette étude post-mortem est venue confirmer l'importance de ces trois caroténoïdes pour le maintien de l'intégrité structurelle de la macula.
Certaines personnes ayant une DMLA ont des difficultés à synthétiser dans leur organisme la mésozéaxanthine à partir de la lutéine. Des études récentes utilisant des mesures de l'épaisseur de la macula ont montré qu'en réponse à une supplémentation en mésozéaxanthine, la densité du pigment maculaire augmentait 11 : 16 mg quotidiens de mésozéaxanthine pendant 120 jours ont entraîné une augmentation de 18 % de la densité du pigment maculaire. Un résultat similaire peut être obtenu avec 20 mg quotidiens de lutéine.

Diminuer le risque de cataracte

La cataracte est une autre cause majeure de cécité chez l'adulte. De l'extérieur, le développement complet d'une cataracte donne au cristallin une apparence presque opaque. De l'intérieur, le résultat est une perte d'acuité visuelle et de lumière atteignant la rétine. Comme pour la DMLA, l'incidence de la cataracte augmente progressivement avec les années.
L'oxydation des protéines du cristallin joue un rôle important dans la formation de la cataracte. Une étude a suivi pendant 8 ans plus de 36 000 médecins masculins âgés de 45 ans et plus à l'aide d'un questionnaire de suivi de leur alimentation. Les sujets consommant 6,9 mg par jour de lutéine et de zéaxanthine avaient 19 % moins de risque de cataracte que ceux n'en absorbant que 1,3 mg.
Des chercheurs espagnols ont étudié 177 adultes âgés de 65 ans et plus et ont suivi leur alimentation pendant une semaine. Ils l'ont ensuite comparée à l'incidence de la cataracte et au passé d'exposition au soleil. Comme on pouvait s'y attendre, le taux de cataracte était plus élevé chez les sujets ayant passé le plus de temps exposés au soleil. Cependant, une consommation élevée de lutéine protégeait les hommes et les femmes de la cataracte tandis qu'une consommation importante de zéaxanthine ne protégeait que les hommes12.
La prise de suppléments de lutéine améliore de façon significative la sensibilité à l'éblouissement et l'acuité visuelle de sujets ayant une cataracte.
La lutéine et la zéaxanthine protègent les cellules du cristallin des dommages provoqués par la lumière ultraviolette, une cause importante dans la formation de la cataracte. Lorsqu'avec des xanthophylles on traite des cellules épithéliales de cristallin humain exposées à la lumière de rayons ultraviolet B, elles sont protégées de la peroxydation lipidique. Ces résultats suggèrent que la lutéine et la zéaxanthine protègent de la cataracte en prévenant le stress oxydant induit par la lumière du soleil13.

La lutéine, la zéaxanthine et l'éblouissement

luteineLa lutéine et la zéaxanthine agissant comme une sorte de filtre solaire pour les yeux, des chercheurs en ophtalmologie ont étudié les effets de ces nutriments absorbant la lumière sur l'éblouissement lumineux, un problème que connaissent les conducteurs, les pilotes et tous ceux qui ont besoin de conserver une bonne vision dans des conditions d'éblouissement. Quarante sujets âgés de 23 ans ont reçu quotidiennement pendant six mois des suppléments de lutéine (10 mg) et de zéaxanthine (2 mg). Les chercheurs ont ensuite regardé de quelle façon les caroténoïdes affectaient la réaction des sujets à un éblouissement similaire à celui que l'on éprouve en plein soleil ou, la nuit, face à des phares de voiture. Les sujets ayant la densité de pigment maculaire la plus élevée étaient ceux qui réagissaient le mieux aux tests d'éblouissement. Après six mois de supplémentation, la densité de leur pigment maculaire avait été significativement augmentée et les sujets réagissaient beaucoup mieux aux tests d'éblouissement14.

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Références :


1. Landrum J.T. et al., Lutein, zeaxanthin, and the macular pigment, Archives of Biochemistry and Biophysics, 2001, 385:28-40.
2. Seddon J.M. et al., Dietary carotenoids, vitamins A, C and E and advanced aged macular degeneration, Eye Disease Case-Control Study Group, JAMA, 1994 Nov 9, 272(18):1413-20.
3. Nolan J.M. et al., Risk factors for age-related maculopathy are associated with a relative lack of macular pigment, Exp. Eye Research, 2007 Jan, 84(1):61-74.
4. SanGiovanni J.P. et al., The relationship of dietary carotenoids and vitamin A, E et C intake with age-related degeneration in a case-control study, AREDS report n° 22, Arch. Ophtalm., 2007 Sept, 125(9):1225-32.
5. Bone R.A. et al., Lutein and zeaxanthin dietary supplements raise macular pigment density and serum concentrations of these carotenoids in human, J. Nutr., 2003 Apr, 133(4)992-8.
6. Schalch W. et al., Xantophyll accumulation in the human retina during supplementation with lutein or zeaxanthin, The LUXA (LUtein Xantophyll Eye Accumulation) study, Arch. Biochem. Biophys., 2007 Feb 15, 458(2):128-35.
7. Richer S. et al., Double-masked, placebo-controlled, randomized trial of lutein and antioxidants supplementation in the intervention of atrophic age-related macular degeneration: the veterans LAST study (lutein antioxidant supplementation trial), Optometry, 2004, 75:216-230.
8. Parisi V. et al., Carotenoids and antioxidants in age-related maculopathy Italian study: multifocal electroretinogram modification after 1 year, Ophthalmology, 2008 Feb, 115(2):324-33.
9. Khachik F. et al., Transformation of selected carotenoids in plasma, liver and ocular tissues of humans and in non-primate animal models, Investigative Ophthalmology and Visual Science, 2002, 43:3383-3392.
10. Olmedilla B. et al., Lutein, but not alpha-tocopherol supplementation improves visual function in patients with age-related cataracts: a 2-y double-blind, placebo-controlled pilot study, Nutrition, 2003 Jan, 19(1):21-4.
11. Bone R.A. et al., Macular pigment and serum response to dietary supplementation with mesozeaxanthin, Annual meeting of ARVO, May 4, 2003, Fort Lauderdale, Fl., abstract 405/B380.
12. Rodriguez-Rodriguez E. et al., The relationship between antioxidant nutrient intake and cataract in older people, Int. J. Vitam. Nutr. Research, 2006 Nov, 76(6):359-66.
13. Chitchumroonchokchai C. et al., Xantophylls and alpha-tocopherol decrease UVB-induced lipid peroxidation and stress signaling in human lens epithelial cells, J. Nutr., 2004 Dec, 134(12):3225-32.
14. Stringham J.M. et al., Macular pigment and visual performance under glare conditions, Optom. Vis. Sci., 2008 Feb, 85(2):82-8.

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