Zéaxanthine et Lutéine
Propriétés anti-vieillissement
La lutéine et la zéaxanthine sont des pigments caroténoïdes xanthophylles possédant une activité antioxydante. Contrairement au β-carotène, la lutéine ne possède pas d’activité provitamine A [1]. Ils sont capables de piéger des radicaux libres et agissent principalement au niveau de l’œil. Ils ont présents en grande quantité dans la macula, au centre de la rétine de l’oeil et dans le cristallin. La lutéine et la zéaxanthine sont les seuls caroténoïdes à être spécifiquement concentrés dans la macula, ce qui lui donne cette couleur jaune, alors que le lycopène et le β-carotène sont plus fortement concentrés dans le sang. La zéaxanthine est dominante au centre de la macula, elle représente 75% des composants alors que la lutéine se situe davantage dans la périphérie de la rétine (67%) [2].
Ce sont également les seuls caroténoïdes présents dans le cristallin humain. La couche corticale qui représente la moitié des cellules du cristallin contient 74% de lutéine/zéaxanthine, soit 44 ng/g de poids humide. La concentration en lutéine/zéaxanthine est 3 fois plus élevée dans l’épithélium du cristallin (tissu jeune et métaboliquement actif) que dans les couches du tissu plus âgé du cristallin [12].
Ces deux caroténoïdes possèdent de multiples actions biologiques et leur statut d’antioxydant leur permet d’agir comme des molécules anti-âge. L’exposition solaire et à la pollution, le tabac et le stress augmentent la production de radicaux libres pouvant causer des dégâts cellulaires, ce qui conduit à de nombreuses affections. Parmi elles, les affections de l’œil, le vieillissement cutané, la diminution de la réponse immunitaire et les cancers… La lutéine et la zéaxanthine peuvent agir sur cette agression et limiter les facteurs du vieillissement.
Prévention des maladies de l’œil : DMLA et cataracte
Statut des xanthophylles dans la rétine
Des études récentes montrent que deux antioxydants caroténoïdes, la lutéine et la zéaxanthine, sont plus puissants que le β-carotène pour la santé des yeux.
La lutéine semble agir comme une barrière naturelle qui protégerait les zones délicates de la macula et du cristallin. Elle aiderait à prévenir les dommages d’oxydation reliés à la dégénérescence maculaire et aux cataractes. Les caroténoïdes de la rétine préviennent la mort cellulaire des photorécepteurs grâce à leur capacité d’absorption de la lumière bleue nocive [3]. La privation de ces deux caroténoïdes est à la source de changements pathologiques de la rétine chez les primates [4].
De faibles concentrations en lutéine et zéaxanthine dans le plasma ou un apport alimentaire insuffisant sont associés à une faible densité pigmentaire dans la macula [10] et un risque accru de DMLA [4, 5]. C’est plus particulièrement la zéaxanthine qui semble responsable de la protection contre la DMLA [5].
Effet bénéfique de l’alimentation
L’alimentation peut être une manière simple de prévenir l’apparition de la cataracte. En effet, une étude américaine a prouvé que la consommation d’épinards et de brocoli est associée à un moindre risque. Ces légumes sont très riches en lutéine. D’autres légumes verts (romaine et salade iceberg) n’ont pas cet effet bénéfique. La consommation de maïs, première source de zéaxanthine, n’a pas non plus d’effet sur la cataracte. Il semble donc que cette diminution du risque de la cataracte soit due spécifiquement à la prise de lutéine dans les épinards et le brocoli et pas seulement à un mode de vie sain [11].
Effet bénéfique d’une supplémentation
Les suppléments alimentaires (30 mg/j) en lutéine et zéaxanthine permettent d’augmenter leur concentration dans la macula rétinienne [2, 6, 13, 14].
De récentes études indiquent qu’une augmentation de la consommation de lutéine, et de zéaxanthine, pourrait exercer un effet préventif contre la DMLA et d’autres maladies oculaires [1,2,7, 14]. Une étude clinique américaine récente, randomisée, en double aveugle a analysé les effets d’un apport en lutéine seule (10 mg) ou associée à des antioxydants, vitamines et minéraux pendant 1 an chez 90 patients atteints de DMLA. Il résulte de cette étude que la lutéine seule ou non améliore la fonction visuelle par rapport au groupe placebo[13].
Une supplémentation en lutéine chez des patients atteints de cataracte peut aussi retarder le vieillissement du cristallin [1] et améliore la fonction et leurs performances visuelles [4]. Toutefois, le mécanisme d’action de ces xanthophylles n’est pas encore élucidé.
Il est à noter que la forme estérifiée de la lutéine (diester) a une meilleure biodisponibilité (+ 61,6%) que la forme non estérifiée [8].
Actions sur la cancérogenèse et le système immunitaire
Chez la souris, la supplémentation en lutéine permet l’inhibition de la croissance de cellules cancéreuses de glande mammaire et augmente le temps de latence de la tumeur. De plus, on note une prolifération des lymphocytes T, auxiliaires de la réponse immunitaire [9].
Sources de lutéine et de zéaxanthine et besoins nutritionnels
Le corps humain étant dans l’incapacité de fabriquer la lutéine, celle-ci doit donc provenir de l’alimentation. Les légumes verts, comme le chou et les épinards, ainsi que les fruits et les légumes orange ou jaunes, comme les mandarines, la courge et le maïs, le jaune d’oeuf renferment de la lutéine et de la zéaxanthine. On les retrouve également sous forme de suppléments. Un nouvel aliment, la carotte jaune permet une augmentation du taux de lutéine sans diminuer celui de β-carotène comme cela se produit en prenant des suppléments de lutéine [15].
Un apport quotidien moyen en lutéine de 6 mg est évalué comme optimal par des études scientifiques. Toutefois, au Canada, l’apport moyen en lutéine et en zéaxanthine se situe à environ 2 mg par jour (d’après les données d’un questionnaire sur la fréquence de consommation des aliments).
Contrairement aux caroténoïdes hydrocarbones que l’on retrouve principalement dans la fraction LDL, la lutéine et la zéaxanthine sont incorporées à la fois dans les LDL et Les HDL [14].
Des études de toxicologie animale ont établi la sûreté de la lutéine cristalline en tant que nutriment [14].
Conclusion
La lutéine et la zéaxanthine, deux caroténoïdes, par leur action antioxydante sont à même de lutter contre le vieillissement cellulaire. Fortement concentrées dans la macula de la rétine, leur cible est principalement l’œil, mais elles agissent aussi au niveau de la peau en protégeant les photorécepteurs. L’activité antioxydante permet de protéger les cellules des attaques des radicaux libres responsables du vieillissement. Un apport suffisant en ces deux molécules par l’alimentation et éventuellement la supplémentation est nécessaire pour assurer une bonne protection de la vision et la prévention des cataractes et de la dégénérescence maculaire liée à l’âge. Ces caroténoïdes ont également un rôle dans la réponse immunitaire et la prévention des cancers. Mais des études menées spécifiquement sur ces deux xanthophylles restent à mener chez l’homme.
Références
1. Berendschot TT, Broekmans WM, Klopping-Ketelaars IA, Kardinaal AF, Van Poppel G, Van Norren D Lens aging in relation to nutritional determinants and possible risk factors for age-related cataract. Arch Ophthalmol. 2002 Dec;120(12):1732-7.
2. Landrum J. T. et al. Analysis of Zeaxanthin Distribution within Individual Human Retinas. Methods In Enzymology . 1999, 299: 457-467.
3. Thomson LR, Toyoda Y, Delori FC, Garnett KM, Wong ZY, Nichols CR, Cheng KM, Craft NE, Kathleen Dorey C. Long term dietary supplementation with zeaxanthin reduces photoreceptor death in light-damaged Japanese quail. Exp Eye Res. 2002 Nov;75(5):529-42.
4. Semba RD, Dagnelie G. Are lutein and zeaxanthin conditionally essential nutrients for eye health? Med Hypotheses. 2003 Oct;61(4):465-72.
5. Gale CR, Hall NF, Phillips DI, Martyn CN. Lutein and zeaxanthin status and risk of age-related macular degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2003 Jun;44(6):2461-5.
6. Bone RA, Landrum JT, Guerra LH, Ruiz CA. Lutein and zeaxanthin dietary supplements raise macular pigment density and serum concentrations of these carotenoids in humans. J Nutr. 2003 Apr;133(4):992-8.
7. Sies H, Stahl W. Non-nutritive bioactive constituents of plants: lycopene, lutein and zeaxanthin. Int J Vitam Nutr Res. 2003 Mar;73(2):95-100.
8. Bowen PE, Herbst-Espinosa SM, Hussain EA, Stacewicz-Sapuntzakis M. Esterification does not impair lutein bioavailability in humans. J Nutr. 2002 Dec;132(12):3668-73.
9. Chew BP, Wong MW, Wong TS. Effects of lutein from marigold extract on immunity and growth of mammary tumors in mice. Anticancer Res. 1996 Nov-Dec;16(6B):3689-94.
10. Schweitzer D, Lang GE, Beuermann B, Remsch H, Hammer M, Thamm E, Spraul CW, Lang GK. Objective determination of optical density of xanthophyll after supplementation of lutein. Ophthalmologe. 2002 Apr;99(4):270-5.
11. Brown L., Rimm E., Seddon J M, Giovannucci E L, Chasan-Taber L., Spiegelman D., Willett W C and Hankinson S E. A prospective study of carotenoid intake and risk of cataract extraction in US men. American Journal of Clinical Nutrition, 1999, Vol. 70, No. 4, 517-524
12. Yeum KJ, Shang FM, Schalch WM, Russell RM, Taylor A. Fat-soluble nutrient concentrations in different layers of human cataractous lens. Curr Eye Res. 1999 Dec;19(6):502-5.
13. Richer S, Stiles W, Statkute L, Pulido J, Frankowski J, Rudy D, Pei K, Tsipursky M, Nyland J. Double-masked, placebo-controlled, randomized trial of lutein and antioxidant supplementation in the intervention of atrophic age-related macular degeneration: the Veterans LAST study (Lutein Antioxidant Supplementation Trial). Optometry. 2004 Apr;75(4):216-30.
14. Alves-Rodrigues A, Shao A. The science behind lutein. Toxicol Lett. 2004 Apr 15;150(1):57-83.
15. Molldrem KL, Li J, Simon PW, Tanumihardjo SA. Lutein and beta-carotene from lutein-containing yellow carrots are bioavailable in humans. Am J Clin Nutr. 2004 Jul;80(1):131-6.