“Sapienza” Università di Roma
Facoltà di Medicina e Psicologia
Azienda Ospedaliera Sant’Andrea
Nutraceutici ruolo protettivo della funzione visiva
Gianluca Scuderi
FEDERFARMA
Milano 10/10/2015
• Loss of vision is the second greatest, next to
death, fear among the elderly.
• Age-related cataract (ARC) and maculopathy
(ARM) are two major causes of blindness
worldwide
DATI ORGANIZZAZIONE MONDIALE SANITÀ
Cecità nel mondo:
• 314 milioni di ipovedenti (45 milioni di ciechi)
• La maggior parte in età avanzata, maggiore percentuale di donne in
tutte le fasce di età
• Nell’ 85% dei casi la minorazione visiva potrebbe essere evitabile
Cause:
1º Cataratta
2º GLAUCOMA:
8,4 M ciechi nel mondo per glaucoma1
3º Degenerazione Maculare Senile
Quigley HA, Broman AT.
The number of people with glaucoma worldwide in 2010 and 2020.
Br J Ophthalmol 2006;90:262-7
Varie importanti raggioni per studiare le relazioni
tra nutrizione e funzione visiva
1. Medesimi meccanismi nutrizionali associati con il
prolungamento delle funzioni visive possono essere
utilizzati per contrastare il deterioramento di altri organi
e/o l’invecchiamento in generale
2. risorse chirurgiche e terapie spesso insufficenti e/o
inefficaci
3. Risparmio nella spesa pubblica
4. miglioramento della qualità di vita.
• Esistono diverse evidenze scientifiche circa
l’associazione tra stress ossidativo e le conseguenti
alterazioni, che questo comporta, a carico del
cristallino
e
della
retina.
• Da studi recenti è emersa una correlazione tra
l’azione degli agenti antiossidanti ed un
diminuzione nel rischio di sviluppo di cataratta
senile e degenerazione maculare correlata all’età.
Exp Eye Res. 2007 Feb;84(2):229-45. Epub 2006 Jul 31.
Nutritional antioxidants and age-related cataract and maculopathy.
Chiu CJ, Taylor A.
IL DANNO OSSIDATIVO A LIVELLO OCULARE
E’ CAUSATO DALL’AZIONE DELLA LUCE
Danno FOTOTOSSICO
La retina con il suo alto contenuto di ossigeno,
è l’area maggiormente colpita
dal danno ossidativo
DANNI OSSIDATIVI E
PATOLOGIE OCULARI
• DEGENERAZIONE MACULARE
CORRELATA ALL’ETA (DMLE)
• CATARATTA
• GLAUCOMA
Contrastare l’apoptosi cellulare
Diverse categorie di composti sia naturali che sintetici hanno
dimostrato un’attività antiapoptotica; tra questi oltre gli
antiossidanti, troviamo anche antagonisti del recettore per l’
N-metil-D-aspartato (NMDA), bloccanti dei canali del calcio,
inibitori del rilascio di glutammato, antagonisti del
metabolismo delle poliammine, inibitori della sintesi di
ossido nitrico, cannabinoidi, acido acetilsalicilico,
melatonina
e
vitamina
B12.
Protezione dal danno ossidativo oculare
SOSTANZE ANTIOSSIDANTI
Funzioni :
Anti-radicali liberi
Filtro alla luce
Difesa dai Perossidi Lipidici
SCAVENGER (perché capaci di neutralizzare i
radicali liberi)
Antinfiammatoria
Antiapoptotica
ANTIOSSIDANTI PIU’ STUDIATI
A LIVELLO OCULARE
•
•
•
•
•
•
•
VITAMINE A, B, C, E
FLAVONOIDI
ZINCO ED OLIGOMINERALI
ASSOCIAZIONE VITAMINE-OLIGOMINERALI
ENZIMI
AMINOACIDI
CAROTENODI
Nutritional supplements for age-related macular degeneration.
Krishnadev N, Meleth AD, Chew EY.
Curr Opin Ophthalmol. 2010 May;21(3):184-9. Review
Luteina
LE MIGLIORI RISORSE ALIMENTARI
DI LUTEINA E ZEAXANTINA
Broccoli
Cavoli
Cavolo Riccio
Spinaci
Spinach
LUTEINA NELL’OCCHIO UMANO
Macula lutea
Luteina e Zeaxantina sono
gli unici carotenoidi a livello
maculare che partecipano
alla formazione del
Pigmento Maculare.
Il Pigmento Maculare è di
circa 1mM. 103 più elevato
rispetto al suo livello
sierico.
Luteina e zeaxantina
Cristallino
Luteina:
Un nutriente essenziale?
• Non è prodotta dal corpo umano
• Carotenoide principale nei vegetali a foglie
verdi
• A livello foveale può essere convertito in
Zeaxantina
• E’ il carotenoide più efficace nell’inibizione
della perossidazione lipidica
Luteina nell’occhio umano
• Agisce come filtro solare naturale (un
paio di occhiali da sole interni)
– Riduce l’assorbimento ottico di luce blu
– Aumenta la sensibilità al contrasto
– Diminuisce opacità e fotofobia
• Protegge cristallino e macula dallo stress
ossidativo.
Luteina e Zeaxantina...
... possono proteggere i neonati prematuri dal danno
da esposizione alla luce
... sono interconvertibili a livello foveale.
... entrambi godono di alta biodisponibilità negli
alimenti e come supplementi.
... la dose giornaliera raccomandata è di 6mg/die ma
somministrazioni più elevate non hanno riportato
effetti tossici.
Acido Alfa-Lipoico
L’ Acido Alfa-Lipoico è un cofattore dei complessi di
deidrogenasi mitocondriale con efficaci proprietà
antiossidanti, come la neutralizzazione dei radicali liberi
(scavenging), chelazione dei metalli, la rigenerazione di
altri antiossidanti
Spinaci
Pere
Lievito
Cavoletti di Bruxelles
Crusca di Riso
soprattutto Carni
L’Acido Lipoico esiste in due forme:
la forma OSSIDATA (sopra) e la forma RIDOTTA (sotto).
Reazioni di ossido-riduzione
interconvertono queste due forme.
Attività antiossidante
1) Facile assorbimento
2) Conserva il potere antiossidante nelle forme ridotta
e ossidata
3) Attiva contro diverse specie di radicali liberi
4) Rafforza e completa i meccanismi di difesa in
sinergia con altre molecole antiossidanti
L’ Acido Lipoico partecipa nella prevenzione e
rallentamento dello sviluppo di cataratta.
Olio di Pesce ed Acidi grassi Omega-3
Gli acidi grassi Omega-3, come
l’acido docosaesaenoico (DHA)
e l’acido eicosapentaenoico (EPA)
possiedono i migliori benefici.
Il DHA sembrerebbe giocare un
ruolo fondamentale nel
mantenere una condizione
ambientale adeguata per i
cambiamenti conformazionali
della rodopsina
e nel modificare l’attività degli
enzimi retinici nei fotorecettori.
•L’olio di pesce è stato ampiamente studiato
con particolare attenzione delle sue proprietà
e correlazioni con la DMLE
Studi condotti su animali hanno dimostrato che una dieta
ricca in acidi grassi omega-3 produce una riduzione della
pressione intraoculare e un aumento del deflusso di umor
acqueo, suggerendo che una corretta dieta alimentare
potrebbe rappresentare un fattore importante nella
regolazione della pressione intraoculare.°
•L’associazione di DHA, vitamina E e vitamina B
migliora sia gli indici in perimetrici che la sensibilità
retinica al contrasto in pazienti affetti da glaucoma
°Mancino M, Ohia E, Kulkarni P. A comparative study between cod liver oil and liquid lard
intake on IOP in rabbits Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids 1992;45:239
Alfa-Tocoferolo (Vitamina E)
e Tocotrienolo
•E’ stato riportato che l’Alfa-Tocopherol svolge un
azione protettiva a carico della retina contro la fototossicità e il danno ischemico del SNC.
•L’ Alfa-Tocoferolo inibisce, nell’uomo,la proliferazione
di fibroblasti a livello della capsula di Tenon e, in studi
condotti su conigli, si è dimostrato sia in grado di
migliorare l’esito di interventi filtranti.
•Da studi condotti su modelli animali e nell’uomo, la
Vitamina E sembrerebbe possa prevenire lo sviluppo di
cataratta e la sua evoluzione.
Resveratrolo
Un fitochimico antiossidante con effetti
benefici che dona al vino rosso il suo
colore.
Resveratrolo…un derivato dello stilbene
Stilbene:
Resveratrolo:
A LIVELLO OCULARE
• Il Resveratrolo, nei topi, si è dimostrato sia in grado di
sopprimere lo stress ossidativo selenite-induced e lo
sviluppo di cataratta. La presenza di stress ossidativo
nella cataratta da selenite e la sua possibile
prevenzione tramite l’assunzione di Resveratrolo,
supportano l’ipotesi che una costante assunzione di
alimenti contenenti Resveratrolo permette la
prevenzione dello sviluppo di cataratta senile.
Doganay S, Borazan M, Iraz M, Cigremis Y. The effect of resveratrol in experimental
cataract model formed by sodium selenite. Curr Eye Res 2006;31:147–53
Bottom Line
There may not be enough Resveratrol in a glass
of wine to yield clinical benefits, but it’s like
chicken soup …
A little bit won’t hurt you and it might do you
some good.
CARNITINA
La Carnitina, un amminoacido presente nei tessuti ad alta richiesta di
energia, è essenziale per il metabolismo intermedio degli acidi grassi e
gioca un ruolo chiave in alcuni tessuti oculari come il corpo ciliare , dove
sono presenti cellule muscolari, in cui la Carnitina rappresenterebbe un
importante risorsa energetica.
La carnitina, in colture primarie di neuroni cerebellari, ha prevenuto la
neurotossicità glutammato-indotta.
Ne è stato descritto un suo effetto preventivo sul danno retinico da traumi
di ischemia/riperfusione.
Più recentemente, la carnitina, ha mostrato un ruolo protettivo contro lo
sviluppo di cataratta da selenite.
Geraldine P, Sneha B, Elanchezhian R, Prevention on selenite-induced cataractogenesis by acetyl-L-carnitine:
an experimental study. Exp Eye Res 2006;83:1340
CITICOLINA
La Citicolina (difosfato colina citidina) è una molecola non tossica
e ben tollerata,
utilizzata nel trattamento medico
dell’insufficienza cerebrovascolare così come per altre alterazioni
neurologiche quali lo stroke, trauma cerebrale, e morbo di
Parkinson.
La Citicolina attiva la biosintesi dei fosfolipidi nelle membrane
neuronali, e migliora il metabolismo cerebrale attraverso la
regolazione dei livelli di diversi neurotrasmettitori.
In pazienti affetti da glaucoma, la Citicolina potrebbe apportare
miglioramenti a livello della funzionalità retinica e della via ottica: il
trattamento con Citicolina ha prodotto un significativo
miglioramento dei valori di PEV ed ERG.
Da studi condotti in vivo la Citicolina ed il Litio hanno svolto un
ruolo protettivo nei confronti delle cellule ganglionari retiniche e
dei loro assoni contro la degenerazione innescata a livello del
nervo ottico dalla patologia glaucomatosa.
L’azione protettiva svolta a livello retinico da queste due
molecole, potrebbe includere un’aumentata espressione di Bcl-2.
CITICOLINA
Neuroprotezione Oculare
Coenzima Q10
Il Coenzima Q10 è il CoQ maggiormente presente nei
mitocondri umani.
Nella sua forma ridotta, si presenta come un potente antiossidante.
Da studi condotti su modelli animali per patologie
neurodegenerative, il Coenzima Q10 ha mostrato proprietà
benefiche ed effetti protettivi molto promettenti in trial clinici
riguardanti:
Morbo di Parkinson
Corea di Huntington
Atassia di Friedreich
Co-enzima Q10 (CoQ10)
- is an essential cofactor of the electron
transporter chain where it accepts
electrons from complex I and II.
CoQ10 inhibits apoptosis
by maintaining PTP in the
closed conformation
Van Gurp et al., 2003
Int. Rev. Neurobiol. 2007;82:397-404
CONTROL
I/R For 24H
I/R+Q10+VIT E
I/R+VIT E
I/R+VEHICLE
TOPICAL TREATMENT WITH CO-ENZYME Q10 AND VIT.
E PREVENTS TUNEL-POSITIVITY INDUCED BY ACUTE
RAISE OF INTRAOCULAR PRESSURE IN RETINA OF
RATS
CONTROL
I/R
for 24H
I/R+Q10
+VIT. E
I/R+
VIT. E
I/R+
VEHICLE
Curcumina
La Curcumina è un antiossidante estratto dalla pianta Curcuma
longa (nota più comunemente come Zafferano, più raramente
come Turmerico), e molto utilizzata come spezia nella cucina
dell’Asia del Sud.
E’ inotre molto utilizzata neIle preparazioni erboristiche ed è noto
possieda proprietà terapeutiche per un vasto range di patologie,
dal cancro alla fibrosi cistica.
L’estratto di Tumerico inibisce la
perossidazione lipidica, possiede effetti
benefici in patologie acute e croniche, ha
una forte attività anti-ossidante ed inibisce i
processi di angiogenesi.
A livello oculare:
inibisce lo sviluppo di cataratta diabetica
riduce il danno cellulare da eccitotossicità NMDA-mediata e
diminuisce l’innescarsi della apoptosi
Ginkgo biloba
L’estratto di Ginkgo Biloba (nome scientifico
Salisburia Adiantifolia) contiene più di 60
composti bioattivi tra cui flavonoidi, terpenoidi,
proantocianidine e molti altri ancora.
L’estratto standardizzato ampiamente utilizzato
nella ricerca clinica, EGb 761, contiene 24%
flavonoidi,
6%
terpenoidi
and
7%
proantocianidine.
Ginkgo Biloba svuolge un importante ruolo protettivo
contro il danno da radicali liberi e da perossidazione dei
lipidi in molteplici tessuti e sistemi sperimentali.
Il suo potenziale come antiossidante è paragonabile agli
antiossidanti idro-solubili, quali l’acido ascorbico e il
glutation, e lipo-solubili come il Tocoferolo ed il Retinolo
Acetato.
L’estratto di Ginkgo biloba sembrerebbe possedere numerose
proprieta neuroprotettive a livello retinico e corneale.
A livello oculare, il Ginkgo Biloba svolge un attività di protezione
contro la progressione della retinopatia diabetica.
In retine di topo, ha dimostrato di poter ridurre il danno da
fenomeni di ischemia/riperfusione.
Il Ginkgo Biloba protegge i fotorecettori retinici dal danno indotto
dall’esposizione alla luce.
Studi hanno descritto l’effetto del Ginkgo Biloba sul miglioramento
degli indici perimetrici.
In uno studio clinico in crossover sul trattamento a basse dosi e a
breve termine con Ginkgo Biloba su volontari sani, si è constatato
come il Ginkgo Biloba abbia aumentato il flusso sanguigno
dell’arteria oftalmica del 24%.
Ginkgo Biloba
Neuroprotezione Oculare
The Ginkgo biloba extract (EGb 761) provides a neuroprotective
effect on retinal ganglion cells in a rat model of chronic glaucoma.
Hirooka K, Tokuda M, Miyamoto O, Itano T, Baba T, Shiraga F.
Curr Eye Res. 2004;28(3):153-7.
Ginkgo biloba extract increases ocular blood flow velocity.
Chung HS, Harris A, Kristinsson JK, Ciulla TA, Kagemann C, Ritch R.
J Ocul Pharmacol Ther. 1999;15(3):233-40
Ginseng
Il Ginseng (Panax ginseng) è un erba importante nelle popolazioni
orientali, secondo solo al GBE come pianta più studiata, nonchè una
delle più utilizzate medicina tradizionale Cinese.
I maggiori componenti attivi nel ginseng sono i Ginsenosidi, una
particolare classe di saponine triterpeniche.
Di grande interesse sono i ginsenosidi Rb1 and Rg3, I quali riducono o
inibiscono stimoli che attivano la cascata apoptotica, come la
neurotossicità indotta dal glutammato, l’ingresso di calcio all’interno
delle cellule in presenza di elevati livelli di glutammato, e la
perossidasi lipidica.
• Il Ginseng può essere impiegato per migliorare la
funzionalità visiva.
Effects of red ginseng extract on visual sensitivity and ERG b-wave
of bullfrog's eye. Wahid F, Jung H, Khan T, Hwang KH, Kim YY.
Planta Med. 2010 Mar;76(5):426
Catechine del
Thè Verde
Il Thè verde contiene un importante numero
di sostanze bioattive ed è particolarmente
ricco
in
catechine,
di
cui
l’
epigallocatechingallato
(EGCG)
è
il
maggiormente presente e con un estremo
potere antiossidante.
Le
Catechine
riducono
il
danno
mitocondriale provocato da traumi da
ischemia/riperfusione. L’estratto di Thè
Verde, inoltre, spazzerebbe via i radicali
liberi e l’ossido nitrico, e se ne è dimostrato
il suo importante ruolo nel tamponare
l’insulto ossidativo da fumo di sigaretta e nel
rallentare lo sviluppo di cataratta.
EPIGALLOCATECHIN GALLATE (ECCG)
Neuroprotezione Oculare
Metilcobalamina
Delle diverse forme di vitamina B12, la
methilcobalamina, che dona gruppi metilici alla guaina
mielinica che riveste le fibre nervose e rigenera I
neuroni danneggiati, è l’unica utilizzata a livello del SNC.
•In pazienti con glaucoma, diversi studi hanno
dimostrato
un
possibile
miglioramento
o
stabilizzazione degli indici perimetrici, correlato con
l’assunzione orale di B12.
•La Metilcobalamina ha esplicato un effetto protettivo
contro la neurotossicità da glutammato in colture di
cellule ganglionari retiniche.
Pycnogenol
Il Picnogenolo, un estratto della corteccia del Pino
Marittimo (Pinus pinaster) composto principalmente
da procianidine ed acidi fenolici, è un potente
antiossidante con azione di scavenger contro i
radicali liberi e specie reattive dell’ossigeno e
dell’ossido nitrico.
Il Picnogenolo si è dimostrato efficace nel ridurre la
sintomatologia in pazienti con microangiopatia
venosa e diabetica. Il Picnogenolo non solo arresta
la produzione di ROS ma riduce l’attivazione della
caspasi-3 e della frammentazione del DNA,
promuovendo dunque una effetto protettivo contro
l’apoptosi cellulare.
Schonlau F, Rohdewald P.
Pycnogenol for diabetic
retinopathy.
A review. Int Ophthalmol
2001;24:161–71
•Il Picnogenol inibisce lo sviluppo di Retinopatia Diabetica e
potrebbe dunque ridurre il rischio di sviluppo di cataratta e
retinopatia diabetica.
Quercetin
E’ un antiossidante flavonoide, che può trovarsi nel Ginkgo biloba
e nel vino rosso, ed inibisce il rilascio di ossido nitrico e TNFalpha, considerato un fattore fondamentale nell’instaurarsi del
danno glaucomatoso iniziale. La Quercetin ha dimostrato avere un
effetto neuroprotettivo contro lo stress ossidativo nelle colture
cellulari di neuroni corticali, inibendo la perossidasi lipidica and
allontando i radicali liberi, e se somministrato per via orale,
esplicherebbe il suo ruolo
epato-protettivo contro il
danneggiamento conseguente
a traumi da ischemia/riperfusione.
Taurina
La Taurina è un aminoacido libero particolarmente abbondante a
livelli retinico.
Alterazioni visive sia negli uomini che negli animali risultano da
alterazioni dei livelli di taurina, che può essere introdotta tramite
assunzione di supplementi alimentari. La distribuzione della taurina
all’interno dei diversi tipi di cellule retiniche è regolata durante le fasi
di sviluppo della retina.
L’esatto ruolo della Taurina all’interno della retina è tutt’oggi ancora
poco chiaro; nonostante ciò, un’alterazione nel livelli di taurina porta
allo sviluppo di lesioni retiniche, ed il rilascio ed assunzione di taurina
si sono dimostrati rispettivamente specifici per i meccanismi
regolatori a livello della retina.
Conclusioni
Storicamente, nelle società di ogni tempo, le piante sono
sempre state impiegate a scopo medico e terapeutico.
Diversi nutraceutici hanno dimostrato importanti effetti nel
ridurre la progressione della DMLE. (studio AREDS)
In assenza di trials clinici, spetta all’oftalmologo il duro compito
di dover giudicare la migliore scelta terapeutica da intraprendere
tra cosa possa o non possa dimostrarsi efficace nel proteggere gli
occhi dei nostri pazienti.
Am J Ophthalmol. 2006 Jan;141(1):157-66.
Evidence for the use of nutritional supplements and herbal medicines in common eye
diseases.
West AL, Oren GA, Moroi SE.
Department of Ophthalmology and Visual Sciences, W.K. Kellogg Eye Center, University of
Michigan, 1000 Wall Street, Ann Arbor, MI 48105, USA. [email protected]
Abstract
PURPOSE: To provide a perspective by reviewing the evidence for the role of nutritional
supplements and herbal medicines in the common causes of visual impairment.
DESIGN: Retrospective literature review.
METHODS: Published studies and information found in PubMed, International Bibliographic
Information of Dietary Supplements, and selected websites were reviewed for the role of
nutritional and herbal medicines in the treatment of age-related macular degeneration,
cataract, diabetic retinopathy, and glaucoma. The studies were evaluated systematically for
their study design, study population, benefits, risks, biases, and criteria for the
categorization of the level of evidence.
RESULTS: The available evidence does support the use of certain vitamins and minerals in
patients with certain forms of age-related macular degeneration. For cataracts, the available
evidence does not support these supplements to prevent or treat cataracts in healthy
individuals. For diabetic retinopathy and glaucoma, the available evidence does not support
the use of these supplements. In the category of herbal medicines, the available evidence
does not support the use of herbal medicines for any of these ocular diseases.
CONCLUSION: Because of the widespread use of nutritional supplements and herbal medicines,
ophthalmologists should be aware of their use so that they can inform patients properly
when the supplements and herbal medicine are being used for eye disease
