Luteiini , zeaxantiini, DHA, kognitio

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29049383

PLoS One. 2017 Oct 19;12(10):e0186767. doi: 10.1371/journal.pone.0186767. eCollection 2017.

Lutein accumulates in subcellular membranes of brain regions in adult rhesus macaques: Relationship to DHA oxidation products.

Mohn ES¹, Erdman JW Jr², Kuchan MJ³, Neuringer M⁴, Johnson EJ¹.

Tiivistelmä, Abstract

 LUTEIINI on karotenoidi, jolla on antioksidatiivista funktiota ja kädellisillä sitä tapaa kertyä  aivoon;  ihmisellä se korreloi kognitioon. Omega3 rasvahappo DHA on myöskin kognitiolle edullista, mutta  se on altis oksidoitumaan. Tässä tutkimuksessa selvitetään luteiinin sijoittumista kognitiolle tärkeisiin  aivoalueisiin ja  määritetään, onko  se assosioitunut aivojen PUFA  rasvahappojen oksidoitumiseen jollain tavalla.

• Lutein, a carotenoid with anti-oxidant functions, preferentially accumulates in primate brain and is positively related to cognition in humans. Docosahexaenoic acid (DHA), an omega-3 polyunsaturated fatty acid (PUFA), is also beneficial for cognition, but is susceptible to oxidation. The present study characterized the membrane distribution of lutein in brain regions important for different domains of cognitive function and determined whether membrane lutein was associated with brain PUFA oxidation.

 Aikuiselle rhesusapinoille  syötettiin kahta  rehulaatua, jossa toisessa  oli luteiini/zeaxantiinilisää.
a)   rehua (sisälsi   noin 2 mg luteiinia  kiloa kohden päivässä eli  0,5 umol/kg).
 b)  rehua ja   luteiinilisää 4.5 mg/ kg eli 1umol/kg päivässä ja zeaxantiinia 0.5 mg/painokilo tai 0,1 umol/painokilo. Tällaisia  dieettejä  syötettiin 6kk  -12 kk.
Siitten apinoista  tutkittiin tumakalvot,  myeliini, mitokondriakalvot ja neuronien plasmakalvot ja seuraavat aivojen osat:  prefrontaalinen kuorikerros, pikkuaivot,   striatum ( kuorikerroken allaoleva harmaa tumake)  ja hippocampus. Mitattiin karotenoidit,  monityydyttämättömät rasvahapot (PUFA)   ja niitten oksidaatiotuotteet.

• Adult rhesus monkeys were fed a stock diet (~2 mg/day lutein or ~0.5 μmol/kg body weight/day) (n = 9) or the stock diet plus a daily supplement of lutein (~4.5 mg/day or~1 μmol/kg body weight/day) and zeaxanthin (~0.5 mg/day or 0.1 μmol/kg body weight/day) for 6-12 months (n = 4).   Nuclear, myelin, mitochondrial, and neuronal plasma membranes were isolated using a Ficoll density gradient from prefrontal cortex (PFC), cerebellum (CER), striatum (ST), and hippocampus (HC). Carotenoids, PUFAs, and PUFA oxidation products were measured using HPLC, GC, and LC-GC/MS, respectively.

 Kaikista tutkituista  etuaivonkuoren   ja aivokuoren kalvoista  havaittiin all-trans-luteiinia (ng/mg proteiinia) ja se vaihteli suuresti eri yksilöiden kesken. Luteiini/zeaxantiinilisä  nosti merkitsevästi seerumin luteiinia sekä luteiinipitoisuuksia  etuaivojen ja kuorikerroksen  sekä mitokondrian kalvoissa, samoin kokonais DHA:n pitoisuus etuaivoissa kohosi . Etuaivoissa ja  striatumissa mitokondriaalinen  luteiini suhtautui käänteisesti DHA oksidaatiotuotteisiin, mutta ei arakidonihapon oksidaatiotuoteisiin. 

Mitä tästä pääteltiin ? Tieto on uutta subsellulaarisen  luteiinin kertymisestä ja sen suhteesta DHA rasvahappoon kädellisaivoissa.  Nämä löydöt  tukevat hypoteesia luteiinin osallistumsiesta  aivojen antioksidatiiviseen funktioon.

• All-trans-lutein (ng/mg protein) was detected in all regions and membranes and was highly variable among monkeys. Lutein/zeaxanthin supplementation significantly increased total concentrations of lutein in serum, PFC and CER, as well as lutein in mitochondrial membranes and total DHA concentrations in PFC only (P<0 .05="" acid="" and="" arachidonic="" but="" dha="" from="" in="" inversely="" li="" lutein="" mitochondrial="" not="" oxidation="" pfc="" products="" related="" st="" those="" to="" was="">

• This study provides novel data on subcellular lutein accumulation and its relationship to DHA oxidation in primate brain. These findings support the hypothesis that lutein may be associated with antioxidant functions in the brain.

Free PMC Article