A luteína é o segundo carotenoide mais prevalente em humanos e é exclusivamente sintetizada por plantas. Fontes comuns dessa substância incluem ovos e vegetais folhosos verde-escuros, como couve e espinafre [1].

A luteína demonstra notáveis propriedades antioxidantes, desempenhando um papel crucial na proteção contra danos foto-induzidos pelos radicais livres, especialmente nos olhos. A presença de luteína, como um constituinte crucial da mácula, a torna um componente protetor significativo para os olhos contra danos induzidos pela exposição à luz, ao mesmo tempo que aprimora a acuidade visual [2].

A região da mácula nos olhos é uma área especializada da retina responsável pela visão central e detalhada, permitindo-nos ver objetos pequenos e realizar atividades que exigem acuidade visual, como ler, dirigir e reconhecer rostos [2].

A mácula contém uma alta concentração de células fotossensíveis chamadas de cones, responsáveis pela percepção de cores e detalhes finos. Além disso, a mácula é composta por várias camadas de células nervosas especializadas que processam e transmitem as informações visuais ao cérebro [2].

Quando a mácula é afetada por condições como a degeneração macular relacionada à idade (DMRI) ou outras doenças maculares, a visão central pode ficar comprometida, afetando significativamente a qualidade de vida do indivíduo. Por isso, a saúde da mácula é crucial para uma visão nítida e funcional [2].

O estresse oxidativo é um dos fatores que podem levar ao desenvolvimento de DMRI. Nesse sentido, a luteína é reconhecidamente um composto que pode auxiliar na manutenção da saúde ocular por meio de suas ações antioxidantes. Estudos demonstram que a administração de suplementos contendo luteína tem se mostrado altamente eficaz na restauração dos níveis de antioxidantes oculares em condições como a maculopatia relacionada à idade e a degeneração macular relacionada à idade [3-5].

Outras pesquisas indicam que a luteína é capaz de reduzir os níveis de EROS e suprimir a apoptose (morte celular programada) em células epiteliais pigmentares da retina expostas ao peróxido de hidrogênio, um composto que aumenta a geração de EROS [6]. Em ensaios pré-clínicos (camundongos), observa-se que a suplementação com luteína reduz o aumento dos níveis locais de EROS induzidos pela luz na região ocular e aumentou a atividade da superóxido dismutase (SOD), uma importante enzima antioxidante (Figura 1 e 2) [7].

Figura 1: Níveis de EROS foram suprimidos pela luteína. O eixo Y do gráfico representa a intensidade fluorescente do DCFH-DA, um composto que se torna fluorescente quando em contato com EROS. Para realizar esse tipo de mensuração, os pesquisadores expuseram os camundongos a um período prolongado de luz diretamente nos olhos, um importante agente gerador de EROS. Após, estes animais receberam suplementação com luteína 24 horas após a exposição à luz. Assim, foi possível mensurar se a geração das EROS foram atenuadas no tecido ocular dos animais que receberam luteína. Segundo os resultados, a suplementação com luteína reduziu a geração de luteína no tecido ocular dos animais em comparação ao grupo controle (barras pretas). Adaptado de Kamoshita M. et al, 2016 [7].

Figura 2: A atividade da SOD induzida pela luteína. Neste gráfico, os pesquisadores mensuraram a atividade da SOD após a exposição à luz e suplementação com luteína. É possível observar que a atividade da enzima aumentou nos animais suplementados com luteína, demonstrando que, além de diminuir a geração de EROS (gráfico 1), a suplementação foi capaz de melhorar o sistema antioxidante endógeno dos roedores. Adaptado de Kamoshita M. et al, 2016 [7].

Em humanos, a ingestão de luteína foi associada a um aumento na densidade óptica do pigmento macular e na sensibilidade ao contraste visual em pacientes com degeneração macular atrófica relacionada à idade (DMRI), indicando uma melhora na função visual decorrente da suplementação com luteína [8].

O estudo foi conduzido durante 12 meses por meio da participação de 90 pacientes com DMRI atrófica. Os pacientes foram divididos em três grupos: grupo 1 que recebeu luteína 10mg; grupo 2 que recebeu uma fórmula de suplementação de luteína 10mg mais antioxidantes e vitaminas; e o grupo 3 que recebeu placebo de maltodextrina por 12 meses. Tanto a ingestão de luteína isolada quanto a sua associação a outros nutrientes foram capazes de melhorar a função visual [8]

Estes resultados corroboram com estudos posteriores, que associam a suplementação de luteína com uma menor incidência de perda de visão em comparação com o grupo controle [9]. Além disso, ensaios clínicos demonstram que uma suplementação de luteína ao longo de 12 semanas pode melhorar a função visual em indivíduos saudáveis expostos a longos períodos de luz emitida por computadores [10].

Proteção contra a retinopatia diabética

A retinopatia diabética é uma das principais causas de cegueira em pessoas com diabetes e afeta majoritariamente os pequenos vasos da retina, levando à disfunção dos mesmos. É uma doença que possui relação direta com o descontrole glicêmico e avanço do diabetes.

Pesquisas indicam que a luteína pode ser eficaz na proteção da retina contra o desenvolvimento de retinopatia diabética. Segundo em animais, o tratamento por via oral com luteína tem um papel importante na redução do estresse oxidativo e neuro-degeneração na retina associados ao descontrole glicêmico, impedindo assim a deficiência visual induzida pelo diabetes [11].

Ainda conforme a pesquisa, a luteína é capaz de reduzir algumas proteínas envolvidas em cascatas de ativação celular e de inflamação relacionadas com a degeneração macular na retinopatia diabética, como NF-κB, ERK, sinaptofisina e BDNF [11].

Em conjunto, as descobertas apresentadas sugerem que a suplementação de luteína pode ter impactos benéficos sobre o desempenho visual e proteção contra o estresse oxidativo, em diferentes situações clínicas.

Referências:
[1] Ahn YJ, Kim H. Lutein as a Modulator of Oxidative Stress-Mediated Inflammatory Diseases. Antioxidants (Basel). 2021 Sep 13;10(9):1448. doi: 10.3390/antiox10091448

[2] Ozawa Y, Sasaki M, Takahashi N, Kamoshita M, Miyake S, Tsubota K. Neuroprotective effects of lutein in the retina. Curr Pharm Des. 2012;18(1):51-6. doi: 10.2174/138161212798919101

[3] Mares-Perlman JA, Fisher AI, Klein R, Palta M, Block G, Millen AE, Wright JD. Lutein and zeaxanthin in the diet and serum and their relation to age-related maculopathy in the third national health and nutrition examination survey. Am J Epidemiol. 2001 Mar 1;153(5):424-32. doi: 10.1093/aje/153.5.424

[4] Beatty S, Chakravarthy U, Nolan JM, Muldrew KA, Woodside JV, Denny F, Stevenson MR. Secondary outcomes in a clinical trial of carotenoids with coantioxidants versus placebo in early age-related macular degeneration. Ophthalmology. 2013 Mar;120(3):600-606. doi: 10.1016/j.ophtha.2012.08.040

[5] 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. doi: 10.1093/jn/133.4.992

[6] Liu H, Liu W, Zhou X, Long C, Kuang X, Hu J, Tang Y, Liu L, He J, Huang Z, Fan Y, Jin G, Zhang Q, Shen H. Protective effect of lutein on ARPE-19 cells upon H2O2-induced G2/M arrest. Mol Med Rep. 2017 Aug;16(2):2069-2074. doi: 10.3892/mmr.2017.6838

[7] Kamoshita M, Toda E, Osada H, Narimatsu T, Kobayashi S, Tsubota K, Ozawa Y. Lutein acts via multiple antioxidant pathways in the photo-stressed retina. Sci Rep. 2016 Jul 22;6:30226. doi: 10.1038/srep30226

[8] 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. doi: 10.1016/s1529-1839(04)70049-4

[9] Bernstein PS, Li B, Vachali PP, Gorusupudi A, Shyam R, Henriksen BS, Nolan JM. Lutein, zeaxanthin, and meso-zeaxanthin: The basic and clinical science underlying carotenoid-based nutritional interventions against ocular disease. Prog Retin Eye Res. 2016 Jan;50:34-66. doi: 10.1016/j.preteyeres.2015.10.003

[10] Ma L, Lin XM, Zou ZY, Xu XR, Li Y, Xu R. A 12-week lutein supplementation improves visual function in Chinese people with long-term computer display light exposure. Br J Nutr. 2009 Jul;102(2):186-90. doi: 10.1017/S0007114508163000

[11] Sasaki M, Ozawa Y, Kurihara T, Kubota S, Yuki K, Noda K, Kobayashi S, Ishida S, Tsubota K. Neurodegenerative influence of oxidative stress in the retina of a murine model of diabetes. Diabetologia. 2010 May;53(5):971-9. doi: 10.1007/s00125-009-1655-6

Estudos consolidados indicam que a deficiência de ferro no início da vida pode afetar diferentes aspectos neurocomportamentais, como a velocidade de processamento de informações, afeto, aprendizagem e memória, sendo esta última, a vertente com maior número de embasamento científico disponível [1].

O período fetal e os primeiros anos de vida são momentos delicados e de intenso crescimento e desenvolvimento cerebral, necessitando de aporte nutricional de ferro em quantidades suficientes. A carência desse elemento pode desencadear eventos adversos cuja magnitude só poderão ser conhecidos no decorrer dos anos, a depender da dose de ferro e duração da deficiência [1].

Déficits de aprendizagem e memória já foram relatados em lactentes deficientes de ferro, quadro que persiste apesar da reposição posterior do nutriente. Os mecanismos neurais subjacentes aos déficits de curto e longo prazo estão sendo elucidados, mas, o que se sabe atualmente, é que níveis baixos de ferro podem alterar o transcriptoma, metaboloma, estruturas e as vias de sinalização intracelular e a eletrofisiologia de regiões cerebrais, como o hipocampo, a região do cérebro responsável pelo aprendizado e memória [1].

O hipocampo em desenvolvimento demonstrou ser uma região particularmente vulnerável aos efeitos da deficiência de ferro precoce, um achado que é consistente com os efeitos agudos e persistentes dessa carência na aprendizagem declarativa e na memória em humanos e modelos animais. Essa maior vulnerabilidade deve-se, em grande parte, à sua rápida taxa de maturação no final do período fetal e neonatal em humanos e roedores, aliada à dependência desses processos maturacionais em relação ao ferro [1].

Impactos da deficiência de ferro na memória

Pesquisas em modelos animais que mimetizam a deficiência de ferro no início da vida, revelam impactos significativos em diversos aspectos do desenvolvimento cerebral. Esses efeitos abrangem desde a mielinização até a função de neurotransmissores, afetando regiões cerebrais corticais e subcorticais cruciais para a codificação, consolidação e armazenamento de traços de memória [2].

Particularmente, áreas cerebrais como o estriado, a amígdala e o hipocampo são notavelmente afetadas pela carência de ferro [2,3]. Estudos clínicos indicam que a deficiência de ferro em crianças de 6 a 18 meses impacta negativamente a memória de reconhecimento [4,5].

A memória de reconhecimento refere-se à capacidade do cérebro de identificar ou lembrar-se de um estímulo que já foi encontrado anteriormente. Em outras palavras, é a habilidade de reconhecer algo que foi experimentado antes. Quando somos expostos a um estímulo pela primeira vez, esse é processado e armazenado na nossa memória. Se encontrarmos o mesmo estímulo novamente, a memória de reconhecimento nos permite perceber que já estamos familiarizados com o fato.

Em outro ensaio, pesquisadores investigaram as relações da deficiência nutricional de ferro durante o período fetal-neonatal e pós-natal (9 meses) com a memória de reconhecimento aos 9 e 18 meses. Considerando a rápida evolução dos sistemas de memória durante os primeiros 2 anos de vida, o estudo traz como resultados uma maior suscetibilidade da memória ao estado deficitário do mineral, corroborando com as descobertas anteriores [6].

Os resultados desse estudo têm o potencial de não apenas expandir nosso conhecimento sobre os efeitos da deficiência de ferro na memória em bebês, mas também de fornecer insights cruciais para estratégias de rastreamento e prevenção da deficiência de ferro, especialmente a suplementação materna e nos primeiros anos de vida [6].

Efeitos da suplementação de ferro no desenvolvimento cognitivo

O desenvolvimento cognitivo é um aspecto que pode ser fortemente impactado pela deficiência nutricional de ferro. Em recente revisão sistemática e metanálise, pesquisadores avaliaram as atuais evidências científicas acerca dos benefícios da suplementação de ferro em crianças de idade escolar quanto à memória, atenção e concentração [7].

Na revisão, foram selecionados 13 artigos, seguindo os seguintes critérios de elegibilidade: os participantes do estudo deveriam incluir crianças em idade escolar de 6 a 12 anos e fossem ensaios clínicos randomizados [7].

Os resultados gerais apresentados nos estudos avaliados demonstraram que a suplementação com ferro melhorou significativamente a atenção, concentração e a memória de crianças em idade escolar. Particularmente, crianças anêmicas que foram suplementadas tiveram melhores resultados em escores de inteligência e memória [7].

Portanto, a suplementação de ferro tem um efeito positivo significativo sobre a cognição em crianças em idade escolar e pode ser considerada, especialmente em crianças com quadro comprovado de anemia [7].

Referências:

[1] Fretham SJ, Carlson ES, Georgieff MK. The role of iron in learning and memory. Adv Nutr. 2011 Mar;2(2):112-21. doi: 10.3945/an.110.000190

[2] Georgieff MK. The role of iron in neurodevelopment: fetal iron deficiency and the developing hippocampus. Biochem Soc Trans. 2008;36:1267–71. doi: 10.1042/bst0361267

[3] Cusick SE, Georgieff MK, Rao R. Approaches for reducing the risk of early-life iron deficiency-induced brain dysfunction in children. Nutrients. 2018;10(2):227. doi: 10.3390/nu10020227

[4] Burden MJ, Westerlund AJ, Armony-Sivan R, Nelson CA, Jacobson SW, Lozoff B, et al. An event-related potential study of attention and recognition memory in infants with iron-deficiency anemia. Pediatrics. 2007;120(2):e336–e345. doi: 10.1542/peds.2006-2525

[5] Congdon EL, Westerlund A, Algarin CR, Peirano PD, Gregas M, Lozoff B, Nelson CA. Iron deficiency in infancy is associated with altered neural correlates of recognition memory at 10 years. J Pediatr. 2012;160(6):1027–33. doi: 10.1016/j.jpeds.2011.12.011

[6] Geng F, Mai X, Zhan J, Xu L, Zhao Z, Georgieff M, et al. Impact of fetal-neonatal iron deficiency on recognition memory at 2 months of age. J Pediatr. 2015;167(6):1226–32.

[7] Gutema BT, Sorrie MB, Megersa ND, Yesera GE, Yeshitila YG, Pauwels NS, De Henauw S, Abbeddou S. Effects of iron supplementation on cognitive development in school-age children: Systematic review and meta-analysis. PLoS One. 2023 Jun 27;18(6):e0287703. doi: 10.1371/journal.pone.0287703

Declínios na função cognitiva, sintomas depressivos e fadiga idiopática são sinais prevalentes na população. Enquanto as causas subjacentes desses sintomas muitas vezes permanecem desconhecidas, estudos indicam uma possível associação causal com baixos níveis séricos de vitaminas do complexo B, particularmente a vitamina B12 [2].

A vitamina B12 desempenha um papel crucial na síntese de mielina e de neurotransmissores. Sua deficiência pode resultar em desmielinização de neurônios periféricos e centrais. Além disso, a carência da vitamina pode estar associada a elevados níveis de homocisteína, um aminoácido que tem sido relacionado a comprometimento cognitivo e doenças neurodegenerativas [3].

A diminuição dos níveis de vitamina B12, em especial, é comum em idosos devido à má absorção enteral, principalmente causada pela atrofia gástrica. Estudos indicam que a deficiência de B12 afeta cerca de 5 a 6% da população com 60 anos ou mais, enquanto a deficiência subclínica atinge aproximadamente 20 a 25% desse grupo. A fortificação alimentar mostra-se insuficiente nesses casos, tornando necessária a administração de suplementos orais ou parenterais para normalizar os níveis séricos de B12 [1].

Em recente estudo, pesquisadores espanhóis evidenciaram que a concentração sérica de vitamina B12 possui relação positiva com a melhora da memória em indivíduos mais velhos [4].

No ensaio, os pesquisadores avaliaram a correlação dos níveis de vitamina B12 sobre o desempenho cognitivo de acordo com a adesão ou não à dieta mediterrânea. Ao todo, foram avaliados um total de 170 participantes com idades entre 55 e 80 anos, incluindo aqueles com alto risco cardiovascular [4].

Segundo os resultados, os pacientes com maiores níveis sanguíneos de B12 apresentaram correlações positivas com a função da memória, demonstrando que níveis adequados da vitamina podem trazer benefícios. É importante destacar que a pesquisa avaliou apenas a influência da dieta sobre os níveis séricos de B12, e não considerou a suplementação como uma potencial ferramenta para obtenção do nutriente, já que uma grande parcela da população não consegue obter a quantidade adequada de vitamina B12 pela alimentação [4].

Nesse âmbito, um estudo pré-clínico demonstrou que a suplementação de B12 em conjunto de ácido fólico melhorou a dinâmica mitocondrial e a saúde neuronal de roedores, levando-os à recuperação da memória durante a velhice e quadros de amnésia [5].

Os resultados demonstraram que a suplementação com B12 levou a um aumento notável no reconhecimento, memória espacial e expressão da proteína BDNF, uma molécula relacionada à memória em camundongos idosos. Além disso, a suplementação reduziu a produção de espécies reativas de oxigênio, atenuou a neurodegeneração e aumentou a mielinização neuronal [5].

Estes dados são reforçados, em parte, por outro estudo clínico que demonstrou o benefício da suplementação de vitamina B12 na melhora cognitiva geral em pacientes idosos com comprometimento cognitivo (demência) e níveis baixos do nutriente. Segundo essa pesquisa, os pacientes suplementados apresentaram melhora da função cognitiva e estados mentais, pelo menos a curto prazo [6].

Suplementação materna

Um aspecto bastante explorado por estudos científicos refere-se a utilidade da suplementação materna para o neurodesenvolvimento fetal e neonatal. De fato, numerosas evidências demonstram que deficiências nutricionais na gravidez têm efeitos adversos sobre o desenvolvimento do cérebro fetal com consequente função cognitiva prejudicada na infância.

Em estudo clínico, demonstrou-se que os filhos de mulheres com baixo consumo de B12 durante a gestação apresentaram risco aumentado de vocabulário pobre aos 24 meses, habilidade reduzida de combinação de palavras aos 38 meses, inteligibilidade de fala pobre aos 6 anos, compreensão matemática pobre nos anos escolares e resultados ruins nos testes nacionais de matemática (13 anos) [7].

A suplementação pré-concepcional de vitamina B12 também parece auxiliar de forma significativa na saúde e crescimento fetal. A utilização de 2 μg/dia de B12 em conjunto de ácido fólico, desde a pré-concepção até o parto, melhorou significativamente os níveis materno de B12 e o neurodesenvolvimento da prole aos 2 anos [8].

Segundo a pesquisa, os desfechos do neurodesenvolvimento fetal e na primeira infância dos filhos das mães que receberam a suplementação isolada de B12, foram melhores do que o grupo placebo, especialmente nos domínios de cognição e linguagem, entre 24 e 42 meses das crianças, conforme demonstrado na figura 1 [8].

Figura 1: Pontuações na Escala Bayley de Desenvolvimento Infantil entre os grupos de tratamento e placebo. # = significância em p < 0,05 para o grupo suplementado com B12 de forma isolada, $ = significância valor de p < 0,05 ajustado para níveis basais de B12 maternos para o grupo suplementado com B12 de forma isolada. Adaptado de D’souza N. et al, 2021 [8].

Coletivamente, os dados disponíveis atualmente destacam a importância da suplementação de B12 pré e durante a gestação para um neurodesenvolvimento fetal saudável. Adicionalmente, os numerosos estudos disponíveis ressaltam o importante papel da vitamina B12 para saúde mental, em especial da memória e cognição em pessoas idosas.

Referências:
[1] Ankar A, Kumar A. Vitamin B12 Deficiency. [Updated 2022 Oct 22]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023 Jan-. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441923/

[2] Ueno A, Hamano T, Enomoto S, Shirafuji N, Nagata M, Kimura H, Ikawa M, Yamamura O, Yamanaka D, Ito T, Kimura Y, Kuriyama M, Nakamoto Y. Influences of Vitamin B Supplementation on Cognition and Homocysteine in Patients with Vitamin B Deficiency and Cognitive Impairment. Nutrients. 2022 Apr 2;14(7):1494. doi: 10.3390/nu14071494

[3] Moretti R, Caruso P. The Controversial Role of Homocysteine in Neurology: From Labs to Clinical Practice. Int J Mol Sci. 2019 Jan 8;20(1):231. doi: 10.3390/ijms20010231. PMID: 30626145; PMCID: PMC6337226.

[4] Domínguez-López I, Casas R, Chiva-Blanch G, Martínez-González MÁ, Fitó M, Ros E, Lamuela-Raventós RM, Estruch R. Serum vitamin B12 concentration is associated with improved memory in older individuals with higher adherence to the Mediterranean diet. Clin Nutr. 2023 Dec;42(12):2562-2568. doi: 10.1016/j.clnu.2023.10.025

[5] Mishra E, Thakur MK. Vitamin B12-folic acid supplementation improves memory by altering mitochondrial dynamics, dendritic arborization, and neurodegeneration in old and amnesic male mice. J Nutr Biochem. 2023 Nov 20;124:109536. doi: 10.1016/j.jnutbio.2023.109536

[6] Ueno A, Hamano T, Enomoto S, Shirafuji N, Nagata M, Kimura H, Ikawa M, Yamamura O, Yamanaka D, Ito T, Kimura Y, Kuriyama M, Nakamoto Y. Influences of Vitamin B12 Supplementation on Cognition and Homocysteine in Patients with Vitamin B12 Deficiency and Cognitive Impairment. Nutrients. 2022 Apr 2;14(7):1494. doi: 10.3390/nu14071494

[7] Golding J, Gregory S, Clark R, Iles-Caven Y, Ellis G, Taylor CM, Hibbeln J. Maternal prenatal vitamin B12 intake is associated with speech development and mathematical abilities in childhood. Nutr Res. 2021 Feb;86:68-78. doi: 10.1016/j.nutres.2020.12.005

[8] D’souza N, Behere RV, Patni B, Deshpande M, Bhat D, Bhalerao A, Sonawane S, Shah R, Ladkat R, Yajnik P, Bandyopadhyay SK, Kumaran K, Fall C, Yajnik CS. Pre-conceptional Maternal Vitamin B12 Supplementation Improves Offspring Neurodevelopment at 2 Years of Age: PRIYA Trial. Front Pediatr. 2021 Dec 7;9:755977. doi: 10.3389/fped.2021.755977