Wyjdź na słońce… żeby nie nabawić się cukrzycy

słoneczny dzień

Być może zauważasz u siebie zmianę nastroju – na gorsze, gdy na dworze jest pochmurnie oraz na lepsze, gdy słońce wychodzi z za chmur. To prosty, ale bardzo dobry przykład, że światło słoneczne wpływa na naszą biochemię. Światło odgrywa jednak znacznie większą rolę w procesach zachodzących w ludzkim ciele i wykracza poza nastrój, procesy wzrostowe czy zdrowie. Co ciekawe, światło wcale nie musi wykorzystywać naszych oczu, aby dostać się do naszej głowy.

Niewidzialne promienie rentgenowskie mogą przenikać przez nasze ciało, ale dla wielu może wydać się zaskakujące, że fotony światła widzialnego również mogą przenikać przez nasze czaszki i docierać głęboko do naszych mózgów.

Nowa praca naukowa dowodzi, ze pewne neurony w naszych mózgach zawierają specyficzne białko (zwane Opsin 5), które może wykrywać określoną długość fali światła słonecznego. Te neurony z kolei wysyłają sygnały, które wpływają na wiele funkcji naszego organizmu – w tym metabolizm.
To odkrycie poszerza naszą wiedzę na temat tego, jak światło słoneczne odgrywa fundamentalną rolę w zdrowiu człowieka. W połączeniu z brakiem aktywności fizycznej i złymi wyborami żywieniowymi może to wyjaśniać, dlaczego tak wiele osób we współczesnym świecie staje się otyłych i walczy z zaburzeniami metabolicznymi – jak twierdzą autorzy badania. Jednak, jak nas nauczyły inne prace naukowe, zazwyczaj podobne czynniki co najwyżej dokładają swoją „cegiełkę” i ułatwiają tycie.

W cytowanym badaniu, naukowcy dostarczyli dowody, że wizualne fioletowe światło występujące w normalnym świetle słonecznym, które nie występuje w większości typów oświetlenia wewnętrznego, odgrywa bezpośrednią (!) rolę w regulacji procesu spalania tłuszczu w przypadku badanych myszy. I tu nasuwa się od razu myśl – czy my sami nie spędzamy zbyt dużo czasu wewnątrz pomieszczeń, w „złym” świetle?

Jak twierdzą autorzy wspomnianego odkrycia, odkryli oni gdzie żyją owe komórki wyczuwające światło – w przedwzrocznym obszarze podwzgórza. Co najważniejsze – jak podkreślają naukowcy – z innych badań wiemy, że ten sam typ komórek wyczuwających światło, które wpływa na metabolizm u myszy, występuje również w komórkach ludzkiego mózgu.

Fotony fioletowego światła mogą przenikać do mózgu myszy na poziomach wystarczających do aktywacji białka Opsin 5. Odkrycia zespołu badaczy mają szerokie implikacje, które mogą wpłynąć na to, jak terapia światłem może być stosowana w zaburzeniach metabolicznych, jak np. cukrzyca ciężarnych.

Autorzy badania twierdzą, że ich odkrycie jest jednym z trzech powiązanych odkryć w ostatnim czasie, gdzie wszystkie z nich dotyczyły elementów układanki wskazującej, że ciało ma sposoby wyczuwania światła, które nie mają nic wspólnego z oczami.

Sama idea wyczuwania światła nie jest czymś nowym. Wielu naukowców udokumentowało, w jaki sposób rośliny, owady, ryby i inne zwierzęta wykorzystują światło słoneczne na ogromną ilość możliwości, od czerpania energii do przetrwania, do ustawienia zegarów wewnętrznych i określania czasu ich rozrodu. Jednak dopiero w ostatnich latach naukowcy wykazali, że ssaki, w tym ludzie, również korzystają z poza-ocznej detekcji światła.
W październiku 2019 roku badacze wnieśli swój pierwszy wkład, zgłaszając w czasopiśmie Current Biology, że białko Opsin 5 jest aktywne w skórze myszy. Białko synchronizuje zegar dobowy skóry z cyklem światło-ciemność, niezależnie od dopływu światła do oczu czy mózgu.

Kilka miesięcy później, zespół wykazał, że Opsin 3, opsyna czuła na niebieskie światło, jest aktywna w białych komórkach tłuszczowych i odgrywa istotną rolę w równoważeniu szybkości spalania przez organizm warstw białego tłuszczy, w celu utrzymania temperatury ciała. Teraz nowe badanie pokazuje, że neurony Opsin 5 w mózgu odgrywają rolę regulacyjną w tych procesach metabolicznych.

Wszystkie formy życia ewoluowały przy dziennej dawce światła słonecznego. Rozległe badania wykazały, że większość form życia wykorzystuje światło słoneczne, jako wskazówkę do regulacji metabolizmu i zużycia energii. Na przykład ssaki mają wyższą temperaturę ciała podczas aktywnej części ich cyklu dobowego, co przekłada się na wyższe zużycie energii. Neurony Opsin 5 są jednym ze składników układu, który reguluje te procesy, a ich aktywność zwiększa cAMP.

Badanie zgłębia molekularne i genetyczne szczegóły działania napędzanej światłem machiny metabolizmu. Naukowcy badali wiele genetycznie zmodyfikowanych myszy, aby móc prześledzić, w jaki sposób aktywowały one spalanie tłuszczu i procesy rozgrzewania organizmu (termogeneza) po wystawieniu na działanie niskich temperatur. Odkryli oni, że widzialne światło fioletowe o długości fali 380 nm działa jak wyłącznik, nakazujący przerwanie procesu spalania tłuszczu. Badanie wykazało, że fioletowe światło wywiera ten efekt zarówno u noworodków gryzoni, jak i u dorosłych osobników.

Co to oznacza dla zdrowia ludzkiego? Wraz z nadejściem ery industrialnej i technologii cyfrowej znacznie więcej ludzi spędza większość swojego czasu w zamkniętych pomieszczeniach, wystawionych na różnego rodzaju oświetlenie wewnętrzne, któremu prawie zawsze brakuje fioletowych fal występujących w świetle słonecznym. Brak wystawienia się na całe spektrum fal świetlnych jest niezgodne z naszą ewolucją i zakłóca naszą biochemię.
Wiedząc, że nasze ciała potrzebują odpowiedniego rodzaju światła do zarządzania metabolizmem, rodzi wiele pytań:

– jak ekspozycja na światło słoneczne wpływa na wcześniaki, noworodki, dzieci rozwijające się i osoby dorosłe?
– jeśli zbyt wiele czasu spędzamy w zamkniętych pomieszczeniach, to jak wpływa to na zwiększenie ryzyka otyłości i chorób metabolicznych, jak np. cukrzyca typu II i czy te zmiany metaboliczne są trwałe?
– czy terapia światłem może zmienić nasz metabolizm?

Odpowiedzi na te pytania jeszcze przed nami. Na ten moment wiemy na pewno, że światło, niezależnie od naszych oczu, wpływa na nasz metabolizm, a przesiadywanie całymi dniami w zamkniętych pomieszczeniach, bez dostępu do światła słonecznego, może na nas negatywnie wpłynąć zwiększając ryzyko otyłości i zaburzeń metabolicznych.

Ref:
doi: 10.1038/s41586-020-2683-0.

Podobne artykuły

Dodaj komentarz