Чи може сонячне світло боротися з метаболічним синдромом?

Нове дослідження на мишах робить висновок, що світлочутливі білки на жирових клітинах можуть виявляти сонячне світло. Він також виявляє, що занадто мало природного світла може змінити поведінку жирових клітин і може збільшити ризик метаболічного синдрому.

Протягом еволюції життя на Землі багато що змінилося. Однак однією помітною константою є світло від нашого сонця. Ми не можемо перебільшити нашу залежність від цієї величезної кулі плазми за 93 мільйони миль.

Оскільки життя у всіх його формах еволюціонувало під сяйвом нашої найближчої зірки, тварини еволюціонували, використовуючи його викиди. Найбільш очевидно, що очі містять фоторецептори, які виявляють світло і передають інформацію мозку, який потім генерує зображення оточення людини.

Світло від сонця також тренує нас протягом приблизно 24-годинного циркадного циклу сон-неспання. Практично кожна наземна тварина на Землі використовує Сонце для підтримки своїх щоденних ритмів.

Нове дослідження, яке зараз з’являється в журналі Cell Reports, описує новий спосіб впливу сонячного світла на життя ссавців.

Тварини можуть виявляти світло за допомогою білків, які називаються опсинами. Дві найбільш відомі у людини - меланопсин та нейропсин, які експресуються в деяких клітинах сітківки.

В інших тварин сполуки, що виявляють світло, присутні поза зорової системи. Наприклад, жаби можуть виявляти світло через клітини шкіри, які називаються хроматофорами.

Донедавна вчені вважали, що ссавці виявляють світло лише через їх очі. Однак кілька досліджень зараз скасували це поняття.

Наприклад, один вивчення з 2019 року виявили, що нейропсин у шкірі щурів може виявляти світло і допомагати їм підтримувати циркадні ритми. Однак доказів так званої позаочної фоторецепції у ссавців не вистачає.

Вперше нове дослідження дослідило, чи можуть деякі білки на жирових клітинах, які лежать під шкірою, також виявляти світло.

Старший автор дослідження, доктор філософії Річард Ленг - з Медичного центру дитячої лікарні Цинциннаті в Огайо, - пояснює: „Ця ідея проникнення світла в глибокі тканини є дуже новою навіть для багатьох моїх наукових колег. Але ми та інші знаходили опсини, розташовані в різних типах тканин. Це ще лише початок цієї роботи ".

Дослідники зосередилися на опсині 3 (OPN3). Цей білок присутній у всьому тілі, включаючи мозок, яєчка, печінку та нирки.

Вони продемонстрували, що OPN3 також присутній як в жирових клітинах людини, так і в мишах або адипоцитах. Крім того, що важливо, вони показали, що світло може проникати досить глибоко через шкіру щура, щоб викликати OPN3 в адипоцитах.

Конкретна довжина хвилі синього світла (480 нанометрів) стимулює OPN3. Це відбувається при сонячному світлі, але не при штучному.

У своїх експериментах вчені використовували генно-інженерних мишей, у яких у своїх адипоцитах відсутній ген, що кодує OPN3, званий Opn3.

Коли ссавці, включаючи людей, перебувають у холодному середовищі, організм адаптується. Окрім тремтіння, тіло спалює жир, створюючи тепло. Біла жирова тканина є основним запасом енергії, а коричнева жирова тканина головним чином відповідає за виробництво тепла (без тремтіння), коли нам холодно.

У процесі, який називається ліполізом, біла жирова тканина виділяє вільні жирні кислоти та гліцерин у кров. Потім коричневий жировий жир приймає ці жирні кислоти і використовує їх для виробництва тепла.

Зростає кількість доказів, що підтверджують ідею, що активація коричневого жирового жиру може захистити від метаболічного синдрому. Метаболічний синдром - це сукупність захворювань, включаючи гіпертонію, високий рівень цукру в крові, ненормальні ліпіди в крові та надлишок жиру в тілі навколо талії.

Коли дослідники піддавали мишей, у яких в адипоцитах не було Opn3, холодних температур 39,2 ° F (4 ° C), їх реакція на холод була порушена. Їх основна температура тіла була нижчою, ніж у контрольних мишей з інтактними генами Opn3.

Коричневий жир у модифікованих мишей не виділяв стільки тепла. Цікаво, що коли дослідники позбавляли цих мишей їжі, вони не спалювали стільки жиру в холодних умовах, як звичайні миші.

В іншому експерименті дослідники помістили нормальних дорослих мишей у холодне середовище з освітленням повного спектра та контролювали температуру їх основного тіла.

Через 3 години вони вимкнули синє світло довжини хвилі, яке спрацьовує OPN3, але залишили решту спектру. Без синьої довжини хвилі температура ядер у тварин знижувалася, що надало додаткові докази того, що природне світло повного спектру впливає на обмін речовин.

В іншому наборі експериментів дослідники вирощували мишей з інтактними генами Opn3 під вогнями, у яких не було певної довжини хвилі синього світла, яка зазвичай стимулює OPN3. Автори дослідження називають це умовами освітлення «мінус синій».

Як і миші, яким бракувало Opn3, миші, вирощені в умовах мінус синього освітлення, не реагували ефективно на холодні температури і мали нижчі температури в ядрах, коли вони були в холодних умовах. Вони також мали більші адипоцити і не втрачали вагу під час голодування.

Загалом, тварини без Opn3 витрачали менше енергії та споживали менше їжі та води. Незважаючи на те, що вони були такими ж активними, як звичайні миші, вони витрачали менше енергії та несли більш високий рівень жиру.

Коротше, автори дослідження роблять висновок, що сонячне світло має важливе значення для здорового енергетичного обміну.

Хоча вчені проводили це дослідження на мишах, вони вважають, що подібний механізм, ймовірно, існує і у людей. Звичайно, їм потрібно буде провести більше досліджень, щоб з’ясувати, чи це так. Вони пишуть:

«Якщо адипоцитарний шлях світла OPN3 існує у людей, це може мати широкі наслідки для здоров’я людини. Наш сучасний спосіб життя піддає нас неприродним спектрам освітлення, впливу світла вночі, змінній роботі та відставанню реактивних літаків, що все призводить до порушення метаболізму ».

Хоча вчені перебувають на самому початку цього напряму досліджень, автори дослідження висувають теорію, що «недостатня стимуляція шляху адипоцитів світла OPN3 є частиною пояснення поширеності метаболічної дерегуляції в індустріальних країнах, де неприродне освітлення стало нормою. "

Дивлячись ще далі в майбутнє - і припускаючи, що інші дослідники можуть повторити ці висновки - лікарі можуть одного дня призначити «світлову терапію» людям, яким загрожує розвиток метаболічного синдрому.

По суті, це все теоретично, але це, безумовно, інтригуюча теорія. На сьогодні, однак, Ленг каже: "Якщо люди хочуть відняти від цього щось особисте, швидше за все, ви не зможете помилитися, проводячи більше часу на вулиці".

Пов’язане покриття

Прийміть наші умови конфіденційності

Ви можете будь-коли змінити свої налаштування, натиснувши “Налаштування конфіденційності” у нижньому колонтитулі внизу сторінки.

Ми вважаємо, що довірна інформація про здоров’я повинна бути безкоштовною для всіх, і ми покладаємось на рекламу, щоб зробити це можливим. Надання авторитетного досвіду, який переглядають лікарі та інші медичні працівники, є дорогим, але це безцінна послуга. Ми збираємо та безпечно обробляємо ваші персональні дані, щоб забезпечити відповідний досвід та підтримку нашого бізнесу, тому просимо дозволити файли cookie для доступу до всього нашого вмісту та функцій.

Ми та наші партнери обробляємо ваші персональні дані наступними способами:

файли cookie або унікальні ідентифікатори для зберігання та/або доступу до інформації на вашому пристрої
персоналізована реклама та вміст
вимірювання реклами та вмісту
розуміння аудиторії та розробка продукту
забезпечення безпеки, запобігання шахрайству та налагодження
технічно доставляти рекламу чи вміст

Використання ваших персональних даних застосовується лише під час використання веб-сайтів та програм Healthline Media. Деякі з наших партнерів не просять вашої згоди на обробку ваших даних і покладаються на їх законний діловий інтерес. Ви можете змінити свій параметр або об’єкт, натиснувши “Керувати налаштуваннями”.

На даний момент ми не можемо надати повний досвід роботи на сайті, якщо ви забороняєте будь-які цілі, функції чи партнерів. Натомість ми надамо версію нашого веб-сайту, яка відображає 10 найпопулярніших статей без реклами, файлів cookie та технологій відстеження.