Un nou studiu efectuat la șoareci a concluzionat că proteinele sensibile la lumină de pe celulele adipoase pot detecta lumina soarelui. De asemenea, constată că prea puțină lumină naturală poate modifica modul în care se comportă celulele adipoase și poate crește riscul de sindrom metabolic.

putea

De-a lungul evoluției vieții pe Pământ, s-au schimbat multe. Totuși, o constantă notabilă este lumina de la soarele nostru. Nu putem exagera dependența noastră de această uriașă minge de plasmă aflată la 93 de milioane de mile distanță.

Deoarece viața în toate formele sale a evoluat sub strălucirea celei mai apropiate stele, animalele au evoluat pentru a-și utiliza emisiile. Cel mai evident, ochii conțin fotoreceptori care detectează lumina și împărtășesc informațiile cu creierul, care apoi generează o imagine a împrejurimilor unei persoane.

Lumina de la soare ne antrenează, de asemenea, într-un ciclu de veghe și somn circadian de aproximativ 24 de ore. Practic fiecare animal terestru de pe Pământ folosește soarele pentru a-și menține ritmurile zilnice.

Un nou studiu care apare acum în revista Cell Reports descrie o nouă modalitate prin care lumina soarelui ar putea influența viața mamiferelor.

Animalele pot detecta lumina folosind proteine ​​numite opsine. Două dintre cele mai cunoscute la om sunt melanopsina și neuropsina, care sunt exprimate în unele celule retiniene.

La alte animale, compușii care detectează lumina sunt prezenți în afara sistemului vizual. De exemplu, broaștele pot detecta lumina prin celulele din pielea lor numite cromatofori.

Până nu demult, oamenii de știință credeau că mamiferele detectează doar lumina prin ochii lor. Cu toate acestea, mai multe studii au răsturnat acum această noțiune.

De exemplu, unul studiu din 2019 a constatat că neuropsina din pielea șobolanilor poate detecta lumina și îi poate ajuta să-și mențină ritmurile circadiene. Cu toate acestea, dovezile așa-numitei fotorecepții extraoculare la mamifere sunt rare.

Pentru prima dată, un nou studiu a investigat dacă anumite proteine ​​din celulele adipoase care se află sub piele ar putea, de asemenea, să detecteze lumina.

Autor principal al studiului, Richard Lang, dr. - de la Centrul Medical al Spitalului de Copii Cincinnati din Ohio - explică: „Această idee a pătrunderii luminii în țesuturile profunde este foarte nouă, chiar și pentru mulți dintre colegii mei științifici. Dar noi și alții am găsit opsine situate într-o varietate de tipuri de țesuturi. Acesta este încă doar începutul acestei lucrări. ”

Cercetătorii s-au concentrat pe opsin 3 (OPN3). Această proteină este prezentă în tot corpul, inclusiv în creier, testicule, ficat și rinichi.

Ei au demonstrat că OPN3 este prezent și în celulele adipoase umane și de șoarece. De asemenea, important, au arătat că lumina poate călători suficient de adânc prin pielea unui șobolan pentru a declanșa OPN3 în adipocite.

O lungime de undă specifică a luminii albastre (480 nanometri) stimulează OPN3. Acest lucru se întâmplă în lumina soarelui, dar nu în lumina artificială.

În experimentele lor, oamenii de știință au folosit șoareci cu inginerie genetică cărora le lipsește gena care codifică OPN3, numită Opn3, în adipocitele lor.

Când mamiferele, inclusiv oamenii, se află într-un mediu rece, corpul se adaptează. În afară de tremurături, corpul arde grăsimea pentru a crea căldură. Țesutul adipos alb este depozitul de energie primară, iar țesutul adipos maro este responsabil în principal de generarea căldurii (fără să tremure) când suntem reci.

Într-un proces numit lipoliză, țesutul adipos alb eliberează acizi grași liberi și glicerol în fluxul sanguin. Grăsimea grasă maro ia apoi acești acizi grași și îi folosește pentru a genera căldură.

Există un număr tot mai mare de dovezi care susțin ideea că activarea grăsimii adipoase brune ar putea proteja împotriva sindromului metabolic. Sindromul metabolic este o colecție de afecțiuni, inclusiv hipertensiune arterială, glicemie crescută, lipide din sânge anormale și exces de grăsime corporală în jurul taliei.

Când cercetătorii au expus șoarecii lipsiți de Opn3 în adipocitele lor la temperaturi scăzute de 39,2 ° F (4 ° C), răspunsul lor la frig a fost afectat. Temperaturile corpului lor de bază au fost mai mici decât cele ale șoarecilor martor cu gene Opn3 intacte.

Grăsimea brună la șoarecii modificați nu a generat la fel de multă căldură. Interesant este faptul că, atunci când cercetătorii au lipsit aceste șoareci de mâncare, nu au ars atât de multă grăsime în condiții de rece ca șoarecii normali.

Într-un alt experiment, cercetătorii au plasat șoareci adulți normali într-un mediu rece cu iluminare cu spectru complet și și-au monitorizat temperatura corpului.

După 3 ore, au oprit lumina albastră a lungimii de undă care declanșează OPN3, dar au părăsit restul spectrului. Fără lungimea de undă albastră, temperaturile de bază ale animalelor au scăzut, oferind dovezi suplimentare că lumina naturală, cu spectru complet, influențează metabolismul.

Într-un alt set de experimente, cercetătorii au crescut șoareci cu gene Opn3 intacte sub lumini care nu aveau lungimile de undă specifice luminii albastre care stimulează în mod normal OPN3. Autorii studiului se referă la aceasta drept condiții de iluminare „minus albastru”.

La fel ca șoarecii care nu aveau Opn3, șoarecii crescuți în condiții de iluminare minus albastru nu au răspuns eficient la temperaturi scăzute și au avut temperaturi inferioare ale miezului în condiții reci. De asemenea, aveau adipocite mai mari și nu slăbeau la post.

În general, animalele fără Opn3 consumau mai puțină energie și consumau mai puțină mâncare și apă. În ciuda faptului că sunt la fel de activi ca șoarecii normali, au consumat mai puțină energie și au transportat niveluri mai ridicate de grăsimi.

Pe scurt, autorii studiului concluzionează că lumina soarelui este esențială pentru un metabolism energetic sănătos.

Deși oamenii de știință au efectuat acest studiu la șoareci, ei cred că probabil există un mecanism similar la oameni. Desigur, vor trebui să efectueze mai multe cercetări pentru a explora dacă acesta este sau nu acest lucru. Ei scriu:

In cazul in care lumina-OPN3 calea adipocitelor exista la om, exista potential implicatii largi pentru sanatatea umana. Stilul nostru de viață modern ne supune spectrelor de iluminare nenaturale, expunerii la lumină noaptea, munca în schimburi și jet lag, toate acestea ducând la întreruperi metabolice ”.

Deși oamenii de știință se află chiar la începutul acestei linii de investigații, autorii studiului teoretizează că „stimularea insuficientă a căii adipocitului lumină-OPN3 face parte dintr-o explicație pentru prevalența dereglementării metabolice în țările industrializate în care iluminarea nefirească a devenit norma. ”

Privind și mai departe în viitor - și presupunând că alți cercetători pot replica aceste descoperiri - medicii ar putea într-o zi să prescrie „terapie cu lumină” persoanelor cu risc de a dezvolta sindrom metabolic.

În starea actuală, totul este teoretic, dar este cu siguranță o teorie interesantă. Deocamdată, însă, Lang spune: „Dacă oamenii vor să ia ceva personal de la asta, probabil că nu te poți înșela petrecând mai mult timp afară”.

Acoperire conexă

Vă rugăm să acceptați condițiile noastre de confidențialitate

Vă puteți modifica preferințele în orice moment făcând clic pe „Setări de confidențialitate” în subsolul din partea de jos a paginii.

Credem că informațiile de sănătate de încredere ar trebui să fie gratuite pentru toată lumea și ne bazăm pe publicitate pentru a le face posibilă. Furnizarea de experiențe autorizate care sunt revizuite de medici și de alți profesioniști în domeniul sănătății și al sănătății este costisitoare, dar este un serviciu de neprețuit. Colectăm și procesăm în siguranță datele dvs. cu caracter personal pentru a oferi o experiență relevantă și pentru a ne susține afacerea, așa că vă cerem să permiteți cookie-urilor pentru a accesa tot conținutul și caracteristicile noastre.

Noi și partenerii noștri prelucrăm datele dvs. personale în următoarele moduri:

  • cookie-uri sau ID-uri unice, pentru stocarea și/sau accesarea informațiilor de pe dispozitivul dvs.
  • reclame și conținut personalizat
  • măsurarea anunțurilor și a conținutului
  • perspectivele publicului și dezvoltarea produsului
  • asigurarea securității, prevenirea fraudei și depanarea
  • livrați tehnic reclame sau conținut

Utilizarea datelor dvs. personale se aplică numai în timpul utilizării site-urilor și aplicațiilor Healthline Media. Unii dintre partenerii noștri nu vă solicită consimțământul pentru a prelucra datele dvs. și se bazează pe interesul lor legitim de afaceri. Puteți modifica setarea sau obiectul făcând clic pe „Gestionați setările”.

În acest moment, nu putem oferi experiența completă a site-ului dacă nu permiteți scopuri, funcții sau parteneri. În schimb, vom furniza o versiune a site-ului nostru care prezintă 10 dintre cele mai populare articole fără reclame, cookie-uri sau tehnologii de urmărire.