Естествената дневна светлина по време на работното време подобрява стабилността на глюкозата при диабет тип 2

Естествената дневна светлина по време на работното време подобрява стабилността на глюкозата при диабет тип 2

Контролирано кръстосано проучване показва, че при хора с диабет тип 2 работата само на естествена дневна светлина вместо на традиционно изкуствено осветление може да стабилизира дневните колебания на глюкозата, да увеличи окисляването на мазнините и фино да настрои метаболитния часовник на тялото.

Проучване: Естествената дневна светлина по време на работното време подобрява контрола на глюкозата и метаболизма на субстрата в цялото тяло. Снимка: Piotr Zajda/Shutterstock.com

В скорошно проучване, публикувано вКлетъчен метаболизъмИзследователите проучиха дали прекарването на работното време на естествена дневна светлина вместо на изкуствено офис осветление може да подобри здравните показатели при хора с диабет тип 2.

Те откриха, че излагането на естествена светлина измества метаболизма към по-голямо окисление на мазнините, модулира избрани циркадни изходи и променя молекулярните метаболитни подписи. Хората, които са били по-изложени на естествена светлина, също са имали леко, но статистически значимо увеличение във времето, през което нивата на глюкозата им остават в нормалните граници.

Защо дневната светлина е важна за глюкозата и метаболитното здраве

Човешката циркадна система синхронизира метаболизма и физиологията с цикъла ден-нощ, като светлината действа като най-мощния регулатор. Централният биологичен часовник в мозъка координира периферните часовници в органи, включително черен дроб, скелетни мускули и панкреас, влияейки върху метаболизма на глюкозата, разхода на енергия и инсулиновата чувствителност.

Нарушенията на циркадния ритъм, често срещани в съвременния начин на живот, доминиран от затворени помещения, са тясно свързани с метаболитни нарушения, включително диабет тип 2. Хората обикновено прекарват 80 до 90% от времето си на закрито, където осветлението е слабо, спектрално статично и не съответства на естествените модели на дневна светлина.

Предишни проучвания показват, че излагането на изкуствена светлина може да повлияе на метаболизма на глюкозата и липидите; Тези проучвания обаче рядко отразяват условията на дневна светлина в реалния свят и често се фокусират върху краткосрочни или изолирани метаболитни резултати.

Сравнение на дневната светлина на прозореца с конвенционалното изкуствено офис осветление

Целта на изследователите е да оценят изчерпателно метаболитните, циркадните и други физиологични реакции на излагане на естествена дневна светлина. Те са използвали рандомизирано кръстосано проучване, включващо 13 възрастни с диабет тип 2, които са завършили два 4,5-дневни периода на интервенция. В един период служителите са били изложени на естествена дневна светлина на закрито през големи прозорци; в другия бяха изложени на постоянно изкуствено офисно осветление, което умишлено беше ограничено до меланопични и късовълнови компоненти.

Имаше период на измиване от четири седмици или повече между интервенциите. По време на всяка интервенция участниците остават непрекъснато в изследователски център, следват стандартизирани графици за сън и време за хранене и поддържат последователна употреба на лекарства.

По време на работното време (8:00 – 17:00 ч.) експозицията беше с естествена дневна светлина, докато изкуственото осветление на нивото на очите осигуряваше 300 лукса. И при двете условия излагането на вечерна светлина беше строго контролирано и при напускане на контролираната среда бяха използвани очила, които блокираха синята светлина.

По време на интервенцията се извършва непрекъснат мониторинг на глюкозата, за да се оцени гликемичният контрол. Енергийният разход на цялото тяло и окислението на субстрата бяха измерени с помощта на индиректна калориметрия, която включваше оценки във вентилационна камера и вентилирана качулка.

За да се създаде метаболитен профил, бяха събрани кръвни проби за период от 24 часа и тест за поносимост към смесено хранене изследва метаболизма след хранене. Извършени са биопсии на скелетни мускули, за да се изследва експресията на часовниковия ген и циркадните свойства в култивирани мускулни клетки. Мултиомични анализи, включително липидомика, метаболомика и транскриптомия на моноцити, бяха извършени в проучвателна рамка, генерираща хипотези, за улавяне на системни молекулярни отговори.

Дневната светлина стабилизира колебанията на глюкозата и насърчава окисляването на мазнините

Излагането на естествена дневна светлина не променя средните нива на глюкозата, но води до по-голяма част от времето, прекарано в нормалния диапазон на глюкозата, което показва подобрена гликемична стабилност.

Компютърните модели показват, че естествената светлина намалява амплитудата на дневните колебания на глюкозата, което е свързано с по-добър контрол на глюкозата. Разходът на енергия на цялото тяло е сходен при различни условия на осветление. Естествената дневна светлина обаче непрекъснато измества метаболизма към по-голямо окисляване на мазнини и по-ниско окисляване на въглехидрати през целия ден и след смесено хранене, отразявайки подобрената метаболитна гъвкавост или способността за ефективно превключване между енергийни източници.

Въпреки че 24-часовите нива на плазмената глюкоза, триглицеридите и свободните мастни киселини не се различават значително при различните състояния, постпрандиалната метаболитна динамика се различава, като естествената светлина насърчава метаболитен профил, съответстващ на подобреното използване на липидите. Вечерната секреция на мелатонин е по-висока след излагане на естествена дневна светлина, което предполага фини циркадни ефекти, въпреки че времето на появата на мелатонин остава непроменено.

На молекулярно ниво биопсиите на скелетните мускули показват повишена експресия на специфични часовникови гени след излагане на естествена светлина. Първичните мускулни клетки, култивирани от тези биопсии, показват фазово изместен циркаден ритъм, което предполага постоянни промени в свойствата на периферния часовник, както се наблюдава ex vivo при контролирани лабораторни условия, което предполага възможна памет на клетъчно ниво на предишно излагане на светлина.

Мултиомичните анализи разкриват последователни модели, свързани с дневната светлина, в циркулиращи метаболити, липидни класове и генна експресия на имунни клетки, особено включващи липидните метаболитни пътища. Повечето индивидуални молекулярни характеристики обаче остават незначителни след корекция за множество тестове.

Тези резултати показват, че излагането на естествена дневна светлина на закрито влияе положително върху регулирането на глюкозата, метаболитната гъвкавост, циркадната биология и молекулярните метаболитни сигнатури при индивиди с диабет тип 2.

Естествената светлина може да подпомогне управлението на диабета извън лекарствата

Това проучване предполага, че хроничната липса на естествена светлина може да бъде фактор, допринасящ за по-лошо метаболитно здраве при хора с диабет тип 2.

В сравнение с традиционното изкуствено осветление в офиса, излагането на естествена светлина удължи времето, през което нивата на глюкозата на участниците бяха в нормални граници и насърчи по-голямото окисление на мазнините, което показва подобрена метаболитна гъвкавост.

Тези ползи са придружени от по-ниски дневни колебания на глюкозата, по-високи вечерни нива на мелатонин, доказателства за напредък в циркадната фаза на скелетните мускули и експериментални промени в циркулиращите метаболити, липиди и генна експресия на имунни клетки, свързани с инсулиновата чувствителност и липидния метаболизъм.

Основна сила на изследването е неговият рандомизиран кръстосан дизайн, който включва строго контролирано излагане на светлина, хранене и активност. Въпреки това, малкият размер на извадката, кратката продължителност на интервенцията, по-старата проучвана популация, сезонното ограничение и разчитането на субективни измервания на съня ограничава възможността за обобщаване и изисква предпазливо тълкуване на причинно-следствената връзка.

Като цяло, резултатите подчертават, че естествената дневна светлина е потенциално модифицируем фактор на околната среда, който може да подпомогне метаболитния контрол при диабет тип 2 и изисква по-дълги, по-мащабни и по-натуралистични проучвания в реалния свят, особено при популации в трудоспособна възраст и реални офис настройки.

Изтеглете вашето PDF копие сега!

източници: