Luonnollinen päivänvalo toimistoaikoina parantaa glukoosin vakautta tyypin 2 diabeteksessa

Luonnollinen päivänvalo toimistoaikoina parantaa glukoosin vakautta tyypin 2 diabeteksessa

Kontrolloitu crossover-tutkimus osoittaa, että tyypin 2 diabetesta sairastavilla ihmisillä pelkkä luonnonvalossa työskentely perinteisen keinovalon sijaan voi stabiloida päivittäisiä glukoosivaihteluita, lisätä rasvan hapettumista ja virittää kehon aineenvaihdunnan kelloa hienovaraisesti.

Tutkimus: Luonnollinen päivänvalo toimistoaikoina parantaa glukoosin hallintaa ja substraattiaineenvaihduntaa koko kehossa. Kuva: Piotr Zajda/Shutterstock.com

Äskettäin julkaistussa tutkimuksessaSolujen aineenvaihduntaTutkijat selvittivät, voiko virka-ajan viettäminen luonnollisessa päivänvalossa keinovalaistuksen sijaan parantaa tyypin 2 diabeetikkojen terveysindikaattoreita.

He havaitsivat, että altistuminen luonnonvalolle muutti aineenvaihduntaa kohti suurempaa rasvan hapettumista, moduloi valikoituja vuorokausilähtöjä ja muutti molekyylien aineenvaihdunnan allekirjoituksia. Ihmiset, jotka olivat enemmän alttiina luonnonvalolle, kokivat myös lievää, mutta tilastollisesti merkitsevää pidentynyttä aikaa, kun heidän glukoositasonsa pysyi normaaleissa rajoissa.

Miksi päivänvalo on tärkeää glukoosin ja aineenvaihdunnan terveydelle

Ihmisen vuorokausijärjestelmä synkronoi aineenvaihdunnan ja fysiologian päivä-yö-syklin kanssa, ja valo toimii tehokkaimpana säätelijänä. Aivojen keskuskello koordinoi perifeerisiä kelloja elimissä, kuten maksassa, luustolihaksessa ja haimassa, mikä vaikuttaa glukoosiaineenvaihduntaan, energiankulutukseen ja insuliiniherkkyyteen.

Vuorokausirytmihäiriöt, jotka ovat yleisiä nykyaikaisissa sisätiloissa asuvissa elämäntavoissa, liittyvät läheisesti aineenvaihduntahäiriöihin, mukaan lukien tyypin 2 diabetekseen. Ihmiset viettävät tyypillisesti 80–90 % ajastaan ​​sisätiloissa, joissa valaistus on hämärää, spektrisesti staattista ja huonosti sovitettu luonnollisen päivänvalon kuvioihin.

Aiemmat tutkimukset viittaavat siihen, että altistuminen keinovalolle voi vaikuttaa glukoosi- ja lipidiaineenvaihduntaan; Nämä tutkimukset heijastavat kuitenkin harvoin todellisia päivänvalo-olosuhteita ja keskittyvät usein lyhytaikaisiin tai yksittäisiin aineenvaihduntatuloksiin.

Ikkunoiden päivänvalon vertailu tavanomaiseen keinotekoiseen toimistovalaistukseen

Tutkijoiden tavoitteena oli arvioida kattavasti metabolisia, vuorokausivaihteluita ja muita fysiologisia vasteita luonnolliselle päivänvalolle altistumiseen. He käyttivät satunnaistettua crossover-tutkimusta, johon osallistui 13 ikääntynyttä tyypin 2 diabetesta sairastavaa aikuista, jotka suorittivat kaksi 4,5 päivän interventiojaksoa. Eräänä ajanjaksona työntekijät altistuvat luonnonvalolle sisätiloissa suurten ikkunoiden kautta; toisessa ne altistettiin jatkuvalle keinotekoiselle toimistovalaistukselle, joka oli tarkoituksella rajoitettu melanoisiin ja lyhytaaltoisiin komponentteihin.

Interventioiden välillä oli neljän viikon tai pidempi pesujakso. Jokaisen toimenpiteen aikana osallistujat pysyivät jatkuvasti tutkimuslaitoksessa, noudattivat standardoituja uniaikatauluja ja ateriaaikoja ja jatkoivat jatkuvaa lääkkeiden käyttöä.

Virka-aikoina (8.00–17.00) altistuminen tapahtui luonnollisella päivänvalolla, kun taas keinovalaistus silmien tasolla antoi 300 luksia. Molemmissa olosuhteissa iltavaloaltistus oli tiukasti valvottu ja valvotusta ympäristöstä poistuttaessa käytettiin sinistä valoa estäviä laseja.

Jatkuvaa glukoosin seurantaa suoritettiin koko toimenpiteen ajan glykeemisen hallinnan arvioimiseksi. Koko kehon energiankulutus ja substraatin hapettuminen mitattiin epäsuoralla kalorimetrialla, joka sisälsi arvioinnit tuuletuskammiossa ja tuuletetussa hupussa.

Aineenvaihduntaprofiilin luomiseksi otettiin verinäytteitä 24 tunnin aikana ja seka-ateriatoleranssitestillä tutkittiin aterian jälkeistä aineenvaihduntaa. Luustolihasten biopsiat suoritettiin kellogeenin ilmentymisen ja vuorokausivaihtelun ominaisuuksien tutkimiseksi viljellyissä lihassoluissa. Multiomiikka-analyysit, mukaan lukien lipidomiikka, metabolomiikka ja monosyyttien transkriptomiikka, suoritettiin tutkivassa, hypoteesia luovassa kehyksessä systeemisten molekyylivasteiden vangitsemiseksi.

Päivänvalo stabiloi glukoosin vaihtelua ja edistää rasvan hapettumista

Altistuminen luonnolliselle päivänvalolle ei muuttanut keskimääräisiä glukoositasoja, mutta johti suurempaan osuuteen normaalilla glukoosialueella vietetystä ajasta, mikä osoittaa parantuneen glykeemisen stabiilisuuden.

Tietokonemallit osoittivat, että luonnonvalo vähensi vuorokausivaihteluiden amplitudia, mikä liittyi parempaan glukoosin hallintaan. Koko kehon energiankulutus oli samanlainen eri valaistusolosuhteissa. Luonnollinen päivänvalo kuitenkin siirsi jatkuvasti aineenvaihduntaa kohti suurempaa rasvan hapettumista ja alhaisempaa hiilihydraattien hapettumista koko päivän ajan ja seka-aterian jälkeen, mikä heijastaa parantunutta aineenvaihdunnan joustavuutta tai kykyä vaihtaa tehokkaasti energialähteiden välillä.

Vaikka plasman glukoosi-, triglyseridi- ja vapaiden rasvahappojen 24 tunnin tasot eivät eronneet merkittävästi olosuhteiden välillä, aterian jälkeinen aineenvaihduntadynamiikka erosi luonnollisen valon edistäessä metabolista profiilia, joka on yhdenmukainen lipidien käytön parantuneen kanssa. Iltamelatoniinin eritys oli korkeampi luonnolliselle päivänvalolle altistumisen jälkeen, mikä viittaa hienovaraisiin vuorokausivaikutuksiin, vaikka melatoniinin alkamisajankohta pysyi ennallaan.

Molekyylitasolla luurankolihasten biopsiat osoittivat tiettyjen kellogeenien lisääntynyttä ilmentymistä luonnolliselle valolle altistumisen jälkeen. Näistä biopsioista viljellyt primaariset lihassolut osoittivat faasisiirrettyä vuorokausirytmiä, mikä viittaa pysyviin muutoksiin ääreiskellon ominaisuuksissa, kuten havaittiin ex vivo kontrolloiduissa laboratorio-olosuhteissa, mikä viittaa mahdolliseen muistiin aiemman valoaltistuksen solutasolla.

Multi-omic analyysit paljastivat johdonmukaisia ​​päivänvaloon liittyviä malleja kiertävissä metaboliiteissa, lipidiluokissa ja immuunisolujen geeniekspressiossa, erityisesti lipidien aineenvaihduntareittien osalta. Useimmat yksittäiset molekyyliominaisuudet pysyivät kuitenkin merkityksettöminä useiden testien korjauksen jälkeen.

Nämä tulokset osoittavat, että sisätilojen luonnolliselle päivänvalolle altistuminen vaikuttaa positiivisesti glukoosin säätelyyn, aineenvaihdunnan joustavuuteen, vuorokausibiologiaan ja molekyylien aineenvaihduntaan tyypin 2 diabetesta sairastavilla yksilöillä.

Luonnonvalo voi tukea diabeteksen hoitoa lääkityksen lisäksi

Tämä tutkimus viittaa siihen, että krooninen luonnonvalon puute voi olla tekijä, joka heikentää tyypin 2 diabetesta sairastavien ihmisten aineenvaihduntaa.

Perinteiseen keinotekoiseen toimistovalaistukseen verrattuna altistuminen luonnonvalolle pidensi aikaa, jolloin osallistujien glukoositasot olivat normaaleissa rajoissa, ja lisäsi rasvan hapettumista, mikä osoittaa parantuneen metabolisen joustavuuden.

Näihin hyötyihin liittyivät pienemmät vuorokausivaihtelut, korkeammat iltamelatoniinitasot, todisteet luurankolihasten vuorokausivaihtelun edistymisestä sekä kokeelliset muutokset verenkierrossa olevissa metaboliiteissa, lipideissä ja immuunisolugeenien ilmentymisessä, jotka liittyvät insuliiniherkkyyteen ja rasva-aineenvaihduntaan.

Tutkimuksen keskeinen vahvuus on sen satunnaistettu crossover-suunnittelu, joka sisältää tiukasti kontrolloidun valoaltistuksen, ateriat ja aktiivisuuden. Pieni otoskoko, lyhyt interventiokesto, vanhempi tutkimuspopulaatio, kausiluonteinen rajoitus ja riippuvuus subjektiivisista unimittauksista rajoittavat kuitenkin yleistettävyyttä ja vaativat kausaalisuuden varovaista tulkintaa.

Kaiken kaikkiaan tulokset korostavat, että luonnollinen päivänvalo on potentiaalisesti muunneltava ympäristötekijä, joka voi tukea aineenvaihdunnan hallintaa tyypin 2 diabeteksessa ja ansaitsee pidempiä, laajempia ja naturalistisempia tosielämän tutkimuksia, erityisesti työikäisissä väestöryhmissä ja todellisissa toimistoympäristöissä.

Lataa PDF-kopiosi nyt!

Lähteet: