Prirodno dnevno svjetlo tijekom radnog vremena poboljšava stabilnost glukoze kod dijabetesa tipa 2

Prirodno dnevno svjetlo tijekom radnog vremena poboljšava stabilnost glukoze kod dijabetesa tipa 2

Kontrolirana unakrsna studija pokazuje da kod osoba s dijabetesom tipa 2 rad samo na prirodnom dnevnom svjetlu umjesto tradicionalnog umjetnog osvjetljenja može stabilizirati dnevne fluktuacije glukoze, povećati oksidaciju masti i suptilno podesiti tjelesni metabolički sat.

Studija: Prirodno dnevno svjetlo tijekom radnog vremena poboljšava kontrolu glukoze i metabolizam supstrata u cijelom tijelu. Autor fotografije: Piotr Zajda/Shutterstock.com

U nedavnoj studiji objavljenoj uStanični metabolizamIstraživači su ispitivali može li provođenje radnog vremena na prirodnom dnevnom svjetlu umjesto umjetne uredske rasvjete poboljšati zdravstvene pokazatelje kod osoba s dijabetesom tipa 2.

Otkrili su da izlaganje prirodnom svjetlu pomiče metabolizam prema većoj oksidaciji masti, modulira odabrane cirkadijalne rezultate i mijenja molekularne metaboličke potpise. Ljudi koji su bili više izloženi prirodnom svjetlu također su doživjeli blagi, ali statistički značajan porast u vremenu u kojem su njihove razine glukoze ostale unutar normalnih raspona.

Zašto je dnevno svjetlo važno za glukozu i metaboličko zdravlje

Ljudski cirkadijalni sustav sinkronizira metabolizam i fiziologiju s ciklusom dan-noć, pri čemu svjetlo djeluje kao najmoćniji regulator. Središnji biološki sat u mozgu koordinira periferne satove u organima uključujući jetru, skeletne mišiće i gušteraču, utječući na metabolizam glukoze, potrošnju energije i osjetljivost na inzulin.

Poremećaji cirkadijalnog ritma, uobičajeni u modernom načinu života kojim dominira zatvoreni prostor, usko su povezani s metaboličkim poremećajima, uključujući dijabetes tipa 2. Ljudi obično provode 80 do 90% svog vremena u zatvorenom prostoru, gdje je rasvjeta prigušena, spektralno statična i loše usklađena s prirodnim obrascima dnevne svjetlosti.

Prethodne studije pokazuju da izlaganje umjetnom svjetlu može utjecati na metabolizam glukoze i lipida; Međutim, ove studije rijetko odražavaju stvarne dnevne uvjete i često se fokusiraju na kratkoročne ili izolirane metaboličke ishode.

Usporedba dnevne svjetlosti prozora s konvencionalnom umjetnom uredskom rasvjetom

Cilj istraživača bio je sveobuhvatno procijeniti metaboličke, cirkadijalne i druge fiziološke reakcije na prirodno izlaganje dnevnom svjetlu. Koristili su randomizirano unakrsno ispitivanje koje je uključivalo 13 starijih osoba s dijabetesom tipa 2 koje su završile dva razdoblja intervencije od 4,5 dana. U jednom razdoblju zaposlenici su bili izloženi prirodnom dnevnom svjetlu u zatvorenom prostoru kroz velike prozore; u drugom su bili izloženi stalnoj umjetnoj uredskoj rasvjeti koja je namjerno bila ograničena na melanopične i kratkovalne komponente.

Između intervencija bilo je razdoblje ispiranja od četiri tjedna ili više. Tijekom svake intervencije, sudionici su kontinuirano ostajali u istraživačkoj ustanovi, pridržavali su se standardiziranih rasporeda spavanja i vremena obroka te održavali dosljednu upotrebu lijekova.

Tijekom radnog vremena (8:00 – 17:00) izlaganje je bilo prirodnim dnevnim svjetlom, dok je umjetno osvjetljenje u razini očiju davalo 300 luksa. U oba uvjeta, večernje izlaganje svjetlu bilo je strogo kontrolirano, a pri izlasku iz kontroliranog okruženja korištene su naočale koje blokiraju plavo svjetlo.

Kontinuirano praćenje glukoze provodilo se tijekom intervencije kako bi se procijenila kontrola glikemije. Potrošnja energije cijelog tijela i oksidacija supstrata mjereni su neizravnom kalorimetrijom, koja je uključivala procjene u ventilacijskoj komori i ventiliranoj napi.

Kako bi se napravio metabolički profil, uzorci krvi prikupljani su tijekom razdoblja od 24 sata, a test tolerancije na miješani obrok ispitivao je metabolizam nakon obroka. Provedene su biopsije skeletnih mišića kako bi se ispitala ekspresija gena sata i cirkadijalna svojstva u uzgojenim mišićnim stanicama. Multiomske analize, uključujući lipidomiku, metabolomiku i transkriptomiju monocita, provedene su u istraživačkom okviru za generiranje hipoteza kako bi se uhvatili sistemski molekularni odgovori.

Dnevno svjetlo stabilizira fluktuacije glukoze i potiče oksidaciju masti

Izlaganje prirodnom dnevnom svjetlu nije promijenilo prosječnu razinu glukoze, ali je rezultiralo većim udjelom vremena provedenog unutar normalnog raspona glukoze, što ukazuje na poboljšanu glikemijsku stabilnost.

Računalni modeli pokazali su da prirodno svjetlo smanjuje amplitudu dnevnih fluktuacija glukoze, što je povezano s boljom kontrolom glukoze. Potrošnja energije cijelog tijela bila je slična pod različitim uvjetima osvjetljenja. Međutim, prirodna dnevna svjetlost kontinuirano pomiče metabolizam prema većoj oksidaciji masti i nižoj oksidaciji ugljikohidrata tijekom dana i nakon miješanog obroka, odražavajući poboljšanu metaboličku fleksibilnost ili sposobnost učinkovitog prebacivanja između izvora energije.

Iako se 24-satne razine glukoze, triglicerida i slobodnih masnih kiselina u plazmi nisu značajno razlikovale između uvjeta, postprandijalna metabolička dinamika se razlikovala, s prirodnim svjetlom koje potiče metabolički profil u skladu s poboljšanom upotrebom lipida. Večernje izlučivanje melatonina bilo je veće nakon izlaganja prirodnom dnevnom svjetlu, što ukazuje na suptilne cirkadijalne učinke, iako je vrijeme početka melatonina ostalo nepromijenjeno.

Na molekularnoj razini, biopsije skeletnih mišića pokazale su povećanu ekspresiju specifičnih gena sata nakon izlaganja prirodnom svjetlu. Primarne mišićne stanice kultivirane iz ovih biopsija pokazale su fazno pomaknuti cirkadijalni ritam, što ukazuje na postojane promjene u svojstvima perifernog sata promatrane ex vivo u kontroliranim laboratorijskim uvjetima, što ukazuje na moguće pamćenje na staničnoj razini prethodnog izlaganja svjetlu.

Multi-omične analize otkrile su dosljedne obrasce povezane s dnevnom svjetlošću u cirkulirajućim metabolitima, klasama lipida i ekspresiji gena imunoloških stanica, posebno uključujući metaboličke putove lipida. Međutim, većina pojedinačnih molekularnih značajki ostala je beznačajna nakon korekcije za više testova.

Ovi rezultati pokazuju da izlaganje prirodnom dnevnom svjetlu u zatvorenom prostoru pozitivno utječe na regulaciju glukoze, metaboličku fleksibilnost, cirkadijalnu biologiju i molekularne metaboličke potpise kod osoba s dijabetesom tipa 2.

Prirodno svjetlo može pomoći u liječenju dijabetesa osim lijekova

Ova studija sugerira da bi kronični nedostatak prirodnog svjetla mogao biti čimbenik koji pridonosi lošijem metaboličkom zdravlju kod osoba s dijabetesom tipa 2.

U usporedbi s tradicionalnom umjetnom uredskom rasvjetom, izlaganje prirodnom svjetlu produžilo je vrijeme u kojem su razine glukoze sudionika bile unutar normalnih raspona i pospješilo veću oksidaciju masti, što ukazuje na poboljšanu metaboličku fleksibilnost.

Ove dobrobiti bile su popraćene nižim dnevnim fluktuacijama glukoze, višim večernjim razinama melatonina, dokazima o napretku u cirkadijalnoj fazi skeletnih mišića i eksperimentalnim promjenama u cirkulirajućim metabolitima, lipidima i ekspresiji gena imunoloških stanica povezanih s inzulinskom osjetljivošću i metabolizmom lipida.

Ključna snaga studije je njezin randomizirani crossover dizajn, koji uključuje strogo kontroliranu izloženost svjetlu, obroke i aktivnost. Međutim, mala veličina uzorka, kratko trajanje intervencije, starija ispitivana populacija, sezonska ograničenja i oslanjanje na subjektivna mjerenja spavanja ograničavaju mogućnost generalizacije i zahtijevaju oprezno tumačenje uzročnosti.

Sveukupno, rezultati naglašavaju da je prirodno dnevno svjetlo potencijalno promjenjiv okolišni čimbenik koji može podržati metaboličku kontrolu kod dijabetesa tipa 2 i opravdava duža, veća i prirodnija istraživanja u stvarnom svijetu, posebno u radno sposobnom stanovništvu iu stvarnom uredskom okruženju.

Preuzmite svoju PDF kopiju sada!

Izvori: