Prirodzené denné svetlo počas ordinačných hodín zlepšuje stabilitu glukózy pri cukrovke 2. typu

Prirodzené denné svetlo počas ordinačných hodín zlepšuje stabilitu glukózy pri cukrovke 2. typu

Kontrolovaná krížová štúdia ukazuje, že u ľudí s diabetom 2. typu môže samotná práca pri prirodzenom dennom svetle namiesto tradičného umelého osvetlenia stabilizovať denné výkyvy glukózy, zvýšiť oxidáciu tukov a jemne vyladiť metabolické hodiny tela.

Štúdia: Prirodzené denné svetlo počas ordinačných hodín zlepšuje kontrolu glukózy a metabolizmus substrátov v celom tele. Fotografický kredit: Piotr Zajda/Shutterstock.com

V nedávnej štúdii publikovanej vBunkový metabolizmusVedci skúmali, či trávenie ordinačných hodín pri prirodzenom dennom svetle namiesto umelého osvetlenia kancelárie môže zlepšiť zdravotné ukazovatele u ľudí s cukrovkou 2. typu.

Zistili, že vystavenie prirodzenému svetlu posunulo metabolizmus smerom k väčšej oxidácii tukov, modulovalo vybrané cirkadiánne výstupy a zmenilo molekulárne metabolické podpisy. Ľudia, ktorí boli viac vystavení prirodzenému svetlu, tiež zaznamenali mierne, ale štatisticky významné zvýšenie v čase, keď ich hladina glukózy zostala v normálnych medziach.

Prečo je denné svetlo dôležité pre glukózu a metabolizmus

Ľudský cirkadiánny systém synchronizuje metabolizmus a fyziológiu s cyklom deň-noc, pričom svetlo pôsobí ako najsilnejší regulátor. Centrálne biologické hodiny v mozgu koordinujú periférne hodiny v orgánoch vrátane pečene, kostrového svalstva a pankreasu, čím ovplyvňujú metabolizmus glukózy, výdaj energie a citlivosť na inzulín.

Poruchy cirkadiánneho rytmu, bežné v modernom životnom štýle, v ktorom dominujú vnútorné priestory, sú úzko spojené s metabolickými poruchami, vrátane cukrovky 2. typu. Ľudia zvyčajne trávia 80 až 90 % svojho času v interiéri, kde je osvetlenie slabé, spektrálne statické a nedostatočne prispôsobené prirodzenému dennému svetlu.

Predchádzajúce štúdie naznačujú, že vystavenie umelému svetlu môže ovplyvniť metabolizmus glukózy a lipidov; Tieto štúdie však len zriedka odrážajú skutočné podmienky denného svetla a často sa zameriavajú na krátkodobé alebo izolované metabolické výsledky.

Porovnanie denného osvetlenia okien s bežným umelým osvetlením kancelárie

Cieľom výskumníkov bolo komplexne posúdiť metabolické, cirkadiánne a iné fyziologické reakcie na prirodzené vystavenie dennému svetlu. Použili randomizovanú krížovú štúdiu zahŕňajúcu 13 starších dospelých s diabetom 2. typu, ktorí absolvovali dve 4,5-dňové intervenčné obdobia. V jednom období boli zamestnanci vystavení prirodzenému dennému svetlu v interiéri cez veľké okná; v druhej boli vystavené neustálemu umelému kancelárskemu osvetleniu, ktoré bolo zámerne obmedzené na melanopické a krátkovlnné zložky.

Medzi intervenciami bolo obdobie vymývania štyri týždne alebo viac. Počas každého zásahu účastníci zostali nepretržite vo výskumnom zariadení, dodržiavali štandardizované plány spánku a časy jedla a udržiavali konzistentné užívanie liekov.

Počas ordinačných hodín (8:00 – 17:00) bola expozícia zabezpečená prirodzeným denným svetlom, zatiaľ čo umelé osvetlenie vo výške očí poskytovalo 300 luxov. V oboch podmienkach bola prísne kontrolovaná expozícia večerného svetla a pri opustení kontrolovaného prostredia sa používali okuliare, ktoré blokovali modré svetlo.

Počas celej intervencie sa uskutočňovalo kontinuálne monitorovanie glukózy na posúdenie kontroly glykémie. Výdaj energie celého tela a oxidácia substrátu sa merali pomocou nepriamej kalorimetrie, ktorá zahŕňala hodnotenia vo ventilačnej komore a odvetrávanom digestore.

Na vytvorenie metabolického profilu sa odoberali vzorky krvi počas 24 hodín a test tolerancie zmiešaného jedla skúmal postprandiálny metabolizmus. Uskutočnili sa biopsie kostrového svalstva, aby sa preskúmala expresia hodinového génu a cirkadiánne vlastnosti v kultivovaných svalových bunkách. Multiomické analýzy vrátane lipidomiky, metabolomiky a transkriptomiky monocytov sa uskutočňovali v prieskumnom rámci vytvárajúcom hypotézy na zachytenie systémových molekulárnych reakcií.

Denné svetlo stabilizuje kolísanie glukózy a podporuje oxidáciu tukov

Vystavenie prirodzenému dennému svetlu nezmenilo priemerné hladiny glukózy, ale viedlo k väčšej časti času stráveného v rámci normálneho rozsahu glukózy, čo naznačuje zlepšenú glykemickú stabilitu.

Počítačové modely ukázali, že prirodzené svetlo znížilo amplitúdu denných výkyvov glukózy, čo bolo spojené s lepšou kontrolou glukózy. Výdaj energie celého tela bol pri rôznych svetelných podmienkach podobný. Prirodzené denné svetlo však nepretržite posúvalo metabolizmus smerom k väčšej oxidácii tukov a nižšej oxidácii sacharidov počas dňa a po zmiešanom jedle, čo odrážalo zlepšenú metabolickú flexibilitu alebo schopnosť efektívneho prepínania medzi zdrojmi energie.

Hoci 24-hodinové hladiny glukózy v plazme, triglyceridov a voľných mastných kyselín sa medzi jednotlivými stavmi významne nelíšili, dynamika postprandiálneho metabolizmu sa líšila, pričom prirodzené svetlo podporovalo metabolický profil v súlade so zlepšeným využitím lipidov. Večerná sekrécia melatonínu bola vyššia po vystavení prirodzenému dennému svetlu, čo naznačuje jemné cirkadiánne účinky, hoci načasovanie nástupu melatonínu zostalo nezmenené.

Na molekulárnej úrovni ukázali biopsie kostrových svalov zvýšenú expresiu špecifických hodinových génov po vystavení prirodzenému svetlu. Primárne svalové bunky kultivované z týchto biopsií vykazovali fázovo posunutý cirkadiánny rytmus, čo naznačuje pretrvávajúce zmeny vo vlastnostiach periférnych hodín, ako boli pozorované ex vivo za kontrolovaných laboratórnych podmienok, čo naznačuje možnú pamäť na bunkovej úrovni predchádzajúcej expozície svetlu.

Multi-omické analýzy odhalili konzistentné vzorce spojené s denným svetlom v cirkulujúcich metabolitoch, triedach lipidov a génovej expresii imunitných buniek, najmä zahŕňajúce metabolické dráhy lipidov. Väčšina individuálnych molekulárnych znakov však zostala nevýznamná po korekcii pre viaceré testy.

Tieto výsledky ukazujú, že vystavenie vnútornému prirodzenému dennému svetlu pozitívne ovplyvňuje reguláciu glukózy, metabolickú flexibilitu, cirkadiánnu biológiu a molekulárne metabolické podpisy u jedincov s diabetom 2.

Prirodzené svetlo môže podporiť liečbu cukrovky okrem liekov

Táto štúdia naznačuje, že chronický nedostatok prirodzeného svetla môže byť faktorom, ktorý prispieva k horšiemu metabolickému zdraviu u ľudí s cukrovkou 2. typu.

V porovnaní s tradičným umelým osvetlením kancelárie predĺžilo vystavenie prirodzenému svetlu čas, počas ktorého boli hladiny glukózy účastníkov v normálnom rozmedzí, a podporilo väčšiu oxidáciu tukov, čo naznačuje zlepšenú metabolickú flexibilitu.

Tieto výhody boli sprevádzané nižšími dennými fluktuáciami glukózy, vyššími večernými hladinami melatonínu, dôkazom pokroku v cirkadiánnej fáze kostrového svalstva a experimentálnymi zmenami v cirkulujúcich metabolitoch, lipidoch a génovej expresii imunitných buniek súvisiacich s inzulínovou senzitivitou a metabolizmom lipidov.

Kľúčovou silou štúdie je jej randomizovaný krížový dizajn, ktorý zahŕňa prísne kontrolované vystavenie svetlu, jedlo a aktivitu. Malá veľkosť vzorky, krátke trvanie intervencie, staršia študijná populácia, sezónne obmedzenie a spoliehanie sa na subjektívne merania spánku však obmedzujú zovšeobecnenie a vyžadujú opatrnú interpretáciu kauzality.

Celkovo výsledky zdôrazňujú, že prirodzené denné svetlo je potenciálne modifikovateľný environmentálny faktor, ktorý môže podporovať metabolickú kontrolu pri cukrovke 2. typu a vyžaduje dlhšie, väčšie a naturalistickejšie štúdie v reálnom svete, najmä v populáciách v produktívnom veku a v reálnych kancelárskych prostrediach.

Stiahnite si svoju kópiu PDF teraz!

Zdroje: