Naravna dnevna svetloba med delovnim časom izboljša stabilnost glukoze pri sladkorni bolezni tipa 2

Naravna dnevna svetloba med delovnim časom izboljša stabilnost glukoze pri sladkorni bolezni tipa 2

Nadzorovana navzkrižna študija kaže, da lahko pri ljudeh s sladkorno boleznijo tipa 2 samo delo pri naravni dnevni svetlobi namesto pri tradicionalni umetni osvetlitvi stabilizira dnevna nihanja glukoze, poveča oksidacijo maščob in subtilno uravna presnovno uro telesa.

Študija: Naravna dnevna svetloba med delovnim časom izboljša nadzor glukoze in presnovo substrata po telesu. Avtor fotografije: Piotr Zajda/Shutterstock.com

V nedavni študiji, objavljeni vCelična presnovaRaziskovalci so preučevali, ali lahko preživljanje delovnega časa pri naravni dnevni svetlobi namesto pri umetni razsvetljavi izboljša zdravje ljudi s sladkorno boleznijo tipa 2.

Ugotovili so, da je izpostavljenost naravni svetlobi premaknila metabolizem v smeri večje oksidacije maščob, modulirala izbrane cirkadiane rezultate in spremenila molekularne presnovne podpise. Ljudje, ki so bili bolj izpostavljeni naravni svetlobi, so prav tako doživeli rahlo, a statistično pomembno povečanje v času, ko je njihova raven glukoze ostala v normalnih mejah.

Zakaj je dnevna svetloba pomembna za glukozo in zdravje presnove

Človeški cirkadiani sistem sinhronizira presnovo in fiziologijo s ciklom dan-noč, pri čemer svetloba deluje kot najmočnejši regulator. Osrednja biološka ura v možganih usklajuje periferne ure v organih, vključno z jetri, skeletnimi mišicami in trebušno slinavko, ter vpliva na presnovo glukoze, porabo energije in občutljivost za insulin.

Motnje cirkadianega ritma, ki so pogoste v sodobnem življenjskem slogu, kjer prevladuje bivanje v zaprtih prostorih, so tesno povezane s presnovnimi motnjami, vključno s sladkorno boleznijo tipa 2. Ljudje običajno preživimo 80 do 90 % svojega časa v zaprtih prostorih, kjer je svetloba šibka, spektralno statična in se slabo ujema z vzorci naravne dnevne svetlobe.

Prejšnje študije kažejo, da lahko izpostavljenost umetni svetlobi vpliva na presnovo glukoze in lipidov; Vendar pa te študije redko odražajo dejanske dnevne svetlobne razmere in se pogosto osredotočajo na kratkoročne ali izolirane presnovne rezultate.

Primerjava okenske dnevne svetlobe s klasično umetno pisarniško razsvetljavo

Cilj raziskovalcev je bil celovito oceniti presnovne, cirkadiane in druge fiziološke odzive na naravno izpostavljenost dnevni svetlobi. Uporabili so randomizirano navzkrižno preskušanje, ki je vključevalo 13 starejših odraslih s sladkorno boleznijo tipa 2, ki so opravili dve 4,5-dnevni intervencijski obdobji. V nekem obdobju so bili zaposleni izpostavljeni naravni dnevni svetlobi v zaprtih prostorih skozi velika okna; v drugi pa so bili izpostavljeni stalni umetni pisarniški razsvetljavi, ki je bila namerno omejena na melanopične in kratkovalovne komponente.

Med posegi je bilo obdobje izpiranja štiri tedne ali več. Med vsako intervencijo so udeleženci neprekinjeno ostali v raziskovalni ustanovi, sledili standardiziranim urnikom spanja in obrokov ter vzdrževali dosledno uporabo zdravil.

V času uradnih ur (8.00–17.00) je bila osvetlitev z naravno dnevno svetlobo, umetna osvetlitev v višini oči pa 300 luksov. V obeh pogojih je bila izpostavljenost večerni svetlobi strogo nadzorovana, ob izstopu iz nadzorovanega okolja pa so bila uporabljena očala, ki so blokirala modro svetlobo.

Ves čas intervencije so izvajali neprekinjeno spremljanje glukoze za oceno nadzora glikemije. Poraba energije celotnega telesa in oksidacija substrata sta bili izmerjeni z indirektno kalorimetrijo, ki je vključevala ocene v prezračevalni komori in prezračevani napi.

Za ustvarjanje presnovnega profila so bili vzorci krvi zbrani v 24-urnem obdobju in test tolerance na mešane obroke je preiskal postprandialno presnovo. Biopsije skeletnih mišic so bile izvedene, da bi preučili ekspresijo genov ure in cirkadiane lastnosti v gojenih mišičnih celicah. Multiomske analize, vključno z lipidomiko, metabolomiko in transkriptomiko monocitov, so bile izvedene v raziskovalnem okviru za ustvarjanje hipotez, da bi zajeli sistemske molekularne odzive.

Dnevna svetloba stabilizira nihanje glukoze in spodbuja oksidacijo maščob

Izpostavljenost naravni dnevni svetlobi ni spremenila povprečne ravni glukoze, vendar je povzročila večji delež časa, porabljenega v normalnem območju glukoze, kar kaže na izboljšano glikemično stabilnost.

Računalniški modeli so pokazali, da je naravna svetloba zmanjšala amplitudo dnevnih nihanj glukoze, kar je bilo povezano z boljšim nadzorom glukoze. Poraba energije celega telesa je bila podobna pri različnih svetlobnih pogojih. Vendar pa je naravna dnevna svetloba neprekinjeno premikala presnovo v smeri večje oksidacije maščob in nižje oksidacije ogljikovih hidratov čez dan in po mešanem obroku, kar odraža izboljšano presnovno prožnost ali sposobnost učinkovitega preklapljanja med viri energije.

Čeprav se 24-urne ravni plazemske glukoze, trigliceridov in prostih maščobnih kislin med stanji niso bistveno razlikovale, se je presnovna dinamika po obroku razlikovala, pri čemer je naravna svetloba spodbujala presnovni profil, skladen z izboljšano uporabo lipidov. Večerno izločanje melatonina je bilo večje po izpostavitvi naravni dnevni svetlobi, kar kaže na subtilne cirkadiane učinke, čeprav je čas nastopa melatonina ostal nespremenjen.

Na molekularni ravni so biopsije skeletnih mišic pokazale povečano izražanje specifičnih genov ure po izpostavljenosti naravni svetlobi. Primarne mišične celice, gojene iz teh biopsij, so pokazale fazno zamaknjen cirkadiani ritem, kar kaže na vztrajne spremembe v lastnostih periferne ure, kot so jih opazili ex vivo v nadzorovanih laboratorijskih pogojih, kar kaže na možen spomin na celični ravni prejšnje izpostavljenosti svetlobi.

Multi-omične analize so pokazale dosledne vzorce, povezane z dnevno svetlobo, v krožečih presnovkih, razredih lipidov in izražanju genov imunskih celic, zlasti v zvezi z presnovnimi potmi lipidov. Vendar pa je večina posameznih molekularnih značilnosti po popravku za več testov ostala nepomembna.

Ti rezultati kažejo, da izpostavljenost naravni dnevni svetlobi v zaprtih prostorih pozitivno vpliva na uravnavanje glukoze, presnovno fleksibilnost, cirkadiano biologijo in molekularne presnovne podpise pri posameznikih s sladkorno boleznijo tipa 2.

Naravna svetloba lahko podpira obvladovanje sladkorne bolezni poleg zdravil

Ta študija kaže, da je lahko kronično pomanjkanje naravne svetlobe dejavnik, ki prispeva k slabšemu presnovnemu zdravju pri ljudeh s sladkorno boleznijo tipa 2.

V primerjavi s tradicionalno umetno pisarniško razsvetljavo je izpostavljenost naravni svetlobi podaljšala čas, ko so bile ravni glukoze udeležencev v normalnih mejah, in spodbudilo večjo oksidacijo maščob, kar kaže na izboljšano presnovno prožnost.

Te koristi so spremljala nižja dnevna nihanja glukoze, višje večerne ravni melatonina, dokazi o napredku v cirkadiani fazi skeletnih mišic in eksperimentalne spremembe v krožečih presnovkih, lipidih in izražanju genov imunskih celic, povezanih z občutljivostjo za inzulin in presnovo lipidov.

Ključna prednost študije je njena randomizirana navzkrižna zasnova, ki vključuje strogo nadzorovano izpostavljenost svetlobi, obroke in aktivnost. Vendar majhna velikost vzorca, kratko trajanje intervencije, starejša študijska populacija, sezonske omejitve in zanašanje na subjektivne meritve spanja omejujejo možnost posploševanja in zahtevajo previdno razlago vzročnosti.

Na splošno rezultati poudarjajo, da je naravna dnevna svetloba potencialno spremenljiv okoljski dejavnik, ki lahko podpira presnovni nadzor pri sladkorni bolezni tipa 2 in upravičuje daljše, večje in bolj naravne študije v resničnem svetu, zlasti pri delovno sposobnih prebivalcih in v resničnih pisarniških okoljih.

Prenesite svojo kopijo PDF zdaj!

Viri: