Naturligt dagsljus under kontorstid förbättrar glukosstabiliteten vid typ 2-diabetes

Naturligt dagsljus under kontorstid förbättrar glukosstabiliteten vid typ 2-diabetes

En kontrollerad crossover-studie visar att hos personer med typ 2-diabetes kan arbete i naturligt dagsljus istället för traditionell artificiell belysning stabilisera dagliga glukosfluktuationer, öka fettoxidationen och subtilt ställa in kroppens metaboliska klocka.

Studie: Naturligt dagsljus under kontorstid förbättrar glukoskontrollen och substratmetabolismen i hela kroppen. Fotokredit: Piotr Zajda/Shutterstock.com

I en nyligen publicerad studie publicerad iCellmetabolismForskare undersökte om att tillbringa kontorstid i naturligt dagsljus istället för konstgjord kontorsbelysning kan förbättra hälsoindikatorerna hos personer med typ 2-diabetes.

De fann att exponering för naturligt ljus förändrade ämnesomsättningen mot större fettoxidation, modulerade utvalda dygnseffekter och förändrade molekylära metaboliska signaturer. Människor som var mer utsatta för naturligt ljus upplevde också en liten men statistiskt signifikant ökning under den tid som deras glukosnivåer höll sig inom normala intervall.

Varför dagsljus är viktigt för glukos och metabol hälsa

Det mänskliga dygnssystemet synkroniserar metabolism och fysiologi med dag-natt-cykeln, med ljuset som den mest kraftfulla regulatorn. Den centrala biologiska klockan i hjärnan koordinerar perifera klockor i organ inklusive lever, skelettmuskler och bukspottkörtel, vilket påverkar glukosmetabolism, energiförbrukning och insulinkänslighet.

Dygnsrytmstörningar, vanliga i moderna inomhusdominerade livsstilar, är nära kopplade till metabola störningar, inklusive typ 2-diabetes. Människor tillbringar vanligtvis 80 till 90 % av sin tid inomhus, där belysningen är svag, spektralt statisk och dåligt anpassad till naturliga dagsljusmönster.

Tidigare studier tyder på att exponering för artificiellt ljus kan påverka glukos- och lipidmetabolismen; Dessa studier återspeglar dock sällan verkliga dagsljusförhållanden och fokuserar ofta på kortsiktiga eller isolerade metaboliska resultat.

Jämförelse av fönsterdagsljus med konventionell konstgjord kontorsbelysning

Forskarnas mål var att heltäckande bedöma metabola, dygnsrytm och andra fysiologiska svar på naturlig dagsljusexponering. De använde en randomiserad crossover-studie som involverade 13 äldre vuxna med typ 2-diabetes som genomförde två 4,5-dagars interventionsperioder. Under en period utsattes anställda för naturligt dagsljus inomhus genom stora fönster; i den andra utsattes de för konstant konstgjord kontorsbelysning som medvetet var begränsad till melanopiska och kortvågiga komponenter.

Det fanns en tvättperiod på fyra veckor eller mer mellan interventionerna. Under varje intervention stannade deltagarna kontinuerligt i en forskningsanläggning, följde standardiserade sömnscheman och måltidstider och bibehöll konsekvent medicinanvändning.

Under kontorstid (8.00–17.00) var exponeringen med naturligt dagsljus, medan artificiell belysning i ögonhöjd gav 300 lux. Under båda förhållanden var exponeringen för kvällsljus strikt kontrollerad och glasögon som blockerade blått ljus användes när de lämnade den kontrollerade miljön.

Kontinuerlig glukosövervakning utfördes under hela interventionen för att bedöma glykemisk kontroll. Helkroppens energiförbrukning och substratoxidation mättes med indirekt kalorimetri, vilket inkluderade bedömningar i en ventilationskammare och en ventilerad huva.

För att skapa en metabolisk profil togs blodprover under en 24-timmarsperiod och ett toleranstest för blandad måltid undersökte postprandial metabolism. Skelettmuskelbiopsier utfördes för att undersöka klockgenuttryck och dygnsegenskaper i odlade muskelceller. Multiomiska analyser, inklusive lipidomik, metabolomik och monocyttranskriptomik, utfördes i ett utforskande, hypotesgenererande ramverk för att fånga systemiska molekylära svar.

Dagsljus stabiliserar glukosfluktuationer och främjar fettoxidation

Exponering för naturligt dagsljus förändrade inte genomsnittliga glukosnivåer men resulterade i en större andel av tiden som spenderades inom det normala glukosintervallet, vilket tyder på förbättrad glykemisk stabilitet.

Datormodeller visade att naturligt ljus minskade amplituden av dagliga glukosfluktuationer, vilket var förknippat med bättre glukoskontroll. Hela kroppens energiförbrukning var liknande under olika ljusförhållanden. Men naturligt dagsljus förändrade kontinuerligt ämnesomsättningen mot större fettoxidation och lägre kolhydratoxidation under hela dagen och efter en blandad måltid, vilket återspeglar förbättrad metabolisk flexibilitet eller förmågan att växla effektivt mellan energikällor.

Även om 24-timmarsnivåer av plasmaglukos, triglycerider och fria fettsyror inte skilde sig signifikant mellan tillstånden, skilde sig postprandial metabolisk dynamik, med naturligt ljus som främjade en metabolisk profil som överensstämmer med förbättrat lipidutnyttjande. Kvällens melatoninutsöndring var högre efter exponering för naturligt dagsljus, vilket tyder på subtila dygnseffekter, även om tidpunkten för melatonin debut förblev oförändrad.

På molekylär nivå visade biopsier av skelettmuskler ökat uttryck av specifika klockgener efter exponering för naturligt ljus. Primära muskelceller odlade från dessa biopsier visade en fasförskjuten dygnsrytm, vilket tyder på ihållande förändringar i perifera klockegenskaper som observerats ex vivo under kontrollerade laboratorieförhållanden, vilket tyder på möjligt minne på cellulär nivå av tidigare ljusexponering.

Multi-omiska analyser avslöjade konsekventa dagsljusassocierade mönster i cirkulerande metaboliter, lipidklasser och immuncellsgenuttryck, särskilt involverade lipidmetaboliska vägar. De flesta individuella molekylära egenskaper förblev dock obetydliga efter korrigering för flera tester.

Dessa resultat visar att exponering för naturligt dagsljus inomhus positivt påverkar glukosreglering, metabolisk flexibilitet, dygnsbiologi och molekylära metaboliska signaturer hos individer med typ 2-diabetes.

Naturligt ljus kan stödja diabeteshantering utöver medicinering

Denna studie tyder på att kronisk brist på naturligt ljus kan vara en faktor som bidrar till sämre metabolisk hälsa hos personer med typ 2-diabetes.

Jämfört med traditionell konstgjord kontorsbelysning förlängde exponering för naturligt ljus tiden deltagarnas glukosnivåer var inom normala intervall och främjade större fettoxidation, vilket tyder på förbättrad metabolisk flexibilitet.

Dessa fördelar åtföljdes av lägre dygnsglukosfluktuationer, högre kvällsmelatoninnivåer, bevis på framsteg i skelettmuskulaturens dygnsfas och experimentella förändringar i cirkulerande metaboliter, lipider och immuncellsgenuttryck relaterat till insulinkänslighet och lipidmetabolism.

En viktig styrka i studien är dess randomiserade crossover-design, som inkluderar hårt kontrollerad ljusexponering, måltider och aktivitet. Den lilla provstorleken, korta interventionsvaraktigheten, äldre studiepopulation, säsongsmässig begränsning och beroendet av subjektiva sömnmätningar begränsar dock generaliserbarheten och kräver försiktig tolkning av orsakssamband.

Sammantaget visar resultaten att naturligt dagsljus är en potentiellt modifierbar miljöfaktor som kan stödja metabol kontroll vid typ 2-diabetes och motiverar längre, större och mer naturalistiska verkliga studier, särskilt i arbetsföra befolkningen och verkliga kontorsmiljöer.

Ladda ner din PDF-kopia nu!

Källor: