عدم قرار گرفتن در معرض نور خورشید ممکن است خطر سندرم متابولیک را افزایش دهد

21 ژانویه 2020 - بله ، سلولهای چربی در اعماق پوست شما می توانند نور را حس کنند، و هنگامی که بدن در معرض نور مناسب به اندازه ی کافی قرار نمی گیرد، سلول های چربی رفتار متفاوتی دارند.

نتایج این مطالعه در ژورنال Cell Reports منتشر شده است، دانشمندان مرکز پزشکی بیمارستان کودکان سینسیناتی در حال مطالعه ی چگونگی کنترل دمای بدن موشها بودند، که متوجه ی تاثیر نور خورشید بر رفتار سلولهای چربی شدند که پیامدهایی فراتر از توصیف چگونگی گرم ماندن موش ها دارد.

این مطالعه نشان داد که قرار گرفتن در معرض نور چگونه عملکرد دو نوع سلول چربی را برای تولید مواد اولیه ای تنظیم می کند که تمام سلول های دیگر برای تولید انرژی از آنها استفاده می کنند. نویسندگان اظهار داشتند که به نظر می رسد اختلال در این فرایند اساسی سوخت و ساز بدن جنبه ی ناسالم زندگی مدرن را منعکس می کند که گذراندن زمان زیادی در داخل خانه است.

پرفسور Richard Lang از گروه سیستمهای ویژوال که مرکز تحقیقات سینسیناتی کودکان را هدایت می کند، گفت: بدن ما طی سالها زیر نور خورشید تکامل یافته است، از جمله توسعه ژن های سنجش نور به نام opsins، اما اکنون ما بیشتر طول روزها را در زیر نور مصنوعی زندگی می کنیم، که طیف کاملی از نور خورشید را فراهم نمی کند.

پرفسور Lang در تألیف یا همکاری در تالیف بیش از 120 مقاله تحقیقاتی که بسیاری از آنها مربوط به رشد چشم و نحوه تعامل نور با سلولهای خارج از چشم است، شرکت داشته است.

لانگ می گوید: "این مقاله بیانگر تغییر چشمگیر در نحوه ی مشاهده ی اثرات نور بر بدن است."

درخشش نوری جدید بر نقش نور در بدن

بسیاری از مردم درک می کنند که طول موجهای خاصی از نور می توانند مضر باشند، مانند اشعه گاما ناشی از بمب هسته ای یا نور ماوراء بنفش زیاد ناشی از خورشید که پوست ما را می سوزاند. مطالعه ی پرفسور لانگ و همکارانش نقش متفاوت و سالمی را برای قرار گرفتن در معرض نور خورشید بیان می کند.

نور به درون بدن موش با وجود داشتن خز و درون بدن ما انسانها با وجود داشتن پوست و مو نفوذ می کند. پرفسور لانگ می گوید: فوتون ها - ذرات اساسی نور - می توانند سرعت خود را کند کنند و به محض عبور از لایه های بیرونی پوست، پراکنده شوند. اما آنها واقعاً وارد بدن می شوند و وقتی این کار را انجام می دهند، بر نحوه ی رفتار سلول ها تأثیر می گذارند.

تحقیقات پرفسور لانگ در این راستا به سال 2013 برمی گردد، هنگامی که وی مطالعه ای را در مجله ی Nature منتشر کرد و نشان داد که چگونه قرار گرفتن در معرض نور بر تشکیل چشم در جنین موش تأثیر می گذارد. اخیراً ، در سال 2019 ، لانگ و همکارانش دو مقاله ی دیگر را منتشر کردند، یکی در ماه آوریل در Nature Cell Biology که از مزایای احتمالی نور درمانی برای رشد چشم در نوزادان نارس گزارش داده بود و یک مطالعه دیگر در ماه اکتبر در Current Biology که جزئیاتی در مورد عملکرد گیرنده های نوری در پوست موشها که به تنظیم ساعتهای داخلی آنها کمک می کنند.

مطالعه جدید که درCell Reports منتشر شده است، شامل کمک های مهمی از پرفسور Russell Van Gelderو Ethan Buhr، از دانشگاه واشنگتن ، و پرفسور Randy Seeley از دانشگاه میشیگان است.

پرفسور لانگ می گوید: "این ایده ی نفوذ نور به بافت های عمیق، حتی برای بسیاری از همکاران علمی من بسیار جدید است، اما ما و دیگران در حال یافتن اپسینهایی هستیم که در انواع مختلفی از بافت ها واقع شده اند، و این هنوز آغاز راه است."

چگونه نور آتش داخلی را روشن می کند

در تحقیق اخیر، تیم تحقیقاتی پاسخ موش ها را در معرض دمای سرد(حدود 40 درجه فارنهایت) بررسی کردند. آنها قبلاً می دانستند که موش ها، دقیقاً مانند انسان ها، هم از واکنش لرزیدن و هم از یک چربی سوزی داخلی برای گرم کردن خود استفاده می کنند.

تجزیه و تحلیل عمیق تر نشان داد که فرایند گرمایش داخلی در غیاب ژن OPN3 و حذف طول موج خاصی از نور- 480 نانومتر که در حوالی نور آبی است- به خطر می افتد. این طول موج بخشی طبیعی از نور خورشید است اما در بیشتر نورهای مصنوعی فقط در مقادیر کم تابش می شود.

هنگامی که قرار گرفتن در معرض نور رخ می دهد، OPN3 سلولهای چربی سفید را تحریک به ترشح اسیدهای چرب به جریان خون می کند. انواع مختلفی از سلولها می توانند از این اسیدهای چرب به عنوان انرژی برای تقویت فعالیت خود استفاده کنند. اما چربی قهوه ای به معنای واقعی کلمه از این اسیدهای چرب (در فرآیندی به نام اکسیداسیون) استفاده کرده و آنها را می سوزاند تا گرما ایجاد کرده و موشهایی که در معرض سرما قرار گرفته اند را گرم کند.

هنگامی که موشهای فاقد ژنOPN3 ، در شرایط سرما قرار گرفتند، نتوانستند به اندازه سایر موشها بدن خود را گرم کنند. اما در کمال تعجب، حتی موشهایی که ژن صحیح را داشتند، در هنگام تابش نوری که فاقد طول موج آبی بود، گرم نشدند.

این داده ها تیم را به این نتیجه رساند که نور خورشید برای متابولیسم طبیعی انرژی حداقل در موش ها ضروری است، در حالی که دانشمندان به شدت گمان می کنند که یک مسیر متابولیکی وابسته به نور مشابه در انسان وجود داشته باشد، آنها برای اثبات آن نیاز به انجام یک سری آزمایشات دیگر دارند.

پرفسور لانگ می گوید: "اگر مسیر نور- ادیپوسیتOPN3 ، در انسان وجود داشته باشد، پیامدهای بالقوه گسترده ای برای سلامتی انسان دارد. شیوه ی زندگی مدرن ما را به سمت طیفهای غیرطبیعی روشنایی، قرار گرفتن در معرض نور در شب، کار شیفتی و تاخیر جت(jet lag)، سوق می دهد که همگی منجر به اختلال در متابولیک می شوند. بر اساس یافته های اخیر، ممکن است تحریک ناکافی مسیر نور- ادیپوسیتOPN3 ، بخشی از شیوع اختلالات متابولیکی در کشورهای صنعتی را توضیح دهد که در آن نورپردازی غیرطبیعی به یک امر عادی تبدیل شده است."

قدم بعدی

به احتمال زیاد به چندین سال مطالعه نیاز داریم تا جزئیات بیشتری از این کشف را آشکار کنیم.

از نظر تئوری در آینده "نور درمانی" می تواند روشی برای جلوگیری از پیشرفت سندرم متابولیک به دیابت باشد. لانگ می گوید: جایگزینی چراغ های داخلی با سیستم های روشنایی با طیف کامل و بهتر می تواند سلامت عمومی را بهبود بخشد.

با این حال، مطالعه ی بیشتری برای مشخص کردن ارزش درمانی بالقوه نور درمانی مورد نیاز است. سؤالاتی که باید به آنها پاسخ داده شود شامل: تعیین میزان نور خورشید برای حمایت از متابولیسم سالم و اینکه آیا افرادی که با چاقی در چالش هستند، ممکن است فاقد یک ژن OPN3 عملکردی در سلولهای چربی خود باشند؟ همچنین چه زمانی نور درمانی از اهمیت بیشتر برخوردار است: برای مادران باردار؟ برای نوزادان و کودکان؟ یا برای بزرگسالان مسن؟

در حال حاضر، بهترین کار گذراندن زمان بیشتر در خارج از خانه است.

منبع:

Cell Reports. doi.org/10.1016/j.celrep.2019.12.043.

https://www.news-medical.net/news/20200121/Lack-of-exposure-to-sunlight-may-increase-metabolic-syndrome-risk.aspx