Zaburzenia rytmu dobowego spowodowane ekspozycją na sztuczne światło mogą mieć poważne konsekwencje dla zdrowia metabolicznego, w tym dla pracy wątroby. Zespół badawczy z Knappschaft Kliniken Universitätsklinikum Bochum, kierowany przez prof. Mustafę Özçürümeza, prowadzi badania, które pokazują, że życie wbrew naturalnemu rytmowi dnia i nocy zwiększa ryzyko rozwoju stłuszczenia wątroby. Wyniki projektu opublikowano na łamach czasopisma naukowego „Rubin” Uniwersytetu Ruhry w Bochum.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak sztuczne światło wpływa na rytm dobowy i produkcję melatoniny.
- Dlaczego zaburzenia rytmu biologicznego mogą prowadzić do stłuszczenia wątroby i problemów metabolicznych.
- Jakie badania prowadzi zespół z Bochum w celu zrozumienia wpływu światła na wątrobę.
- Jakie rozwiązania technologiczne umożliwiają dziś analizę procesów metabolicznych w kontrolowanych warunkach.
Światło, które zaburza rytm biologiczny
„Sztuczne światło sprawia, że chorujemy” – mówi prof. Mustafa Özçürümez, badacz zajmujący się wpływem rytmu okołodobowego na zdrowie człowieka. Jak podkreśla, technologia pozwoliła nam zamienić noc w dzień – pracujemy, jemy i nie śpimy wtedy, gdy organizm powinien odpoczywać. Brak synchronizacji z naturalnym rytmem dobowym zaburza metabolizm, co w dłuższej perspektywie może prowadzić do metabolicznego stłuszczenia wątroby.
Zjawisko to, dawniej określane jako niealkoholowa stłuszczeniowa choroba wątroby, obecnie uznaje się za wynik przewlekłej dysfunkcji metabolicznej. Wczesne stadia tej choroby rozwijają się powoli, często bezobjawowo, jednak z czasem mogą prowadzić do zapalenia, zwłóknienia, a nawet marskości wątroby.
Rola melatoniny – kiedy nie zapada prawdziwa noc
Melatonina, hormon wydzielany przez szyszynkę, jest kluczowym elementem naszego wewnętrznego zegara biologicznego. Uwalnia się w ciemności, przygotowując organizm do snu i regeneracji. Problemem współczesnego świata jest jednak to, że prawdziwa noc przestaje istnieć.
Telewizory, telefony, komputery, oświetlenie miejskie i domowe generują niebieskie światło, które skutecznie blokuje produkcję melatoniny. Jak zauważa prof. Özçürümez:
Nawet przy natężeniu światła dziesięciu luksów, jakie panuje nocą podczas pełni księżyca, organizmowi trudniej jest produkować melatoninę.
Oznacza to, że już niewielkie ilości światła w nocy mogą rozregulować gospodarkę hormonalną, utrudniając sen i zaburzając procesy regeneracyjne wątroby.
Biorytmy, geny i nowoczesne metody badań
Zespół prof. Özçürümeza bada, jak czynniki środowiskowe i genetyczne wpływają na rytm biologiczny i metabolizm wątroby. Uczestnicy trwającego badania są poddawani kompleksowej obserwacji: przez całą dobę monitoruje się ich ciśnienie krwi, temperaturę ciała, poziom melatoniny oraz inne parametry biochemiczne.
Ochotnicy wypełniają również ankiety dotyczące snu, aktywności fizycznej oraz ilości czasu spędzanego w pomieszczeniach i na zewnątrz. Przez dwa tygodnie noszą specjalne czujniki światła, które precyzyjnie rejestrują, ile naturalnego i sztucznego oświetlenia dociera do ich oczu w różnych porach dnia.
Aby zrozumieć, jak konkretne zmiany w ekspozycji na światło wpływają na metabolizm, badacze opracowali unikalne urządzenie do eksperymentalnego utrzymywania wątrób wieprzowych poza organizmem. Dzięki temu mogą analizować reakcje metaboliczne w kontrolowanych warunkach, bez udziału całego organizmu.
W stronę medycyny chronobiologicznej
Badania z Bochum wpisują się w rosnący nurt tzw. medycyny chronobiologicznej, czyli nauki badającej, jak rytm dobowy wpływa na funkcjonowanie narządów. Już dziś wiadomo, że zaburzenia snu i ekspozycja na sztuczne światło mają związek nie tylko ze stłuszczeniem wątroby, ale także z cukrzycą typu 2, otyłością i chorobami układu sercowo-naczyniowego.
Ostateczne wnioski z trwających badań mają pomóc w opracowaniu nowych strategii prewencji i leczenia chorób metabolicznych. Mogą one również doprowadzić do aktualizacji zaleceń dotyczących higieny snu, projektowania oświetlenia miejskiego i organizacji pracy zmianowej.
Główne wnioski
- Ekspozycja na sztuczne światło zaburza produkcję melatoniny, co wpływa negatywnie na metabolizm i może prowadzić do stłuszczenia wątroby.
- Zespół z Uniwersytetu Ruhry w Bochum prowadzi badania nad powiązaniami między rytmem dobowym a zdrowiem wątroby, wykorzystując czujniki światła, badania hormonalne i urządzenia do obserwacji procesów metabolicznych w izolowanych organach.
- Nawet światło o niskim natężeniu (10 luksów) nocą może zaburzyć wewnętrzny zegar biologiczny i wpływać na działanie hormonów takich jak melatonina.
- Badania te mogą doprowadzić do stworzenia nowych zaleceń dotyczących higieny snu, ekspozycji na światło oraz profilaktyki chorób metabolicznych, w tym NAFLD (MASLD).
Źródło:
- Ruhr-Universitaet-Bochum
