Metabolické ochorenia dosahujú v súčasnosti epidemické rozmery. Dôvodov je viacero, patria medzi ne aj sedavý životný štýl a cirkadiánna desynchronizácia. Čo to znamená?
Hovoríme o nesúlade našich vnútorných biologických hodín so signálmi prostredia. Okrem toho trávime takmer 90 % času v interiéri, s veľmi obmedzeným vystavením prirodzenému dennému svetlu.
Vedci z Univerzity v Ženeve (UNIGE), Univerzitných nemocníc v Ženeve (HUG), Maastricht University a Nemeckého diabetologického centra (DDZ) sa preto rozhodli preskúmaťšpecifickú úlohu denného svetla v ľudskom metabolizme, najmä v regulácii glykémie. Uskutočnili kontrolovanú štúdiu s trinástimi dobrovoľníkmi s diabetom 2. typu.
Pri vystavení prirodzenému svetlu vykazovali účastníci stabilnejšie hladiny glukózy v krvi a celkové zlepšenie metabolického profilu. Tieto výsledky, publikované v časopise Cell Metabolism, predstavujú prvý dôkaz priaznivého vplyvu prirodzeného svetla na ľudí s diabetom 2. typu.
Rovnako ako u všetkých živých bytostí, aj ľudské fyziologické procesy podliehajú vplyvu cirkadiánneho rytmu, ktorý je riadený striedaním dňa a noci. Tento rytmus je kontrolovaný centrálnymi hodinami v mozgu, ktoré synchronizujú hodiny v periférnych orgánoch, ako sú pečeň a kostrové svaly.
„Už niekoľko rokov je známe, že narušenie cirkadiánnych rytmov zohráva významnú úlohu pri rozvoji metabolických porúch, ktoré postihujú čoraz väčšiu časť západnej populácie,“ uvádza Charna Dibner, docentka na Lekárskej fakulte UNIGE a v HUG, ktorá túto prácu spoluviedla spolu s Jorisom Hoeksom, docentom na Maastricht University, a Patrickom Schrauwenom, profesorom v DDZ.
„Väčšinu dní trávime pod umelým osvetlením, ktoré má nižšiu intenzitu a užšie spektrum vlnových dĺžok než prirodzené svetlo. Prirodzené svetlo je zároveň účinnejšie pri synchronizácii biologických hodín s prostredím. Môže byť nedostatok prirodzeného svetla príčinou metabolických ochorení, ako je diabetes 2. typu?“ dodáva Joris Hoeks.
Výskumný tím zapojil 13 dobrovoľníkov vo veku 65 rokov a viac, všetkých s diabetom 2. typu. Strávili 4,5 dňa v špeciálne navrhnutých obytných priestoroch na Maastricht University, ktoré boli osvetlené buď prirodzeným svetlom cez veľké okná, alebo umelým osvetlením. Po prestávke trvajúcej aspoň štyri týždne sa vrátili na druhú fázu štúdie, tentoraz v opačnom svetelnom prostredí.
„Tento experimentálny model nám umožňuje skúmať tých istých ľudí v oboch podmienkach, čím sa znižuje individuálna variabilita výsledkov,“ vysvetľuje Joris Hoeks. „Okrem zdroja svetla boli všetky ostatné parametre životného štýlu – strava, spánok, fyzická aktivita, čas strávený pred obrazovkami a podobne – prísne rovnaké.“
Prekvapivo sa už počas krátkeho trvania experimentu zaznamenal významný vplyv: u ľudí vystavených prirodzenému svetlu sa hladiny glukózy v krvi nachádzali v normálnom rozmedzí počas väčšieho počtu hodín denne a vykazovali menšiu variabilitu.
„Ide o dva dôležité ukazovatele, ktoré naznačujú, že naši dobrovoľníci s diabetom dokázali lepšie kontrolovať hladinu cukru,“ hovorí Patrick Schrauwen z DDZ. „Okrem toho mali večer mierne vyššiu hladinu melatonínu a zlepšil sa aj oxidačný metabolizmus tukov.“
Aby vedci lepšie pochopili pozorované pozitívne zmeny v metabolizme, odobrali dobrovoľníkom vzorky krvi a svalového tkaniva pred, počas a po každej svetelnej expozícii.
„Analyzovali sme reguláciu molekulárnych hodín v kultivovaných bunkách kostrového svalstva spolu s lipidmi, metabolitmi a génovými transkriptmi v krvi. Výsledky jednoznačne ukazujú, že vnútorné biologické hodiny a metabolizmus sú ovplyvnené prirodzeným svetlom. To by mohlo vysvetľovať lepšiu reguláciu hladiny cukru v krvi a lepšiu koordináciu medzi centrálnymi hodinami v mozgu a hodinami v orgánoch,“ vysvetľuje Charna Dibner.
Táto štúdia – prvá kontrolovaná krížová štúdia svojho druhu na svete – zahŕňala len malú skupinu starších ľudí s diabetom 2. typu a prebiehala počas krátkeho obdobia. Napriek tomu ide o prvý dôkaz priaznivého účinku prirodzeného denného svetla na metabolické zdravie v porovnaní s umelým osvetlením, ktorému sme väčšinu času vystavení.
„Ďalším krokom bude skúmať vzťah medzi vystavením prirodzenému svetlu a metabolickým zdravím v reálnych životných podmienkach, a to pomocou svetelných senzorov a nástrojov na meranie glukózy počas niekoľkých týždňov,“ uvádza Jan-Frieder Harmsen, hlavný autor štúdie, bývalý doktorand v Hoeksovej výskumnej skupine a v súčasnosti postdoktorand na RWTH Aachen University v Nemecku. „Táto štúdia zároveň poukazuje na často prehliadaný vplyv architektúry budov na naše zdravie,“ uzavrel.
Ku koncu roka 2024 bolo podľa Národného centra zdravotníckych informácií (NCZI) v diabetologických ambulanciách na Slovensku sledovaných 348 362 osôb. Najviac – 90,9 % – bolo pacientov s diabetes mellitus 2. typu. Cukrovka 2. typu súvisí predovšetkým so životným štýlom a je zväčša diagnostikovaná v dospelosti. Faktory, ktoré prispievajú k vzniku cukrovky 2. typu sú rôzne – genetika, nadváha či nedostatok pohybu.