La mancanza di esposizione a luce solare può aumentare il rischio metabolico di sindrome

Sì, le celle grasse in profondità sotto la vostra interfaccia possono indicatore luminoso di senso. E quando gli organismi non ottengono abbastanza esposizione ai giusti generi di celle leggere e grasse comporti diversamente.

Questa scoperta, pubblicata il 21 gennaio 2020, nei rapporti delle cellule del giornale, è stata scoperta dagli scienziati ai bambini di Cincinnati che stavano studiando come i mouse gestiscono la loro temperatura corporea. Che cosa hanno trovato ha implicazioni molto al di là della descrizione come i mouse restano caldi.

Lo studio indica che l'esposizione alla luce regolamenta come due generi di celle grasse funzionano insieme per produrre le materie prime che tutte le altre celle usano per energia. Gli autori di studio continuano a dire che le rotture a questo trattamento metabolico fondamentale sembrano riflettere un aspetto non sano di vita moderna--spendendo troppo tempo all'interno.

I nostri organismi si sono evoluti nel corso degli anni nell'ambito dell'indicatore luminoso del sole, compreso i geni di percezione di sviluppo chiamati opsins. Ma ora viviamo così tanto dei nostri giorni nell'ambito di indicatore luminoso artificiale, che non fornisce lo spettro completo di indicatore luminoso noi che tutti ottengono dal sole.„

Richard Lang, PhD, biologo inerente allo sviluppo ed autore senior dello studio

Lang dirige il gruppo dei sistemi visivi ai bambini di Cincinnati ed ha creato o co-creato più di 120 pubblicazioni, compreso molti relativi allo sviluppo dell'occhio e come l'indicatore luminoso interagisce con le celle oltre l'occhio.

“Questo documento rappresenta un cambiamento significativo nel modo che osserviamo gli effetti di indicatore luminoso sui nostri organismi,„ Lang dice.

Nuovo indicatore luminoso brillante sul ruolo di indicatore luminoso

Molta gente capisce che determinate lunghezze d'onda di indicatore luminoso possano essere nocive, quale radiazione gamma da una bomba nucleare o da troppo indicatore luminoso ultraviolent dal sole che brucia la nostra interfaccia. Questo studio da Lang e dai colleghi descrive un ruolo differente e sano per esposizione alla luce.

Malgrado la pelliccia di un mouse, o l'abbigliamento di una persona, indicatore luminoso ottiene dentro i nostri organismi. Fotoni--le particelle fondamentali di indicatore luminoso--può rallentare e spargere intorno una volta che passano i livelli esterni di interfaccia, Lang dice. Ma realmente ottengono dentro e quando fanno, pregiudicano come le celle si comportano.

Il lavoro di Lang in questa direzione data da 2013, quando piombo uno studio pubblicato in natura, che ha dimostrato come l'esposizione alla luce ha pregiudicato lo sviluppo dell'occhio in mouse fetali. Più recentemente, nel 2019, Lang ed i colleghi hanno pubblicato due nuovi documenti, uno ad aprile in biologia cellulare della natura che ha riferito i vantaggi possibili della terapia leggera per lo sviluppo dell'occhio in infanti prematuri ed un altro studio ad ottobre nella biologia corrente che dettagli come i fotorecettori nei mouse di guida dell'interfaccia regolamentano i loro orologi interni.

Il nuovo studio nei rapporti delle cellule comprende i contributi importanti da Russell Van Gelder, MD, PhD e Ethan Buhr, PhD, dall'università di Washington e da Randy Seeley, il PhD, università del Michigan.

“Questa idea dell'infiltrazione leggera nel tessuto profondo è molto nuova, anche a molti dei miei colleghi scientifici,„ Lang dice. “Ma noi ed altri stiamo trovando i opsins situati in vari tipi del tessuto. Ciò è ancora appena l'inizio di questo lavoro.„

Come l'indicatore luminoso brucia un interno inforni

Negli ultimi risultati, il gruppo di ricerca studiato come i mouse rispondono una volta esposti alle temperature fredde--circa 40° F. Già hanno saputo che i mouse, tanto come gli esseri umani, usano sia una risposta tremare che una risposta interna di grasso-masterizzazione per riscaldarsi.

L'analisi più profonda ha rivelato che il trattamento interno del riscaldamento è compromesso in assenza del gene OPN3 e dell'esposizione specificamente ad una lunghezza d'onda di nanometro 480 di indicatore luminoso blu. Questa lunghezza d'onda è una parte naturale di luce solare ma si presenta soltanto nei bassi livelli alla maggior parte del indicatore luminoso artificiale.

Quando l'esposizione alla luce accade, OPN3 spinge le celle grasse bianche a scaricare gli acidi grassi nella circolazione sanguigna. I vari tipi di celle possono usare questi acidi grassi come energia per rifornire le loro attività di combustibile. Ma dori il grasso letteralmente brucia gli acidi grassi (in un trattamento chiamato ossidazione) per generare il calore che riscalda i mouse freddi.

Quando i mouse sono stati cresciuti per mancare del gene OPN3, non sono riuscito a riscaldare tanto quanto altri mouse una volta collocati nelle circostanze fredde. Ma sorprendente, anche i mouse che hanno avuti il gene corretto non sono riuscito a riscaldare quando hanno esposto per accendersi che mancato della lunghezza d'onda blu.

Questi dati hanno spinto il gruppo a concludere che la luce solare è richiesta per il metabolismo energetico normale. Almeno in mouse. Mentre gli scienziati sospettano forte che una simile via metabolica dipendente dalla luce esiste in esseri umani, devono completare un'altra serie di esperimenti per provarla.

“Se la via del adipocyte light-OPN3 esiste in esseri umani, ci sono le implicazioni potenzialmente vaste per le sanità,„ gli stati di studio. “Il nostro stile di vita moderno ci sottopone agli spettri artificiali di illuminazione, all'esposizione ad indicatore luminoso alla notte, al lavoro a turni ed al jet lag, che provocano la rottura metabolica. Sulla base dei risultati correnti, è possibile che lo stimolo insufficiente della via del adipocyte light-OPN3 fa parte di una spiegazione per la prevalenza di liberalizzazione metabolica nelle nazioni industrializzate dove l'illuminazione artificiale si è trasformata nella norma.„

Che cosa è seguente?

Probabilmente richiederà parecchi anni di studio a carne fuori questa scoperta.

Qualche giorno, nella teoria, “la terapia leggera„ ha potuto trasformarsi in in un metodo per impedire la sindrome metabolica lo sviluppo nel diabete. Sostituendo gli indicatori luminosi dell'interno con migliore, i sistemi di illuminazione di interamente spettro anche potrebbero migliorare la salute pubblica, Lang dice.

Tuttavia, più studio è necessario bloccare il valore terapeutico potenziale della terapia leggera. Le domande da rispondere comprendono la determinazione quanta luce solare è necessaria supportare un metabolismo sano e se l'obesità di combattimento della gente potrebbe mancare di un gene funzionale OPN3 in loro celle grasse. Inoltre sconosciuto: quando accenderebbe la materia di terapia più: per le madri incinte? Per gli infanti ed i bambini? O per gli adulti a sviluppo completo?

Per ora, tuttavia, “se la gente vuole catturare qualche cosa personale a partire da questo, probabilmente non potete andare male spendendo più tempo fuori,„ Lang dice.

Source:
Journal reference:

Nayak, G., et al. (2020) Adaptive Thermogenesis in Mice Is Enhanced by Opsin 3-Dependent Adipocyte Light Sensing. Cell Reports. doi.org/10.1016/j.celrep.2019.12.043.