Чи може сонячне світло боротися з метаболічним синдромом
Нове дослідження на мишах робить висновок, що світлочутливі білки на жирових клітинах можуть виявляти сонячне світло. Він також виявляє, що занадто мало природного світла може змінити поведінку жирових клітин і може збільшити ризик метаболічного синдрому.
Протягом еволюції життя на Землі багато що змінилося. Однак однією помітною константою є світло від нашого сонця. Ми не можемо перебільшити нашу залежність від цієї величезної кулі плазми за 93 мільйони миль.
Оскільки життя у всіх його формах еволюціонувало під сяйвом нашої найближчої зірки, тварини еволюціонували, використовуючи його викиди. Найбільш очевидно, що очі містять фоторецептори, які виявляють світло і передають інформацію мозку, який потім генерує зображення оточення людини.
Світло від сонця також тренує нас протягом приблизно 24-годинного циркадного циклу сон-неспання. Практично кожна наземна тварина на Землі використовує Сонце для підтримки своїх щоденних ритмів.
Нове дослідження, яке зараз з’являється в журналі Cell Reports, описує новий спосіб впливу сонячного світла на життя ссавців.
Тварини можуть виявляти світло за допомогою білків, які називаються опсинами. Дві найбільш відомі у людини - меланопсин та нейропсин, які експресуються в деяких клітинах сітківки.
В інших тварин сполуки, що виявляють світло, присутні поза зорової системи. Наприклад, жаби можуть виявляти світло через клітини шкіри, які називаються хроматофорами.
Донедавна вчені вважали, що ссавці виявляють світло лише через їх очі. Однак кілька досліджень зараз скасували це поняття.
Наприклад, один вивчення з 2019 року виявили, що нейропсин у шкірі щурів може виявляти світло і допомагати їм підтримувати циркадні ритми. Однак доказів так званої позаочної фоторецепції у ссавців не вистачає.
Вперше нове дослідження дослідило, чи можуть деякі білки на жирових клітинах, які лежать під шкірою, також виявляти світло.
Старший автор дослідження, доктор філософії Річард Ленг - з Медичного центру дитячої лікарні Цинциннаті в Огайо, - пояснює: „Ця ідея проникнення світла в глибокі тканини є дуже новою навіть для багатьох моїх наукових колег. Але ми та інші знаходили опсини, розташовані в різних типах тканин. Це ще лише початок цієї роботи ".
Дослідники зосередилися на опсині 3 (OPN3). Цей білок присутній у всьому тілі, включаючи мозок, яєчка, печінку та нирки.
Вони продемонстрували, що OPN3 також присутній як в жирових клітинах людини, так і в мишах або адипоцитах. Крім того, що важливо, вони показали, що світло може проникати досить глибоко через шкіру щура, щоб викликати OPN3 в адипоцитах.
Конкретна довжина хвилі синього світла (480 нанометрів) стимулює OPN3. Це відбувається при сонячному світлі, але не при штучному.
У своїх експериментах вчені використовували генно-інженерних мишей, у яких у своїх адипоцитах відсутній ген, що кодує OPN3, званий Opn3.
Коли ссавці, включаючи людей, перебувають у холодному середовищі, організм адаптується. Окрім тремтіння, тіло спалює жир, створюючи тепло. Біла жирова тканина є основним запасом енергії, а коричнева жирова тканина головним чином відповідає за виробництво тепла (без тремтіння), коли нам холодно.
У процесі, який називається ліполізом, біла жирова тканина виділяє вільні жирні кислоти та гліцерин у кров. Потім коричневий жировий жир приймає ці жирні кислоти і використовує їх для виробництва тепла.
Зростає кількість доказів, що підтверджують ідею, що активація коричневого жирового жиру може захистити від метаболічного синдрому. Метаболічний синдром - це сукупність захворювань, включаючи гіпертонію, високий рівень цукру в крові, ненормальні ліпіди в крові та надлишок жиру в тілі навколо талії.