Sono incredibili la notizie che ci arrivano dalla scienza che non vengono minimamente passate sui mainstream media… Chi l’avrebbe mai detto che esporsi alla luce artificiale la sera potesse alterare il metabolismo del glucosio? Ah si… Solo noi di evolutamente…

di Angelo

La Natura comanda sempre! Quando te ne allontani, anche per fare cose che ormai sembrano normalissime, ne paghiamo immediatamente le conseguenze, soprattutto se le abitudini diventano croniche…

In questo studio su ratti si dimostra che l’esposizione alla LAN (Luce Artificiale la Sera) causa intolleranza al glucosio acuta (nei ratti) e che questo effetto dipende dall’ora del giorno, dall’intensità e dalla lunghezza d’onda dell’esposizione alla luce.

L’intolleranza al glucosio indotta dalla LAN alla sera ha mostrato un forte aumento dei livelli di glucosio plasmatico, mentre l’intolleranza al glucosio indotta dalla LAN alla fine del periodo buio è stata principalmente riflessa dall’aumento dell’insulina plasmatica. Sorprendentemente, la luce verde, ma non la blu, imitava gli effetti della luce bianca. Questi risultati suggeriscono un ruolo importante per i coni a lunghezza d’onda media negli effetti indotti dalla LAN sull’intolleranza al glucosio.

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La maggior parte delle risposte alla luce non visiva, come la risposta pupillare alla luce, l’inibizione della melatonina e la modulazione della frequenza cardiaca, vengono esercitate tramite l’ANS (Sistema Nervoso Autonomo). Studi su animali hanno dimostrato che LAN aumenta acutamente l’attività simpatica e diminuisce l’attività parasimpatica dei nervi autonomi innervando gli organi periferici, inclusi fegato e pancreas. Inoltre, la denervazione degli organi bersaglio, come il fegato e la ghiandola surrenale, ha impedito cambiamenti indotti dalla LAN nell’espressione genica.

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Eppure si pensa al cibo…

In questo lavoro si è dimostrato che di giorno LAN aumentava i livelli di glucosio senza un conseguente aumento della risposta all’insulina. Al contrario, la LAN la sera ha aumentato la risposta all’insulina con solo piccoli effetti sulla risposta del glucosio. Questi dati suggeriscono che la LAN può influenzare il metabolismo del glucosio attraverso diversi meccanismi paralleli. La LAN potrebbe aver stimolato la produzione di glucosio epatico, che spiegherebbe l’iperglicemia ed è congruente con l’upregulation di Pepck nel fegato tramite LAN. La stimolazione della produzione di glucosio può portare a iperglicemia se la risposta all’insulina è inadeguata. La discrepanza tra l’adeguata risposta insulinica a ZT21 e la risposta inadeguata a ZT15 indica che l’intolleranza al glucosio osservata a ZT15 è probabilmente dovuta alla ridotta sensibilità delle cellule beta o all’inibizione del rilascio di insulina. L’effetto inibitorio sul rilascio di insulina sembra essere riflesso dalla ridotta concentrazione di insulina basale a ZT15 e ZT21. Un tale effetto inibitorio è in linea con la riduzione della secrezione insulinica stimolata dal glucosio, indotta dalla luce, precedentemente riportata, e il diminuito fattore parasimpatico indotto dalla luce e un aumentato apporto simpatico al pancreas. Inoltre, in uno studio recente si è rilevato un aumento del livello di glucosio a digiuno e post-prandiale nonché una maggiore attività simpatica nei soggetti con diabete di tipo 2 durante l’esposizione mattutina a luce intensa.

La discrepanza tra le risposte di insulina all’inizio e alla fine del periodo buio suggerisce che l’SCN può modulare il segnale luminoso verso il pancreas in un modo dipendente dal tempo. Infatti, molti altri effetti della luce mediati dalla SCN hanno mostrato di differire nel corso della giornata, e gli studi di tracciamento hanno mostrato connessioni neurali tra SCN e pancreas. Ipoteticamente, la stimolazione SCN indotta dalla luce può anche influenzare la funzione muscolare nell’omeostasi del glucosio, poiché è stato riportato che esiste un ritmo giornaliero nell’assorbimento del glucosio dal tessuto muscolare in vitro, e la rottura dell’orologio muscolare intrinseco porta al disturbo del glucosio metabolismo.

Uno degli effetti meglio studiati della LAN è la soppressione del rilascio notturno di melatonina da parte della ghiandola pineale. Studi sperimentali e genetici hanno associato la disfunzione del sistema melatoninico con il metabolismo del glucosio. È stato dimostrato che l’esposizione alla luce verde e blu sopprime la secrezione di melatonina. Tuttavia, le distinte risposte glicemiche alla LAN con luce blu e verde in questo studio rendono improbabile che la soppressione della melatonina contribuisca in modo significativo all’intolleranza al glucosio osservata.

La melanopsina, il pigmento fotosensibile negli ipRGC, è più sensibile alla luce a lunghezza d’onda corta (~ λ450 nm, lo spettro blu) ed è responsabile dello sfasamento, della soppressione della melatonina e dell’eccitazione. I dati, sorprendentemente, non hanno mostrato alcun effetto di luce blu sul metabolismo del glucosio. Al contrario, la luce verde ha chiaramente indotto intolleranza al glucosio. Pertanto, i  dati non supportano un ruolo diretto per la via della melanopsina negli effetti glucoregolatori della luce. La retina umana contiene tre tipi di coni: breve (S-), medio (M-) e lungo (L-) coni, con coni M specificamente sensibili allo spettro di luce verde (λ520 nm). I dati sono limitati sugli effetti fisiologici della luce verde e sul ruolo dei coni M, oltre alla soppressione della secrezione di melatonina e al coinvolgimento nel trascinamento dell’orologio circadiano. Un recente studio su topi ha descritto distinti effetti melanopsina-dipendenti di luce blu e verde sul rilascio di sonno, eccitazione e corticosterone. Gli autori hanno proposto che la luce blu stimoli gli ipRGC di tipo M1 che proiettano sull’SCN e quindi agiscono sull’eccitazione e l’ANS, mentre la luce verde stimola un diverso tipo M di ipRGC che proietta nell’area preottica ventrolaterale e colpisce il sonno. In linea con questo modello, gli effetti della luce sul metabolismo del glucosio in questo studio possono essere esercitati attraverso un sottotipo ipRGC non M1 probabilmente proiettando preferenzialmente aree target non-SCN. In effetti, anche gli effetti evocati dalla luce sulla variabilità della frequenza cardiaca e sulla funzione surrenale sono risultati indipendenti dagli ipRGC che innervano la SCN. I roditori notturni mancano di L-coni (λmax630 nm) e quindi non mostrano effetti circadiani, comportamentali o metabolici in risposta alla luce rossa. Questo studio è congruente con questo dato che il basso illuminamento (5 lx) e la luce rossa, principali stimolatori per i coni L, non hanno indotto intolleranza al glucosio.

A causa della diffusa disponibilità di luce artificiale, gli esseri umani e gli animali di tutto il mondo sono sempre più esposti alla LAN e la conoscenza degli effetti metabolici della LAN è quindi cruciale. Si ritiene che la violazione della fisiologia circadiana organizzata per LAN porti a condizioni avverse di salute metabolica in studi a lungo termine. Lo studio mostra che la LAN influenza in modo rilevante l’importante processo omeostatico della tolleranza al glucosio. Gli effetti su glucosio e insulina suggeriscono che la luce influisce acutamente sul corpo a più livelli a valle della retina e dell’ipotalamo. La nocturnalità dei ratti e la diuresi degli esseri umani, così come le differenze nella sensibilità retinica, dovrebbero essere prese in considerazione quando si tenta di tradurre i risultati di questo studio da animale a umano. I risultati di tre recenti studi sull’uomo (due eseguiti durante il giorno e uno durante la notte) sono in linea con le attuali scoperte nel dimostrare il potenziale dell’esposizione alla luce acuta per influenzare il metabolismo del glucosio. Pertanto, è stato dimostrato che l’esposizione alla luce cronica e acuta influisce sul metabolismo del glucosio sia negli studi sui roditori che in quelli sull’uomo. L’esposizione LAN cronica e acuta sono entrambe condizioni rappresentative per i turnisti, nonché per la comunità globale esposta a un crescente inquinamento luminoso e all’uso crescente di prodotti ad emissione di luce. Lo studio aumenta la conoscenza degli effetti della luce sulla fisiologia, che possono contribuire a una migliore comprensione della correlazione tra LAN, lavoro a turni e disordini metabolici incluso il diabete.

In conclusione,

si è dimostrato nei ratti che l’esposizione alla luce notturna ha indotto acutamente intolleranza al glucosio, possibilmente attraverso una ridotta sensibilità delle cellule beta. Questo effetto dipendeva dall’ora del giorno, puntando verso un’interazione con la fisiologia circadiana. L’effetto della luce sulla tolleranza al glucosio dipendeva anche dall’intensità e dalla lunghezza d’onda, suggerendo un ruolo di mediazione di ipRGCs non M1 e fotorecettori cono M. Lo studio merita attenzione per le azioni potenzialmente pericolose di luce sulla salute al fine di controllare la regolamentazione della progettazione e l’uso di prodotti ad emissione di luce, insieme a consulenza e protezione per gli individui esposti di frequente.

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RIFERIMENTO:
Diabetologia
July 2017, Volume 60, Issue 7, pp 1333–1343
Light at night acutely impairs glucose tolerance in a time-, intensity- and wavelength-dependent manner in rats
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