Dopřejte tělu světlo i tmu – obojí rozhoduje o zdraví a dlouhověkosti

Dopřejte tělu světlo i tmu – obojí rozhoduje o zdraví a dlouhověkosti

Snažíme se jíst zdravě, doplňujeme vitaminy, často ale zapomínáme na to, že velmi důležitou „živinou“ je i světlo. Pokud ho máme nedostatek nebo zvolíme špatnou „formu užívání“, může to zásadním způsobem ovlivňovat aktivitu genů v naší DNA.

 

Důkaz toho, že světlo přímo působí na některé geny, máme před očima každý rok na podzim. Okouzlující hra barev v korunách stromů zakončená ztrátou listů má totiž příčinu v epigenetických procesech, které jsou regulovány především kombinací teploty a krátících se dní. Především tyto dva faktory totiž ovlivňují intenzitu prakticky všech základních epigenetických reakcí (metylace genů, acetylace histonů i regulace pomocí microRNA), což vede k „uspání“ genů, které souvisejí například s růstem.

Z nás, lidí, sice na podzim nic neopadává, to ovšem neznamená, že by nás světlo neovlivňovalo. Naopak – vnímat ho pouze jako něco, co nám umožňuje vidět, by byla velká chyba.

 

Způsobuje melatonin rakovinu?

Jedním z prostředníků, pomocí nichž světlo působí na náš organismus, je hormon melatonin produkovaný částí mozku jménem epifýza (šišinka). Za normálních okolností je vylučován v noci, za tmy, a jeho důležitým úkolem je navození uvolnění, které nám umožní usnout a v průběhu spánku zregenerovat celý organismus. V reakci na ranní světlo epifýza jeho produkci ukončuje, což nám umožní být zase plně aktivní.

Tím ale role melatoninu zdaleka nekončí. Jako většina hormonů v našem těle, i on má totiž epigenetické účinky. Ovlivňuje tzv. signální dráhy, s jejichž pomocí buňky těla přijímají informace z okolí a na jejich základě regulují své chování.

V poslední době se často hovoří o tom, že spánek v nedostatečně zatemněné místnosti může zvyšovat riziko rakoviny. Důvodem této skutečnosti je právě fakt, že i tak slabý zdroj světla, jaký představuje třeba pouliční osvětlení za oknem ložnice, vážně narušuje produkci melatoninu. Epigenetické změny, které jeho nízká hladina způsobuje, pak například snižují aktivitu genů s ochrannou funkcí proti rakovině, a zvyšují tak riziko této choroby.

 

Melatonin a stárnutí

Melatonin také s velkou pravděpodobností souvisí s procesem stárnutí – s věkem se ostatně jeho tvorba výrazně snižuje. Některé studie na zvířatech dokonce naznačují, že by doplňování melatoninu mohlo vést k prodloužení života. Melatonin ostatně souvisí s produkcí enzymů sirtuinů, které s procesy stárnutí výrazně ovlivňují.

Zajímavé je přitom zjištění, že u osob trpící Alzheimerovou chorobou je pokles produkce melatoninu obzvláště výrazný. Melatonin totiž poměrně výrazně zasahuje do systému, který umožňuje nervovým buňkám získávat energii, a právě nedostatek energie pro základní fungování se výrazně podílí na vzniku řady neurodegenerativních chorob. Souvisí ale i s běžným poklesem kognitivních funkcí, který je pro stárnutí typický. Důležitou roli přitom hrají především poruchy buněčné signalizace související s hladinou inzulinu a nízká hladina růstového faktoru IGF-1. Tzv. inzulinová rezistence, která se objevuje u cukrovky II. typu, je ostatně jedním z rizikových faktorů Alzheimerovy choroby.

Pokusy na zvířatech naznačují, že hladina melatoninu může souviset i s obezitou. Když například vědci odstranili pokusným krysám epifýzu, začaly výrazně přibývat na váze, a když jim posléze začali doplňovat melatonin, jejich hmotnost se normalizovala. U lidí pak byla prokázána i souvislost produkce melatoninu s hladinou hormonu leptinu, který reguluje pocit nasycení.

Nižší hladiny melatoninu a epigenetické změny dotýkající se receptorů pro tento hormon ovšem byly pozorovány i u osob trpících diabetem II. typu a srdečně cévními onemocněními. Souviset ovšem může i psychickými poruchami – při rozpadu melatoninu totiž vzniká neurotransmiter serotonin, jehož nedostatečná produkce je typická například pro deprese.

Nedostatek melatoninu pochopitelně narušuje i schopnost usínání a kvalitu spánku, což má pak řadu dalších negativních epigenetických důsledků.

 

Spát ve tmě je základ

Z výše uvedeného tedy jednoznačně vyplývá, že dostatečná produkce melatoninu je pro zdraví i kondici našeho mozku naprosto základní. Základní způsob, jak ji podpořit, přitom představuje dostatečný noční odpočinek, který by měl probíhat v naprosté tmě. Produkci melatoninu může narušovat i světlo lamp za okny, proto je vhodné pořízení zatemňovacích závěsů či rolet, stejně jako vypnutí všech kontrolek domácí elektroniky. Stejně tak je problematické svícení do pozdních nočních hodin.

Samotné užívání melatoninu má určitá rizika, v ČR ostatně ani jako doplněk stravy povolen není. Efektivní naopak může být užívání L-tryptofanu, což je aminokyselina, z níž je v těle vytvářen jak melatonin, tak i serotonin. Několik studií prokázalo, že zvýšení hladiny L-tryptofanu v těle vede ke zvýšení produkce melatoninu (i serotoninu), stejně jako ke zmírnění nespavosti či zmírnění depresí.

 

Modrá je dobrá

Výše uvedené poznatky bohužel v poslední době vedly k zahájení tažení proti modré složce světla, což ovšem zásadní nepochopení celého problému. Právě modré světlo totiž představuje významný biologický signál regulující celou řadu důležitých procesů v těle. S tím, jak v průběhu dne roste a klesá intenzita světla všech vlnových délek, zvláště ale jeho modré složky, mění se také intenzita některých epigenetických reakcí (především tzv. acetylace histonů). Tyto reakce přitom regulují například aktivitu genů souvisejících s řízením tzv. cirkadiánních rytmů – například genů CLOCK, BMAL, Per1 či Per2. V souvislosti s tím se následně ve 24hodinovém rytmu mění i tvorba řady důležitých bílkovin. Narušení cirkadiánních rytmů přitom může výrazně zvýšit riziko vzniku řady potíží, například nespavosti, přibývání na váze, ale i rakoviny.

Pro správnou regulaci našich vnitřních hodin je ovšem důležité nejen to, aby v noci byla tma (přičemž problematické je tady zejména světlo s vysokým podílem modré složky), ale i to, abychom přes den byli vystaveni světlu nejen s dostatečnou intenzitou, ale i optimálním spektrálním (tj. barevným) složením. A v něm nesmí chybět ani modrá složka.

 

Proč máme v zimě depresi?

Typickým problémem, který souvisí s nedostatkem světla, je sezónní afektivní porucha (SAD), pro kterou se často používá termín zimní deprese. Jde o soubor příznaků zahrnujících nejen poruchy nálad, ale také extrémní únavu, spavost, ztrátu motivace, chuti a sex i chuti ke společenským kontaktům, přibývání na váze, zhoršení soustředění, paměti a dalších kognitivních schopností…

Typické přitom je, že SAD lidem komplikuje život výhradně na podzim a v zimě, kdy nedostatečná intenzita světla u citlivých osob nestačí k tomu, aby byla ve dne produkce melatoninu ukončena. Zároveň je pak u nich snížena tvorba enzymu, který zajišťuje denní přeměnu melatoninu na serotonin, jehož nedostatek pak přispívá k rozvoji depresivních příznaků.

Problém je přitom právě ve faktu, že na podzim a v zimě jsou nejenom krátké dny, ale denní světlo zároveň obsahuje nižší podíl modré složky. Musí totiž procházet skrz silnější vrstvu atmosféry, které pohlcuje krátké vlnové délky. Když k tomu připočteme fakt, že trávíme čas v místnostech, kde si svítíme světlem s nedostatečnou intenzitou a nevhodným spektrálním složením, může u citlivých osob snadno dojít k tomu, že noční tvorba melatoninu není zcela ukončena, což vede k rozvoji výše zmíněných příznaků.

Nejúčinnější léčbou SAD, která je navíc již i u nás v lůžkových zařízeních hrazena zdravotní pojišťovnou, je tzv. světelná terapie. Spočívá v tom, že nemocní ráno po přesně stanovenou dobu pobývají v blízkosti speciálních zářičů, které vydávají světlo velmi vysoké intenzity. Ideální přitom je, pokud se jedná o tzv. plnospektrální světlo, které se co nejvíce podobá přirozenému slunečnímu záření. Světelná terapie má navíc pozitivní účinky také u klasických depresí či poruchách příjmu potravy.

Plnospektrální světlo je rovněž vhodné využívat i v domácnostech. Zároveň ale platí, že bychom měli co nejvíce respektovat přirozené střídáni dne a noci a tomu přizpůsobit i osvětlení.

 

Pravidla „světelné hygieny“

  • V noci spěte nejen dostatečně dlouho, ale ideálně také v úplné tmě.
  • Přes den pobývejte co nejvíce venku, v místnostech se pak vystavujte světlu vyšší intenzity, ideálně v plnospektrální kvalitě, s dostatkem modré složky.
  • Nejpozději dvě hodiny před ulehnutím je potřeba světlo nejen ztlumit, ale také volit teplý odstín světla, s minimálním podílem modré složky. Zároveň vypněte všechny monitory (počítače, telefony, televizi…), které většinou obsahují hodně modré složky světla.
  • Existuje i tzv. biodynamické osvětlení, které intenzitu a barvu světla samo mění dle denní doby, zatím je však ještě velmi drahé.

 

Zdroje informací

Gabino Ríos, Carmen Leida, Ana Conejero, and María Luisa Badenes. Epigenetic regulation of bud dormancy events in perennial plants.
Front Plant Sci. 2014; 5: 247.
Russel J. Reiter. The pineal gland and melatonin in relation to aging: a summary of the theories and of the data. Experimental Gerontology, Vol. 30, Nos. 3/4, pp. 19%212, 1995
Anorut Jenwitheesuk, Chutikorn Nopparat, Sujira Mikda, Prapimpun Wongchitrat, Piyrat Govitrapong. Melatonin Regulates Aging and Neurodegeneration through Energy Metabolism, Epigenetics, Autophagy and Circadian Rhythm Pathways. Int. J. Mol. Sci. 2014, 15, 16848-16884.
Spielman, L.J.; Little, J.P.; Klegeris, A. Inflammation and insulin/IGF-1 resistance as the possible link between obesity and neurodegeneration. J. Neuroimmunol. 2014, 273, 8–21.
Sun, L.Y.; Al-Regaiey, K.; Masternak, M.M.; Wang, J.; Bartke, A. Local expression of GH and IGF-1 in the hippocampus of GH-deficient long-lived mice. Neurobiol. Aging 2005, 26, 929–937.
Westwood, A.J.; Beiser, A.; Decarli, C.; Harris, T.B.; Chen, T.C.; He, X.M.; Roubenoff, R.; Pikula, A.; Au, R.; Braverman, L.E.; et al. Insulin-like growth factor-1 and risk of Alzheimer dementia and brain atrophy. Neurology 2014, 82, 1613–1619.
Zemva, J.; Schubert, M. The role of neuronal insulin/insulin-like growth factor-1 signaling for the pathogenesis of Alzheimer’s disease: Possible therapeutic implications. CNS Neurol. Disord. Drug Targets 2014, 13, 322–337.
Puchalski, S.S.; Green, J.N.; Rasmussen, D.D. Melatonin effect on rat body weight regulation in response to high-fat diet at middle age. Endocrine 2003, 21, 163–167.
Mantele, S.; Otway, D.T.; Middleton, B.; Bretschneider, S.; Wright, J.; Robertson, M.D.; Skene, D.J.; Johnston, J.D. Daily rhythms of plasma melatonin, but not plasma leptin or leptin mRNA, vary between lean, obese and type 2 diabetic men. PLoS One 2012, 7, e37123.
Coppen A., Eccleston E. G., Peet. M. Total and free tryptophan concentration in the plasma of depressive patient. The Lancet, volume 302, issue 7820, july 14, 1973.
Riedel WJ, Klaassen T, Deutz NE, van Someren A, van Praag HM. Tryptophan depletion in normal volunteers produces selective impairment in memory consolidation. Psychopharmacology (Berl). 1999 Feb;141(4):362-9.
Fukushige H, Fukuda Y, Tanaka M, Inami K, Wada K, Tsumura Y, Kondo M, Harada T, Wakamura T, Morita T. Effects of tryptophan-rich breakfast and light exposure during the daytime on melatonin secretion at night. J Physiol Anthropol. 2014 Nov 19;33:33.
Susane Talbot. Jak se zbavit zimních depresí. SAD, Winter Blues. Blue Step. 2011
Masri S, Sassone-Corsi P. (2013). The circadian clock: a framework linking metabolism,epigenetics and neuronal function. Nat Rev Neurosci. 2013 Jan;14(1):69-75.
Chengwei Li, Changxia Gong, Shuang Yu, Jianguo Wu, and Xiaodong Li (2012), “Epigenetic Control of Circadian Clock Operation during Development,” Genetics Research International, 2012, Article ID 845429,
Jürgen A. Ripperger, Martha Merrow (2011) “Perfect timing: Epigenetic regulation of the circadian clock”, FEBS Letters, 585, 10, 2011, 1406-1411.
Lam RWS, Tam EM, A Clinicians guide to using Light Therapy, Cambirdge University Press, 2009
Rosenthal NE. Winter Blues: everything you need to know to beat seasonal affective sisorder. Teh Guilford Press. 2006

Zanechat odpověď
Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..