Home Kesehatan Bisakah Sinar Matahari Memerangi Sindrom Metabolik?

Bisakah Sinar Matahari Memerangi Sindrom Metabolik?

72
0

Sebuah studi baru pada tikus menyimpulkan bahwa protein peka cahaya pada sel lemak dapat mendeteksi sinar matahari. Juga ditemukan bahwa cahaya alami yang terlalu sedikit dapat mengubah perilaku sel-sel lemak dan dapat meningkatkan risiko sindrom metabolik.

Sepanjang evolusi kehidupan di Bumi, banyak yang telah berubah. Namun, satu konstanta penting adalah cahaya dari matahari kita. Kita tidak bisa melebih-lebihkan ketergantungan kita pada bola plasma besar ini 93 juta mil jauhnya.

Karena kehidupan dalam segala bentuknya berevolusi di bawah cahaya bintang terdekat kita, hewan telah berevolusi untuk memanfaatkan emisinya. Yang paling jelas, mata mengandung fotoreseptor yang mendeteksi cahaya dan berbagi informasi dengan otak, yang kemudian menghasilkan gambar lingkungan seseorang.

Cahaya dari matahari juga melatih kita dalam siklus tidur-bangun sekitar 24 jam. Hampir setiap hewan darat di Bumi menggunakan matahari untuk mempertahankan ritme harian mereka.

Sebuah studi baru yang sekarang muncul dalam jurnal Cell Reports  menggambarkan cara baru bahwa sinar matahari dapat memengaruhi kehidupan mamalia.

Cahaya dibalik penglihatan mata

Hewan dapat mendeteksi cahaya menggunakan protein yang disebut opsins. Dua dari yang paling terkenal pada manusia adalah melanopsin dan neuropsin, yang diekspresikan dalam beberapa sel retina.

Pada hewan lain, senyawa pendeteksi cahaya ada di luar sistem visual. Misalnya, katak dapat mendeteksi cahaya melalui sel-sel di kulit mereka yang disebut kromatofor.

Sampai baru-baru ini, para ilmuwan percaya bahwa mamalia hanya mendeteksi cahaya melalui mata mereka. Namun, beberapa penelitian sekarang telah membatalkan gagasan ini.

Misalnya, satu studi dari 2019 menemukan bahwa neuropsin di kulit tikus dapat mendeteksi cahaya dan membantu mereka mempertahankan ritme sirkadian mereka. Namun, bukti yang disebut fotoresepsi ekstraokular pada mamalia masih langka.

Untuk pertama kalinya, sebuah penelitian baru menyelidiki apakah protein tertentu pada sel-sel lemak yang terletak di bawah kulit mungkin juga mendeteksi cahaya.

Penulis studi senior Richard Lang, Ph.D. – dari Pusat Medis Rumah Sakit Anak Cincinnati di Ohio – menjelaskan, “Gagasan penetrasi cahaya ke jaringan yang dalam ini sangat baru, bahkan bagi banyak rekan ilmiah saya. Tetapi kami dan yang lainnya telah menemukan opsins yang terletak di berbagai jenis jaringan. Ini masih baru awal dari pekerjaan ini. “

Opsin 3 dalam sel lemak

Para peneliti fokus pada opsin 3 (OPN3). Protein ini hadir di seluruh tubuh, termasuk di otak, testis, hati, dan ginjal.

Mereka menunjukkan bahwa OPN3 juga hadir dalam sel lemak manusia dan tikus, atau adiposit. Juga, yang penting, mereka menunjukkan bahwa cahaya dapat berjalan cukup dalam melalui kulit tikus untuk memicu OPN3 dalam adiposit.

Panjang gelombang spesifik cahaya biru (480 nanometer) merangsang OPN3. Ini terjadi di bawah sinar matahari tetapi bukan cahaya buatan.

Dalam percobaan mereka, para ilmuwan menggunakan tikus rekayasa genetika yang tidak memiliki kode gen untuk OPN3, yang disebut Opn3 , dalam adiposit mereka.

Di dalam kulkas

Ketika mamalia, termasuk manusia, berada di lingkungan yang dingin, tubuh beradaptasi. Selain menggigil, tubuh membakar lemak untuk membuat panas. Jaringan adiposa putih adalah penyimpan energi utama, dan jaringan adiposa coklat terutama bertanggung jawab untuk menghasilkan panas (tanpa menggigil) ketika kita kedinginan.

Dalam proses yang disebut lipolisis, jaringan adiposa putih melepaskan asam lemak bebas dan gliserol ke dalam aliran darah. Lemak coklat adiposa kemudian mengambil asam lemak ini dan menggunakannya untuk menghasilkan panas.

Ada semakin banyak bukti yang mendukung gagasan bahwa mengaktifkan lemak adiposa coklat dapat melindungi terhadap sindrom metabolik. Sindrom metabolik adalah kumpulan kondisi, termasuk hipertensi, gula darah tinggi, lipid darah abnormal, dan kelebihan lemak tubuh di sekitar pinggang.

Ketika para peneliti mengekspos tikus yang kekurangan Opn3 dalam adiposit mereka pada suhu dingin 39,2ºF (4ºC), respons mereka terhadap dingin terganggu. Suhu inti tubuh mereka lebih rendah daripada tikus kontrol dengan gen Opn3 yang utuh .

Lemak coklat pada tikus yang dimodifikasi tidak menghasilkan banyak panas. Menariknya, ketika para peneliti menghilangkan makanan tikus ini, mereka tidak membakar lemak sebanyak di bawah kondisi dingin seperti tikus normal.

Menguji lampu kulkas

Dalam percobaan lain, para peneliti menempatkan tikus dewasa normal di lingkungan yang dingin dengan pencahayaan spektrum penuh dan memonitor suhu inti tubuh mereka.

Setelah 3 jam, mereka mematikan cahaya biru dari panjang gelombang yang memicu OPN3 tetapi meninggalkan sisa spektrum. Tanpa panjang gelombang biru, suhu inti hewan turun, memberikan bukti lebih lanjut bahwa cahaya alami, spektrum penuh memengaruhi metabolisme.

Dalam serangkaian percobaan lain, para peneliti mengangkat tikus dengan gen Opn3 utuh di bawah lampu yang tidak memiliki panjang gelombang cahaya biru spesifik yang biasanya merangsang OPN3. Para penulis studi menyebut ini sebagai kondisi pencahayaan “minus biru”.

Seperti tikus yang tidak memiliki Opn3 , tikus yang dibesarkan dalam kondisi pencahayaan minus biru tidak merespons secara efisien terhadap suhu dingin dan memiliki suhu inti lebih rendah ketika dalam kondisi dingin. Mereka juga memiliki adiposit yang lebih besar dan tidak kehilangan berat badan saat berpuasa.

Secara keseluruhan, hewan tanpa Opn3 menggunakan lebih sedikit energi dan mengkonsumsi lebih sedikit makanan dan air. Meskipun sama aktifnya dengan tikus normal, mereka mengeluarkan lebih sedikit energi dan membawa tingkat lemak yang lebih tinggi.

Singkatnya, penulis penelitian menyimpulkan bahwa sinar matahari sangat penting untuk metabolisme energi yang sehat.

Ringkasan

Meskipun para ilmuwan melakukan penelitian ini pada tikus, mereka percaya bahwa mekanisme serupa mungkin ada pada manusia. Tentu saja, mereka perlu melakukan lebih banyak penelitian untuk mengeksplorasi apakah ini masalahnya. Mereka menulis:

“Jika jalur adiposit cahaya-OPN3 ada pada manusia, ada potensi implikasi luas bagi kesehatan manusia. Gaya hidup modern kita membuat kita terkena spektrum pencahayaan yang tidak alami, paparan cahaya di malam hari, shift kerja, dan jet lag, yang semuanya menghasilkan gangguan metabolisme. “

Meskipun para ilmuwan berada pada tahap paling awal dari penyelidikan ini, penulis penelitian berteori bahwa “stimulasi yang tidak memadai dari jalur adiposit cahaya-OPN3 adalah bagian dari penjelasan untuk prevalensi deregulasi metabolik di negara-negara industri di mana pencahayaan yang tidak wajar telah menjadi norma. ”

Melihat lebih jauh ke masa depan – dan dengan asumsi bahwa peneliti lain dapat mereplikasi temuan ini – dokter suatu hari mungkin meresepkan “terapi cahaya” untuk orang-orang yang berisiko mengembangkan sindrom metabolik.

Seperti berdiri, ini semua teoretis, tetapi tentu saja itu adalah teori yang menarik. Namun, untuk sekarang, kata Lang, “Jika orang ingin mengambil sesuatu yang pribadi dari hal ini, Anda mungkin tidak akan salah dengan menghabiskan lebih banyak waktu di luar.”

Print Friendly, PDF & Email

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here