I dagslys, blå bølgelengder av lys kan være gunstig, som spiller en viktig rolle i å sette døgnrytme, skaper oppmerksomhet og humør. Men vi fikk ikke utvikle seg til å bli utsatt for det så mye som vi er. I tillegg til rikelig med blått lys i sollys, de fleste av lyset vi er eksponert for via digitale enheter er også blå., For eksempel, den mest vanlige typen av LED som brukes i elektroniske enheter er en hvit-lys LED, som faktisk har en topp-utslipp i den blå bølgelengdeområdet (400 – 490 nm). Videre, øyets hornhinne og linse er i stand til å blokkere eller reflekterer blått lys.
Stadig flere tegn tyder på at blått lys har en mørk side. Om natten, kan det hemmer utskillelsen av melatonin og skape kaos på vår døgnrytme, og nyere studier har vist at lengre eksponering for blått lys kan skade netthinnen, men nøyaktig hvordan dette gjøres har ikke vært klart.,
Nå, ny forskning fra University of Toledo (universitet viser at når blå lyset treffer et molekyl kalt retinal, det utløser en kaskade av kjemiske reaksjoner som kan være giftig for cellene i netthinnen i øyet.
Det er litt paradoksalt, fordi vi faktisk trenger retinal, som er en form for vitamin A, for å se i første omgang.
Konfokal mikroskop bilde av stang og membran fotoreseptorer i en menneskelig netthinnen. Fluorescerende sonder har… blitt brukt til å identifisere stang fotoreseptorer (grønn) og membran fotoreseptorer og horisontal celler (red)
Dr., Robert Fariss, National Eye Institute, NIH; Creative Commons 2.0
Det er to typer ‘photoreceptor’ celler i retina ansvarlig for å oppdage lys: stenger og kjegler. Stenger utgjør flertallet, og de er avhengige av et protein som kalles rhodopsin for å oppdage lys.
molekylet retinal, som er i stand til å absorbere lys, sitter i sin egen spesialiserte sted innenfor rhodopsin protein. Når fotoner av lys treffer retinal, det endrer form aldri så lite., Det er som en liten vri, virkelig, men fordi det er ikke mye plass, det går en del av rhodopsin ut av veien. Denne lille fysiske omstilling sett med en progresjon av kjemiske endringer som til slutt resulterer i signaler som sendes langs den optiske nerven i hjernen.
Ball og pinne modell av retinal. Carbon (sort), oksygen (red), hydrogen (hvit)
Jynto via Wikimedia Commons; Creative Commons-1.0
rhodopsin protein binder retinal nær sentrum
S., Jähnichen via Wikimedia Commons
«Du må ha en kontinuerlig tilførsel av retinal molekyler hvis du ønsker å se, sier Ajith Karunarathne av University of Toledo, som ledet studien. «Fotoreseptorer er ubrukelig uten retinal, som er produsert i øyet.»
Imidlertid Karunarathne og hans kolleger oppdaget at når HeLa-celler-som ble brukt som en erstatning for photoreceptor celler-ble utsatt for blått lys i nærvær av retinal, dette utløser en forvrengning i et viktig protein i cellemembranen., Dette ble etterfulgt av en økning i både oksidativ skade og kalsium nivåer i cellene.
«Det er giftig,» sier Kasun Ratnayake, PhD-student, som også var involvert i studien. Han sier funnene tyder på at «hvis du skinne blå lys på retinal, den retinal dreper photoreceptor celler som signaliserer molekyl på membranen oppløses.»
«Photoreceptor cellene ikke regenerere i øyet,» legger han til. «Når de er døde, de er døde for godt.»
Hvis retinal var fraværende når det HeLa celler som ble eksponert for blått lys, så ingen toksisitet ble observert., Videre, retinal-forbundet toksisitet ikke forekomme når forskerne har brukt andre bølgelengder av lys, for eksempel rød, gul eller grønn.
Gitt alle de blå lyset vi er utsatt for, Karunarathne ønsket å vite hvorfor vårt syn ikke brytes ned raskere enn det gjør.
Han og hans kolleger fant at når en anti-oxidant molekyl som kalles alfa-tokoferol er til stede, som er en form for vitamin E, det reduserer skade forårsaket av blått lys og retinal, og hindrer cellene fra å dø.,
Dessverre, som vi alder, E-vitamin nivåer synke, og vi mister denne beskyttelsen. Forskerne foreslår at progressive ødeleggelse av lys-oppdage cellene i øynene på grunn av langvarig eksponering for blått lys kan derfor bidra til age-related macular degenerasjon, som er en ledende årsak til blindhet.
«Hvert år mer enn to millioner nye tilfeller av age-related macular degenerasjon er rapportert i Usa, sier Karunarathne.
«Det er ingen hemmelighet at blått lys skader vår visjon ved skade på øyets netthinne., Våre eksperimenter forklare hvordan dette skjer, og vi håper dette fører til behandlinger som sakte macular degenerasjon, slik som en ny type øyedråper,» legger han til.
«Ved å lære mer om mekanismene til blindhet på jakt etter en metode for å fange opp toksiske reaksjoner forårsaket av en kombinasjon av retinal og blått lys, vi håper å finne en måte å beskytte synet på barn som vokser opp i en high-tech verden.,»
Merk: siden utgivelsen denne artikkelen har blitt oppdatert for å legge til avklaringer og innspill fra American Academy of Ophthalmology.
Original Forskning:
Ratnayake, K et al (2018) Blått lys spent retinal avskjærer cellulær signalering. Vitenskapelige Rapporter 8:10207 DOI:10.1038/s41598-018-28254-8