Исследование, проведенное учеными из Университетского колледжа Лондона, показало, что кратковременное ежедневное пребывание в зоне красного света может улучшить ухудшающееся зрение. Темно-красный свет «включает» митохондрии сетчатки. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Зарядный элемент. Митохондриальный
Это открытие имеет большое значение, поскольку митохондрии являются источниками энергии для клеток, их можно сравнить с батарейками, которые производят, хранят и распределяют необходимую для клеток энергию. Ведущий автор исследования, профессор Глен Джеффри уверяет: «Свет определенного спектра усиливает «заряд» митохондрий и позволяет им увеличивать выработку энергии, которая снижается с возрастом или болезнью». Химическим источником этой энергии являются вырабатываемые митохондриями аденозинтрифосфаты (АТФ). Именно с адекватной работой митохондрий связано то, как мы себя чувствуем. По сути наша усталость — это износ митохондрий.
С возрастом, начиная с 40 лет, зрительная система ослабевает, чувствительность сетчатки и цветовое зрение постепенно ухудшаются. Темпы старения клеток сетчатки частично обусловлены состоянием митохондрий — выработка АТФ снижается на 70 %, а это означает, что клеткам не хватает энергии для правильного функционирования.
Плотнее всего митохондрии расположены в фоторецепторах сетчатки. Поэтому она стареет быстрее, чем другие органы, и раньше перестает справляться со своими функциями. Чтобы попытаться остановить или обратить вспять эти изменения, ученые попытались «перезагрузить» стареющие клетки короткими вспышками длинноволнового (красного) света.
Профессор Глен Джеффри:
Сетчатка замечательно подходит для такого рода исследований, потому что в ней больше митохондрий, чем в любом другом органе. Кроме того, оптический доступ самый легкий — можно направлять свет прямо на митохондрии сетчатки, чего нельзя сделать с митохондриями в печени или почках. Да и стареет сетчатка быстрее, чем любой другой орган, и можно легко проверить ее функцию, просто спросив людей, что и как они видят. Таким образом, это идеальная мишень для терапии красным светом.
Цветовое контрастное зрение
Исследователи использовали темно-красный свет определенного оттенка с длиной волны 670 нанометров.
Была взята небольшая когорта женщин и мужчин в возрасте от 34 до 70 лет. Сначала экспериментаторы измерили состояние зрения участников (ни у кого не выявлено глазных заболеваний), оценив их способность различать цвета. У всех испытуемых оказалось нормальное цветовое контрастное зрение.
Эксперимент продолжался 2 недели: каждый день участники смотрели по 3 минуты на красный свет. Первая группа подвергалась световому воздействию в утреннее время, а вторая — днем. Красный свет был примерно в 2 раза ярче, чем общее освещение в зоне тестирования. Цветовое контрастное зрение участников проверялось через 3 часа после каждого воздействия и еще раз по итогам недели.
Обнаружено, что красный свет никак не влиял на зрение молодых людей. Зато у участников 40 лет и старше были заметны значительные улучшения: способность распознавать цвета выросла минимум на 20 %. Также повысилась чувствительность фоторецепторов в сетчатке.
Время не имеет значения
Исследователи не обнаружили значимого улучшения цветового контрастного зрения у участников, получавших свою порцию красного света во второй половине дня.
Одна из вероятных причин заключается в том, что митохондрии следуют циркадному ритму тела, или, как пошутил профессор Джеффри, «они, вероятно, заняты чем-то другим во второй половине дня». Другая вероятность связана с потребностями организма в энергии, которые явно должны быть выше в начале дня. «Может быть, все дело в том, что мы встаем утром и сразу же начинаем действовать, — предположил профессор Джеффри. — Для этого требуется энергия, а ее запас необходимо восполнить. Но что бы вы ни делали, митохондрии не реагируют ни после полудня, ни ночью».
Исследование также показало, что 3 минуты — оптимальная продолжительность воздействия красного света, а эффект улучшения зрения держится не менее 1 недели. Причем воздействие в течение 3 минут столь же эффективно, как и 45-минутное, так что вовсе не нужно использовать красное освещение часами — удлинение интервала не сработает и никак не улучшит результат.
У участников, которые подвергались воздействию красного света утром, цветовое контрастное зрение улучшилось в среднем на 17 %.
Спектр применения
По словам профессора Джеффри, результаты исследования выходят за рамки вопроса улучшения зрения: «Митохондрии управляют многими аспектами жизни организма, и нам нужно позаботиться об их здоровье, особенно при старении. Красный свет сейчас применяется в большом количестве лабораторий, а также в клинических испытаниях. Скорее всего, эти поиски предоставят нам очень простой и экономичный способ воздействия на митохондрии с широкой сферой применения». В качестве примера ученый отметил, что красный свет продемонстрировал нейрозащитное действие на обезьяньей модели болезни Паркинсона (генетически модифицированные обезьяны семейства игрунковых, в геном которых искусственно введена дефектная копия человеческого гена SNCA, напрямую связанного с развитием болезни Паркинсона).
Чтобы задать более широкий контекст, группа исследователей из Университетского колледжа Лондона также проводит серию любопытных экспериментов на пчелах, ведь известно, что некоторые из критически важных для сельского хозяйства инсектицидов, например, неоникотиноиды, убивают пчел, повреждая их митохондрии. Ведется поиск способов защиты митохондриального аппарата.
Итак, ученые доказали, что можно улучшить зрение у людей старше 40 лет с помощью коротких интервалов воздействия красного света. Технология проста и безопасна: специалисты надеются, что открытие поможет сохранить здоровье глаз миллионам людей.