Saúde

Cientistas misturam tons esplêndidos do céu para redefinir relógios circadianos
Esses tons hipnotizantes de azul e laranja no céu no início e no fim de um dia ensolarado podem ter um papel essencial no ajuste dos relógios internos dos humanos.
Por Faculdade de Medicina da Universidade de Washington - 16/09/2024


Uma visão detalhada do novo dispositivo LED cujos comprimentos de onda laranja e azul se alternam 19 vezes por segundo, resultando em uma luz que emite um brilho branco suave. A mão à direita é do oftalmologista Jay Neitz da Escola de Medicina da Universidade de Washington. Crédito: UW Medicine


Esses tons hipnotizantes de azul e laranja no céu no início e no fim de um dia ensolarado podem ter um papel essencial no ajuste dos relógios internos dos humanos.

Em uma nova pesquisa da Universidade de Washington em Seattle, uma nova luz LED que emite comprimentos de onda alternados de laranja e azul superou dois outros dispositivos de luz no aumento dos níveis de melatonina em um pequeno grupo de participantes do estudo.

Publicada no Journal of Biological Rhythms , a descoberta parece estabelecer um novo padrão na capacidade dos humanos de influenciar seus ritmos circadianos e reflete uma nova abordagem eficaz para combater o transtorno afetivo sazonal (TAS).

Uma série de problemas de saúde e humor foram atribuídos a ritmos circadianos fora de sincronia. Tal assincronia é encorajada por mudanças sazonais, falta de exposição à luz natural , empregos noturnos e voos através de múltiplos fusos horários .

"Nosso relógio interno nos diz como nosso corpo deve agir em diferentes momentos do dia, mas o relógio precisa ser ajustado e, se nosso cérebro não estiver sincronizado com o horário do dia, ele não funcionará direito", disse Jay Neitz, coautor do artigo e professor de oftalmologia na Faculdade de Medicina da Universidade de Washington.

Os ritmos circadianos são treinados e redefinidos todos os dias pelos ciclos solares de 24 horas de luz e escuridão, que estimulam circuitos nos olhos que se comunicam com o cérebro. Com essa informação, o cérebro produz melatonina, um hormônio que ajuda os organismos a ficarem sonolentos em sincronia com a noite solar.

Pessoas que passam muitas horas diárias em luz artificial frequentemente têm ritmos circadianos cuja produção de melatonina fica para trás em relação às pessoas mais expostas à luz natural. Muitos produtos de iluminação comercial são projetados para compensar ou neutralizar esses atrasos.

A maioria desses produtos, disse Neitz, enfatiza o comprimento de onda azul porque ele é conhecido por afetar a melanopsina, um fotopigmento nos olhos que se comunica com o cérebro e é mais sensível ao azul.

Em contraste, "a luz que desenvolvemos não envolve o fotopigmento melanopsina", explicou Neitz. "Ela tem comprimentos de onda alternados azul e laranja que estimulam um circuito oponente azul-amarelo que opera através dos fotorreceptores cone na retina. Este circuito é muito mais sensível do que a melanopsina, e é o que nossos cérebros usam para redefinir nossos relógios internos."

O autor sênior do artigo foi James Kuchenbecker, um professor assistente de pesquisa de oftalmologia na Escola de Medicina da Universidade de Wisconsin. Ele buscou comparar os efeitos de diferentes luzes artificiais na produção de melatonina.

Ele e seus colegas criaram e conduziram um teste de três dispositivos:

  • uma luz branca de 500 lux (um brilho apropriado para espaços de escritório em geral)
  • um LED azul de comprimento de onda curto projetado para desencadear a melanopsina
  • o LED recentemente desenvolvido com comprimentos de onda azul e laranja, que se alternam 19 vezes por segundo para gerar um brilho branco suave
O objetivo era ver qual abordagem de iluminação era mais eficaz para avançar a fase de produção de melatonina entre seis participantes do estudo. Todos os participantes passaram pelo seguinte regime com exposição a cada uma das três luzes de teste:

Na primeira noite, várias amostras de saliva foram coletadas para discernir o início da linha de base e o pico da produção de melatonina dos participantes. Para cada sujeito, o início desta fase ditou quando eles foram expostos à luz de teste por duas horas pela manhã. Naquela noite, amostras de saliva foram coletadas novamente para ver se a fase de melatonina dos sujeitos havia começado mais cedo em relação às suas linhas de base individuais.

Durante cada teste, a exposição a outras fontes de luz foi controlada. Os três intervalos de teste foram espaçados de modo que os sujeitos pudessem retornar às suas fases de linha de base normais antes de iniciar um novo dispositivo.

Em termos de mudança da fase de produção de melatonina, o dispositivo LED azul-laranja alternado funcionou melhor, com um avanço de fase de 1 hora e 20 minutos. A luz azul produziu um avanço de fase de 40 minutos. A luz branca de 500 lux provocou um avanço de apenas 2,8 minutos.

Gesticulando em direção à luz que sua equipe desenvolveu, Neitz explicou. "Embora nossa luz pareça branca a olho nu, achamos que seu cérebro reconhece os comprimentos de onda alternados de azul e laranja como as cores do céu. O circuito que produziu a maior mudança na melatonina quer ver laranja e azul."


Mais informações: Alexandra Neitz et al, Toward an Indoor Lighting Solution for Social Jet Lag, Journal of Biological Rhythms (2024). DOI: 10.1177/07487304241262918

 

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