Forschung: Die durch blaues Licht verursachten Schäden nehmen mit dem Alter zu

Drosophila melanogaster ist ein nützlicher Modellorganismus, da er zelluläre und entwicklungsmechanische Merkmale mit Menschen und anderen Tieren teilt.

Ein Team unter der Leitung von Jaga Giebultowicz, einer Wissenschaftlerin am Institut für Wissenschaft der OSU, das sich auf zirkadiane Rhythmen spezialisiert hat, untersuchte die Überlebensrate von Fliegen, die in Dunkelheit gehalten und dann in eine Umgebung mit kontinuierlichem Blaulicht verlegt wurden, die durch Leuchtdiode (LED)-Lampen bereitgestellt wurde, während ihr Alter zunahm.

Der Übergang von Dunkelheit zu Licht erfolgt am 2., 20., 40. und 60. Tag; der Fokus der Studie liegt auf den Auswirkungen von blauem Licht auf die Mitochondrien von Fliegenzellen.

Mitochondrien fungieren als Kraftwerke der Zellen und produzieren Adenosintriphosphat (ATP) -- eine chemische Energiequelle.

In frühen Studien wies Giebultowicz darauf hin, dass eine langfristige Exposition gegenüber blauem Licht die Lebensdauer von Fliegen beeinflusst, unabhängig davon, ob das blaue Licht ihre Augen erreicht.

Giebultowicz erklärte: „Die Neuheit dieser neuen Studie liegt darin, dass sie zeigt, dass eine langfristige Exposition gegenüber blauem Licht die Wege der Energieproduktion schädigt, sogar in Zellen, die Licht nicht spezifisch wahrnehmen. Wir haben festgestellt, dass bestimmte Reaktionen in Mitochondrien durch blaues Licht stark reduziert werden, während andere Reaktionen mit dem Alter abnehmen, unabhängig von blauem Licht. Man kann es als das Hinzufügen von blauem Licht zu den bereits bestehenden Schäden bei alternden Fliegen betrachten."

Berichten zufolge wurde diese Studie von Yujuan Song, Jun Yang, David Hendrix und Matthew Robinson vom College of Science der OSU sowie von Alexander Law und Doris Kretzschmar der Oregon Health & Science University in Zusammenarbeit mit Giebultowicz durchgeführt. Diese Forschung erhielt teilweise Finanzierung durch die US-National Institutes of Health.

Natürliches Licht ist sehr wichtig für den zirkadianen Rhythmus einer Person, der ein 24-stündiger physiologischer Zyklus ist, der die Ess- und Schlafgewohnheiten einer Person beeinflusst – einschließlich Hormonausschüttung, Gehirnwellenaktivität und Zellregeneration.

Laut Giebultowicz deuten Studien jedoch darauf hin, dass eine erhöhte Exposition gegenüber künstlichem Licht ein Risikofaktor für Schlafstörungen und zirkadiane Rhythmusstörungen sein kann. Aufgrund der weit verbreiteten Verwendung von LED-Leuchten und Gerätebildschirmen sind Menschen auch zunehmend blauem Licht ausgesetzt, da diese Geräte hohe Blaulichtanteile abstrahlen.

Sie sagte: „Diese Technologie, die LED-Beleuchtung, wurde in den meisten entwickelten Ländern nicht lange genug eingesetzt, um ihre Auswirkungen auf die menschliche Lebensdauer zu verstehen. Es besteht wachsende Besorgnis, dass eine langfristige Exposition gegenüber künstlichem Licht, insbesondere LED-Licht mit hohem Blaulichtanteil, die menschliche Gesundheit schädigen könnte. Obwohl die vollständigen Auswirkungen der Blaulichtexposition über die gesamte Lebensspanne beim Menschen noch unklar sind, sollte das bei kurzlebigen Modellorganismen beobachtete beschleunigte Altern uns vor dem potenziellen Schaden warnen, den diese Stressquelle für Zellen verursachen kann.“

研究人员还表示，与此同时，人们可以做一些事情来帮助自己，而不需要在黑暗中坐几个小时。带琥珀色镜片的眼镜将过滤掉蓝光并保护视网膜，而手机、笔记本电脑和其他设备可以被设置为阻止蓝光发射。

"Unsere vorherige Arbeit hat gezeigt, dass eine lebenslange Exposition gegenüber blauem Licht im Gegensatz zu anderen sichtbaren Wellenlängen eine zerstörerische Wirkung auf das Gehirn, die motorische Funktion und die Lebensdauer von Modellorganismen hat. Wir berichten nun, dass die schädlichen Auswirkungen von blauem Licht auf Fliegen stark altersabhängig sind: Bei gleicher Lichtintensität und gleicher Expositionszeit zeigen ältere Fliegen im Vergleich zu jüngeren Fliegen eine verkürzte Lebensdauer und eine erhöhte Neurodegeneration", sagte Giebultowicz.

In frühen Studien hatten Fliegen, die einem 12-Stunden-Licht/Dunkel-Zyklus ausgesetzt waren, eine kürzere Lebensdauer im Vergleich zu solchen, die in vollständiger Dunkelheit oder unter gefiltertem blauwelligem Licht gehalten wurden.

Fliegen, die blauem Licht ausgesetzt sind, zeigen Schäden an ihren Netzhautzellen und Gehirnnervenzellen sowie eine beeinträchtigte motorische Fähigkeit -- ihre Fähigkeit, Wände zu erklimmen (ein häufiges Verhalten), ist ebenfalls geschwächt.

Da einige Fliegen im Experiment Mutanten waren, die keine Augen ausgebildet hatten, und selbst diejenigen ohne Augen Schäden zeigten, deutet dies darauf hin, dass Fliegen nicht unbedingt Licht sehen müssen, um Schaden zu nehmen.

Quelle: cnBeta.COM