Ekrana bakma süresi uyku düzenini bozabilir?

Soldan sağa: Salk Enstitüsünden Ludovic Mure ve Satchin Panda belli retinal hücrelerin yapay aydınlatmaya nasıl yanıt verdiğini ortaya çıkardı. Credit: Salk Institute

Bilim insanları belli retinal hücrelerin yapay aydınlatmaya (artificial illumination) nasıl yanıt verdiğini ortaya çıkardı.

Özet: Çoğunlukla, bilgisayar, telefon, iPad ekranlarına bakarak uzun saatler geçiyoruz ve bu durum uyku düzenini bozabiliyor. Salk Enstitüsündeki araştırmacılar, gözdeki belli hücrelerin ekran ışığını nasıl işlediğini ve sirkadiyen ritim olarak da bilinen, fizyolojik süreçlerimizin günlük döngüsü olan biyolojik saatimizi nasıl yeniden düzenlediğini belirlediler. Gözdeki bu hücreler gece geç saatlerde yapay ışığa maruz kaldıklarında, biyolojik saat değişebilir ve bu durum bir dizi sağlık sorununa yol açabilir.

27 Kasım 2018de Cell Reportsda yayınlanan sonuçlar, migren, insomni, jet lag, sirkadiyen ritim bozuklukları gibi hastalıklar için yeni tedavi yöntemlerinin geliştirilmesine katkı sağlayabilir. Sirkadiyen ritim bozuklukları bilişsel işlev bozukluğu, kanser, obezite, insülin direnci, metabolik sendrom gibi birçok hastalıkla bağlantılıdır.

Çalışmanın kıdemli yazarı Prof. Satchin Panda "Devamlı olarak yapay ışığa maruz kalıyoruz, günümüzü kapalı alanlarda geçirdiğimizde ya da gece geç saatlerde uyanık kaldığımız zamanlarda" diyor. "Bu hayat stili, sirkadiyen ritmimizde bozulmalara sebebiyet veriyor ve sağlığımız üzerinde zararlı sonuçları var." diyor.

Gözlerimizin arkasında bulunan duyusal bir zar olan retinanın en içerideki tabakası, dijital kameralardaki pikseller gibi çalışan, ışığa duyarlı hücrelere sahiptir. Bu hücreler devamlı ışığa maruz kaldıklarında, melanopsin adı verilen bir protein bu hücrelerde yeniden üretilmeye başlanır ve beyne bilinci, uykuyu ve uyanıklığı düzenlemesi için direkt sinyaller gönderir. Melanopsin, 10 dakikalık aydınlıktan (illumination) sonra biyolojik saatin senkronize edilmesinde önemli rol oynar; melanopsin parlak ışık altında melatonin hormonunu baskılar, melatonin uykuyu düzenlemekten sorumlu bir hormondur.

Çalışmanın laboratuvar kısmını yöneten ve makalenin birinci yazarı olan Ludovic Mure, “Gözde bulunan ve ışığı algılayan diğer hücrelerle karşılaştırıldığında, melanopsin-hücreleri ışık ortamda var oldukça yanıt veriyor, hatta ışık kapandıktan birkaç saniye sonra daha yanıt vermeye devam ediyor" diyor. “ Bu durum dikkate değer, çünkü sirkadyen saatlerimiz sadece uzun süreli aydınlatmaya cevap verecek şekilde tasarlanmış."

Yeni çalışmada, Salk’tan araştırmacılar farenin retinal hücrelerine melanopsin ürettirmek için moleküler araçlar kullandı. Bu hücrelerden bazılarının, tekrarlanan uzun ışık sinyallerine tepki vermeye devam edebildiğini saptarken, bazı hücrelerin ise bu durumda ışığa duyarsızlaştığını, tepki gösteremediğini keşfettiler.

Arrestin olarak adlandırılan ve literatürde var olan bilgiye göre, belli reseptörlerin aktivitelerini durdurmalarıyla bilinen bu proteinlerin, ışığın gelmesinden saniyeler sonra, hücrelerin ışığa verdiği yanıtı durdurması gerektiği düşünülüyordu. Melanopsinin uzun süreli aydınlatmaya yanıt oluşturabilmesi için arrestinlere ihtiyacı olması, araştırmacılar tarafından şaşkınlıkla karşılandı.

Arrestin proteinin iki formuna (beta arrestin 1 ve beta arrestin 2) birlikte sahip olmayan farede, melanopsin üreten retinal hücreler, uzun süreli aydınlatma (prolonged illumination) altında ışığa duyarlılıklarını muhafaza edemediler.Bunun nedeninin, retinal hücrelerde bulunan arrestinin, melanopsinin yeniden üretimine yardım etmesi olduğu ortaya çıktı.

Panda, “Çalışmamız, iki arrestinin de (beta arrestin 1 ve beta arrestin 2), melanopsinin yeniden üretimini oldukça özgün bir yoldan yerine getirdiğini gösteriyor” diyor. "Arrestinlerden biri, bilinen işi olan yanıtı bloklamayı yaparken, diğer arrestin melanopsine retinal ışığı algılayıcı yardımcı faktörün (co factor) yeniden yüklenmesine yardım ediyor. Bu iki adım hızlı şekilde birbirini takip ettiğinde, hücre ışığa devamlı yanıt veriyor gibi görünüyor.”

Panda, melanopsinin vücuttaki etkileşimlerini ve gözün ışığa nasıl yanıt verdiğini daha iyi anladıkça, yapay aydınlatma gibi sebeplerle bozulabilen sirkadyen ritmi düzenleyebilmek için yeni hedefler bulmayı ümit ediyor. Daha önceden, Panda’nın araştırma grubu opsinamide denilen kimyasalların melanopsin aktivitesini bloklayabildiğini ve bunu farenin görme kapasitesini etkilemeden yapabildiğini keşfetmişti. Bu çalışma da, migren hastalarının muzdarip olduğu ışığa karşı aşırı duyarlılığa potansiyel bir tedavi yolu sunuyor.

Sonraki çalışmalar için araştırmacılar, insomniyi yenmek ve biyolojik saati yeniden düzenleyebilmek için melanopsin seviyelerini değiştirebilmenin yeni yollarını bulmayı hedefliyor.

Bu çalışma, Leona M. and Harry B. Helmsley Charitable Trust, the National Institutes of Health ve the Glenn Foundation tarafından desteklenmiştir.

Çeviren ve Derleyen: Nazlı Sıla Kara

Kaynak çalışma:

1. Ludovic S. Mure, Megumi Hatori, Kiersten Ruda, Giorgia Benegiamo, James Demas, Satchidananda Panda. Sustained Melanopsin Photoresponse Is Supported by Specific Roles of β-Arrestin 1 and 2 in Deactivation and Regeneration of Photopigment. Cell Reports, 2018; 25 (9): 2497 DOI: 10.1016/j.celrep.2018.11.008

İnternet sayfasına referans: Salk Institute. "Why screen time can disrupt sleep: Scientists uncover how certain retinal cells respond to artificial illumination." ScienceDaily. ScienceDaily, 27 November 2018. <www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181127111044.htm>.

#ekrana #bakma #süresi #düzenini #bozabilir?