3 
Искусственное освещение в ночное время повышает риск развития сахарного диабета 2 типа
Индивидуальные модели освещенности и заболеваемость диабетом 2 типа: анализ 13 миллионов часов данных датчиков света и 670 000 человеко-лет проспективного наблюдения
Введение
Искусственное освещение в ночное время нарушает циркадные ритмы, а циркадные нарушения являются фактором риска развития диабета 2 типа. В ранее проведенном большом проспективном когортном исследовании не было получено подтверждений предсказательных возможностей индивидуального воздействия света на риск развития диабета. В связи с этим был проведен анализ ∼13 миллионов часов данных датчиков света на субъектов, чьи данные были включены в UK Biobank, для того, чтобы выяснить, предсказывают ли индивидуальные модели воздействия света риск возникновения диабета 2 типа.
Методы
Участники исследования (N = 84 790, возраст (M ± СО) = 62,3 ± 7,9 года, 58% женщин) носили датчики света в течение одной недели, регистрируя дневное и ночное воздействие света. Циркадная амплитуда и фаза были смоделированы на основе еженедельных данных освещенности. Зарегистрировано 1997 случаев диабета 2 типа; наблюдение в течение 7,9 ± 1,2 лет; случаи диабета, развившегося до периода отслеживания освещенности, были исключены. Риск диабета 2 типа оценивался как функция дневного и ночного уровня освещенности, циркадной фазы и циркадной амплитуды с поправкой на возраст, пол, этническую принадлежность, социально-экономические факторы и образ жизни, а также полигенный риск.
Методы
По сравнению с участниками с меньшим уровнем освещенности в ночное время (более темные ночи) (0–50-й процентили) риск диабета постепенно повышался с повышением процентилей яркости света в ночное время (50–70-й процентили: отношение рисков (HR) после многофакторной корректировки - HR = 1,29 [1,14–1,46]; 70–90-й процентили: 1,39 [1,24–1,57]; и 90–100-й процентили: 1,53 [1,32–1,77]). Риск диабета был выше у людей с более низкой смоделированной циркадной амплитудой (aHR = 1,07 [1,03–1,10] на СО) и с ранней или поздней циркадной фазой (диапазон aHR: 1,06–1,26). Освещенность в ночное время и полигенный риск независимо предсказывали более высокий риск диабета. Разница в риске диабета между людьми, находившимися в условиях с большей освещенностью (яркость света ночью) и находившимися в условиях с меньшей освещенностью (более темная среда ночью) была аналогична разнице между людьми с низким и умеренным генетическим риском.
Выводы
Риск диабета 2 типа был выше у людей, подвергавшихся воздействию более яркого света в ночное время, и у людей, подвергавшихся воздействию световых режимов, которые могут нарушать циркадные ритмы. Избегание искусственного света в ночное время может быть простой и экономически эффективной рекомендацией, которая снижает риск диабета даже у людей с высоким генетическим риском.
info@mmd-ad.ru
Представление о циркадных ритмах (ЦР) существует в медицинской теории давно и никем не оспаривается. ЦР являются очень древним адаптационным механизмом, следование которому обусловлено генетически. Благодаря ЦР живые организмы приспосабливаются к оптимальному ритму чередования периодов активности и отдыха, находясь в балансе как внутренней среды организма, так и окружающей среды. С ЦР связаны все физиологические процессы, обеспечивающие функционирование органов и систем и всего организма в целом. Поскольку человек относится к живым существам, преимущественно активным в светлое время суток, все процессы обеспечения жизнедеятельности интенсивно работают днем и снижают свою активность в ночное время.
Многочисленные клинические исследования установили, что углеводный обмен также подвержен колебаниям, совпадающим с ЦР [Сорокин М.Ю., Пинхасов Б.Б., Селятицкая В.Г. Циркадный ритм углеводного обмена в норме и при патологии. Acta Biomedica Scientifica. 2023;8(2):124-137. https://doi.org/10.29413/ABS.2023-8.2.12]. Это интуитивно понятно и объяснимо – в период бодрствования потребность в энергии гораздо выше, чем в период покоя. В период активности основной энергетический субстрат – глюкоза – черпается большей частью из пищевых источников, тогда как в период ночного сна – из запасов гликогена в печени. Уровень гормонов, регулирующих обмен углеводов, также регулируется в соответствии с ЦР. Обеспечивают изменение интенсивности обменных процессов центральные механизмы, к которым относятся мозговые структуры и гормоны гипотоламуса, и периферические, включающие активность мышц, жировой ткани, печени, поджелудочной железы. Следование ЦР – важный компонент, обеспечивающий устойчивость процессов регуляции углеводного обмена.
В экспериментальных и клинических исследованиях доказано, что уровень секреции гормонов (мелатонина, кортизола, соматотропного гормона, лептина), регулирующих смену периодов бодрствования и сна, зависит от уровня освещенности во внешней среде, являющейся зоной обитания организма. Одновременно эти гормоны участвуют в регуляции углеводного обмена наряду с инсулином, гликогеном, глюкозой. Они регулируют колебания всех этапов обмена углеводно-жирового обмена в течение суток. В ранние утренние часы толерантность к глюкозе у здоровых выше, чем в вечерние и ночные часы, при этом такие колебания не зависят от пути поступления глюкозы в организм. Чувствительность тканей к инсулину, как и скорость секреции инсулина, также изменяется в течение суток. Чувствительность к инсулину жировой ткани на 54% выше в полуденные часы в сравнение с полночью [Carrasco‐Benso MP, Rivero‐Gutierrez B, Lopez‐Minguez J, Anzola A, Diez‐Noguera A, Madrid JA, et al. Human adipose tissue expresses intrinsic circadian rhythm in insulin sensitivity. FASEB J. 2016; 30(9): 3117-3123. doi: 10.1096/fj.201600269RR]. Уровень кортизола, лептина и мелатонина влияет на уровень контринсулярных гормонов и, соответственно, на уровень утилизации глюкозы тканями. Мелатонин, обеспечивающий переход от бодрствования ко сну, в норме начинает активно синтезироваться в вечернее время, достигая пика примерно к 21 часу и снижаясь после полуночи. Изменение уровня секреции мелатонина под влиянием искусственного изменения уровня освещенности, характерного для современной городской цивилизации, способно вызвать не только нарушения сна, но и более серьезные неприятности – от нарушений пищевого поведения до повышения риска артериальной гипертонии и сахарного диабета 2 типа.
Представленное исследование основано на простой гипотезе о том, что пребывание в условиях искусственного повышения уровня освещенности в вечерние и ночные часы, способно значимо повлиять на механизмы, повышающие риск развития сахарного диабета. Результаты показывают, что у людей, искусственно продлевающих световой день за счет использования яркого освещения в вечерние часы, риск развития сахарного диабета оказался выше на 67%.