Influencia de las condiciones de iluminación en el metabolismo

Influencia de las condiciones de iluminación en el metabolismo del sustrato, el gasto energético y la termorregulación en individuos resistentes a la insulina

Introducción

La luz es la señal de tiempo más importante, es decir, zeitgeber, para sincronizar el reloj biológico interno de los mamíferos con el ciclo ambiental de 24 horas de luz/oscuridad. El núcleo supraquiasmático ubicado en el hipotálamo actúa como un marcapasos maestro al integrar la información de luz/oscuridad recibida de la retina con ritmos generados endógenamente en señales neuronales y humorales, que a su vez pueden sincronizar relojes periféricos en órganos como el hígado, el músculo esquelético y páncreas.

De esta forma, el organismo puede anticipar las diferentes demandas metabólicas asociadas a una determinada franja horaria dentro del ciclo luz/oscuridad, como alimentación y ayuno, actividad física y descanso. La optimización de las condiciones de luz interior para imitar más de cerca el ciclo natural de luz/oscuridad probablemente garantice la regulación adecuada de los ritmos de comportamiento, incluidos los ciclos de sueño/vigilia y alimentación, y ayude a mantener la salud metabólica.

Sin embargo, en nuestra sociedad moderna, la luz artificial está disponible las 24 horas del día y la mayoría de las personas se exponen a la luz eléctrica y pantallas emisoras de luz durante el período de oscuridad del ciclo de luz natural/oscuridad. En los seres humanos, los efectos perjudiciales de la luz nocturna (LAN) incluyen niveles de glucosa e insulina posprandiales agudamente elevados  y niveles elevados de insulina posprandial y péptido similar al glucagón-1 después del desayuno después de la exposición a la luz durante la noche.

Además de LAN, nuestra sociedad moderna también se enfrenta a la falta de tiempo suficiente bajo condiciones de luz brillante durante el día y, de hecho, la mayor parte del tiempo se pasa en interiores bajo iluminación artificial (bajo niveles de luz mucho más bajos en comparación con la luz del día natural en exteriores). La exposición a la luz brillante antes y durante el desayuno aumentó los niveles de glucosa posprandial y triacilglicerol (TG) en pacientes con diabetes mellitus tipo 2, mientras que solo aumentó los niveles de TG en hombres jóvenes sanos.

Algunos estudios investigaron protocolos experimentales de exposición a la luz durante 24 h y sugirieron que la luz brillante puede influir en el metabolismo de la glucosa en voluntarios jóvenes sanos en diferentes momentos del día en comparación con la luz tenue. Sin embargo, aún no se ha investigado si la optimización de la exposición a la luz artificial durante un período de 24 h puede mejorar el metabolismo de la energía y los sustratos de todo el cuerpo y la homeostasis de la glucosa en personas con resistencia a la insulina.

Objetivos/hipótesis

En nuestra sociedad moderna, la luz artificial está disponible las 24 horas y la mayoría de las personas se exponen a la luz eléctrica y pantallas emisoras de luz durante el período de oscuridad del ciclo de luz natural/oscuridad.

Tales condiciones de iluminación subóptimas se han asociado con efectos metabólicos adversos, y el rediseño de las condiciones de iluminación interior para imitar el ciclo natural de luz/oscuridad promete mejorar la salud metabólica.

Nuestro objetivo fue comparar las respuestas metabólicas a las condiciones de iluminación que se asemejan al ciclo natural de luz/oscuridad en contraste con la iluminación subóptima en personas con riesgo de desarrollar enfermedades metabólicas.

Métodos

Por lo tanto, aquí realizamos un ensayo cruzado, controlado, aleatorizado, no ciego en el que voluntarios resistentes a la insulina con sobrepeso (n = 14) fueron expuestos a dos sesiones de laboratorio de 40 h con diferentes protocolos de iluminación de 24 h mientras permanecían en una cámara metabólica en condiciones reales.