سلول‌های چربی در اعماق پوست انسان می‌توانند وجود نور را احساس کنند و هنگامی‌که بدن به میزان کافی در معرض تابش انواع مناسب نور قرار نگیرد؛ سلول‌های چربی رفتار متفاوتی از خود نشان می‌دهند. این یافته در روز ۲۱ ژانویه سال ۲۰۲۰ در ژورنال Cell Reports منتشر شده است. دانشمندان موسسه Cincinnati Children به بررسی نحوه کنترل دمای بدن در موش‌ها پرداختند. این مطالعه نشان می‌دهد که تابش نور، نحوه همکاری ۲ گونه از سلول‌های چربی جهت تولید مواد خام انرژی‌زا موردنیاز سایر سلول‌ها را تنظیم می‌کند. نویسندگان این پژوهش معتقدند که جنبه‌های ناسالم زندگی مدرن و وقت‌گذرانی بیش از اندازه در فضاهای مسقف موجب ایجاد اختلال در فرآیند سوخت‌وساز بدن می‌شوند.
دکتر ریچارد لانگ؛ پزشک بیولوژیست و نویسنده ارشد این پژوهش می‌گوید: “بدن ما برای سال‌ها زیر نور خورشید تکامل یافته است. ژن‌های سنجش نور موسوم به اوپسین‌ها نیز این روند تکاملی را طی نموده‌اند. اما اکنون ما بخش عمده‌ای از زمان روز را زیر نورهای مصنوعی سپری می‌کنیم؛ روشنایی‌هایی که فاقد تمامی طیف‌های نور خورشید هستند.”
آقای لانگ مسئولیت گروه سیستم‌های بصری در موسسه Cincinnati Children را بر عهده دارد. وی تا کنون در تالیف بیش از ۱۲۰ مقاله با محوریت فرآیند تکامل چشم و نحوه تعامل نور با سلول‌های خارج از چشم مشارکت نموده است. به گفته آقای لانگ، پژوهش اخیر بیانگر تغییرات چشمگیر در شیوه بررسی تاثیرات نور بر بدن خواهد بود.
یافته‌های جدید در خصوص تاثیرات نور بر بدن
بسیاری از افراد نسبت به زیانبار بودن برخی طول موج‌های نور آگاه هستند. به‌عنوان مثال پرتوهای گاما ساطع شده از یک بمب هسته‌ای یا تابش شدید پرتوهای ماوراءبنفش نور خورشید موجب سوختگی پوست شده و مضر هستند. مطالعه جدید آقای لانگ و همکاران وی به بررسی تاثیرات متفاوت و مفید تابش نور بر سلامت انسان می‌پردازد.
علیرغم وجود پوشش مویی روی بدن موش‌ها و پوشیدن لباس توسط انسان، پرتوهای نوری وارد بدن آن‌ها می‌شوند. ذرات ساختاری نور موسوم به فوتون‌ها می‌توانند سرعت حرکت خود را کاهش داده و پس از عبور از لایه‌های خارجی پوست پراکنده شوند. این پدیده بر نحوه رفتار سلول‌های بدن تاثیر می‌گذارد.
سابقه تلاش‌های تحقیقاتی آقای لانگ در این زمینه به سال ۲۰۱۳ مربوط می‌شود. در آن زمان وی به بررسی نحوه تاثیر تابش نور بر تکامل چشم در جنین موش‌ها پرداخت. آقای لانگ و همکارانش در سال ۲۰۱۹ نیز ۲ مقاله دیگر را منتشر نمودند. یکی از این مقالات به بررسی فواید احتمالی نور درمانی برای رشد چشم نوزادان نارس پرداخت و دیگری نحوه تاثیرگذاری گیرنده‌های نوری پوست بر تنظیم ساعت بیولوژیک بدن را مورد بررسی قرار داد.
ایده نفوذ نور به بافت‌های عمیق بدن، فرضیه‌ای جالب و بسیار جدید برای اکثر دانشمندان و محققان به‌شمار می‌رود.
تاثیر نور بر اندام‌های داخلی بدن به چه ترتیب است؟
تیم تحقیقاتی در جدیدترین مطالعه خود، رفتار موش‌ها هنگام قرارگیری در معرض هوای سرد (حدودا ۴۰ درجه فارنهایت) را مورد بررسی قرار دادند. آن‌ها پیش‌تر می‌دانستند که موش‌ها هنگام قرارگیری در معرض هوای سرد دقیقا همانند انسان‌ها دچار لرز شده و برای گرم کردن خود اقدام به سوزاندن چربی‌های داخلی بدن می‌کنند.
تجزیه و تحلیل عمیق‌تر نشان داد که فرآیند گرمایش داخلی بدن در غیاب ژن OPN3 و قرارگیری مداوم در معرض طول موج ۴۸۰ نانومتری نور آبی مختل می‌شود. این طول موج بخشی طبیعی از نور خورشید است که در انواع روشنایی‌های مصنوعی تنها به میزان بسیار محدود یافت می‌شود.
با قرارگیری در معرض تابش نور، ژن OPN3 موجب تحریک سلول‌های چربی سفید و آزادسازی اسیدهای چرب در جریان خون می‌شود. بسیاری از سلول‌های بدن از اسیدهای چرب به‌عنوان یک منبع تامین انرژی برای ایفای وظایف خود استفاده می‌کنند. با این‌حال در واقع سلول‌های چربی قهوه‌ای برای تولید گرما و افزایش دمای بدن موش‌ها اقدام به سوزاندن اسیدهای چرب (از طریق فرآیندی موسوم به اکسیداسیون) می‌کنند.
موش‌های فاقد ژن OPN3 هنگام قرارگیری در معرض هوای سرد به اندازه سایر موش‌ها قادر به گرم کردن خود نبودند. با این‌حال حتی تابش نور فاقد طول موج آبی به موش‌های دارای ژن مطلوب نیز در گرم شدن بدن آن‌ها موثر نبود.
نتایج این پژوهش نشان داد که متابولیسم طبیعی انرژی در بدن موش‌ها مستلزم دریافت نور خورشید است. دانشمندان بر این باورند که فرآیند متابولیک بدن انسان نیز به گونه‌ای وابسته به نور است؛ با این‌حال اثبات این فرضیه نیازمند انجام آزمایشات بیشتر در آینده است.
در صورت وجود رابطه میان ژن OPN3 و نور در بدن انسان، این پدیده پیامدهای بالقوه فراوانی برای سلامتی وی به‌همراه خواهد داشت. شیوه زندگی مدرن موجب شده تا انسان‌ها از لامپ‌هایی با طیف روشنایی غیرطبیعی استفاده نموده و ساعات کاری خود را جابه‌جا نمایند. این موارد موجب ایجاد اختلالات متابولیکی می‌شوند. بر اساس یافته‌های کنونی می‌توان حدس زد که عدم تحریک کافی مکانیسم ارتباطی ژن OPN3 و نور موجب بروز انواع اختلالات متابولیک در کشورهای صنعتی جهان شده است؛ مناطقی که در آن‌ها نورپردازی غیرطبیعی به امری معمول تبدیل شده است. اثبات صحت چنین فرضیاتی احتمالا نیازمند مطالعات فراوان طی چندین سال خواهد بود.
به لحاظ تئوری، نور درمانی در آینده می‌تواند به‌عنوان روشی جهت پیشگیری از سندرم متابولیک و ابتلای انسان به دیابت مورد استفاده قرار گیرد. به گفته آقای لانگ، تعویض لامپ‌های معمولی با انواع دارای طیف نوری کامل‌تر می‌تواند به ارتقاء سلامت عمومی کمک کند.
با این‌حال تشخیص کارکردهای احتمالی نور درمانی مستلزم انجام مطالعات بیشتر است. تعیین میزان نور خورشید موردنیاز برای بهره‌مندی از سیستم متابولیکی سالم و بررسی فقدان احتمالی برخی ژن‌های OPN3 در افراد چاق از جمله موضوعات تحقیقاتی آینده به‌شمار می‌روند. بعلاوه تاثیرات نور درمانی در زنان باردار، نوزادان، کودکان و بزرگسالان نیز بایستی روشن شود. اگرچه در حال حاضر توصیه می‌شود که افراد برای قدم زدن یا نشستن زیر نور خورشید، زمان بیش‌تری را در نظر بگیرند.