Úvod: Rastúce obavy zo znečistenia svetlom

V priebehu minulého storočia sa šírenie umelého osvetlenia zmenilo v nočnom prostredí, najmä v husto osídlených mestských oblastiach. Kým elektrické osvetlenie prinieslo nepopierateľné výhody pre bezpečnosť, produktivitu a kvalitu života, zároveň prinieslo neúmyselný dôsledok: znečistenie životného prostredia svetlom. Znečistenie svetla je všeobecne definované ako prítomnosť nadmerného, nesprávneho alebo nekontrolovateľného umelého svetla, ktoré rozjasní nočnú oblohu a naruší prirodzený cyklus denného svetla a tmy. Je najviditeľnejšie ako žiara nad mestami, ale zahŕňa aj oslnenie z pouličných svetiel, ľahké preniknutie na súkromný majetok a neustále osvetlenie billboardov a obchodných značiek.

Globálne odhady naznačujú, že viac ako 80% svetovej populácie žije pod ľahko znečisťovanou oblohou a v regiónoch ako Severná Amerika a Európa sa číslo približuje k 99%. Táto všadeprítomná zmena prirodzeného nočného prostredia nie je len obťažovaním astronómov alebo estetickou otázkou; má vážne dôsledky pre voľne žijúce zvieratá, dynamiku ekosystému a čoraz viac pre ľudské zdravie. Nedávne vedecké výskumy začali odhaľovať potenciálne prepojenie medzi chronickým vystavením znečisteniu svetla a dysreguláciou imunitného systému, najmä vo vzťahu k nástupu a progresii autoimunitných chorôb. Tento článok skúma mechanizmy tejto súvislosti, skúma vznikajúce dôkazy a diskutuje o opatreniach verejného zdravia, ktoré by mohli zmierniť tieto riziká.

Pochopenie znečistenia svetlom a jeho rôznorodosti

Znečistenie životného prostredia nie je jediným javom, ale súbor súvisiacich problémov. Ak chcete pochopiť jeho účinky na zdravie, je užitočné rozpoznať hlavné typy:

  • Skyglow
  • Zlaté svetlo
  • Light excision
  • Clutter È e èo je èasto èi e èi e te èi e èi e te èi e te èi e te te í èi e èi e te ïal ie èíslo èíslo èíslo èí èíslo èíslo èíslo èíslo èíslo svetla v komerčných oblastiach a na cestách.

K primárnym zdrojom znečistenia svetla patrí pouličné osvetlenie, architektonické osvetlenie (vnútorné aj vonkajšie), predné svetlá vozidiel, reklamné značky a priemyselné zariadenia. S rozsiahlym prijatím energeticky úsporného osvetlenia LED sa obavy zintenzívnili, pretože mnohé LED vyžarujú vysoký podiel modrej vlny, dĺžky svetla, čo má obzvlášť silný vplyv na ľudskú cirkadiánsku fyziológiu. Prechod na LED diódy bez náležitého tienenia alebo teploty teplých farieb zhoršilo znečistenie svetla v mnohých mestách.

Obvodový Rytmus a spojenie imunitného systému

Život na Zemi sa vyvíjal podľa predvídateľného rytmu dňa a noci. Prakticky všetky organizmy vrátane ľudí majú vnútorné cirkadiánske hodiny, ktoré cyklujú približne každých 24 hodín, synchronizujú fyziologické procesy s vonkajším cyklom svetla a tmy. Toto hlavné hodiny, ktoré sa nachádzajú v suprachiazmatickej jadre mozgu, prijímajú vstupy z svetlo citlivých buniek v sietnici a následne koordinujú hormonálne, metabolické a behaviorálne rytmy po celom tele.

Jedným z najkritickejších výstupov cirkadiánskeho systému je produkcia melatonínu, hormón syntetizovaný predovšetkým borovicovou žľazou počas tmy. Melatonín pôsobí ako chemický posol pre noc, signalizuje tkanivám, že je čas na odpočinok a opravu. Okrem jeho úlohy v regulácii spánku, melatonín je silný imunomodulátor. Ovplyvňuje činnosť imunitných buniek, vrátane T lymfocytov, prirodzených zabijackych buniek, makrofágov a dendritických buniek, a pomáha vyvažovať prozápalové a protizápalové reakcie.

Melatonín

Bolo preukázané, že melatonín má viaceré účinky na imunitný systém:

  • Zvyšuje tvorbu určitých cytokínov, ktoré podporujú imunitný dohľad.
  • Modulátuje diferenciáciu a funkciu T pomocných buniek, ktoré sú centrálne pre adaptívnu imunitu.
  • Exerty antioxidačné vlastnosti, chráni imunitné bunky pred oxidačným stresom.
  • Reguluje cirkadiálny rytmus počtu imunitných buniek a aktivitu v krvi a lymfatických tkanivách.

Keď je prirodzený cyklus svetla tma je narušený najmä vystavením umelému svetlu počas noci

Vznikajúce prepojenie medzi znečistením svetla a autoimunitnými chorobami

Autoimunitné ochorenia sú rôzne skupiny porúch, v ktorých imunitný systém omylom napáda telo vlastné bunky a tkanivá. Podmienky, ako je reumatoidná artritída, systémový lupus erythematosus, roztrúsená skleróza, diabetes typu 1, a zápalové ochorenie čriev spoločne ovplyvňujú približne 5

Epidemiologické dôkazy z pozorovacích štúdií

Niekoľko rozsiahlych pozorovacích štúdií poskytlo sugestívne dôkazy spájajúce nočné vystavenie svetlu a autoimunitné podmienky. Napríklad štúdia uverejnená v [Produkty Ľudské správanie], v ktorej sa analyzujú údaje o znečistení svetla pochádzajúce zo satelitu a zdravotné záznamy, zistili vyššie miery autoimunitných ochorení u jednotlivcov žijúcich v oblastiach s väčšou nočnou intenzitou svetla po úprave na hustotu miest, sociálno-ekonomický stav a iné mätúce osoby. Posuvní pracovníci, ktorí majú chronické vystavenie svetlu v noci, sústavne preukázali zvýšené riziko vzniku reumatoidnej artritídy a iných autoimunitných porúch v kohortných štúdiách zo Švédska a Japonska.

Výskum z Národného inštitútu environmentálnych zdravotných vied (NIEHS) tiež zdôraznil, že ženy pracujúce nočné zmeny majú výrazne vyšší výskyt rakoviny prsníka

Mechanistika Hypotézy: Ako môže ľahké znečistenie vyvolať Autoimunita

Na vysvetlenie, ako by mohlo znečistenie svetlom ovplyvniť autoimunitu, bolo navrhnutých niekoľko biologických spôsobov:

  1. [Melatonín supresia a imunitná nerovnováha
  2. [Poruchy spánku a chronický zápal
  3. [Oxidatívne namáhanie a poškodenie tkaniva , Circadian disruption mô eme zhor iť antioxidačnú obranu, čo vedie k zvýšenému oxidačnému poškodeniu. To zasa môže generova modifikované self-antigény, ktoré spúšťajú autoimunitné odpovede.
  4. [Náhradná črevná mikroflóra È ie ka é hodiny regulujú črevné mikrobiálne zloženie a integritu črevnej bariéry.
  5. [Priamy vplyv na fungovanie imunitných buniek

Špecifické autoimunitné podmienky a podporné dôkazy

Reumatoidná artritída

Reumatoidná artritída (RA) je chronické zápalové ochorenie kĺbov so silnou autoimunitnou zložkou. Niekoľko štúdií sa spája s prácou na zmeny a s vlastným spánkom hlásené zlé so zvýšeným rizikom RA. Skupina žien sestry v Spojených štátoch zistili, že tí, ktorí pracujú rotujúce nočné zmeny po viac ako 20 rokov mali takmer 30% vyššie riziko rozvoja RA v porovnaní s nerotujúcimi pracovníkmi. Kombinácia zápalu a narušené melatonínové signalizácie je myšlienka, že potenciovať synoviálny zápal.

Scleróza

Roztrúsená skleróza (MS) je demyelinizujúce autoimunitné ochorenie centrálneho nervového systému. Latinometrické štúdie už dlho preukázali vyššiu prevalenciu na vyšších zemepisných šírkach, čiastočne pripisovanú nižším úrovniam vitamínu D. Však, svetelné znečistenie môže tiež hrať úlohu. Štúdia 2020 v [[BMJ Open[] hlásil, že pre každý nárast o 1 lux vo vonkajšom nočnom vystavení svetlu, riziko MS zvýšené o 4% vo veľkej európskej kohorte. Expozícia infračerveného svetla v noci, najmä z obrazoviek, bola tiež spojená s chudobnejšími výsledkami u pacientov s MS.

Systémový lupus Erytémtosus

Systémový lupus erythematosus (SLE) je charakterizovaný autoprotilátky proti jadrovým antigénom a multi-orgánové postihnutie. Circadian narušenie môže zhoršiť SLE zmenou expresie génov hodín a podporu Th17-dominantný imunitný profil. V zvieracích modeloch lupus, konštantné vystavenie svetlu zhoršil ochorenie obličiek a zvýšenú úmrtnosť. Ľudské štúdie sú obmedzené, ale prípadov-kontrolná štúdia v Argentíne poznamenal, že lupus pacienti žijúci v oblastiach s vysokým glareom a ľahkým preniknutím mali závažnejšie príznaky.

Diabetes 1. typu

Diabetici typu 1 (T1D) sú výsledkom autoimunitnej deštrukcie pankreatických beta buniek. Cirkadický rytmus reguluje sekréciu inzulínu a imunotoleranciu. Epidemiologické údaje zo škandinávskych krajín ukazujú, že deti narodené v oblastiach s vyšším svetelným znečistením počas zimných mesiacov čelia mierne zvýšenému riziku T1D, pravdepodobne kvôli kombinovaným účinkom zníženého melatonínu a vitamínu D. Experimentálne štúdie u myší s neobéznym diabetom (NOD) ukazujú, že expozícia konštantnému svetlu urýchľuje nástup cukrovky, čo je efekt, ktorý sa zvrátil podaním melatonínu.

Dôsledky pre verejné zdravie a politiku

Rastúce dôkazy spájajúce znečistenie svetla s autoimunitným ochorením nástup prináša významné dôsledky pre verejné zdravie. Znižovanie zbytočného nočného osvetlenia nielen prospieva ekosystémom, zachovanie energie a astronomické pozorovanie, ale môže tiež chrániť imunitný zdravie. Niekoľko stratégií možno realizovať na individuálnej, komunitnej a vládnej úrovni:

Lighting Design a Technológia zlepšenie

  • Použite plne tienené vonkajšie svietidlá, ktoré priamo dole svetlo, znižuje oslnenie a skyglow.
  • Prijať teplejšie farebné teploty (CCT ≤ 3000K) pre LED pouličné svetlá, aby sa minimalizovala emisia modrého svetla.
  • Nainštalujte pohybové senzory a stmievače, aby sa znížila intenzita osvetlenia, ak nie je potrebné.
  • Podporovať retrofitné zariadenia pre tmavé osvetlenie v existujúcej infraštruktúre.

Individuálne ochranné opatrenia

  • Použite zatemnenie závesy alebo očné masky blokovať vonkajšie svetlo v spálňach.
  • Vyhnite sa obrazovkám a svetlým vnútorným svetlom aspoň jednu hodinu pred spaním; v prípade potreby použite filtre blokujúce modré svetlo.
  • Udržujte spálne čo najtmavšie; ak je potrebné osvetlenie, zvážte červené alebo jantárové nočné svetlá.

Politika a urbanistické plánovanie

V mnohých komunitách sú už zavedené nariadenia o temnom nebi a nariadenia o znečistení svetla. Rozširovanie týchto požiadaviek na ochranu, nízkomodré svietidlá vo všetkých nových vývojových trendoch by mohlo mať rozsiahle zdravotné výhody. Agentúry pre verejné zdravie, ako Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) a Centrá pre kontrolu a prevenciu chorôb (CDC), začali uznávať svetelné znečistenie ako nebezpečenstvo pre životné prostredie. Integrácia hodnotenia vplyvov na zdravie do rozhodnutí o osvetlení, najmä pre veľké projekty infraštruktúry a dbá na to, aby sa zabezpečilo, že o občianskom zdraví obyvateľov sa uvažuje spolu s bezpečnosťou a estetickými obavami.

Budúce výskumné smery

Zatiaľ čo súčasné dôkazy sú presvedčivé, mnoho otázok zostáva. Budúci výskum by mal stanoviť priority:

  • Rozsiahle prospektívne kohortné štúdie, ktoré merajú expozíciu individuálnemu svetlu (s použitím nositeľov), namiesto toho, aby sa spoliehali výlučne na satelitné údaje.
  • Randomizované kontrolované štúdie intervencií, ako sú obytné svetelné blokovanie závesy alebo osobné osvetlenie expozície manažmentu u jednotlivcov s rizikom autoimunitných ochorení.
  • Mechanisme studies use usue animal models and human cell cultures to identifike the presight molecular traces which light environmental impacts specific immunec bunets types and self-tolerance.
  • Vyšetrenia interakcie medzi znečistením svetla, inými environmentálnymi faktormi (napr. diéta, trvanie spánku, stres) a genetickou citlivosťou na autoimunitu.
  • Výskum o tom, ako rôzne vlnové dĺžky a intenzity umelého svetla ovplyvňujú produkciu melatonínu a imunitné markery v reálnom svete nastavenia.

Záver

Znečistenie životného prostredia svetlom je viac ako obťažovanie; môže predstavovať modifikovateľný rizikový faktor pre autoimunitné ochorenie nástup. Narušením cirkadiánnych rytmov, potláčanie melatonínu, a podpora chronického zápalu, umelé svetlo v noci môže narušiť krehkú rovnováhu imunitného systému. Zatiaľ čo ďalší výskum je potrebný na pevné stanovenie príčinnej súvislosti a kvantifikáciu vplyvov na úrovni populácie, zásada prevencie tvrdí okamžité opatrenia. Zníženie znečistenia svetlom prostredníctvom inteligentnejšieho dizajnu, zmeny politiky a osobné návyky je nízkonákladová, vysoko výnosná stratégia, ktorá môže súčasne zlepšiť spánok, ekologické zdravie a potenciálne znížiť záťaž autoimunitných chorôb. Ako mestské oblasti naďalej rozširovať a zjasniť, riešenie ľahkého znečistenia sa stáva naliehavou prioritou verejného zdravia.

Externé zdroje:

[Vyhláška: Tento článok slúži len na informačné účely a nepredstavuje lekársku pomoc. Jedinci, ktorí sa obávajú rizika autoimunitného ochorenia, by sa mali poradiť so zdravotníckym pracovníkom.