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Rot sehen: Die morgendliche Einwirkung von tiefrotem Licht unterstützt die Sehkraft und das Farbsehen

Rot sehen: Die morgendliche Einwirkung von tiefrotem Licht unterstützt die Sehkraft und das Farbsehen

Im Gegensatz zu den Zeiten unserer technikfreien Vorfahren ist unsere moderne Welt überall, wo wir hinschauen, mit künstlichem Licht überflutet. Scheinbar ununterbrochen erleben wir das grelle Leuchten von Leuchtstofflampen am Arbeitsplatz, das ständige Leuchten unserer verschiedenen Smart-Geräte und Haushaltslampen, die uns lange nach Sonnenuntergang wach halten. Der Preis dieser ständigen Lichtbombardierung besteht darin, dass bestimmte Teile unserer Augen unbestreitbar träge geworden sind, weil sie einfach nicht mehr so ​​gebraucht werden wie in unseren Tagen vor der Elektrizität.

Trotz der offensichtlichen Vorteile, zu jeder Tages- und Nachtzeit klar sehen zu können, gibt es einige Nachteile – darunter den Verlust der Funktion spezialisierter Zellen in unseren Augen, sogenannte Stäbchen. Mit diesem Verlust geht eine übermäßige Abhängigkeit von anderen Zellen im Auge einher, was zu einer Verschlechterung ihrer Funktion führt und zu verschiedenen Arten von Sehverlust führt, von denen Millionen von Menschen weltweit betroffen sind. Jetzt haben Forscher des University College London einen wirksamen Weg entdeckt, um diesen Verlusten entgegenzuwirken – indem man sich einmal pro Woche drei Minuten lang tiefrotem Licht aussetzt. In dieser neuartigen Studie in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Berichtezeigen Shinhmar und Kollegen, wie dieser einfache Eingriff das Farbsehen bei Erwachsenen verbessert, was für die Unterstützung der Augengesundheit im Alter revolutionär sein könnte.

Das A und O von Stäben und Zapfen

Zwei Arten von Photorezeptoren – spezialisierte Zellen zur Lichterkennung – säumen die Netzhaut, die für das Sehen erforderlich ist. Stäbchen sind für die Nachtsicht verantwortlich, während Zapfen uns das Sehen und Kontrastieren von Farben bei Tageslicht ermöglichen. In unserer künstlich beleuchteten Welt führt die unzureichende Nutzung von Stäbchen dazu, dass etwa ein Drittel von ihnen ab dem 40. Lebensjahr abstirbt, wodurch unsere Augen übermäßig auf die Funktion der Zapfen angewiesen sind. Während Zapfen nicht den gleichen Zelltod erleiden wie Stäbchen, kann ihre Funktionalität mit zunehmendem Alter stark nachlassen, insbesondere wenn sie überlastet sind. 

Diese retinalen Photorezeptoren haben den höchsten Stoffwechselbedarf im Körper und benötigen die größte Dichte an Mitochondrien, den Energieproduktionszentren unserer Zellen. Dieser hohe Stoffwechselbedarf hat jedoch seinen Preis – eine erhöhte Produktion schädlicher Verbindungen, sogenannter reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), die den Alterungsprozess beschleunigen und zur mitochondrialen Dysfunktion beitragen. Daher suchen Forscher nach Möglichkeiten, die Mitochondrien in der Netzhaut zu unterstützen, um die Funktion der Zapfen und das Sehvermögen insgesamt zu verbessern – und eine kurze Exposition gegenüber einer Wellenlänge tiefroten Lichts könnte eine Antwort sein.

Frühere Forschung hat herausgefunden, dass die Exposition von Tieren gegenüber langwelligem Licht die Mitochondrienfunktion verbessert, die ATP-(Energie-)Produktion erhöht, die Bildung von ROS bekämpft und die Alterung und den Zelltod in der Netzhaut verzögert. Allerdings haben nur wenige Studien untersucht, wie sich unterschiedliche Lichtwellenlängen auf die Gesundheit und das Sehvermögen der menschlichen Netzhaut-Photorezeptoren auswirken – und wie viel (oder wenig) Belichtung erforderlich ist, um Ergebnisse zu sehen.

lichtwellenlängen Infrarot-Rotlichttherapie

Sie können jetzt klar sehen: 3 Minuten rotes Licht steigern das Farbsehen

In dieser Studie testeten Shinhmar und Kollegen die Auswirkungen der Exposition gegenüber rotem Licht (insbesondere 670 Nanometer [nm] langwelliges tiefrotes Licht) an einer Gruppe von Erwachsenen im Alter von 34 bis 70 Jahren ohne Farbenblindheit. Das Forscherteam bewertete ihre Kegelfunktion mithilfe eines Tests, bei dem sie farbige Buchstaben mit sehr geringem Kontrast identifizieren mussten, die zunehmend verschwommen erscheinen – ein Vorgang, der als Farbkontrast bezeichnet wird. 

Die Ergebnisse waren verblüffend: Nur drei Minuten Rotlichttherapie am Morgen steigerten ihre Farbkontrastschwellen deutlich, sowohl bei Tests drei Stunden als auch eine Woche später. Obwohl die Auswirkungen am selben Tag am stärksten waren, gab es auch eine Woche später noch deutliche Verbesserungen, die anhielten. 

Sie untersuchten auch die Funktion bestimmter Zapfentypen. Der „Tritan“ zapfen in der Netzhaut, die blaue und gelbe Farben unterscheiden, zeigten durch die Therapie mit tiefrotem Licht mehr Vorteile (17 % Verbesserung) als „Protan“-Zapfen, die das Sehen und den Kontrast von Rot- und Grüntönen ermöglichen (12 %). Außerdem wurden in den älteren Altersgruppen mehr Vorteile gesehen als in jüngeren, wahrscheinlich weil die jüngeren Erwachsenen immer noch gesündere Mitochondrien in der Netzhaut hätten. 

Interessanterweise zeigte nur die morgendliche Bestrahlung mit tiefrotem Licht die Vorteile. Wenn die Teilnehmer nachmittags oder abends dem roten Licht ausgesetzt wurden, gab es keine signifikante Auswirkung auf die Farbachsen des Kegels. Die Forscher spekulieren, dass dieser zeitabhängige Effekt auf eine Verschiebung der mitochondrialen Aktivität zurückzuführen ist, bei der diese zellulären Kraftwerke einem biologischen zirkadianen Rhythmus folgen und darauf reagieren. Die Mitochondrien reagieren möglicherweise empfindlicher und empfänglicher auf Eingriffe in den frühen Stunden des Tages, wie bei a studie mit Fruchtfliegen dabei wurde festgestellt, dass die Energieproduktion morgens um 40 % höher war.

Als leitender Autor dieser Studie, Professor Glen Jeffery, zustände„Mitochondrien reagieren spezifisch empfindlich auf langwelliges Licht, was ihre Leistung beeinflusst: Längere Wellenlängen im Bereich von 650 bis 900 nm verbessern die mitochondriale Leistung und erhöhen so die Energieproduktion.“ 

eine Rotlichttherapie kann das Farbsehen verbessern

Es geht bergauf: Eine Zukunft mit einfacher und erschwinglicher Sehunterstützung  

Obwohl diese Ergebnisse sicherlich vielversprechend sind, sind die Autoren vorsichtig, dass weitere Untersuchungen erforderlich sind, da es sich um eine relativ kleine Stichprobengröße von 20 Erwachsenen handelte. Und obwohl es offensichtlich positive Effekte gab, variierte das Ausmaß der Vorteile stark, selbst bei Gleichaltrigen. 

Die Autoren sind jedoch optimistisch, dass diese Art der Therapie enorme Auswirkungen auf die Welt haben könnte. Als Dr. Jeffery zustände„Diese einfache, auf Bevölkerungsebene angewandte Intervention würde sich erheblich auf die Lebensqualität mit zunehmendem Alter auswirken und wahrscheinlich zu geringeren sozialen Kosten führen, die durch Probleme im Zusammenhang mit einer verminderten Sehkraft entstehen.“ 

Er fährt fort: „Die Verwendung eines einfachen LED-Geräts einmal pro Woche lädt das Energiesystem, das in den Netzhautzellen gesunken ist, wieder auf, ähnlich wie das Aufladen einer Batterie … In naher Zukunft könnte dies der Fall sein, wenn man einmal pro Woche drei Minuten lang tiefrotem Licht ausgesetzt wird.“ Dies kann beim Kaffeekochen oder beim Anhören eines Podcasts auf dem Weg zur Arbeit erfolgen, und solch eine einfache Ergänzung könnte die Augenpflege und das Sehvermögen auf der ganzen Welt verändern.“

Und im Gegensatz zu den derzeit auf dem Markt erhältlichen LED-Geräten, die unglaublich teuer sind – einige liegen in der Größenordnung von 22.628,95 € – hoffen Dr. Jeffery und sein Team, erschwinglichere Therapien mit tiefem Rotlicht zu entwickeln, von denen Menschen auf der ganzen Welt profitieren könnten. Aber jetzt müssen wir abwarten und sehen.

Verweise: 

Shinhmar H, Hogg C, Neveu M, Jeffery G. Weeklong verbesserte die Farbkontrastempfindlichkeit nach einzelnen 670-nm-Expositionen, verbunden mit einer verbesserten Mitochondrienfunktion. Sci-Repräsentant. 2021;11(1):22872. Veröffentlicht am 24. November 2021. doi:10.1038/s41598-021-02311-1

Sivapathasuntharam C, Sivaprasad S, Hogg C, Jeffery G. Die Verbesserung der Mitochondrienfunktion reduziert die Rate des altersbedingten Photorezeptorverlusts erheblich. Exp Augenres. 2019;185:107691. doi:10.1016/j.exer.2019.107691

Weinrich TW, Kam JH, Ferrara BT, Thompson EP, Mitrofanis J, Jeffery G. Ein Tag im Leben der Mitochondrien offenbart wechselnde Arbeitsbelastungen. Sci-Repräsentant. 2019;9(1):13898. Veröffentlicht am 25. September 2019. doi:10.1038/s41598-019-48383-y



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