Светлината е много повече от визуален ориентир - тя е един от най-мощните биологични сигнали, които регулират вътрешния ритъм на човешкия организъм. През зимните месеци, когато дните са по-къси, а изкуственото осветление доминира ежедневието ни, в тялото настъпват фини, но значими биохимични и неврологични промени. По темата за влиянието на зимната тъмнина върху организма и как светлината “говори” с нашите хормони и мозък, разговаряме с доц. д-р Жулиета Христова, д.м. - ръководител направление “Клинична химия” в Централна клинична лаборатория в УМБАЛ “Александровска”.
Визитка♦ Доц. д-р Жулиета Христова, д.м., е ръководител направление „Клинична химия“ в Централната клинична лаборатория при УМБАЛ „Александровска“. От 2007 година досега последователно заема академичните длъжности асистент, главен асистент и доцент към Катедра по клинична лаборатория при Медицинския университет в София. През 2016 г. придобива образователната и научна степен „Доктор“. През 2017 г. получава наградата SIGNUM LAUDIS PRO SCIENTIAE MERITIS – най-високото отличие на МУ – София за научна разработка в област „Медицина“. Води лекции и упражнения на студенти по медицина, фармация и в курсове за следдипломно обучение. Публикува статии в български и чуждестранни издания, в учебни помагала и книги с научно-професионална тематика. |
- Доц. Христова, как светлината влияе върху хормоналната регулация в организма?
- Магията на красивите изгреви и романтичните залези е не само природна даденост, която носи наслада за сетивата, но и ключов регулатор на сложни биологични процеси в човешкия организъм. Ключова роля в управлението на циркадните ритми има супрахиазматичното ядро в хипоталамуса, което получава информация от фоточувствителни клетки, разположени в ретината.
Интензивността на постъпилата светлина модулира поведението на този главен биологичен часовник, в резултат на което се променя секрецията на хормоните по оста хипоталамус – хипофиза – надбъбрек - гонади. Фината регулация на тази сложна каскада от молекулярни събития в условията на 24-часовия цикъл обуславя неврологичното и метаболитното здраве, нормалната дейност на сърдечносъдовата, репродуктивната и имунната система, както и поведенческата функция.
Добре известно е, дори за по-широката аудитория, че секрецията на мелатонин постепенно се увеличава с настъпването на нощта, което дава сигнал на тялото, че е време за почивка. Но отвъд тази просто изглеждаща причинно-следствена връзка откриваме далеч по-дълбок смисъл. Знаем, че сънят е здраве и в голяма степен това се дължи на действието на повишения през нощта мелатонин. Този хормон има подчертано антиоксидантно действие, подсилва имунната система, подпомага храносмилането, контролира кръвното налягане, понижава нивата на стрес и участва в процесите на адаптация.
Освен това подобрява репродуктивните функции, регулира метаболизма на глюкозата и липидите и потиска костната резорбция. Високите му нива в мозъчната тъкан имат протективна роля по отношение на невродегенеративните процеси, свързани със стареенето. С настъпване на утрото мелатонинът намалява и отстъпва място на кортизола, често наричан „хормон на стреса“. Пиковите стойности, които достига малко след ставане от нощния сън, предизвикват повишаване на глюкозата и сърдечната честота, с което организмът се подготвя за повишените енергийни нужди през деня. Има подчертано противовъзпалително действие.
- Какви промени настъпват в секрецията на мелатонин при намалена дневна светлина и как това се отразява върху циркадните ритми през зимата?
- Когато денят е по-кратък, се наблюдава по-висока продукция на мелатонин още в следобедните часове поради ранното настъпване на здрач. Намалената светлина сутрин задържа нивата му високи и събуждането става по-трудно. Това може да доведе до нарушения в нормалния цикъл на сън и бодърстване с удължаване на REM фазата на съня и проява на симптоми като сезонна умора и негативни промени в паметта и настроението.
През зимата организмът става по-чувствителен към потискането на мелатониновата секреция под действието на светлина, поради което влиянието на изкуствени светлинни източници във вечерните часове, като екран на телефон или компютър, могат да причинят сериозни разстройства в 24-часовия цикъл. Нарушенията в освобождаването на мелатонин могат да повлияят чувството за глад и ситост, контролирани от хормоните грелин и лептин, което да доведе до повишен апетит и променен разход на енергия с последващо затлъстяване и дисрегулация на метаболитните процеси.
- Серотонинът често се свързва с психичното благополучие – как липсата на светлина въздейства върху синтеза му и баланса с мелатонина?
- Съществува добре известна връзка между по-краткото излагане на дневна светлина през зимата и понижените нива на серотонин. Тъмнината предизвиква двустъпална трансформация на серотонина в мелатонин, което обяснява изчерпването на „хормона на щастието“ в студените месеци по нашите географски ширини. Дисбалансът по оста серотонин - мелатонин може да доведе до развитието на сезонно афективно разстройство (SAD), характеризиращо се със симптоми като депресия, умора и потиснато настроение, понякога прерастващо до тежко депресивно състояние. При част от пациентите е налице и обективна находка в мозъчните структури, свързани с емоциите, като амигдалата и префронталния кортекс.
- Какви биохимични процеси се нарушават при дефицит на витамин D през зимата?
- Основната биологична роля на витамин D е свързана с регулацията на калциево-фосфорната обмяна. Подпомага чревната абсорбция на калций и фосфор, като по този начин осигурява нормална костна минерализация. Последни проучвания сочат, че витамин D участва в регулацията на адреналин, норадреналин и допамин, а също така предотвратява изчерпването на серотонин. По тази причина ниските му нива се свързват с повишен риск от развитие на депресивни състояния.
Има сведения за връзката му с биосинтезата на репродуктивните хормони, за ролята му в превенцията и лечението на ракови заболявания чрез въздействие върху специфични растежни фактори, което води до потискане на клетъчната пролиферация, ангиогенезата и туморната инвазия и отключва диференциацията и апоптозата. Посредством специфични механизми понижава степента на възпалението, свързано с раковия процес, и забавя туморния растеж.
В процес на непрекъснато проучване е ролята на витамин D за вродения и придобития имунитет – доказано потиска автоагресията на имунната система и потенцира антибактериалната и антивирусната защита; благоприятства поддържането на хомеостазата на ендотелните клетки и сърдечната функция. Витаминът вероятно участва в поддържането на обмяната в тъканите на устната кухина и осигурява защита срещу развитието на причинени от бактериална плака периодонтални заболявания.
Дефицитът може да доведе до намаляване на костната плътност. Симптомите включват болки в костите и ставите, умора, слабост. Постепенно се развива остеопороза и с напредване на състоянието се повишава многократно рискът от костни фрактури. И следродилната депресия може да се обясни с понижени нива на витамин D, както и при пациенти с подагра, хронични травми на гръбначния стълб, инсулти и множествена склероза.
Липсата на витамин D може да се свърже и с намален фертилитет при жени в репродуктивна възраст – той участва в синтезата на половите хормони. Други неспецифични симптоми при дефицит са загубата на коса, безапетитие, безсъние, чести инфекции, бавно заздравяване на рани, затлъстяване, тревожност. Дефицитът на витамин D сам по себе си не може да причини рак, но в съчетание с други предразполагащи фактори може значително да повиши риска от развитие на някои видове злокачествени заболявания, протичат по-тежко вирусните и бактериалните инфекции.
- Кои лабораторни показатели най-чувствително отразяват последствията от недостига на светлина и кои групи пациенти са най-рискови?
- На първо място могат да бъдат изследвани показателите, директно свързани с циркадните ритми – мелатонин и кортизол, с уточнението, че това трябва да се извърши в контролирана среда, под стриктен лекарски контрол. С това ще се осигури правилна подготовка на пациента, взимане на биологичен материал за изследване в подходящото време от денонощието, предвид пулсацията в тяхната секреция, и надеждна интерпретация на резултатите. Вследствие от недостига на светлина могат да се открият промени в нивата на витамин D, понижение на хемоглобина и концентрацията в еритроцитите, както и присъствието на различни по размер еритроцити в кръвта на пациента, което го поставя в риск от развитие на анемия.
Клиничната лаборатория предлага и разширени панели от тестове с фокус върху оценката на метаболитното и сърдечносъдовото здраве, свързано с циркадните ритми, които включват глюкоза и инсулин на гладно (HOMA Index), липиден профил, възпалителни маркери, резултатите от които задължително се обсъждат с лекар. Рисковите групи включват по-възрастните, особено тези с нарушения в зрението, хоспитализирани пациенти, хора със сезонни афективни разстройства и депресия. Трябва да споменем и тези, които работят на смени или дълги часове пред монитори, които са източник на изкуствена светлина, с което настъпва тежка дисрегулация на физиологичните 24-часови цикли.
Голяма част от медиците попада в тази категория и наред с всички останали рискови фактори, които съпътстват ежедневната им работа, би следвало да се обмисли сериозно на регулаторно ниво категорията труд, към която понастоящем спада тази на медицинския персонал.
- Имат ли хормоналните нива ясно изразена сезонност и наблюдавате ли типични „зимни отклонения“ в лабораторната практика?
- Освен описаните зимни промени в нивата на мелатонин и кортизол, или по-скоро тяхната сезонна дисрегулация, както и на серотонина, наблюдаваме още повишение в концентрациите на TSH в отговор на стремежа на организма да генерира топлина. В тази връзка пациентите с хипотиреоидизъм съобщават за умора, наддаване на тегло и студова непоносимост. В този период техните лекари могат да препоръчат промяна в хормонозаместителната терапия, в зависимост от лабораторните резултати. Субективните усещания не са достатъчна основа, на която пациентът сам да променя дозата си!
От критично значение е редовната консултация с ендокринолог. Начините, по които пациентите могат сами да подобрят здравословното си състояние, включват физическа активност, балансирана диета, подходящо за сезона облекло и поддържане на добра хидратация на организма. През зимата могат да се очакват и флуктуации в нивата на естрогени и прогестерон с последващи нарушения в менструалния цикъл, включващи нередовна менструация или по-обилно кървене. При мъжете може да се открият понижени концентрации на тестостерон, което оказва влияние върху настроението, либидото и енергията.
- Как хроничната липса на светлина влияе върху имунния отговор, възпалителните маркери и метаболитния баланс?
- Не само зимният период, но и липсата на изграден режим на сън и бодърстване нарушава ритмичната експресия на цитокини с повишение на тези, които физиологично се синхронизират с главния биологичен часовник. В резултат от това се повишават техните сурогати, най-популярен от които е С-реактивният белтък (CRP). Наблюдават се и промени в циркулиращите бели кръвни телца, в частност някои от T-клетките, които са зависими от циркадните ритми. Това, от своя страна, води до нарушена способност на организма да реагира адекватно в присъствието на различни патогени или тъканна увреда.
Редуцираната дневна светлина в комбинация с изкуствена във вечерните часове и нощем обърква главния часовник, понижава се глюкозният толеранс и се повишава инсулиновата резистентност. Дори дискретно осветление през нощта може да повиши сърдечната честота и инсулиновата резистентност и човек е в риск от развитие на диабет. В тази връзка спазването на „светлинна хигиена“ чрез максимално излагане на естествена светлина, пълно затъмняване на помещението по време на нощния сън, използване на очила с филтри, блокиращи синята светлина при работа с екрани вечерно време и ранната вечеря в светлата част от деня подпомагат поддържането на метаболитното здраве.
- Каква е ролята на лабораторния контрол при приема на витамин D и мелатонин?
- Малък е броят на лабораториите, които предлагат изследване на мелатонин, вероятно предвид специфичните преданалитични изисквания, касаещи неговото надеждно определяне, и изискването този процес да бъде менажиран от лекар-специалист.
По отношение на изследването на витамин D условията не са така лимитирани и лабораторният контрол е лесно осъществим. Като се вземе предвид широкото действие на витамина в организма, се очертават и основните групи пациенти, при които е желателно да се проследяват нивата му.
Стареещата кожа все по-трудно участва в синтезата на витамин D, което означава, че възрастните трябва да се проследяват периодично. Жените в постменопаузална възраст са специална група, при която, ако няма суплементация, ниските нива на витамин D са стандарт във връзка с хормоналните промени, промените в диетата, начина на живот, телосложението, инсулиновата чувствителност и намалената физическа активност. При тях е особено подчертана връзката между ниските нива на витамина, остеопорозата и метаболитния синдром.
Ето защо навременното започване на заместителна терапия има ключово значение в няколко направления: потиска секрецията на паратхормон и предотвратява намалението на костната плътност; понижава нивата на триглицериди, инсулин и HOMA-IR. Заедно с това едновременното приемане на витамин D и калций може да редуцира абдоминалните мастни депозити. Жените със затлъстяване се нуждаят от по-високи дози, за да нормализират циркулиращите нива на витамина. Поради сложния механизъм на синтеза на активен витамин D с участието на различни органи и системи, всички пациенти с чернодробни и бъбречни заболявания също са в риск от развитие на дефицитно състояние.
Не по-малък е рискът и при пациенти с болест на Крон, улцерозен колит и цьолиакия – заболявания, които затрудняват абсорбцията на витамина. Най-подходящият период за изследване на витамин D статуса е краят на лятото, за да се прецизира необходимостта от заместителния прием през есенно-зимния сезон и пролетта. В края на зимата или началото на пролетта, когато обичайно нативните стойности са най-ниски, тестуването показва статуса и ефекта от суплементацията.
Употребата на мелатонин- и витамин D-съдържащите продукти като имуномодулатори или имуностимуланти без лекарско предписание не бива да се допуска. Неконтролираният прием на мелатонин може да предизвика замаяност, умора, главоболие, кошмарни сънища, нежелано понижение на кръвното налягане и ускорена сърдечна честота. При предозиране с витамин D могат да възникнат усложнения - повишени нива на калций в кръвта и да се проявят симптоми от страна на бъбреците, сърцето, нестабилна походка и обърканост.
Милена ВАСИЛЕВА
