Недостающий в LED индиговый свет предотвратил близорукость у животных

Близорукость — одна из наиболее быстро распространяющихся проблем мирового здравоохранения. По ряду прогнозов, к 2050 году половина населения Земли — около 5 миллиардов человек — может быть близорукой. Давно замечено, что дети, проводящие больше времени на улице, реже страдают миопией. Но почему? Новое исследование Cincinnati Children's Hospital Medical Center, опубликованное в Cell Reports Medicine, указывает на конкретный виновник — определённый диапазон длин волн, которого почти нет в стандартных светодиодных лампах.

Речь идёт об индиговом свете — коротковолновом видимом излучении в диапазоне примерно от 419 до 446 нанометров. Солнечный свет богат им; стандартные белые LED — практически нет. Это различие, по мнению авторов, может объяснять, почему внутренняя среда так отличается от уличной с точки зрения здоровья глаз развивающегося ребёнка.

Эксперимент на землеройках

Исследователи работали с малыми землеройками (Tupaia) — небольшими млекопитающими, которые несмотря на внешнее сходство с белками являются ближайшими родственниками приматов. Их глаза анатомически и оптически близки к человеческим — включая важную деталь: хрусталик землеройки, как и человеческий, блокирует большинство длин волн ниже 400 нм. Это делает их значительно более подходящей моделью, чем мыши: более ранние исследования на грызунах показывали, что фиолетовый свет (~380 нм) снижает миопию, но через хрусталик человека такое излучение практически не проходит.

Землеройкам надевали крошечные очки, искусственно вызывавшие миопию в одном глазу, а второй служил контрольным. Затем животных облучали светом различных длин волн. Глаза регулярно измерялись биометром и авторефрактометром.

Результат оказался выразительным: <cite index="9-1">индиговый свет в диапазоне 419–446 нм полностью предотвратил развитие близорукости</cite>. Механизм связан с рецептором OPN5 (опсин 5) — светочувствительным белком, который реагирует на эти длины волн и, по-видимому, участвует в регуляции роста глазного яблока.

«Мы эволюционировали снаружи, под полным спектром солнечного света. Когда мы живём внутри, глаза не получают всех длин волн, необходимых для нормального рефракционного развития, — и возникает миопия. Таково основное послание этой статьи», — говорит ведущий автор Ричард Ланг из Cincinnati Children's.

Что это значит для освещения

Стандартные белые LED дают основной пик около 450 нм и обеспечивают достаточно длинноволнового света для обычного зрения. Но вот более короткий индиговый диапазон в них представлен крайне слабо. Авторы предлагают думать о будущем: если результаты подтвердятся в клинических испытаниях на детях, индиговое обогащение LED-ламп могло бы стать пассивным, безопасным и масштабируемым способом снижения риска детской близорукости.

Cincinnati Children's уже в 2021 году установил программируемую полноспектральную систему освещения в своём отделении для новорождённых. Следующий шаг, по словам исследователей, — испытание такого освещения в детских садах с долгосрочным наблюдением за детьми.

Принципиально важная оговорка: исследование проведено на животных. До клинических испытаний на людях выводы о конкретном влиянии на детское зрение остаются предварительными.

Ранее pronedra.ru писал о системе очистки внутри человеческого глаза.