Sinisen valon ymmärtäminen

Ikään liittyvä makuladegeneraatio (AMD) vaikuttaa yli 8 miljoonaan amerikkalaiseen, ja sen ennustetaan lisääntyvän yli 50 prosenttia vuoteen 2020 mennessä.1 Se on yleisin peruuttamattoman sokeuden syy yli 50-vuotiailla henkilöillä. Monissa tapauksissa verkkokalvon pigmenttiepiteelin (RPE) solujen vaurioituminen ja krooninen poikkeava tulehdusreaktio tähän vaurioon johtavat laajoihin verkkokalvon surkastumisalueisiin, angiogeenisten sytokiinien, kuten VEGF:n, ilmentymiseen tai molempiin.1 AMD:n kosteassa muodossa kehittyy suonikalvon neovaskularisaatio (CNV), johon liittyy lisääntynyt verisuonten läpäisevyys ja hauraus, mikä voi johtaa subretinaaliseen verenvuotoon, nesteen erittymiseen, lipidikerrostumiin, RPE:n irtoamiseen suonikalvosta ja lopulta sokeuteen.1

Riskitekijöitä AMD:lle ovat ikä, tupakan käyttö, geneettiset tekijät ja antioksidanttipuutteinen ruokavalio. Koska siniselle valolle altistuminen on vaikuttanut lipofuskiinin kertymiseen ja A2E:n välittämiin fototoksisiin vaikutuksiin, se on tunnustettu toiseksi mahdolliseksi riskitekijäksi.2 Tällä palstalla kuvataan sinisen valon vaikutuksia silmään ja sen yhteyttä AMD:hen.

TIEDOT SINISESTÄ VALOSTA

Sininen valo kuuluu näkyvän valon spektriin, ja sen aallonpituus on noin 415 nm-495 nm. Sininen valo voidaan jakaa kahteen kaistaan: siniviolettivalo (415-455 nm) ja siniturkoosi valo (465-495 nm).3 Kun siniviolettialueen valo osuu silmään, tapahtuu tälle aallonpituuskaistalle ominainen prosessi. Näköjakson aikana, kun opsiini käynnistää fototransduktioprosessin, syntyy tiettyjä välituotteita, jotka voivat myös sitoa opsiinia ja ottaa vastaan enemmän fotoneja tällä aallonpituusalueella, mikä johtaa fotoreversaaliin, joka tapahtuu normaalia näköjaksoa nopeammin. Tämän fotoreversaalin ansiosta silmä voi absorboida enemmän sinistä valoa kuin mitään muuta valoa.4

Valofotonit ovat pieniä energiayksiköitä, joiden liiallinen määrä voi johtaa solujen oksidatiivisen fosforylaation irtoamiseen, jolloin syntyy reaktiivisia happilajeja (ROS), jotka häiritsevät fotoreseptoreiden ulompien segmenttien kalvorakenteita ja vaurioittavat näin ollen herkkiä RPE-soluja. Tämä vaurio aiheuttaa RPE:n hapettuneiden ulompien segmenttien epätäydellisen fagosytoosin ja hajoamisen, mikä johtaa jätetuotteen lipofuskiinin (ns. ikäpigmentin) kertymiseen RPE-solujen rakeisiin. Lipideistä, proteiineista ja useista kromoforeista koostuva lipofuskiini on erittäin herkkä valokemiallisille muutoksille, jotka voivat aiheuttaa pysyviä soluvaurioita. Lipofuskiinin fototoksisuutta ylläpitää A2E (N-retinylideeni-N-retinyletanoliamiini), joka on keskeinen fluorofori, jota sininen valo herättää. A2E:n valoherkistyminen johtaa ROS:n muodostumiseen.5-8 Liiallinen oksidatiivinen stressi voi aiheuttaa RPE-solujen toimintahäiriöitä ja lopulta apoptoottisen solukuoleman.2,9,10

Ei kaikki sininen valo ole haitallista; itse asiassa kahdella edellä mainitulla sinisen valon kaistalla, siniviolettisella ja siniturkoosilla, on hyvin erilaiset vaikutukset silmiin. Sen lisäksi, että sininen-turkoosi valo auttaa näöntarkkuudessa, kontrastitarkkuudessa ja värinäössä, se on välttämätöntä pupillirefleksillemme ja vuorokausirytmin synkronoinnille, joka puolestaan auttaa ylläpitämään ja säätelemään muistia, mielialaa ja hormonitasapainoa. Tämän aallonpituuden valolla on elintärkeä rooli yleisen terveyden ylläpitämisessä.3 Sini-violetti valo sen sijaan on haitallista verkkokalvolle ja aiheuttaa ajan mittaan verkkokalvon solukuolemaa.

VALO HAITTAA

Epidemiologisissa tutkimuksissa on löydetty todisteita kroonisen auringonvalolle altistumisen ja AMD:n välisestä yhteydestä. Beaver Dam Eye Study -tutkimuksessa havaittiin, että teini- ja varhaisaikuisvuosien auringonvalolle altistumisen tasot olivat vahvasti yhteydessä suurempaan riskiin sairastua RPE:n poikkeavuuksiin ja varhaiseen AMD:hen.11,12 Chesapeake Bay Waterman Study -tutkimuksessa ryhmä pitkälle edennyttä AMD:tä sairastavia henkilöitä raportoi, että heillä oli ollut runsaasti siniselle valolle altistumista edeltäneiden 20 vuoden ajan.13,14 Äskettäin EUREYE-tutkimuksessa raportoitiin merkittävästä yhteydestä elinaikaisen siniselle valolle altistumisen ja AMD:n välillä henkilöillä, joiden antioksidanttien (mukaan lukien C- ja E-vitamiinit, zeaksantiini ja ruokavaliosta saatava sinkki) määrä oli vähäinen.2,3,15

Essilorin ja Pariisin näköinstituutin tutkijat havaitsivat kapeilla aallonpituuskaistoilla tutkittuaan, että sini-violettivalo oli haitallisinta sian RPE-soluille, koska se aiheutti eniten solukuolemaa.2 Ihmisillä siniselle valolle altistumisen määrä vaihtelee vuorokaudenajan, sijainnin ja vuodenajan mukaan. Päivän aikana 25-30 prosenttia auringonvalosta koostuu sinisestä valosta. On kuitenkin monia muitakin sini-violettivalon lähteitä. Nykyaikainen valaistus, kuten LED-valot ja pienloistelamput, vaikka ne ovatkin kirkkaita ja energiatehokkaita, voivat olla voimakas haitallisen sinisen valon lähde. LED-valosta 35 prosenttia ja pienloistelamppujen valosta 25 prosenttia on haitallista sinistä valoa. Mitä ”viileämpi” tai valkoisempi valonlähde on, sitä suurempi on sinisen valon osuus.3

Muita haitallisen sinisen valon lähteitä ovat televisiot, kannettavat tietokoneet, älypuhelimet, tabletit ja muut vastaavat elektroniset laitteet. Näiden laitteiden suosio ja tarpeellisuus takaavat jatkuvan altistumisemme voimakkaalle siniselle valolle. Valitettavasti kumulatiivinen vaikutus voi ajan mittaan mahdollisesti aiheuttaa vaurioita verkkokalvon soluille, mikä johtaa hitaasti verkkokalvon solukuolemaan ja mahdollisesti AMD:hen.3 Siksi silmien suojaaminen haitalliselle siniselle valolle altistumiselta on ensiarvoisen tärkeää.

PROVENTOIVAT TOIMENPITEET

Voi olla hyödyllistä määrätä AMD:tä sairastaville potilaille ravintolisiä, jotka sisältävät farmakologisia antioksidantti- ja sinkkiannoksia, sillä näin toimimalla voitiin osoittaa, että riski sairastua pitkälle edenneeseen AMD:hen pienenee 25 prosenttia.3 C-vitamiinin, E-vitamiinin, beetakaroteenin ja sinkin yhdistelmää suurina annoksina on myös suositeltu liiallisen sinisen valon aiheuttamien ROS-vaurioiden lieventämiseksi.3 Potilaiden olisi viisasta vähentää altistumista elektronisille laitteille ja kirkkaille valoille. Lisäksi lääkäreiden olisi neuvottava potilaita, miten he voivat suojautua sekä ultravioletti- (UV) että sini-violettivalolta.

Tutkimusputki on täynnä valikoivia valosuodatustekniikoita, joiden avulla voidaan valmistaa silmälasilinssejä, jotka vähentävät altistumista haitalliselle sini-violettisäteilylle ja sallivat samalla muun näkyvän spektrin pääsyn silmään normaalilla tasolla. Näiden tekniikoiden ansiosta silmän välttämättömät visuaaliset ja muut kuin visuaaliset toiminnot säilyisivät ja altistuminen vaarallisille aallonpituuksille vähenisi.

Optiikkayhtiöt, jotka tällä hetkellä tarjoavat sinistä estäviä teknologioita, ovat Nikon (SeeCoat Blue), Essilor (Crizal Prevencia), PFO Global (iBlu coat), Hoya (Recharge), VSP (Unity BluTech) ja Spy Optic (Happy Lens).3 Monet nykyisistä sinistä estävistä linsseistä kuitenkin vääristävät värejä, ja linssit itsessään näyttävät kellertäviltä. Lisäksi useat silmänsisäisten linssien valmistajat sisällyttävät tiettyihin linsseihin sinistä estäviä pigmenttejä sen lisäksi, että ne sisältävät universaalisti myös UV-salpaajia.

YHTEENVETO

Nykyaikaisen valaistuksen ja elektronisten vempaimien käytön lisääntyessä on aika suhtautua siniselle valolle altistumiseen yhtä vakavasti kuin olemme vuosikymmenien ajan suhtautuneet UV-valolle altistumiseen. Silmien asianmukainen suojaaminen teini-iässä ja varhaisaikuisuudessa voisi vähentää huomattavasti AMD:n ja peruuttamattoman pysyvän sokeuden riskiä vanhemmalla iällä. Potilaiden valistaminen tästä ja heidän neuvomisensa olemaan tietoisia altistumisestaan haitallisen sinisen valon lähteille on tullut tarpeelliseksi. n

1. Jager RD, Mieler WF, Miller JW. Ikääntymiseen liittyvä makuladegeneraatio. N Engl J Med. 2008;358(24):2606-2617.

2. Smick K, Villete T, Boulton ME, et al. Essilor of America. Sinisen valon vaara: Uutta tietoa, uusia lähestymistapoja silmien terveyden ylläpitämiseen. www.crizalusa.com/content/dam/crizal/us/en/pdf/blue-light/Blue-Light-Roundtable_White-Paper.pdf. 2013. Accessed March 18, 2016.

3. Dunbar M, Melton R. The lowdown on blue light: Hyvä vs. huono ja sen yhteys AMD:hen. Review of Optometry. www.reviewofoptometry.com/continuing_education/tabviewtest/lessonid/109744/dnnprintmode/true/?skinsrc=%5Bl%5Dskins/ro2009/pageprint&containersrc=%5Bl%5Dcontainers/ro2009/blank. November 21, 2013. Accessed March 18, 2016.

4. Inglis-Arkell E. Little known fact: Staring at blue lights can burn out your eyes. io9. http://io9.gizmodo.com/little-known-fact-staring-at-blue-lights-can-burn-out-1588535210. June 10, 2014. Viitattu 18. maaliskuuta 2016.

5. Lamb LE, Simon JD. A2E: silmän lipofuskiinin komponentti. Photochem Photobiol. 2004;79(2):127-136.

6. Rozanowska M, Sarna T. Valon aiheuttamat verkkokalvon vauriot: rodopsiinin kromofoorin rooli uudelleen tarkasteltuna. Photochem Photobiol. 2005;81(6):1305-1330.

7. Sparrow JR, Fishkin N, Zhou J, et al. A2E, a byproduct of the visual cycle. Vision Res. 2003;43(28):2983-2990.

8. Sparrow JR, Zhou J, Ben-Shabat S, et al. Involvement of oxidative mechanisms in blue-light-induced damage to A2E-laden RPE. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2002;43(4):1222-1227.

9. Sparrow JR, Boulton M. RPE lipofuskiini ja sen rooli verkkokalvon patobiologiassa. Exp Eye Res. 2005;80(5):595-606.

10. Sparrow JR, Wu Y, Kim CY, Zhou J. Phospholipid meets all-trans-retinal: the making of RPE bisretinoids. J Lipid Res. 2010;51(2):247-261.

11. Cruickshanks KJ, Klein R, Klein BE, Nondahl DM. Auringonvalo ja varhaisen ikään liittyvän makulopatian 5-vuotinen esiintyvyys: Beaver Dam Eye Study. Arch Ophthalmol. 2001;119(2):246-250.

12. Tomany SC, Cruickshanks KJ, Klein R, et al. Sunlight and the 10-year incidence of age-related maculopathy: the Beaver Dam Eye Study. Arch Ophthalmol. 2004;122(5):750-757.

13. Taylor HR, West S, Munoz B, et al. Näkyvän valon pitkäaikaisvaikutukset silmään. Arch Ophthalmol. 1992;110(1):99-104.

14. West SK, Rosenthal FS, Bressler NM, et al. Altistuminen auringonvalolle ja muut ikään liittyvän makuladegeneraation riskitekijät. Arch Ophthalmol. 1989;107(6):875-879.

15. Fletcher AE, Bentham GC, Agnew M, et al. Sunlight exposure, antioxidants, and age-related macular degeneration. Arch Ophthalmol. 2008;126(10):1396-1403.

Aron Shapiro
– verkkokalvon varajohtaja Ora:ssa, silmälääketieteellisessä kliinisessä tutkimus- ja tuotekehitysyrityksessä Andoverissa, Massachusettsissa.
– taloudelliset intressit: ei taloudellisia intressejä missään mainituissa yrityksissä

.