Výskyt krátkozrakosti u detí celosvetovo rastie a výskum jej príčin jednoznačne ukázal dve veci: čas strávený vonku chráni zrak, kým pobyt v interiéri zvyšuje riziko jeho zhoršovania. Nový výskum na tupajách však prináša zaujímavé poznatky o tomto jave aj jeho možnom riešení: kľúčom k prevencii krátkozrakosti by podľa výsledkov mohla byť indigovomodrá časť spektra slnečného svetla.
Vedci o svojich pozorovaniach informovali v časopise Cell Reports Medicine. Zistili, že doplnenie tejto časti svetelného spektra do prostredia pokusných zvierat zabránilo vzniku krátkozrakosti. U ľudí sa výsledky zatiaľ nepotvrdili, viacerí výskumníci sú však opatrne optimistickí: intenzívnejšie vystavenie detí svetlu s indigovomodrými vlnovými dĺžkami by mohlo chrániť ich vyvíjajúci sa zrak.
Rozšírené ochorenie
„Nikto nevie, prečo svetlo vonku prospieva detským očiam,“ hovorí Lisa Ostrin, výskumníčka v oblasti zraku z fakulty optometrie Štátnej univerzity v New Yorku, ktorá sa na výskume nepodieľala. „Ak sa ukáže, že dôvodom je prítomnosť určitých vlnových dĺžok, riešenie by bolo veľmi jednoduché. Stačilo by ich zahrnúť do osvetlenia a prípadne ho doplniť o ďalšie svetlo s krátkymi vlnovými dĺžkami.“ Odborníčka však zdôrazňuje, že na takýto záver bude potrebný ďalší výskum.
Krátkozrakosť postihuje na celom svete takmer 3 miliardy ľudí a podľa prognóz sa tento počet do roku 2050 zvýši na takmer 5 miliárd.
Táto porucha vzniká, keď sa očná guľa v detstve príliš predĺži namiesto toho, aby nadobudla svoj typický približne guľovitý tvar. Svetlo sa potom nezaostruje priamo na sietnici, teda na svetlocitlivej vrstve tkaniva v zadnej časti oka, ale pred ňou. Obraz prenášaný do mozgu je preto rozmazaný.
Genetická výbava človeka sa nemení dostatočne rýchlo na to, aby vysvetľovala neustále rastúci výskyt krátkozrakosti. Mnohí ho pripisujú tomu, že viac čítame alebo používame počítačové obrazovky. Podľa iných môže byť príčinou dlhšie vystavenie interiérovému osvetleniu, ktoré má v porovnaní so svetlom vonku obmedzenejšie spektrum vlnových dĺžok.
Vedci už skúšali dopĺňať obmedzené interiérové osvetlenie pôsobením červeného laserového svetla na detské oči. Podľa výsledkov môže takáto liečba spomaliť postup krátkozrakosti u detí, nedokáže mu však zabrániť a jej používanie vyvoláva viaceré obavy o bezpečnosť.
Nový model
Aby lepšie pochopili, ako rôzne druhy svetla ovplyvňujú vyvíjajúce sa oko a vznik krátkozrakosti, výskumník v oblasti zraku a inžinier Rafael Grytz z Alabamskej univerzity, výskumník zrakového systému Richard Lang z Lekárskej fakulty Univerzity v Cincinnati a ich kolegovia sa obrátili na tupaje. Tieto drobné cicavce nepatria medzi primáty, ich oči však predstavujú vhodný model ľudských očí. Na rozdiel od myší, ktoré sa často používajú pri laboratórnych pokusoch, totiž v noci spia a pri svojom každodennom živote sa spoliehajú na denné videnie.
U tupáj sa však v prirodzených podmienkach krátkozrakosť nevyvíja. Vedci im preto 24 dní po otvorení očí, čo u nich zodpovedá obdobiu podobnému ranému detstvu, nasadili drobné okuliare. Pred jedným okom bola špeciálna šošovka, ktorá zaostrovala svetlo do bodu za sietnicou. Tým oko podnecovala, aby sa v snahe tento stav vykompenzovať predĺžilo.
Predchádzajúce výskumy na myšiach naznačili, že svetlo v pásme ultrafialového žiarenia A (UVA) môže stimulovať svetlocitlivý proteín OPN5 v sietnici a predchádzať krátkozrakosti. Vedci však zistili, že šošovka oka tupáj podobne ako ľudská šošovka počas vývoja čoraz účinnejšie filtruje UVA žiarenie. Na aktiváciu OPN5 u tupáj bolo podľa ich zistení potrebné svetlo s o niečo dlhšími vlnovými dĺžkami než UVA, v rozmedzí 419 až 446 nanometrov. Autori pripomínajú, že tieto vlnové dĺžky sú v prirodzenom slnečnom svetle zastúpené vo väčšej miere než v modernom interiérovom osvetlení.
Zvýšenie podielu indigovomodrých vlnových dĺžok v osvetlení vnútorných klietok zvierat zabránilo krátkozrakosti vyvolanej okuliarmi.
Vlnové dĺžky mimo tohto pásma, napríklad fialové a modré svetlo, však poskytovali len čiastočnú ochranu pred krátkozrakosťou.
OPN5 je kľúčový pre refrakčný vývoj oka, teda pre rozvoj jeho schopnosti zaostrovať svetlo do bodu potrebného na ostré videnie, hovorí Lang. Podľa súčasnej hypotézy sa preto mnohí ľudia stávajú krátkozrakými preto, že žijeme v interiéroch a nedostávame svetelné podnety s krátkymi vlnovými dĺžkami, ktoré sú potrebné na normálny refrakčný vývoj, pokračuje odborník.
Presvedčivejšie dôkazy o úlohe OPN5 by mohli priniesť experimenty, pri ktorých by vedci u zvierat odstránili tento proteín alebo gén, ktorý ho kóduje. Mohli by tak zistiť, či by sa tým stratili aj priaznivé účinky indigovomodrého svetla, poznamenáva Hidemasa Torii, oftalmológ z Univerzity Keio.
Riešenia a nezodpovedané otázky
Výskumníci vytvorili aj nový ukazovateľ (μ-opic), ktorý vyjadruje, ako účinne môžu jednotlivé vlnové dĺžky svetla chrániť pred krátkozrakosťou. Pomocou počítačových simulácií zároveň vyhodnotili účinky rôznych systémov interiérového osvetlenia. Lang pôsobí aj v spoločnosti Lumenaros, ktorá vyvíja osvetľovacie systémy pre učebne s vernejším napodobnením prirodzeného slnečného svetla.
Grytzova vlastná spoločnosť Electric Indigo volí priamejší prístup: vyvíja okuliare s LED diódami zabudovanými do rámu, ktoré vyžarujú indigovomodré svetlo. „Dieťa môže okuliare nosiť pri písaní domácich úloh aj pri raňajkách, takže svetlo môže do jeho očí prenikať približne hodinu denne,“ vysvetľuje Grytz. Okuliare zatiaľ netestovali na ľuďoch, v budúcich experimentoch však posúdia ich bezpečnosť a účinnosť. Súčasťou hodnotenia bude meranie zmien hrúbky cievovky nositeľa v priebehu času. Táto vrstva vo vonkajšej stene oka, bohato zásobená krvnými cievami, býva totiž u krátkozrakých ľudí tenšia.
Vývoj ľudského oka sa končí až krátko po dvadsiatke, hovorí Brittany Carr, výskumníčka v oblasti oftalmológie z Albertskej univerzity. Na zistenie, či pravidelné vystavenie indigovomodrému svetlu skutočne vedie k zdravšiemu zraku v dospelosti, preto môžu byť potrebné dlhodobejšie štúdie. Výsledky pokusov na tupajách sú podľa Ostrin celkovo zaujímavé. Keďže však krátkozrakosť u týchto zvierat vyvolali okuliarmi, výsledky nemusia objasňovať, prečo sa krátkozrakosť vyvíja v ľudskom oku počas jeho vývoja. Odborníčka dodáva:
„V prípade ľudského oka niečo v celom tomto procese nefunguje správne a zatiaľ nevieme, kde je chyba.“
