Fototerapia per la retina che invecchia: le frequenze del rosso per ritardare la perdita cellulare

Con l’avanzare dell’età, il sistema visivo diminuisce in modo significativo, in particolare una volta oltre i 40 anni. La sensibilità retinica e la visione dei colori vengono progressivamente indebolite e, con l’invecchiamento della popolazione, questo è un problema sempre più importante. Ad esempio, nel solo Regno Unito ci sono attualmente circa 12 milioni di persone di età superiore ai 65 anni: in 50 anni questo aumenterà a circa 20 milioni e tutti subiranno un declino visivo a causa dell’invecchiamento della retina. La popolazione di fotorecettori della retina è formata da coni, che mediano la visione dei colori e i bastoncelli, che forniscono visione periferica e adattano la visione in condizioni di scarsa luminosità. Nell’uomo, circa 40 anni, le cellule della retina dell’occhio iniziano a invecchiare e il ritmo di questo invecchiamento è causato, in parte, dai mitocondri delle cellule, il cui ruolo è quello di produrre energia cellulare. La densità mitocondriale è massima nelle cellule fotorecettrici della retina, che hanno elevate esigenze energetiche. Di conseguenza, la retina invecchia più velocemente di altri organi, con una riduzione dell’ATP del 70% nel corso della vita, causando un significativo declino della funzione dei fotorecettori in quanto privi dell’energia per svolgere il loro ruolo normale.

Un nuovo studio dell’University College di Londra ha ora scoperto che fissare una luce rossa profonda per tre minuti al giorno può migliorare significativamente la vista in declino. Gli scienziati ritengono che la scoperta, pubblicata sulle riviste di gerontologia, potrebbe segnalare l’alba di nuove terapie oculari a domicilio accessibili, aiutando milioni di persone in tutto il mondo con una visione naturalmente in declino. Il professor Glen Jeffery, Institute of Ophthalmology, University College di Londra, ha spiegato alcuni passaggi: “Abbiamo costruito sulle loro precedenti scoperte in topi, calabroni e moscerini della frutta, che hanno tutti riscontrato miglioramenti significativi nella funzione dei fotorecettori della retina quando i loro occhi sono stati esposti a 670 nanometri (lunghezza d’onda lunga) di una luce rossa profonda. I mitocondri hanno specifiche caratteristiche di assorbimento della luce che influenzano le loro prestazioni: lunghezze d’onda più lunghe che vanno da 650 a 1000nm vengono assorbite e migliorano le prestazioni mitocondriali per aumentare la produzione di energia. Per cercare di arginare o invertire questo declino legato all’età, abbiamo cercato di riavviare le cellule dell’invecchiamento della retina con brevi raffiche di luce a onde lunghe.

Per lo studio, sono state reclutate 24 persone (12 maschi, 12 femmine), di età compresa tra 28 e 72 anni, che non avevano patologie oculari. Tutti gli occhi dei partecipanti sono stati testati per la sensibilità delle loro aste e coni all’inizio dello studio. La sensibilità dei bastoncelli è stata misurata negli occhi adattati al buio (con le pupille dilatate) chiedendo ai partecipanti di rilevare i segnali di luce fioca al buio, e la funzione dei coni è stata testata da soggetti che hanno identificato lettere colorate che avevano un contrasto molto basso e apparivano sempre più sfocate, un processo chiamato colore-contrasto. A tutti i partecipanti è stata quindi consegnata una piccola torcia a LED da portare a casa e gli è stato chiesto di osservare il suo fascio di luce rosso intenso da 670 nm per tre minuti al giorno per due settimane. Sono stati quindi testati nuovamente per la sensibilità della canna e del cono. I ricercatori hanno scoperto che la luce a 670 nm non ha avuto alcun impatto sui soggetti più giovani, ma in quelli intorno ai 40 anni sono stati ottenuti miglioramenti significativi. La sensibilità dei coni al contrasto del colore (la capacità di rilevare i colori) è migliorata fino al 20% in alcune persone dai 40 anni in su.

I miglioramenti sono stati più significativi nella parte blu dello spettro dei colori che è più vulnerabile nell’invecchiamento. Anche la sensibilità dell’asta (la capacità di vedere in condizioni di scarsa luminosità) è migliorata in modo significativo nelle persone di età superiore ai 40 anni, sebbene inferiore al contrasto di colore. Il professor Jeffery ha dichiarato: “Il nostro studio dimostra che è possibile migliorare in modo significativo la visione che è diminuita negli individui anziani usando semplici brevi esposizioni a lunghezze d’onda leggere che ricaricano il sistema energetico che è diminuito nelle cellule della retina, piuttosto come ricaricare una batteria. La tecnologia è semplice e molto sicura, utilizzando una luce rossa profonda di una lunghezza d’onda specifica, che viene assorbita dai mitocondri nella retina che forniscono energia per la funzione cellulare. Costruire i nostri dispositivi costa circa £ 12, quindi la tecnologia è altamente accessibile al pubblico”.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Shinhmar H et al., Jeffery G. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2020 Jun 29:glaa155.

Grewal MK, Sivapathasuntharam C et al. J Clin Med. 2020 Apr 2; 9(4):1001. 

Kam JH, Weinrich TW, Shinhmar H et al. Sci Rep. 2019 Aug 29; 9(1):12574. 

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Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 2450 Articoli
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it
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