Колбочки сітківки забезпечили знеболювальну дію зеленого світла

Китайські вчені з'ясували механізм знеболювального впливу зеленого світла, який неодноразово виявляли у дослідах на тваринах. Вивчення на мишах показало, що ключова роль належить колбочкам у сітківці, які вловлюють зелене світло й передають інформацію до нейронів мозку, залучених у регуляції больової чутливості. Дослідження, яке може посприяти розробленню фототерапії болю у людей, опубліковане в журналі Science Translational Medicine.

Хіба світлом можна щось лікувати?

Здається, світло має не надто великий вплив на організм, однак дослідження останніх років вказують на протилежне. Зокрема, на цьому основана ціла технологія оптогенетики, завдяки якій вчені можуть контролювати навіть поведінку тварин. І хоча оптогенетика використовує для впливу світлом генетичну модифікацію, відомо, що світло має ефект і на незмінені здорові організми. Це явище лежить в основі фототерапії, за якої світловими хвилями різної довжини досягається покращення стану. Наприклад, її використовували при шкірних захворюваннях і порушеннях сну, а також — для полегшення болю. В останньому випадку позитивний ефект приписують значною мірою зеленому світлу, але механізм його дії не встановлений.

Раніше досліди на пацюках показали, що зелене світло (з довжиною хвиль 525 нанометрів та інтенсивністю в 110 люкс) не завжди діє. У тих випадках, коли піддослідним закривали очі щільними непрозорими лінзами, знеболювальної дії не відбувалося. Це свідчить про те, що вплив здійснюється за допомогою світлочутливих структур ока, а як саме — з'ясовувала група нейробіологів Фуданського університету.

То що робить зелене світло з болем?

У новій роботі вчені розбиралися у питанні за допомогою мишей із болем у суглобах через артрит та здорових тварин. Частину піддослідних піддавали зеленому світлу інтенсивністю 10 люкс протягом восьми годин на добу шість днів поспіль. Зрештою, чутливість до болю суттєво зменшилася як у здорових, так і з хворими суглобами, у порівнянні з тваринами, що не проходили фототерапію, підтвердивши попередні результати.

Надалі частині мишей ввели речовину, що призводить до вибіркової дегенерації колбочок і паличок сітківки. При інактивації паличок вчені досягли лише часткового знеболювального ефекту, а коли націлилися на колбочки — його взагалі не отримали. Таким чином автори з'ясували ключову роль колбочок в аналгезуючому впливі зеленого світла та другорядну роль паличок.

Як з'ясувалося у наступних дослідах, сигнал від клітин сітківки про зелене світло передається до частини мозку з назвою бічне колінчасте ядро, де вловлюється групою нейронів. Ті виділяють речовину, яка залучена до сигналізації болю, та передають інформацію до іншої частини мозку, яка модулює больову чутливість. Коли науковці блокували передачу сигналу по цьому шляху, або ж руйнували нейрони у ньому — знеболювальної дії не відбувалося. Водночас коли ці клітини бічного колінчастого ядра стимулювали прицільно, у тварин зменшилася больова чутливість і без зеленого світла.

Можливо, знеболення зеленим світлом вдасться використати і в лікуванні людей. Цікаво буде з'ясувати, чи може посилення інтенсивності світла, яке у мишей мало б негативний ефект, зменшити час терапії у людей.

ДЖЕРЕЛО