Что такое спектр UVB, который программирует человеческую биологию

Мы относимся к виду, чья физиология формировалась под открытым небом — и перенесли себя самих в помещения.

Речь идёт не только о шагах в день или времени перед экраном. Речь идёт о спектральном голоде. Светлая среда, которая омывает вашу кожу и проникает в глаза, кардинально изменилась. И из всех длин волн, к которым мы потеряли доступ, UVB — узкая полоса ультрафиолетового излучения от 280 до 315 нанометров — может быть самой значимой.

Почему? Потому что УФВ — это триггер самого сложного пути «от солнечного света к химии» в вашем организме: синтеза витамина D. А витамин D, как вы увидите, — это не простое питательное вещество. Он функционирует как гормон — главный регулятор, влияющий на экспрессию генов практически во всех тканях вашего тела.

Витамин D — это лишь верхушка айсберга.

Когда УФВ проникает на кожу, организм вырабатывает не только витамин D₃. Он производит десятки соединений, похожих на витамин D — фотопродукты с собственной биологической активностью, которые мы только начинаем понимать. Пероральные добавки витамина D, какими бы качественными они ни были, не могут повторить этот каскад.

Вот почему некоторые независимые исследователи (например, Саер Джи) стали рассматривать UVB как экологическое питательное вещество — такое, что стало редким в современной жизни, что имеет глубокие последствия для дальнейших процессов.

И вот как он объясняет такой подход.

Физика и поведение UVB 

На поверхности Земли UVA доминирует в ультрафиолетовом спектре — составляет 95% и более земного ультрафиолета.UVB — это крошечная часть. И в отличие от UVA, которая относительно легко проникает сквозь облака и стекло, UVB поглощается атмосферой под крутыми углами.

Что это значит на практике?

Если вы живёте выше примерно 35° широты — это примерно северная граница Флориды — вы не сможете синтезировать витамин D от солнечного света в течение 5-6 месяцев в году, сколько бы времени ни стояли на улице. Солнце никогда не поднимается достаточно высоко над горизонтом, чтобы UVB достигла вас.

Даже в тропических широтах, где существует UVB, он доступен только в узком окне — примерно 2-4 часа, сосредоточенных на солнечный полдень. И даже тогда UVB составляет лишь около 0,4–0,5% от общего спектра.

Добавьте атмосферное загрязнение, геоинженерию и облачность, и доступность ультрафиолетовых фильтров ещё больше сокращается.

Современные реалии

Наше поведение это подтверждает:

• Жизнь в помещении: Люди сейчас проводят на улице менее 8% времени на улице — эта цифра ещё больше сократилась во время пандемических локдаунов
• Покрытие одежды: даже в тёплом климате большинство из нас обнажает только лицо и руки
• Окна: Стекло фильтрует практически весь UVB, пропуская UVA — то есть пассажиры и офисные работники получают UVA (ускоряющий старение) без защитного UVB, стимулирующего выработку меланина
• Солнцезащитный крем: химические солнцезащитные кремы, снижая риск ожогов и значительно снижают синтез кожного витамина D
• Поиск тени и страх перед солнцем: десятилетия общественных сообщений научили нас воспринимать солнечный свет как канцероген, а не биологическую необходимость

Результат? Популяция с глубоким дефицитом UVB — даже в солнечном климате, даже летом.

Некоторые популяции сталкиваются с ещё более серьёзными вызовами:

• Более тёмная пигментация кожи: Высокое содержание меланина снижает способность кожи вырабатывать витамин D из доступного UVB
• Пожилой возраст: способность кожи к синтезу витамина D снижается с возрастом
• Ожирение: витамин D растворим в жирах и может улавливаться в жировой ткани, снижая уровень циркуляции
• Нарушения абсорбции: дисфункция кишечника нарушает как пищевое питание, так и эндогенное потребление витамина D

Это не провал силы воли. Это несоответствие между нашей биологией и построенной средой — с последствиями, которые мы только начинаем осознавать.

 

Кожа: эндокринный орган, работающий на солнечной энергии

Большинство людей воспринимают кожу как обёртку — барьер между внутренним и внешним видом. Но ваша кожа — это гораздо больше, чем просто это.

Это эндокринный интерфейс.

Когда достаточное количество УФБ достигает вашей кожи, запускается многоступенчатый синтез-каскад:

1. Кожа: фотоны UVB превращают 7-дегидрохолестерин (производный холестерина) в превитамин D₃
2. Печень: Превитамин D₃ гидроксилируется в 25-гидроксивитамин D [25(OH)D] — основную циркулирующую форму, измеряемую в анализах крови
3. Почки + периферические ткани: 25(OH)D преобразуется в активный гормон 1,25-дигидроксивитамин D (кальцитриол).
4. Ядро клетки: кальцитриол связывается с рецептором витамина D (VDR), изменяя транскрипцию гена

Вот почему дефицит витамина D имеет столь далеко идущие последствия. VDR экспрессируется практически во всех типах клеток. Современные геномные исследования показывают, что активный витамин D может прямо или косвенно регулировать экспрессию тысяч генов — с разными программами, активируемыми в разных тканях.

Это не преувеличение. Рецензируемые исследования выявили 5 000–20 000 геномных локусов, связанных VDR в присутствии его лиганда. Только в иммунных клетках сигнализация витамина D модулирует сотни первичных целевых генов.

Когда отсутствует UVB, вся эта регуляторная архитектура нарушается.

Как это в целом влияет на организм

Гомеостаз костей и минералов

Наиболее известным последствием дефицита витамина D является скелетная болезнь. Без достаточного количества витамина D усвоение кальция резко падает, что приводит к:

• Рахит у детей (деформация костей, затруднение роста)
• Остеомалазия у взрослых (размягчение костей, боль, риск переломов)

Эти состояния можно предотвратить — и их существование в современных популяциях является прямым обвинением в нашем образе жизни, лишённом солнечного света.

Иммунная функция

Помимо костей, самые интригующие исследования связаны с иммунитетом.

Иммунные клетки — макрофаги, дендритные клетки, Т-лимфоциты — обладают ферментативным механизмом для локальной активации витамина D.

При достаточном обеспечении циркулирующего 25(OH)D эти клетки могут:

• Стимулировать выработку антимикробных пептидов, таких как кателицидин
• Поддержка аутофагии (клеточная самоочистка, критичная для борьбы с внутриклеточными патогенами)
• Модулирующие воспалительные реакции, подавляющие провоспалительные пути Th1/Th17 при поддержке регуляторных Т-клеток

При дефиците UVB иммунные клетки не имеют необходимого субстрата для этой локальной активации. Система сигнализации выходит из строя — не из-за поломки оборудования, а из-за отсутствия сырья.

Это может помочь объяснить наблюдаемые связи между низким уровнем витамина D и:

• Повышенная восприимчивость к респираторным инфекциям
• Более высокая заболеваемость аутоиммунными заболеваниями
• Заживление ран и восстановление тканей

Исследование VITAL — одно из крупнейших рандомизированных исследований добавок витамина D — показало, что 2000 МЕ/сутки связано с снижением подтверждённых аутоиммунных заболеваний на 22% за 5 лет (отношение риска 0,78). Хотя этот сигнал не является окончательным, он соответствует механистической картине.

Гормональная регуляция: связь с тестостероном

Синтез тестостерона включает пути, полученные из холестерина, которые взаимодействуют с метаболизмом витамина D. Достаточный УФБ в сочетании с правильным циркадным ритмом (который сам регулируется воздействием света) поддерживает эндокринную среду, необходимую для оптимального выработки гормонов.

Те же принципы применимы и к женским гормонам — эстроген и прогестерон входят в взаимосвязанные каскады стероидных гормонов, которые получают выгоду от тех же базовых факторов.

Метаболическое здоровье: связь с весом

Исследования показали, что воздействие ультрафиолетового воздействия может предотвратить набор веса с помощью различных механизмов:

• Регулирование лептина: УФБ влияет на сигналы голода
• Высвобождение оксида азота: NO, вызванный солнечным светом, улучшает сосудистую функцию и метаболическую гибкость
• Циркадная энтреинга: Правильное освещение поддерживает метаболическое синхронизацию

Шведское исследование отслеживало 30 000 женщин в течение 20 лет и показало, что те, кто избегал воздействия солнца, имели показатели смертности, схожие с курильщиками — в основном вызванные сердечно-сосудистыми и метаболическими заболеваниями.

Результаты: Женщины, которые активно проводили время на солнце, в основном имели более низкий риск развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и смерти от других причин, не связанных с ССЗ, по сравнению с теми, кто избегал пребывания на солнце. В результате увеличения продолжительности жизни у этих женщин возросла доля смертей от рака. У некурящих женщин, которые избегали пребывания на солнце, ожидаемая продолжительность жизни была такой же, как у курящих женщин из группы с самым высоким уровнем пребывания на солнце, что указывает на то, что избегание пребывания на солнце является таким же фактором риска смерти, как и курение. По сравнению с группой, которая чаще всего находилась на солнце, ожидаемая продолжительность жизни тех, кто избегал пребывания на солнце, была меньше на 0,6–2,1 года.

Вывод: Увеличение продолжительности жизни у женщин, которые активно проводят время на солнце, связано со снижением смертности от сердечно-сосудистых заболеваний и смертности от других причин, не связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями, что приводит к увеличению доли смертей от рака.

Когнитивные функции и настроение

Исследования связывают недостаточное воздействие солнечного света с:

• Сезонное аффективное расстройство (САР)
• Депрессия и тревожность
• Когнитивное снижение у пожилых людей
• Нарушение обучения и памяти (через глутатионные биосинтетические пути в мозге)

Это неудивительно, учитывая, что мозг — один из самых метаболически требовательных органов, а рецепторы витамина D плотно экспрессируются в нервной ткани.

Почему добавки витамина D не могут полноценно заменить его естественный вариант

Пероральный витамин D — это одно из соединений. UVB генерирует десятки.

Когда солнечный свет попадает на вашу кожу, он вырабатывает не только витамин D₃, но и спектр фотопродуктов — соединений, похожих на витамин D, которые остаются в организме и, по-видимому, служат «резервами», которые организм может преобразовать в активный витамин D по мере необходимости.

Это объясняет устойчивый результат исследований: витамин D, синтезированный при воздействии солнца, сохраняется в организме дольше, чем витамин D, полученный в добавках, и существует в гораздо более мощной сульфатированной форме (которая отсутствует в добавках).

Это также объясняет, почему, несмотря на широкое распространение добавок, мы продолжаем наблюдать:

• Рост числа аутоиммунных заболеваний
• Эпидемия метаболических синдромов
• Коллапс фертильности (как у мужчин, так и у женщин)
• Депрессия и тревожность на рекордных уровнях

Добавки охватывают один следующий маркер — сыворотку 25(OH)D. Но они не могут воспроизвести полную биологическую программу, которую инициирует UVB.

Это не значит, что добавки бесполезны.

Для тех, кто находится на высоких широтах, зимой или с ограниченным доступом к солнцу, они остаются важным инструментом. Но их следует понимать как пол, а не потолок — страховочную сетку, а не замену эволюционного вклада, который мы должны получить.

Почему нужно соблюдать баланс

Для некоторых людей — серферов в Сальвадоре, работников на природе в тропиках — естественное солнце действительно может быть достаточным. Но для большинства современных людей принцип «просто получить больше солнца» сталкивается с непреодолимыми барьерами:

1. Географически: выше 35° широты UVB недоступен 5-6 месяцев в году
2. Профессиональная деятельность: Большинство взрослых работают в помещении в часы пикового UVB (с 10:00 до 14:00)
3. Экологические: загрязнение и затемнение атмосферы снижают доступный UVB даже в солнечных регионах
4. Практично: Дневное солнце в тёплом климате часто бывает неприятным или непрактичным

Есть также обоснованные опасения по поводу риска рака кожи. UVB — это та же длина волны, которая вызывает повреждение ДНК в клетках кожи. Взаимосвязь между дозой и реакцией имеет огромное значение — кратковременное, контролируемое воздействие является защитным; Длительное горение вредно.

Нам нужен способ восстановить недостающую длину волны контролируемым, измеримым и безопасным способом.

Какие решение пробуют применять

Например, есть такой прибор Mitolux — спроектированное устройство, которое обеспечивает точную длину волны UVB (295 нм), необходимую для синтеза витамина D и активации 3000+ биологических путей, связанных со светом — в сочетании с шестью красными и ближними инфракрасными длинами волн (590-940 нм) для поддержки митохондрий, выработки мелатонина и восстановления тканей.

 

Большинство панелей с красным светом на рынке обеспечивают 2-4 длины волн. Mitolux доставляет шесть.

Существует очень мало устройств, которые вообще пытаются доставить терапевтический УФБ — и ни одно из них не нашли, интегрирующее его с полноспектральным инфракрасным и видимым светом компонентами так, чтобы имитировать естественную солнечную дугу.

Ключевые особенности включают:

• 295 нм UVB для естественного синтеза витамина D и фотобиомодуляции
• Шесть красных и ближних инфракрасных длин волн (590-940 нм) для восстановления митохондрий, выработки коллагена, выделения оксидов азота
• Режим Naturalight, сочетающий UVB + янтарь + красный + NIR — имитируя здоровое дневное солнце
• Режим исцеления (UVB выключен) для терапии, имитирующей рассвет/закат, имитирующую красный/NIR
• Режим камина для компенсации резкого синего света в вашем офисе или спальне
• Датчик безопасного расстояния, который ставит UVB на паузу, если вы приближаетесь ближе чем на 12 дюймов
• Протоколы типа кожи с фазами прайминга и восстановления UVB
• Портативный, прекрасно оформленный для ежедневного использования в любом месте

Устройство запрограммировано на подачу ультрафиолетового излучения в контролируемых, соответствующих дозе циклах — увеличивая и снижаясь, имитируя естественное солнечное воздействие. Это не солярий. Это точный инструмент для восстановления биологического входа, который современная жизнь устранила.

Почему стратегия «закрыть солнце» не верна?

В исследовании 2014 года, опубликованном в крупном рецензируемом журнале, было рассчитано, что недостаточное воздействие солнца может быть причиной:

• 340 000 смертей ежегодно в Соединённых Штатах
• 480 000 смертей ежегодно в Европе

Эти смерти не связаны с меланомой. Они связаны с сердечно-сосудистыми заболеваниями, метаболическим синдромом, раком и другими состояниями, связанными с дефицитом витамина D и нехваткой солнечного света.

В том же исследовании отмечалось, что дефицит солнечного света увеличивает риск:

• Рак молочной железы на ~50%
• Колоректальный рак на ~50%
• Рак предстательной железы на ~32%
• Аутоиммунные заболевания на ~50%
• Сахарный диабет 2 типа на ~33%
• Сердечно-сосудистые заболевания на ~30%
• Болезнь Альцгеймера на ~50%
• Смертность от всех причин на ~38%

Эти цифры подтверждаются клиническими исследованиями.

Большинство исследований о влиянии солнца на здоровье сосредоточено на изучении рака кожи. Многие экологические исследования, показывающие обратную зависимость между уровнем витамина D и широким спектром заболеваний, указывают на благотворное влияние солнечного света на здоровье, которое обычно связывают с витамином D.

Однако исследования с применением добавок, как правило, не подтверждают, что витамин D является причиной заболевания. Это наводит на мысль о том, что низкий уровень витамина D является косвенным признаком недостаточного пребывания на солнце, которое влияет на здоровье, и, следовательно, биомаркером других факторов. Это ещё не доказано, но оксид азота, выделяемый кожей, является вероятным кандидатом, заслуживающим дальнейшего изучения. Также возможно, что солнечный свет оказывает прямое системное воздействие через клетки крови. Исследования, о которых идёт речь в этой статье, показывают, что органам здравоохранения было бы разумно лучше понимать риски и преимущества пребывания на солнце, которые зависят от типа кожи по Фицпатрику и местных условий УФ-излучения.

Текущие рекомендации по воздействию ультрафиолетового излучения основаны на синтезе витамина D. Например, польские власти советуют подросткам и взрослым находиться на солнце не менее 15 минут в день с 10:00 до 15:00 с мая по сентябрь [106]. Исследование, основанное на климатологической модели Великобритании, рекомендует находиться на солнце в обед с марта по сентябрь в соответствующей сезону одежде в течение 9–13 минут (в зависимости от широты) [107]. 

При более тёмной коже время пребывания на солнце следует увеличить, но недавние исследования показывают, что ингибирующее действие меланина на синтез витамина D относительно невелико по сравнению с эритемой [108]. Рекомендуется находиться на солнце без защиты не более 30 минут. По крайней мере, для синтеза витамина D дозы УФ-излучения, необходимые для его выработки, намного ниже, чем для получения солнечного ожога [101], и время пребывания на солнце следует определять с учётом местного УФ-индекса, который легко найти в интернете. 

Чрезмерное пребывание на солнце не даёт никаких преимуществ, поскольку комплекс фотохимических реакций ограничивает выработку превитамина D, который достигает максимального уровня за относительно короткое время [109]. Во время принятия солнечных ванн важно защищать глаза, держа их закрытыми или надев солнцезащитные очки и/или контактные линзы, которые фильтруют ультрафиолетовое излучение [103].

И всё же, когда в последний раз ваш врач спрашивал о вашем воздействии солнечного света?

У фармацевтической промышленности нет молекулы для продажи при дефиците UVB. Дерматологическое сообщество, сосредоточенное на профилактике рака кожи, невольно создало солнечную фобию. И вот этот кризис продолжается — скрываясь на виду.

Советы «оставаться дома в маске в любую погоду» — примерно из той же категории. Стратегии «закрыть солнце» во имя климата — из той же ненаучного политизированного и массового гипноза. 

Для большинства людей практический совет от независимых исследователей включает:

1. Утреннее воздействие солнечного света (даже без ультрафиолетового спектра это задаёт циркадный ритм)
2. Стратегическая экспозиция в полдень, когда география и расписание позволяют
3. Разумное приём витамина D₃ (5 000 МЕ в день — это разумно для большинства взрослых)
4. Оптимизация световой среды (лампы накаливания ночью, уменьшение воздействия синего света)

Будьте здоровы!

Тематические материалы

• Витамин D может предотвратить 30 000 смертей от рака: исследование в Molecular Oncology
• Так бояться или не бояться солнца?
• Геоинженерия терпит неудачу: новые данные от Колумбийского университета
• Диоксид серы и риск болезни Лу Герига. При чем здесь геоинженерия
• Исследование показало, почему одни люди быстрее восстанавливаются после проблем со здоровьем
• Как даже тусклый ночной свет влияет на ваше здоровье — от рака до диабета
• Штаны для йоги и тайна снижения фертильности во всем мире

Источник: Why UVB—the Rare Slice of Sunlight That Programs Human Biology—May Be the Root Cause You’ve Never Considered