Blaues Licht beschleunigt bei Fruchtfliegen Alterungsprozesse

Corvallis – Eine übermäßige Exposition gegenüber blauem Licht, ausgehend von LED-Leuchten, Fernseher, Tablet und Smartphone, können womöglich gesundheitlich Schaden und Alterungs­prozesse beschleunigen. Amerikanische Forscher haben anhand von Experimenten mit Fruchtfliegen (Frontiers 2022; DOI: 10.3389/fragi.2022.983373) entsprechende Stoffwechselveränderungen identifiziert, die auch für den menschlichen Organismus relevant sein könnten.

Diese Daten liefern erste Einblicke in die Mechanismen, durch die blaues Licht in lebenswichtige Stoffwech­sel­wege eingreift, die zwischen Fliegen- und menschlichen Zellen konserviert sind. Bei Fruchtfliegen (Droso­phila melanogaster), die blauem Licht ausgesetzt waren, veränderte sich zum Beispiel die Konzentration spe­zifischer Metabolite, die für die korrekte Funktion von Zellen unerlässlich sind.

Aus vorherigen Studien mit Drosophila melanogaster war bekannt, dass eine chronische Expo­sition gegen­über blauem Licht über die gesamte Lebensspanne hinweg zu einer beschleu­nigten Alterung führt, die sich in einer reduzierten Lebensdauer und Neurodegeneration des Gehirns manifestierte.

Intensives blaues Licht erhöht Konzentration bestimmter Neurotransmitter

Um zu verstehen, warum hochenergetisches blaues Licht für die Beschleunigung des Alterns bei Fruchtfliegen verantwortlich ist, verglichen die Studienautoren nun bestimmte Metaboliten­konzentrationen in Fruchtflie­gen, die entweder 2 Wochen lang blauem Licht ausgesetzt waren oder in völliger Dunkelheit gehalten wur­den.

Die Spitzenemission lag bei 460 nm, erzeugt von einer dimmbaren 165-W-LED-Leuchte mit einer Photonen­flussdichte von 20-30 μmol/m2/sec (Bestrahlungsstärke von∼0,4 mW/cm2). Unterschiede wurden insbeson­de­re in Zellen der Köpfe von Fruchtfliegen beobachtet, die mit erhöhtem Succinat- und reduzierte Pyruvat- so­wie Citratspiegel unter Exposition gegenüber blauem Licht einher gingen. Zudem konnten deutlich verringer­te Konzentrationen verschiedener Neurotransmitter, darunter Glutamat und Gamma-Aminobuttersäure (GABA), festgestellt werden.

Succinat, Pyruvat- und Citrat sind essentiell für den Stoffwechsel und Wachstum jeder Zelle und Glutamat ist wesentlich für die Kommunikation zwischen Neuronen, erläutern die Studien­autoren. Daher könnte die Be­schleunigung der Alterung bei Drosophila durch Beeinträchtigung des Energiestoffwechsels und der Neuro­transmitterkonzentration begründet sein.

„LEDs werden zunehmend auch als Umgebungsbeleuchtung eingesetzt, so dass Menschen in unter Umstän­den die meiste Zeit blauem Licht ausgesetzt sind. Die Signalwege auf zellulärer Ebene sind zwischen Fliegen und Menschen ähnlich, so dass negative Auswirkungen von blauem Licht gegebenenfalls auch auf den Men­schen übertragen werden können", so die Auffassung von Jadwiga Giebultowicz vom Institut für Integrative Biologie der Oregon State Universität und Seniorstudienautoren.

cw