Uso, en un dispositivo luminoso, de un filtro óptico para evitar la supresión de melatonina por la luz en la noche en un humano,

en el que el filtro óptico es un recubrimiento sobre, como mínimo, una superficie del dispositivo,

en el que el filtro óptico funciona para bloquear de forma sustancial la luz que tiene una longitud de onda inferior o de aproximadamente 530 nm

Uso de un filtro óptico para la prevención de la supresión de melatonina por la luz en la noche.

Sector de la invención

La presente invención se refiere al uso de un dispositivo para inhibir la luz supresora de la melatonina y en particular a un dispositivo para evitar la supresión de los niveles de melatonina que existen normalmente tras la exposición a luz de longitud de onda de amplio espectro en la noche.

Antecedentes de la invención

Una forma de contaminación ambiental que ha atraído el interés recientemente es la contaminación lumínica, en forma de intromisión de luz, la iluminación hacia arriba que oscurece el cielo nocturno y el resplandor o luz lateral que ciega de noche. Además, existen evidencias recientes de que la exposición a la luz en la noche puede tener efectos perjudiciales sobre la salud tanto de animales como de humanos. La secreción de melatonina a partir de la glándula pineal se ha implicado en la etiología de estos efectos adversos sobre la salud por la exposición a la luz en la noche.

La melatonina, N-acetil-5-metoxitriptamina, es la hormona principal de la glándula pineal y media en muchas funciones biológicas, particularmente aquellas que están controladas por la duración de la luz y la oscuridad. La melatonina se sintetiza a partir de triptófano a través de la serotonina, que es N-acetilada por la enzima N-acetil transferasa o NAT y, a continuación, es metilada por la hydroxi-indol-O-metil transferasa. La enzima NAT es la enzima limitante de la velocidad en la síntesis de melatonina y se incrementa por la norepinefrina en las terminaciones nerviosas simpáticas en la glándula pineal. La norepinefrina se libera de noche o en la fase de oscuridad a partir de estas terminaciones nerviosas. De esta forma, la secreción de melatonina está controlada principalmente por las fases de luz y oscuridad.

La secreción de melatonina en humanos es circadiana, con altos niveles en la noche y bajos niveles en la mañana. El ciclo de luz/oscuridad es un sincronizador de tiempo penetrante y prominente de la regulación del sistema de sincronización circadiano: en presencia de luz, la salida del Tracto Retinohipotalámico inhibe la síntesis de melatonina, mientras que la oscuridad la estimula.

Igual que las miríadas de ritmos circadianos en mamíferos (bebida y comida, ciclo de vigilia-sueño, temperatura, cortisol, corticosterona, etc.), el ritmo de la melatonina se genera por un marcapasos endógeno ubicado en el núcleo supraquiasmático del hipotálamo anterior (SCN). En humanos, el ritmo circadiano para la liberación de melatonina está estrechamente sincronizado con los horarios habituales de sueño. Usualmente, la secreción de melatonina comienza a las 21:00 horas (9 pm) y aumenta hasta un pico a las 02:00 horas (2 am) y a continuación cae hasta su punto más bajo a las 06:00 horas (6 am). Sin embargo, una característica curiosa del ritmo de melatonina es que se puede interrumpir de forma aguda por exposición a la luz. Se ha demostrado que la exposición a la luz en la noche subjetiva temprana retrasa la sincronización del reloj circadiano mientras que la exposición a la luz en la noche subjetiva tardía adelanta la sincronización del reloj. La exposición a la luz a cualquier hora suprime la secreción de melatonina.

El ritmo de secreción de melatonina cambia para los trabajadores por turnos, que eventualmente tienen una subida y bajada diferentes, en dependencia de su tiempo "normal" de descanso. Los viajeros entre diferentes zonas horarias sufren del denominado "jet lag", que en gran parte está relacionado con que su ciclo circadiano de melatonina está fuera de sincronización con la hora local. La supresión de la melatonina por la luz puede ocurrir de forma muy rápida en la fase oscura, con el retorno de la secreción rápidamente después de la suspensión de la luz. La exposición a la luz en medio del período de oscuridad da como resultado la supresión de los niveles de melatonina de hasta un 85%.

Todas las funciones de la melatonina aún no se han definido, pero esta hormona al parecer: 1) Sincroniza los ritmos circadianos del cuerpo, 2) Estimula la función inmune, 3) Inhibe el crecimiento de las células cancerígenas in vitro, y 4) Reduce la progresión y promoción del cáncer in vivo.

Algunas formas de cáncer, por ejemplo, algunos cánceres de mama y cánceres de próstata, son dependientes de hormonas. En el tubo de ensayo, la melatonina inhibe el crecimiento de tumores de células de cáncer de mama y en animales bloquea el crecimiento de cáncer de mama. Se ha demostrado recientemente que la melatonina es un potente antioxidante que secuestra radicales hidroxilo altamente reactivos y protege al ADN in vitro del daño por radicales libres. Este efecto es dependiente de la concentración. La actividad antioxidante puede ser una de las vías por la que la melatonina ayuda a prevenir los cánceres. La eliminación de la glándula pineal en animales puede incrementar el crecimiento de algunos cánceres. Por el contrario, mujeres con una profunda ceguera bilateral poseen niveles de melatonina elevados y una incidencia significativamente menor de cáncer de mama, tal como se describe en Hahn RA, Profound bilateral blindness and the incidence of breast cancer ("Ceguera bilateral profunda y la incidencia de cáncer de mama"), Epidemiology 1991; 2: 208-10.

Los estudios clínicos han demostrado que los trabajadores por turnos, que trabajan una parte de la noche o durante toda la noche en un ambiente iluminado, pueden tener tasas incrementadas de enfermedades cardíacas y de cáncer, tal como se describe en Kawachi I, y otros, Prospective study of shift work and risk of coronary heart disease in women ("Estudio prospectivo del trabajo por turnos y el riesgo de enfermedades coronarias en mujeres"), Circulation 1995; 92: 3178-82 y Hansen J, Increased breast cancer risk among women who work predominantly at night ("Riesgo de cáncer de mama entre mujeres que trabajan predominantemente de noche"), Epidemiology 2001; 12: 74-7.

Dos estudios epidemiológicos han determinado una relación entre la exposición a la luz en la noche y el riesgo incrementado de cáncer de mama. En un estudio descrito en Davis S, y otros, Night shift work, light at night, and risk of breast cancer ("Trabajo en el turno de noche, luz en la noche y riesgo de cáncer de mama"), J Natl Cancer Inst 2001; 93: 1557-62, se compararon los casos de pacientes con cáncer de mama (n = 813), con edades entre 20-74 años, con individuos de control (n = 793) identificados por discado de números aleatorios y de similar edad. Se realizó una entrevista en persona para reunir información sobre hábitos de sueño y el ambiente de iluminación del dormitorio en los 10 años anteriores al diagnóstico y la historia ocupacional de toda la vida. Los autores encontraron que el riesgo de cáncer de mama se incrementó entre los individuos que frecuentemente no dormían durante el período de la noche cuando los niveles de melatonina se encuentran usualmente en su valor máximo (OR = 1,14 por cada noche por semana; 95% CI = 1,01 a 1,28). El riesgo no se incrementó con el sueño interrumpido, acompañado por encender una luz. Hubo un indicio de riesgo incrementado entre los individuos con los dormitorios más luminosos. El trabajo por turnos en cementerios se asoció con un riesgo incrementado de cáncer de mama (OR = 1,6; 95% CI = 1,0 A 2,5), con una tendencia de riesgo incrementado con el aumento de los años y con más horas de trabajo por turnos en el cementerio por semana (P = 0,02). Los resultados de este estudio proporcionaron evidencias de que la exposición a la luz en la noche puede estar asociada con el riesgo de desarrollar cáncer de mama. Los autores especularon que la exposición a la luz en la noche puede incrementar el riesgo de cáncer de mama al suprimir la producción en la noche de melatonina por la glándula pineal, que, a su vez, puede incrementar la liberación de estrógeno por los ovarios.

Se analizaron también los datos del Estudio de Salud de Enfermeras para buscar una conexión entre la luz en la noche y el riesgo de cáncer de mama. Los autores investigaron la relación entre el cáncer de mama y trabajar en turnos rotativos durante un seguimiento de 10 años en 78562 mujeres del Estudio de Salud de Enfermeras, descrito en Schernhammer E S, y otros, Rotating night shifts and risk of breast cancer in women participating in the nurses' health study ("Turnos rotativos nocturnos y riesgo de cáncer de mama en mujeres que participan en el estudio de salud de enfermeras"), J Natl Cancer Inst 2001; 93: 1563-8. En 1988 se comprobó la información sobre el...

1. Uso, en un dispositivo luminoso, de un filtro óptico para evitar la supresión de melatonina por la luz en la noche en un humano, en el que el filtro óptico es un recubrimiento sobre, como mínimo, una superficie del dispositivo,

en el que el filtro óptico funciona para bloquear de forma sustancial la luz que tiene una longitud de onda inferior o de aproximadamente 530 nm.

2. Uso, según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de iluminación se selecciona entre una fuente de luz incandescente, una fuente de luz fluorescente o cualquier otra fuente de luz artificial.