Une nouvelle étude pionnière menée par des chercheurs de l’UCL révèle que trois minutes d’exposition à une lumière rouge intense une fois par semaine, le matin, peuvent améliorer de manière significative une vue déclinante.
*Lumière rouge profond 3min 670nm / Avant d’utiliser cette vidéo, vous devez consulter votre médecin.
Publiée dans Scientific Reports, l’étude s’appuie sur les travaux antérieurs de l’équipe (1 et 2), qui ont montré qu’une exposition quotidienne de trois minutes à une lumière rouge profond à ondes longues « activait » les cellules mitochondriales productrices d’énergie dans la rétine humaine, contribuant ainsi à stimuler une vision naturellement déclinante.
Pour cette dernière étude, les scientifiques ont voulu déterminer l’effet d’une seule exposition de trois minutes, tout en utilisant des niveaux d’énergie beaucoup plus faibles que ceux de leurs études précédentes. En outre, s’appuyant sur des recherches distinctes menées par l’UCL sur des mouches, qui ont révélé que les mitochondries affichent des « charges de travail changeantes » en fonction de l’heure de la journée, l’équipe a comparé l’exposition du matin à celle de l’après-midi.
En résumé, les chercheurs ont constaté une amélioration moyenne de 17 % de la vision des contrastes de couleurs des participants lorsqu’ils étaient exposés à trois minutes de lumière rouge intense de 670 nanomètres (grande longueur d’onde) le matin, et les effets de cette seule exposition ont duré au moins une semaine. En revanche, lorsque le même test a été effectué l’après-midi, aucune amélioration n’a été constatée.
Selon les scientifiques, les avantages de la lumière rouge profonde, mis en évidence par les résultats de l’étude, constituent une percée dans le domaine de la santé oculaire et devraient permettre de mettre au point des thérapies oculaires à domicile abordables, afin d’aider les millions de personnes dans le monde dont la vision diminue naturellement.
L’auteur principal, le professeur Glen Jeffery (Institut d’ophtalmologie de l’UCL), a déclaré : « Nous démontrons qu’une seule exposition à la lumière rouge profond à ondes longues le matin peut améliorer de manière significative la baisse de la vision, qui est un problème majeur de santé et de bien-être, affectant des millions de personnes dans le monde.
« Cette intervention simple appliquée au niveau de la population aurait un impact significatif sur la qualité de vie au fur et à mesure que les gens vieillissent et entraînerait probablement une réduction des coûts sociaux qui découlent des problèmes associés à une vision réduite. »
Déclin naturel de la vision et des mitochondries
Chez l’homme, vers 40 ans, les cellules de la rétine de l’œil commencent à vieillir. Le rythme de ce vieillissement est dû, en partie, au fait que les mitochondries de la cellule, dont le rôle est de produire de l’énergie (connue sous le nom d’ATP) et de stimuler la fonction cellulaire, commencent également à décliner.
La densité mitochondriale est la plus élevée dans les cellules photoréceptrices de la rétine, qui ont des besoins énergétiques élevés. Par conséquent, la rétine vieillit plus vite que les autres organes, avec une réduction de 70 % de l’ATP au cours de la vie, ce qui entraîne un déclin significatif de la fonction des photorécepteurs, qui ne disposent pas de l’énergie nécessaire pour remplir leur rôle normal.
En étudiant les effets de la lumière rouge profond chez l’homme, les chercheurs se sont appuyés sur leurs précédentes découvertes chez la souris, le bourdon et la mouche à fruits, qui ont toutes constaté une amélioration significative de la fonction des photorécepteurs de la rétine lorsque leurs yeux étaient exposés à une lumière rouge profond de 670 nanomètres (grande longueur d’onde).
« Les mitochondries ont des sensibilités spécifiques à la lumière de grande longueur d’onde qui influencent leurs performances : les grandes longueurs d’onde allant de 650 à 900 nm améliorent les performances des mitochondries pour augmenter la production d’énergie », a déclaré le professeur Jeffery.
Études du matin et de l’après-midi
La population de photorécepteurs de la rétine est formée de cônes, qui assurent la vision des couleurs, et de bâtonnets, qui adaptent la vision à la lumière faible ou faible. Cette étude s’est concentrée sur les cônes et a observé la sensibilité au contraste des couleurs, le long de l’axe protan (mesurant le contraste rouge-vert) et de l’axe tritan (bleu-jaune). *
*Seuls les cônes et non les bâtonnets ont été testés dans cette étude ; des recherches antérieures similaires ont identifié un effet comparable sur les cônes et les bâtonnets, ce qui a convaincu l’équipe que tout effet sur les cônes pouvait être transposé aux bâtonnets.
Tous les participants étaient âgés de 34 à 70 ans, ne souffraient d’aucune maladie oculaire, ont rempli un questionnaire sur leur santé oculaire avant le test et avaient une vision des couleurs normale (fonction conique). Cette dernière a été évaluée à l’aide d’un « test de chrominance » : il s’agit d’identifier des lettres de couleur très peu contrastées et de plus en plus floues, un processus appelé contraste des couleurs.
À l’aide d’un dispositif LED fourni, les 20 participants (13 femmes et 7 hommes) ont été exposés à trois minutes de lumière rouge profond de 670 nm le matin entre 8 et 9 heures. Leur vision des couleurs a ensuite été testée à nouveau trois heures après l’exposition et 10 des participants ont également été testés une semaine après l’exposition.
En moyenne, on a constaté une amélioration « significative » de 17% de la vision des couleurs, qui a duré une semaine chez les participants testés ; chez certains participants plus âgés, on a constaté une amélioration de 20%, qui a également duré une semaine.
Quelques mois après le premier test (pour s’assurer que les effets positifs de la lumière rouge intense avaient été « effacés »), six (trois femmes, trois hommes) des 20 participants ont effectué le même test l’après-midi, entre 12 heures et 13 heures. Lorsque les participants ont ensuite fait tester à nouveau leur vision des couleurs, ils n’ont constaté aucune amélioration.
Le professeur Jeffery a déclaré : « L’utilisation d’un simple dispositif LED une fois par semaine permet de recharger le système énergétique qui a décliné dans les cellules de la rétine, un peu comme on recharge une batterie.
« Et l’exposition matinale est absolument essentielle pour obtenir des améliorations de la vision déclinante : comme nous l’avons vu précédemment chez les mouches, les mitochondries ont des schémas de travail changeants et ne répondent pas de la même manière à la lumière de l’après-midi – cette étude le confirme. »
Pour cette étude, l’énergie lumineuse émise par la torche LED n’était que de 8mW/cm2, au lieu des 40mW/cm2 qu’ils avaient utilisés auparavant. Cela a pour effet d’atténuer la lumière mais n’affecte pas la longueur d’onde. Bien que les deux niveaux d’énergie soient parfaitement sûrs pour l’œil humain, réduire davantage l’énergie est un avantage supplémentaire.
Des thérapies oculaires abordables à domicile
En raison de la rareté des thérapies oculaires par lumière rouge profonde à un prix abordable, le professeur Jeffery a travaillé sans but lucratif avec Planet Lighting UK, une petite entreprise du Pays de Galles et d’autres, dans le but de produire des appareils oculaires à infrarouge de 670 nm à un prix abordable, contrairement à d’autres appareils à LED conçus pour améliorer la vision disponibles aux États-Unis pour plus de 20 000 $.
« La technologie est simple et très sûre ; l’énergie fournie par la lumière à ondes longues de 670 nm n’est pas beaucoup plus importante que celle que l’on trouve dans la lumière naturelle de l’environnement », a déclaré le professeur Jeffery.
« Compte tenu de sa simplicité, je suis convaincu qu’un dispositif facile à utiliser peut être mis à la disposition du grand public à un coût abordable.
« Dans un avenir proche, une fois par semaine, une exposition de trois minutes à une lumière rouge profonde pourrait être faite en préparant un café, ou sur le trajet en écoutant un podcast, et un ajout aussi simple pourrait transformer les soins oculaires et la vision dans le monde entier. »
Limites de l’étude
Malgré la clarté des résultats, les chercheurs affirment que certaines des données sont « bruyantes ». Si les effets positifs sont clairs pour les individus après une exposition au 670nm, l’ampleur des améliorations peut varier considérablement entre des personnes d’âge similaire. Il convient donc de faire preuve d’une certaine prudence dans l’interprétation des données. Il est possible que d’autres variables entre les individus influencent le degré d’amélioration que les chercheurs n’ont pas encore identifié et qui nécessiteraient un échantillon de plus grande taille.
Cette recherche a été financée par le Biotechnology and Biological Sciences Research Council et Sight Research UK.
supplémentaire : résultat d’une étude précédente
Les chercheurs ont constaté que la lumière de 670 nm n’avait aucun impact sur les individus plus jeunes, mais que des améliorations significatives avaient été obtenues chez les personnes d’environ 40 ans et plus.
La sensibilité au contraste des couleurs du cône (la capacité à détecter les couleurs) s’est améliorée jusqu’à 20 % chez certaines personnes âgées d’environ 40 ans et plus. Les améliorations étaient plus significatives dans la partie bleue du spectre des couleurs, qui est plus vulnérable dans le vieillissement.
La sensibilité aux bâtonnets (la capacité de voir dans des conditions de faible luminosité) s’est également améliorée de manière significative chez les personnes âgées d’environ 40 ans et plus, mais moins que le contraste des couleurs.
Le professeur Jeffery a déclaré : « Notre étude montre qu’il est possible d’améliorer de manière significative la vision qui a décliné chez les personnes âgées en utilisant de simples expositions brèves à des longueurs d’onde lumineuses qui rechargent le système énergétique qui a décliné dans les cellules de la rétine, un peu comme on recharge une batterie.
« La technologie est simple et très sûre. Elle utilise une lumière rouge profond d’une longueur d’onde spécifique, qui est absorbée par les mitochondries de la rétine qui fournissent l’énergie nécessaire à la fonction cellulaire.
« La fabrication de nos dispositifs coûte environ 12 £, ce qui rend la technologie très accessible au public. »
Cette recherche a été financée par le Conseil de recherche en biotechnologie et en sciences biologiques.