Bagaimana Cahaya Merah Tua dapat Meningkatkan Pengelihatan?

Manusia ketika berusia 40 tahun-an, sel-sel di retina matanya mulai menua, dan laju penuaan ini sebagian disebabkan, ketika mitokondria sel yang berperan menghasilkan energi (dikenal sebagai ATP) dan meningkatkan fungsi sel, mulai menurun.

Kepadatan mitokondria paling besar terjadi pada sel fotoreseptor retina, yang memiliki kebutuhan energi yang tinggi. Akibatnya, retina menua lebih cepat daripada organ lain, dengan pengurangan 70% ATP selama hidup, menyebabkan penurunan yang signifikan dalam fungsi fotoreseptor karena mereka kekurangan energi untuk melakukan peran normalnya.

Penelitian terbaru oleh ilmuan opthalmology dari University Collage London menemukan respon positif mintokondria oleh sinar merah tua pada panjang glombang 650nm, meningkatkan pengelihatan 17%-20%, studi ini terbit di science report.

Penulis utama, Profesor Glen Jeffery (UCL Institute of Ophthalmology), mengatakan: Mitokondria memiliki kepekaan khusus terhadap cahaya panjang gelombang panjang yang memengaruhi kinerjanya: panjang gelombang yang lebih panjang yang mencakup 650 hingga 900nm meningkatkan kinerja mitokondria untuk meningkatkan produksi energi,” kata Profesor Jeffery.

Intervensi sederhana ini akan berdampak signifikan pada kualitas hidup seiring bertambahnya usia dan kemungkinan akan menghasilkan pengurangan biaya sosial dari penurunan penglihatan yang merupakan masalah kesehatan yang mempengaruhi jutaan orang secara global.

Penelitian ini didasarkan pada pekerjaan tim sebelumnya, yang menunjukkan bahwa paparan cahaya merah tua selama tiga menit setiap hari terhadap cahaya merah tua ‘menyalakan’ mitokondria sel dan menghasilkan energi di retina manusia, membantu meningkatkan penurunan penglihatan secara alami.

Untuk studi terbaru ini, para ilmuwan ingin menetapkan efek apa yang akan dimiliki oleh paparan tiga menit, sementara juga menggunakan tingkat energi yang jauh lebih rendah daripada penelitian sebelumnya. Ujicoba pada lalat, menemukan mitokondria menampilkan ‘beban kerja yang berubah-ubah’ tergantung pada waktu, tim membandingkan paparan pagi dengan paparan sore.

Uji Coba Manusia 

Dalam mempelajari efek cahaya merah tua pada mata manusia, para peneliti mengembangkan temuan mereka sebelumnya pada tikus, lebah, dan lalat buah, yang semuanya menemukan peningkatan signifikan dalam fungsi fotoreseptor retina ketika mata mereka terpapar pada kedalaman panjang gelombang panjang 670 nanometer.

Uji coba pada manusia menggunakan perangkat LED yang disediakan, semua 20 peserta (13 perempuan dan 7 laki-laki) terkena tiga menit cahaya merah tua 670nm di pagi hari antara jam 8 pagi dan jam 9 pagi. Penglihatan warna mereka kemudian diuji lagi tiga jam pasca paparan dan 10 peserta juga diuji satu minggu pasca paparan.

Rata-rata ada peningkatan ‘signifikan’ sebesar 17% dalam penglihatan warna, yang berlangsung selama seminggu pada peserta yang diuji; di beberapa peserta yang lebih tua ada peningkatan 20%, juga berlangsung seminggu.

Beberapa bulan setelah tes pertama (memastikan efek positif dari lampu merah tua telah ‘dihilangkan’) enam (tiga wanita, tiga pria) dari 20 peserta, melakukan tes yang sama pada sore hari, antara pukul 12 siang hingga 1 siang. Ketika para peserta kemudian menjalani tes penglihatan warna mereka lagi, itu menunjukkan peningkatan 0% atau tidak berpengaruh disore hari.

Untuk penelitian ini, energi cahaya yang dipancarkan oleh obor LED hanya 8mW/cm2, bukan 40mW/cm2, yang sebelumnya mereka gunakan. Ini memiliki efek meredupkan cahaya tetapi tidak mempengaruhi panjang gelombang. Sementara kedua tingkat energi sangat aman untuk mata manusia, mengurangi energi lebih jauh nemberi manfaat tambahan.

Profesor Jeffery berkata: “Menggunakan perangkat LED sederhana seminggu sekali di pagi hari mengisi ulang sistem energi yang telah menurun di sel retina, seperti mengisi ulang baterai.

Terapi Mata Murah di Masa Depan
Teknologi sederhana dan sangat aman, energi yang dikirimkan oleh cahaya gelombang panjang 670nm tidak jauh lebih besar daripada yang ditemukan dalam cahaya lingkungan alami,” kata Profesor Jeffery.

Profesor Jeffery telah bekerja tanpa keuntungan komersial dengan Planet Lighting UK, sebuah perusahaan kecil di Wales dan lainnya, dengan tujuan memproduksi perangkat mata infra merah 670nm dengan harga yang terjangkau. Berbeda dengan beberapa perangkat LED lain yang dirancang untuk meningkatkan penglihatan yang tersedia di AS dengan harga lebih dari $20.000.

Dalam waktu dekat, paparan cahaya merah tua selama tiga menit seminggu sekali dapat dilakukan saat membuat kopi, atau dalam perjalanan mendengarkan podcast, dan penambahan sederhana semacam itu dapat mengubah perawatan mata dan penglihatan di seluruh dunia.

Penelitian ini didanai oleh Biotechnology and Biological Sciences Research Council, dan Sight Research UK. Lab Profesor Glen Jeffery di UCL Institute of Ophthalmology juga menerima sumbangan melalui platform Give Now UCL.

Jurnal Referensi:

• Harpreet Shinhmar, Magella Neveu, Chris Hogg, Glen Jeffery. 2021. Weeklong improved colour contrasts sensitivity after single 670 nm exposures associated with enhanced mitochondrial function. Scientific Reports, 2021; 11 (1) DOI: 10.1038/s41598-021-02311-1