¿Qué intensidad de luz inicia la liberación de melatonina en humanos?

La pregunta despertó mi interés, pero después de buscar un poco en la literatura, no encontré ninguna respuesta directa. Luego volví y leí el estudio del ratón que citaste con un poco más de cuidado. El estudio con ratones solo hizo referencia a que los ratones se vieron afectados a 4 lux, ~100 veces más sensibles que los humanos. Sin embargo, para ese número citó un artículo en Science que tiene una respuesta directa.

http://www.sciencemag.org/content/210/4475/1267

Las concentraciones de melatonina disminuyeron de 10 a 20 minutos después de que los sujetos estuvieron expuestos a una luz incandescente de 2500 lux y alcanzaron niveles casi diurnos en 1 hora (Fig. 1). Después de que los sujetos volvieron a dormir en la oscuridad, las concentraciones de melatonina aumentaron inmediatamente y en 40 minutos estaban en los niveles medidos antes de la exposición. La luz fluorescente (500 lux) no redujo la melatonina y no hubo cambios después del regreso a la oscuridad. En los dos sujetos que fueron expuestos a luz incandescente de 1500 lux, las concentraciones de melatonina disminuyeron a niveles intermedios entre los medidos durante la exposición a 500 y 2500 lux (Fig. 2). El retorno a las concentraciones nocturnas normales después de que los sujetos fueran expuestos a 1500 lux fue similar al que ocurrió después de su exposición a 2500 lux.

Dado que ese fue el estudio del abuelo sobre el tema, acabo de revisar la lista de citas recientes en esa página para ver si hay artículos modernos.

Usando luces LED de color azul puro en longitudes de onda de 446-477 nm, West et al. intensidades de luz medidas necesarias para inducir la supresión de melatonina. La Tabla 1 de ese estudio convierte la irradiancia LED/lux en irradiancia retiniana (uW/cm2) en función del tamaño medio de la pupila. La figura 2 muestra la disminución de la melatonina en plasma (p<0,05) a 20 uW/cm2 de irradiación corneal (luego ajuste de la curva a 14,19 uW/cm2). Es al menos el doble de potente que la luz blanca, que no mostró una supresión significativa a 40 uW/cm2, pero fue "numéricamente similar" a una exposición de 10 uW/cm2. Si tengo las conversiones correctas, 20 uW/cm2 son aproximadamente 136 lux, que es aproximadamente el brillo de un día nublado o la mitad del brillo de la iluminación típica de una oficina.

http://jap.physiology.org/content/110/3/619.full

En cuanto a la discrepancia entre los dos estudios (1500 lux frente a 136 lux), la culparía principalmente de los avances tecnológicos desde 1980. El estudio original utilizó cromatografía de gases. Puede ver las enormes barras de error y los datos ruidosos en la figura. El estudio moderno utiliza un ensayo radioinmunológico con antisuero y, presumiblemente, es mucho más sensible.

También iba a mencionar un buen artículo de revisión que resume más hallazgos, pero aparentemente solo puedo publicar 2 enlaces como nuevo usuario. Así que pegaré el resumen y la cita.

La luz es un potente estímulo para regular la producción de melatonina de la glándula pineal y el sistema circadiano más amplio en los seres humanos. Inicialmente se pensó que solo los estímulos fóticos muy brillantes (≥ 2500 lux) podían suprimir la secreción nocturna de melatonina e inducir otras respuestas circadianas. Ahora se sabe que las iluminancias marcadamente más bajas (≤ 200 lux) pueden suprimir de forma aguda la melatonina o arrastrar y cambiar los ritmos de melatonina cuando se optimizan las condiciones de exposición. Los elementos para el procesamiento de estímulos físicos/biológicos que regulan las influencias fóticas en la secreción de melatonina incluyen la física de la fuente de luz, el comportamiento de la mirada en relación con la fuente de luz y la transducción de energía luminosa a través de la pupila y los medios oculares. Los elementos para el procesamiento de señales sensoriales/neuronales se involucran a medida que los fotopigmentos de la retina absorben los fotones y las señales neuronales se generan en el tracto retinohipotalámico. Los aspectos de esta fisiología incluyen la capacidad del sistema circadiano para integrar estímulos fóticos espacial y temporalmente, así como la sensibilidad a la longitud de onda de los fotorreceptores operativos. La supresión aguda de melatonina inducida por la luz está demostrando ser una herramienta poderosa para aclarar cómo estos elementos de la fisiología ocular y neural influyen en la interacción entre la luz y la secreción de melatonina de la glándula pineal humana. Los aspectos de esta fisiología incluyen la capacidad del sistema circadiano para integrar estímulos fóticos espacial y temporalmente, así como la sensibilidad a la longitud de onda de los fotorreceptores operativos. La supresión aguda de melatonina inducida por la luz está demostrando ser una herramienta poderosa para aclarar cómo estos elementos de la fisiología ocular y neural influyen en la interacción entre la luz y la secreción de melatonina de la glándula pineal humana. Los aspectos de esta fisiología incluyen la capacidad del sistema circadiano para integrar estímulos fóticos espacial y temporalmente, así como la sensibilidad a la longitud de onda de los fotorreceptores operativos. La supresión aguda de melatonina inducida por la luz está demostrando ser una herramienta poderosa para aclarar cómo estos elementos de la fisiología ocular y neural influyen en la interacción entre la luz y la secreción de melatonina de la glándula pineal humana.

Regulación fótica de la melatonina en humanos: transducción de señales oculares y neurales Brainard, Rollag y Hanifin J Biol Rhythms Diciembre de 1997 vol. 12 núm. 6 537-546

Si necesita más información, comenzaría revisando los documentos citados por el segundo documento. Alternativamente, probablemente haya más información histórica disponible al mirar los documentos que han citado el primero.