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Lumière sur le bleu

Si la lumière bleue m'était contée... une gamme spectrale large sujette à controverse. Décryptage.

Par Coralie Barrau, Innovation manager-Senior phytobiologies scientist, R&D Essilor Lightning Management

Le 31 janvier 2024

ConCoralie Barrau R&D Essilor Luxotticatrairement aux UV, la lumière visible atteint la rétine en quantité importante et ce quel que soit l’âge. La lumière bleue couvre les longueurs d’onde de 380 à 500 nm (ISO 20473). C’est la lumière la plus énergétique qui atteint la rétine (CIE 203:2012), et donc potentiellement la plus nocive. Si l’exposition à la lumière bleue diminue avec l’âge (effet du jaunissement du cristallin), elle reste significative tout au long de la vie.

 

Par Coralie Barrau,
Innovation manager-Senior phytobiologies scientist, R&D Essilor Luxottica

 

La source principale et la plus puissante de lumière bleue est le soleil, présent à l’extérieur et à l’intérieur par les fenêtres. La lumière naturelle entrant par les fenêtres augmente environ 6 à 60 fois le niveau de lumière bleue que nous recevons en intérieur comparativement à un intérieur sans fenêtre.

La lumière bleue fait référence à une gamme spectrale large (120 nm) qu’il convient de considérer différemment selon l’effet ciblé.

  • 400 – 455 nm : « lumière bleu-violet », ou lumière bleue de haute énergie, identifiée comme potentiellement nocive pour la rétine (ISO TR 20772:2018). L’exposition prolongée et cumulée à cette bande de lumière peut contribuer au photo-vieillissement de la rétine (1 2 3 4). Les premières études concernant l’impact de la lumière bleue solaire sur le photo-vieillissement rétinien datent des années 1970 (9). La littérature abonde désormais de données in vitro, in vivo et épidémiologiques sur le sujet (1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12).

La lumière bleue énergétique de 400 à 455 nm est un facteur modifiable qui favorise le stress oxydant rétinien et inhibe la défense antioxydante de la rétine externe, participant ainsi à l’accélération du vieillissement rétinien (parmi d’autres contributeurs) (1 2 3 4). Elle est reconnue comme l’un des facteurs de risque de la DMLA (1 5 6 7 8). The Beaver Dam Eye Study, par exemple, a montré que l’exposition à la lumière visible du soleil pouvait être un facteur de risque pour les stades précoces de la dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) (8).

  • Autour de 450 nm, pic d’émission des LED : facteur impactant l’éblouissement d’inconfort (13) et potentiel facteur d’amplification de symptômes externes de la fatigue visuelle (14).
  • 460 – 500 nm : « lumière bleu-turquoise », ou lumière bleue circadienne, principal régulateur de nos rythmes biologiques (15). L’effet régulateur de la lumière sur notre horloge biologique est désormais reconnu. La littérature scientifique accumule les démonstrations de l’impact négatif de la lumière bleue circadienne le soir. Cette lumière peut perturber le sommeil et provoquer une altération de la libération nocturne de la mélatonine (15 16). L’ANSES, dans son rapport de 2019 conclut que l’exposition avant le coucher aux éclairages et écrans à LED, peut nuire à la durée et à la qualité du sommeil, même à de très faibles niveaux lumineux. Elle attire l’attention sur le fait que les enfants et adolescents, exposés dès leur plus jeune âge notamment aux écrans (tablette, console de jeux, téléphone mobile, etc.), constituent une population particulièrement sensible.

Une frontière controversée.

Il est à noter que la bande spectrale frontière entre les UV et la lumière bleue, entre 360 et 400 nm, a été pointée du doigt par l’équipe du professeur Tsubota en 2017 comme ayant un effet protecteur possible sur l’apparition, voire la progression, de la myopie (17). Cette hypothèse, encore aujourd’hui controversée (18), fait notamment l’objet d’études in vivo (sur des poussins ou sur des souris)  (19 20). Les premiers résultats sur l’homme, au sein de la même équipe, ne semblent pas soutenir l’hypothèse (21).

Les verres ophtalmiques peuvent avoir de nombreuses fonctions au-delà de la compensation, et permettent de protéger (UV, lumière nocive), mais aussi de limiter les situations d’éblouissement et les gênes qui en découlent avec des verres filtrants (solaires, photochromiques avec ou sans polarisant).

Le rapport de la SFO 2024, permettra de remettre le sujet en lumière.

 

BIBLIOGRAPHIE

1 Cougnard-Gregoire A, Merle BMJ, Aslam T, Seddon JM, Aknin I, et al. Blue Light Exposure: Ocular Hazards and Prevention-A Narrative Review. Ophthalmol Ther 2023;12(2):755-88

2 Arnault E, Barrau C, Nanteau C, Gondouin P, Bigot K, et al. Phototoxic action spectrum on a retinal pigment epithelium model of age-related macular degeneration exposed to sunlight normalized conditions. PLoS One 2013;8(8):e71398.

3 Marie M, Bigot K, Angebault C, et al. Light action spectrum on oxidative stress and mitochondrial damage in A2Eloaded retinal pigment epithelium cells. Cell Death Dis 2018;9:287.

4 Yanagi Y, Inoue Y, Iriyama A, Jang WD. Effects of yellow intraocular lenses on light-induced upregulation of vascular endothelial growth factor. J Cataract Refract Surg. 2006 Sep;32(9):1540-4.

5 Fletcher, Astrid E., Graham C. Bentham, Maureen Agnew, et al. 2008 Sunlight Exposure, Antioxidants, and Age-Related Macular Degeneration. Archives of Ophthalmology (Chicago, Ill.: 1960) 126(10): 1396–1403.

6 Sui, Guo-Yuan, Guang-Cong Liu, Guang-Ying Liu, et al. 2013 Is Sunlight Exposure a Risk Factor for Age-Related Macular Degeneration? A Systematic Review and Meta-Analysis. The British Journal of Ophthalmology 97(4): 389–394.

7 Schick T, Ersoy L, Lechanteur YT, Saksens NT, Hoyng CB, et al. History of sunlight exposure is a risk factor for age-related macular degeneration. Retina 2016;36(4):787-90.

8 Cruickshanks, K. J., Klein, R. & Klein, B. E. K. Sunlight and age-related macular degeneration – The Beaver Dam eye study. Arch. Ophthalmol. 111, 514-518 (1993).

9 Ham WT Jr, Mueller HA, Sliney DH. Retinal sensitivity to damage from short wavelength light. Nature. 1976 Mar 11;260(5547):153-5

10 Putting BJ, van Best JA., RC Zweypfenning, GF, Vrensen, JA Oosterhuis. Spectral Sensitivity of the Blood-Retinal Barrier at the Pigment Epithelium for Blue Light in the 400-500 Nm Range. Graefe’s Arch Clin Exp Ophthalmol 1993;231(10):600-6

11 Nagai H, Hirano Y, Yasukawa T, Morita H, Nozaki M, et al. Prevention of increased abnormal fundus autofluorescence with blue light-filtering intraocular lenses. J Cataract Refract Surg 2015;41(9):1855-9.

12 Krigel A, Berdugo M, Picard E, Levy-Boukris R, Jaadane I, Jonet L, Dernigoghossian M, Andrieu-Soler C, Torriglia A, Behar-Cohen F. Light-induced retinal damage using different light sources, protocols, and rat strains reveals LED phototoxicity. Neuroscience. 2016 Dec 17;339:296-307

13 Bullough JD. Spectral sensitivity for extrafoveal discomfort glare. J Modern Optics 2009;56:13:1518-22.

14 Coles-Brennan C, Sulley A, Young G. Management of digital eye strain. Clin Exp Optom 2019;102(1):18-29.

15 Brainard GC, Hanifin JP, Greeson JM, Byrne B, Glickman G, et al. Action spectrum for melatonin regulation in humans: evidence for a novel circadian photoreceptor. J Neurosci 2001;21(16):6405-12.

16 Lockley SW, Brainard GC, Czeisler CA. High sensitivity of the human circadian melatonin rhythm to resetting by short wavelength light. J Clin Endocrinol Metab 2003;88:4502-5.

17 Torii, H., Kurihara, T., Seko, Y., Negishi, K., Ohnuma, K., Inaba, T., … Tsubota, K. (2017). Violet Light Exposure Can Be a Preventive Strategy Against Myopia Progression. EBioMedicine, 15, 210–219.

18 Schaeffel, F., Smith, E.L. (2017). Inhibiting Myopia by (Nearly) Invisible Light? EBioMedicine, 16, 27-28.

19  Wang M, Schaeffel F, Jiang B, Feldkaemper M. Effects of light of different spectral composition on refractive development and retinal dopamine in chicks. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2018;59:4413–4424.

20  Strickland R, Landis EG, Pardue MT. Short-Wavelength (Violet) Light Protects Mice From Myopia Through Cone Signaling. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2020;61(2):13.

21 Mori, K., Torii, H., Hara, Y., Hara, M., Yotsukura, E., Hanyuda, A., … Tsubota, K. (2021). Effect of violet light-transmitting eyeglasses on axial elongation in myopic children: A randomized controlled trial. Journal of Clinical Medicine, 10(22).