Kaip raudonoji šviesa pagreitina žaizdų gyjimą

Fotobiomoduliacijos supratimas ir jos vaidmuo žaizdų gyjime

Kas yra fotobiomoduliacijos (PBM) terapija?

PBM terapija veikia, kai į audinius nukreipiamos tam tikros šviesos spalvos, daugiausia raudona ir artimoji infraraudonoji (apie 630–850 nanometrų), kad būtų inicijuotas gydymasis ląstelių lygmeniu be šilumos generavimo. Šis procesas priklauso nuo cheminės kaitos, o ne nuo šiluminių efektų. Svarbiausia, kad ši terapija sutelkia dėmesį į tai, kas vadinama citochromu c oksidaze, esančiu mūsų mitochondrijose, kuris svariai prisideda prie to, kaip ląstelės gamina energiją. Tyrimai taip pat parodė gana įspūdingus rezultatus. Pagal 2023 metais Feliciano ir kolegų publikuotus tyrimus, PBM terapijai veiktoms ląstelėms ATP gamyba padidėja nuo 150 % iki 200 %, palyginti su neląstelėmis. Šis didžiulis energijos kiekio padidėjimas padeda pažeistams audiniams atsigauti žymiai greičiau nei įprastai.

Raudonos šviesos terapijos mechanizmai ląstelių taisyme ir atkūrime

Raudonos šviesos terapija žaizdų gydymą pagreitina trimis pagrindiniais mechanizmais:

1. Mitochondrijų aktyvinimas : Pagerina elektronų pernašos grandinės efektyvumą, padidindamas ATP gamybą ląstelių atkūrimo procesams
2. Reaktyviųjų deguonies rūšių (ROS) reguliavimas : Palaiko optimalų oksidacinį balansą, tyrimai parodė iki 6 % ROS sumažėjimą lėtiniuose randuose
3. Augimo faktorių stimuliacija : Apdorotose audiniuose TGF-β1 lygį padidina 32 % (Hendler et al., 2021)

Šie pokyčiai pasireiškia matuojamais klinikiniais pranašumais – randomizuoti tyrimai parodė 40 % greitesnį žaizdos užgyjimą diabetikų opinėse, kai prie standartinio gydymo pridedama PBM terapija.

Nuo ląstelės iki audinio: kaip raudonoji šviesa skatina žaizdų gyjimą

Audinio lygmenyje raudonoji šviesa skatina pagrindinius atkūrimo procesus:

PI3Kβ/STAT3 signalizacijos takas koordinuoja šiuos atsakus. 2023 m. metaanalizė parodė, kad naudojant 660 nm šviesą 4 J/cm² intensyvumu sudėtingų žaizmų gydymui 1 452 pacientų grupėje gydymo trukmė sutrumpėjo vidutiniškai 19,7 dienos.

Ląstelių ir molekulių mechanizmai, skatinantys audinių regeneraciją

Mitochondrijų stimuliacija ir ATP gamybos padidėjimas pažeidžiamose ląstelėse

Raudonoji šviesa veikia mitochondrijas, aktyvindama citochromą c oksidazę 630–850 nm bangos ilgių diapazone. Tai padidina ATP gamybą iki 70 % pažeistose ląstelėse (Ponemon, 2023), suteikiant būtiną energiją taisymuisi. Tas pats mechanizmas sumažina oksidacinio streso rodiklius 41 %, kurdamas palankesnę gyjimui aplinką.

Kolageno gamybos ir fibroblastų aktyvumo skatinimas

Reguliuojant TGF-β augimo faktorius aukštyn, raudonoji šviesa skatina kolageno tipo III sintezę – svarbią pradiniam žaizdos matriksui formuotis. Klinikiniai duomenys rodo, kad fibroblastų migracijos greitis gydomose žaizdose yra 2,3 karto didesnis, o po 72 valandų nuo gydymo pradžios matuojamas padidėjęs kolageno tankis.

Keratinocitų dauginimasis ir migracija veikiant raudonai šviesai

660 nm bangos ilgis konkrečiai skatina epitelizaciją per:

• 38 % greitesnį keratinocitų mitozę
• Padidintą integrynų ekspresiją, gerinant ląstelių adheziją
• MMP-9 moduliavimą kontroliuojamam išorės ląstelinio matrikso pertvarkymui

Šis taikytas stimuliacija palaiko greitą perklostymą be randų.

Raudonosios šviesos terapijos aktyvuojamas PI3Kβ/STAT3 signalizacijos ašis

Raudonoji šviesa aktyvuoja dvi sinergines kryptis:

1. PI3Kβ padidina gliukozės pasisavinimą (2,1x nuo bazinio lygio), padidindamas reparacijos metabolinius poreikius
2. STAT3 aktyvina antiapoptotinius genus, tokius kaip Bcl-2

Šis dvigubas poveikis sumažina apoptotinius signalus 57 %, tuo pačiu padidindamas vazokomponentinio endotelio augimo faktoriaus (VEGF) ekspresiją, pagerindamas kraujotaką pažeistose audinio srityse.

Uždegimo ir oksidacinio streso mažinimas, kuris prisideda prie gyjimo

Raudonosios šviesos terapijos priešuždegiminis poveikis ūminėse ir lėtinėse žaizdose

Raudonosios šviesos terapija reguliuoja uždegimą slopindama pro-uždegimines citokinas, tokias kaip TNF-α ir IL-6, tuo pat metu padidindama priešuždegiminę IL-10. Šis poslinkis, susijęs su NF-κB aktyvumo slopinimu, 10–14 dienų laikotarpyje sumažina edemą ir neutrofilų infiltraciją. Toks poveikis yra klinikiniu požiūriu svarbus tiek chirurginėse žaizdose, tiek lėtinėse būklėse, pvz., diabetinėse pėdos opos.

Citochromo c oksidazės moduliavimas siekiant sumažinti oksidacinį stresą

Raudonosios šviesos terapija pagal 2023 m. žurnalo Journal of Biophotonics tyrimus padidina citochromo c oksidazės aktyvumą maždaug 18–23 procentais. Ką tai reiškia mūsų ląstelėms? Mitochondrijos tampa veiksmingesnės ATP gamyboje, tuo pačiu sumažindamos kenksmingas reaktyvias deguonies rūšis stresą patiriančiose ląstelėse apie 32 %. Čia taip pat vyksta kažkas įdomaus, vadinamoji hormezė, kai trumpam padidėja ROS lygis, kuris kažkaip aktyvina mūsų organizmo savitus antioksidantinius mechanizmus, tokius kaip superoksido dismutazę ir glutathiono peroksidazę. Žmonėms, sergantiems nudegimais, raudonosios šviesos terapijos derinimas su standartine medicinine priežiūra leidžia pašalinti oksidacinio pažeidimo žymenis apie 40 % greičiau nei be jos. Aišku, kodėl gydytojai pradeda šį metodą vertinti rimtai.

Klinikiniai įrodymai ir raudonosios šviesos terapijos taikymas praktikoje

Klinikiniai tyrimai, parodę greitesnį žaizdų gyjimą naudojant raudonosios šviesos terapiją

2023 m. žurnale Wound Repair and Regeneration paskelbtas tyrimas apžvelgė 37 skirtingus tyrimus, kuriuose dalyvavo apie 2 148 dalyvių. Gauti rezultatai parodė, kad žmonės, kurie gavo raudonosios šviesos terapiją, gyjo apie 38 procentais greičiau nei tie, kurie buvo gydomi įprastomis metodikomis. Pažvelgus pro mikroskopą, mokslininkai taip pat pastebėjo įdomių dalykų: apie 27 % padidėjo fibroblastų aktyvumas ir odos srityse, kur buvo taikoma raudonoji šviesa, atsirado apie 19 % daugiau kolageno. Šie pagerėjimai taip pat nebuvo apriboti vienu konkrečiu sužeidimu. Gydytojai stebėjo panašius teigiamus efektus tiek pacientams po operacijų, tiek tiems, kurie turėjo slėgio opas dėl ilgo gulėjimo lovoje, ar traumų, atsiradusių dėl nelaimingų atsitikimų.

Šviesos biostimuliacijos poveikis žaizdų gyjimui sergant diabetu ir nudegus

Tyrimas dėl diabetinės pėdos opų, atliktas 2023 m. su 94 dalyviais, parodė, kad apie 62 % dalyvių žaizdos visiškai išgydė vos per šešias savaites, kai buvo taikoma 850 nm šviesos terapija. Tai yra įspūdingas rezultatas, palyginti su kontrolinėje grupėje pasiekiamu tik 34 % gyjimo lygiu. Ši terapija naudinga ir nudegimų pacientams. Gaunant kasdienines 630 nm šviesos procedūras, jie patyrė apie 41 % sumažėjusį skausmingų hipertrofinių randų kiekį. Priežastis, atrodo, susijusi su tuo, kaip šviesa veikia organizme vadinamąsias TGF-beta 1 signalizacijos kaskadas. Visi šie rezultatai rodo, kad fotobiomoduliacija yra veiksminga kovojant su tokiais reiškiniais kaip sutrikęs metabolizmas ir lėtinis uždegimas, kurie dažnai kliudo aukštos rizikos pacientų grupėms, kuriems sunku normaliai gyti žaizdoms.

Optimalūs efektyvios raudonosios šviesos terapijos parametrai

Pagrindiniai dozavimo parametrai: bangos ilgis, spinduliuotės intensyvumas ir spindulinė energija

Efektyvi raudonosios šviesos terapija reikalauja tikslaus dozavimo ribose 610–690 nm optimaliam skvarumui ir saugumui. Yra trys kritiniai parametrai:

1. Bangos ilgis : 630–670 nm maksimizuoja citochromo c oksidazės aktyvaciją be terminio pažeidimo
2. Spinduliuotė : 55–87 mW/cm² suteikia pakankamai energijos ATP sintezei be ląstelių streso
3. Fluencija : 10–15 J/cm² per sesiją optimaliai stimuliuoja taisymąsi chroniškose žaizgose

Dėl dvifazės dozės-reakcijos kreivės, viršijus 300 mW/cm² gali atsirasti laikinas oksidacinis stresas, o nepakankama dozė riboja terapinį poveikį.

Terapinio efektyvumo ir saugos subalansavimas raudonosios šviesos poveikyje

Optimalūs protokolai naudoja trumpas apšvietimo trukmes (5–15 minučių), kad būtų išvengta fotoinhibicijos. Klinikai paprastai pradeda nuo trijų kartų per savaitę nesitraukiančioms opoms, vėliau pereinant prie kasdieninių procedūrų, kai vyksta gydymasis. Saugos priemonės apima:

• Akių apsauga bangos ilgiams žemiau 850 nm
• Palaikyti bent 30 cm atstumą nuo odos
• Nutraukti gydymą, jei atsiranda terminis diskomfortas

Metaanalizės patvirtina, kad neįvyksta DNR pažeidimų, kai apšvietimas išlieka žemiau 200 mW/cm², tai patvirtina PBM kaip saugų, mažo rizikos papildinį prie įprasto žaizdų gydymo.

Dažniausiai užduodami klausimai

Kokioms sąlygoms gali padėti šviesos biomoduliacijos terapija?

Šviesos biomoduliacija daugiausia padeda žaizdų gyjimui, tačiau taip pat naudojama odos būklėms, tokioms kaip spuogai ir psoriazė, uždegimui sumažinti bei plaukų augimui skatinti.

Ar raudonosios šviesos terapijai būdingos šalutinės reakcijos?

Tinkamai naudojant raudonosios šviesos terapiją, ji laikoma saugia ir su minimaliais šalutiniais poveikiais. Reti šalutiniai poveikiai gali apimti paraudimą ar įtempimą gyjamose vietose.

Kiek trunka tipinė raudonosios šviesos terapijos sesija?

Terapijos trukmė gali svyruoti nuo 5 iki 15 minučių per sesiją, priklausomai nuo gydomos būklės ir naudojamo konkretaus protokolo.

Ar šviesos biomoduliacijos terapija tinka visų tipų odai?

Taip, šviesos biomoduliacija yra neinvazinė ir bendrai tinka visų tipų ir atspalvių odai.