Efectele Sistemice ale Terapiei cu Lumină Bioptron

Ianuarie 2016

Șeful unității de fotobiologie, Institutul de Citologie, Academia Rusă de Științe, Sf. Petersburg, Rusia

18 ANI DE STUDIERE INTENSIVĂ A BIOPTRON

Experiența laboratorului nostru de cercetare în domeniul fotobiologiei și al fotomedicinei depășește 50 de ani, iar perioada de studiu intensiv al terapiei BIOPTRON este de 18 ani. Interesul nostru pentru această modalitate fototerapeutică se bazează pe proprietățile unice ale luminii BIOPTRON care simulează componentele dominante ale radiației solare terestre - radiație policromatică vizibilă și în infraroșu, cu o densitate de putere, caracteristică unei zile de vară în Europa. Aceste 2 părți ale spectrului solar ocupă aproximativ 97% din radiația solară de pe suprafața Pământului. Prin urmare, avem de a face cu un factor de mediu foarte important, care ne permite să luăm în considerare reacțiile la lumina organismelor umane și animale, ca răspuns adoptiv la expunerea la lumină, fapt dezvoltat pe parcursul unei lungi perioade de evoluție.
În ultimii ani, am studiat efectul luminii BIOPTRON asupra proprietăților de sânge importante pentru procesele metabolice și de regenerare. Deoarece rata de circulație a sângelui este determinată de celulele roșii din sânge, am investigat proprietățile lor reologice. S-a arătat că, în 0,5-24 ore după o singură iradiere a unor voluntari cu deformabilitate, celulele roșii din sânge au crescut, în timp ce vâscozitatea acestora a scăzut. În același timp funcția de transport (în special, transportul de oxigen) s-a mărit, fapt care a dus la creșterea presiunii parțiale de oxigen în sânge.

În paralel, s-a putut observa dezagregarea trombocitelor și creșterea activității anti-coagulatorii a componentelor de plasmă, fapt care pare să determine dezvoltarea efectului antitrombotic al luminii BIOPTRON: iradierea arterelor femurale complet blocate, dezvoltarea în vase a trombozei ireversibile, induse experimental.

Un rol important în funcția trofică a sângelui aparține ratei sale de circulație în micro-vase. În conformitate cu observația noastră, la 2 minute de la iradierea unei zone mici din corp, rata de microcirculație la voluntari și pacienți cu diabet zaharat de tip II a crescut atât local cât și în țesuturile îndepărtate (adică la nivel sistemic). A fost observată creșterea optimă a ratei microcirculației la 30 de minute (până la 47%).

Studiul nostru a obținut probe în ambele cazuri de creștere a ratei microcirculației rezultate din activarea sintezei de oxid nitric (NO) - cel mai important vasodilatator, care este secretat de celulele endoteliale vasculare și de trombocite.

În afară de îmbunătățirea microcirculației și îmbunătățirea funcției de transport a sângelui, s-a înregistrat corectarea unor indici de procese metabolice: după expunerea la BIOPTRON a scăzut nivelul glucozei și lipidelor aterogene (trigliceride, colesterol, β-lipoproteine ) din sângele voluntarilor, în timp ce conținutul de lipide anti-aterogene (a-lipoproteine) a crescut.

Efectele de vindecare ale rănilor prin folosirea terapiei cu lumină BIOPTRON sunt, fără îndoială, asociate cu îmbunătățirea microcirculației sângelui, îmbunătățirea funcției trofice a sângelui, dar și cu creșterea concentrației în serul sangvin a unor factori de creștere și a unor citokine.

Am demonstrat, de asemenea, faptul că, în plus față de media culturilor de 2,5% de serum și ale celor izolate din sângele voluntarilor cu cancer mamar (stadiile I-II), după 7 zile de expunere post-operație chirurgicală la lumina BIOPTRON există o proliferare stimulată a participanților de bază în vindecarea rănilor (keratinocite, endoteliocite și fibroblaști), dar și o proliferare inhibată a mai multor linii tumorale din corpul uman.

În experimentele cu animale de laborator, s-a demonstrat că expunerea la BIOPTRON decelerează creșterea tumorilor maligne (hepatom), atât după tratamentul cu lumină asupra șoarecilor cu tumori cât și după expunerea directă la lumină a celulelor tumorale cu transplantul lor ulterior la șoareci singeneici.
Mecanismul de efect anti-tumoral al luminii BIOPTRON nu a fost asociat cu acțiunea citotoxică sau citostatică a luminii asupra celulelor, dar a fost o consecință a modificărilor structurale ale suprafeței celulei tumorale, fapt ce a sporit gradul de recunoaștere a acestora de către celulele natural ucigașe - principalii efectori ai imunității înnăscute anti-tumorale.

Ca o consecință, activitatea citolitică a celulelor natural ucigașe a crescut, fapt ce a determinat moartea celulelor tumorale ușor iradiate. Mecanismul de efect anti-tumoral al luminii BIOPTRON în cazul foto-iradierii șoarecilor purtători de tumori trebuie sa fie studiat în viitor. Cu toate acestea, în opinia noastră, siguranța oncologică a terapiei cu lumină BIOPTRON a fost deja dovedită.

Toate datele de mai sus au fost publicate în principalele reviste internaționale de Fotomedicină și Fotobiologie (Fotomedicină și Chirurgie cu laser, Științele Fotochimice și Fotobiologice, Fotochimie și Fotobiologie, Terapia cu laser, Fotodiagnosticul și terapia fotodinamică, Lasere în Științe Medicale etc).

SCURTĂ INFORMARE:
După 18 ani de studiu intensiv al efectelor luminii BIOPTRON asupra oamenilor, am putea elucida mecanismele principalelor efecte sistemice – anti-inflamatorii, imunomodulatoare, vindecarea rănilor, anti-tumorale și normalizarea proceselor metabiloce. Aceste efecte se dezvoltă grație fotomodificărilor transcutanate a sângelui în vasculatura superioară a pielii. Merită notat faptul că iradierea unor zone mici din suprafața corpului duce la schimbări în întregul volum al sângelui. Este asociat, fără îndoială, cu particularitățile fizice unice ale BIOPTRON: componentele sale policrome vizibile și infraroșu simulează parametrii spectrali și densitatea de putere a două tipuri dominante ale radiației solare terestre - principalul factor de mediu. În timpul evoluției acestea ar putea promova dezvoltarea în organismele vii a mecanismelor benefice adoptive de utilizare a luminii.

Listă de referințe, (Prof. Samoilova et al.)

  1. Samoilova K.A., Obolenskaya K.D, Vologdina A.V., Snopov S.A., Shevchenko E.V. Single skin exposure to visible polarized light induces rapid modification of entire circulating blood. 1. Improvement of rheologic and immune parameters. Proc. SPIE. –1998. – Vol. 3569. P. 90-103.
  2. Samoilova K.A., Zubanova O.I., Snopov S.A., Mukhuradze N.A., Mikhelson V.M. Single skin exposure to visible polarized light induces rapid modification of entire circulating blood. 2. Appearance of soluble factors restoring proliferation and chromosome structure in X-damaged lymphocytes. – Proc. SPIE, 1998, 3569: 26-33.
  3. Zhevago N.A., Samoilova K.A., Glazanova T.V., Pavlova I.E., Bubnova L.N., Rosanova O.E., Obolenskaya K.D. Exposures of human body surface to polychromatic (visible + infrared) polarized light modulate a membrane phenotype of the peripheral blood mononuclear cells. Laser Technology. – 2002. – Vol. 12 (1). – P. 7-24.
  4. Obolenskaya K.D., Samoilova K.A. Comparative study of effects of polarized and non-polarized light on human blood in vivo and in vitro. I. Phagocytosis of monocytes and granulocytes. Laser Technology. –2002 – Vol. 12(2-3). P.7-13.
  5. Zhevago N.A., Samoilova K.A., Obolenskaya K.D. The regulatory effect of polychromatic (visible and infrared) light on human humoral immunity. Photochemical and Photobiological Sciences – 2004. – Vol. 3, №.1. – P.102-108.
  6. Samoilova K.A., Bogacheva O.N., Obolenskaya K.D., Blinova M.I., Kalmykova N. V., Kuzminikh E.V. 2004. Enhancement of the blood growth promoting activity after exposure of volunteers to visible and infrared polarized light. I. Stimulation of human keratinocyte proliferation in vitro. Photochemical and Photobiological Sciences – 2004. – Vol. 3, №.1. – P.96-101.
  7. Bogacheva ON, Samoĭlova KA, Zhevago NA, Obolenskaia KD, Blinova MI, Kalmykova NV, Kuz'minykh EV.Enhancement of fibroblast growth promoting activity of human blood after its irradiation in vivo (transcutaneously) and in vitro with visible and infrared polarized light. –Tsitologiia. – 2004. – Vol.46(2). – 159-171.
  8. Zhevago N.A., Samoilova K.A. Pro- and anti-inflammatory cytokine content in the human peripheral blood after its transcutaneous and direct (in vitro) irradiation with polychromatic visible and infrared light. Photomedicine and Laser Surgery. – 2006. – Vol. 24(2). – P.129-139.
  9. Zhevago N.A., Samoilova K.A., Calderhead R.G. Polychromatic light similar to the terrestrial solar spectrum without its UV component stimulates DNA synthesis in human peripheral blood lymphocytes in vivo and in vitro. Photochemistry Photobiology. – 2006. – Vol. 82(5). – P.1301-1308.
  10. Knyazev NA., Samoilova KA, Filatova NA, Galaktionova AA. Effect of polychromatic light on proliferation of tumor cells under condition in vitro and in vivo – after implantation to experimental animals. –Proc. SPIE. –2009. – Vol.1142. – P.79-86.
  11. Zhevago NA, Samoilova KA, Davydova NI, Bychkova NV, Glazanova TV, Chubukina ZhV, Buiniakova AI, Zimin AA.The efficacy of polychromatic visible and infrared radiation used for the postoperative immunological rehabilitation of patients with breast cancer. Vopr Kurortol Fizioter Lech Fiz Kult. – 2012. – Vol.4. – P.23-32.
  12. Filatova N.A., Knyazev N.A., Kosheverova V.V, Shatrova A.N., Samoilova K.A. The effect of radiation with polichromatic visible and infrared light on the tumorigenicity of murine hepatoma 22A cells and their sensitivity to lysis by natural killers. Cell and Tissue Biology. – 2013. – Vol.7(6). – P. 573-577.
  13. Knyazev NA, Filatova NA, Samoilova KA. Proliferation and tumorigenity of murine hepatoma cells irradiated with polichromatic visible and infrared light. Cell and Tissue Biology. – 2013. – Vol.7(1). – P.79-85.
  14. Samoilova KA, Zimin AA, Buinyakova AI, Makela AM, Zhevago NA. Regulatory systemic effect of postsurgical polychromatic light (480-3400 nm) irradiation of breast cancer patients on the proliferation of tumor and normal cells in vitro. – Photomedicine and Laser Surgery. –2015. – Vol. 33(11). – P.555-563.
  15. Knyazev NA, Samoilova KA, Abrahamse H, Filatova NA. Downregulation of tumorogenicity and changes in the actin cytoskeleton of murine hepatoma after irradiation with polychromatic visible and IR light. – Photomedicine and Laser Surgery. – 2015. – Vol. 33(4). – P.185-192.