La fotobiomodulación y el cerebro: un nuevo paradigma

Interesante artículo que explica el accionar de la LLLT o terapia de Fotobiomodulación (PBM) a nivel cerebral.

Los beneficios médicos de la terapia con láser de bajo nivel (LLLT) fueron descubiertos por primera vez en 1967 por el Dr. Endre Mester en la Universidad de Medicina Semmelweis en Hungría. Mester estaba tratando de repetir un experimento descrito originalmente por McGuff en Boston, EE. UU., Que había utilizado con éxito un láser de rubí para curar tumores malignos en ratas. Sin embargo, el láser de Mester poseía solo una pequeña fracción de la potencia que posee el láser de McGuff. Por lo tanto, no tuvo éxito en la curación de los tumores. Sin embargo, sí observó una mayor tasa de crecimiento de pelo y una mejor cicatrización de las heridas en ratas en las que había implantado tumores quirúrgicamente, la primera indicación de que la luz láser de bajo nivel (en lugar de los láseres térmicos de alta potencia) podría tener sus propias aplicaciones en la medicina. . Durante los casi 50 años transcurridos desde entonces, LLLT o PBM se han utilizado sobre la base del conocimiento de sus capacidades protectoras, restaurativas y de curación, la investigación se llevó a cabo para determinar si se podría utilizar PBM en el tratamiento del accidente cerebrovascular agudo y de ahí en adelante para una amplia variedad de otras afecciones neurológicas.

En general, los procedimientos de PBM transcraneal (el nombre aplicado a PBM específicamente cuando la luz se aplica a la cabeza para tratar afecciones neurológicas) involucran la colocación de una fuente de luz (o múltiples fuentes de luz) en una o varias áreas de la cabeza, con el objetivo de estimular una cierta parte del cerebro, que varía según la enfermedad o el trastorno que se esté tratando. La luz puede originarse desde un láser o un diodo emisor de luz (LED), y puede ser pulsada o continua. Normalmente se emplean varios parámetros para describir completamente los protocolos PBM. Una es la longitud de onda de la luz utilizada. La longitud de onda es importante, ya que solo ciertos rangos tienen algún efecto. La luz en el rango de 700–750 nm, por ejemplo, tiende a tener poco impacto, mientras que el impacto de la luz en los 600–690 nm o 760–900 nm es mucho mayor.2 ), que es igual a la potencia de la fuente de luz en vatios dividida por el área sobre la cual la luz incide en el cuerpo. Un concepto similar es la densidad de energía (a veces llamada fluencia), que proporciona Joules / área (J / cm 2 ). Cabe señalar que si el punto es relativamente pequeño (<< 1 cm 2 ), la densidad de potencia y la densidad de energía probablemente sean engañosas. Por ejemplo, si el punto es de solo 1 mm 2, un cálculo podría llevar a afirmaciones de que 1W / cm 2Fue entregado desde un láser de 10 mW. Además, es importante tener en cuenta que la duración del tratamiento y la frecuencia de repetición pueden influir en el éxito (o en su ausencia). Finalmente, hay algunas pruebas de que la pulsación de la luz puede tener un mejor efecto que la luz de onda continua (CW). Los parámetros son de vital importancia para la PBM debido a su efecto de respuesta a la dosis bifásica. Es decir, la PBM puede tener efectos muy diferentes dependiendo de factores tales como la longitud de onda, la irradiancia, la densidad de energía y la duración del tratamiento. Este efecto bifásico se adhiere a la "Ley de Arndt-Schultz", que establece que si los estímulos débiles provocan un aumento significativo de la actividad, los estímulos fuertes no continuarán provocando aumentos cada vez mayores. En su lugar, solo provocan un aumento hasta que se alcanza un cierto nivel máximo, después de lo cual la actividad disminuye hasta que vuelve a la línea de base, e incluso puede llegar al punto donde se logra una respuesta negativa (o inhibitoria).

Uno de los efectos más notables y potencialmente significativos de la PBM en el cerebro es su capacidad para promover tanto la sinaptogénesis como la neurogénesis. Esto es de vital importancia, ya que muchas afecciones cerebrales, entre ellas TBI, enfermedades neurodegenerativas y trastornos del estado de ánimo se pueden rastrear, ya sea parcialmente o en su totalidad, a atrofia, muerte celular y conexiones neuronales deficientes en ciertas regiones del cerebro. Si PBM posee la capacidad de contrarrestar estos efectos facilitando la regeneración neuronal y el recableado, podría resultar extremadamente prometedor como un método novedoso para tratar tales afecciones.

Una manera en que la PBM promueve la conectividad neuronal es la regulación del BDNF (factor neurotrófico derivado del cerebro). BDNF es una proteína que se encuentra en el sistema nervioso, que ayuda a mantener las neuronas existentes y estimula el crecimiento de nuevas neuronas y sinapsis. Específicamente, se cree que modula la estructura dendrítica para facilitar la transmisión sináptica mejorada. Se ha demostrado que PBM disminuye la atenuación de BDNF a través de la vía ERK / CREB, lo que afecta positivamente a la morfogénesis dendrítica y mejora la conectividad neuronal. BDNF también es un mediador de la proteína sinapsina 1 posterior, que mejora la sinaptogénesis al acelerar el desarrollo de las fibras neuronales y mantener el contacto sináptico . En un estudio realizado por Meng et all se observaron ramas más densas y una mayor interconexión entre las fibras en el tejido neural de ratas embrionarias después de la irradiación con luz de 780 nm, lo que indica un aumento de la acción de estas proteínas. BDNF también se ha relacionado con mejoras en la neuroplasticidad y adaptación, lo cual es especialmente importante en casos de lesión cerebral traumática y accidente cerebrovascular.

.... La fotobiomodulación también ha demostrado ser eficaz como herramienta para manipular células madre, de modo que puedan optimizarse para reparar el tejido cerebral dañado y mejorar la neurogénesis en general. Específicamente, se ha demostrado que aumenta la migración celular, la diferenciación, la proliferación y la viabilidad, todo lo cual es importante para el éxito de cualquier tipo de terapia con células madre. En el cerebro, la PBM tiene el potencial de activar las células madre neurales, que normalmente permanecen inactivas en ciertas áreas de los cerebros de organismos complejos una vez que el organismo ha alcanzado la madurez. Una vez activadas, las células madre neurales podrían facilitar la regeneración del tejido dañado. Además, PBM posee la capacidad de provocar un aumento en la producción de células neuroprogenitoras, que son similares en su funcionalidad a las células madre neurales y tendrían efectos positivos en la neurogénesis

Hennessy M, Hamblin MR. La fotobiomodulación y el cerebro: un nuevo paradigma. Journal of Optics . 2016; 19 (1): 013003. doi: 10.1088 / 2040-8986 / 19/1/013003 Más: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5448311/