A NASA kutatásai igazolják a fényterápia orvosi felhasználhatóságát

A kísérletezés segített tisztázni, legitimálni és egyszerűsíteni a régóta ismert, de kevéssé értett fényterápia orvosi felhasználását
Eredeti megjelenés: 2022.05.19

A fény segíthet a sebek gyorsabb gyógyulásában? Fájdalmat enyhíteni? Megelőzni a látásvesztést?

Bár több évtizedes tanulmányok azt mutatják, hogy ez – beleértve a NASA által finanszírozott kiterjedt kutatásokat is – a növekvő bizonyítékok nem mindig hívták fel a figyelmet kellően egy ilyen feltűnő felfedezésre.

Ennek az lehet az oka, hogy a mögötte álló tudományt nem ismerték jól. Például, bár egy dán orvos 1903-ban Nobel-díjat kapott, mert felfedezte, hogy a koncentrált vörös fénynek való kitettség felgyorsítja a sebek gyógyulását, továbbra is vonakodott a gyakorlatba ültetni anélkül, hogy megértette volna, miért működik.

Az elfogadás nagyobb akadálya azonban valószínűleg az volt, hogy egyszerűen hihetetlenül hangzik.

Az alacsony teljesítményű lézerfény egészségügyi előnyeiről szóló 1989-es tanulmányában Tiina Karu biofizikus megjegyezte, hogy a kezelés „nagyon hihetetlennek, sőt titokzatosnak tűnt”. Sőt, azt írta, hogy számos különböző betegséggel szembeni hatékonysága csak fokozta a kételyeket azáltal, hogy egy közmondásos kígyóolajos csodaszer látszatát keltette.

Karu feltételezte, hogy a vörös fény sok szenvedést kezel, mert javította az általános sejtműködést azáltal, hogy stimulálja az állati sejtekben az anyagcserét irányító mitokondriumokat. Ez felgyorsítaná a sejttermelést és enyhítené az oxidatív stresszt, ami gyulladást és öregedési tüneteket okoz, és végső soron hozzájárul a cukorbetegség, a rák, a neurodegeneratív betegségek és más betegségek kialakulásához.

Manapság úgy gondolják, hogy a vörös és infravörös hullámhosszokat a citokróm C oxidáz, a sejtmetabolizmus egyik kulcsfontosságú enzime nyeli el, és valószínűleg más fényérzékeny vegyi anyagok is, amelyek hatások sorozatát váltják ki a sejten belül.

Karu és mások gyanakodni kezdtek, hogy az „egyenletes” lézerfény valószínűleg nem szükséges a jótékony hatások kifejtéséhez, de végül a NASA válaszolt erre a kérdésre, miután az űrügynökség véletlenül belebotlott.

LED-ek a növényeknek, majd az embereknek

Az 1980-as évek végén Ron Ignatius mérnök egy olyan cégnél dolgozott, amely a Wisconsini Űrautomatizálási és Robotikai Központtal (WCSAR) társult, amelyet a NASA Huntsville-ben, Alabama államban található Marshall Űrrepülési Központ finanszírozott. Ahogy a fénykibocsátó dióda (LED) technológia belépett a kereskedelmi piacra, Ignatius a WCSAR-ral együttműködve tanulmányozta ezt az új világítást az űrben termesztett növények számára. 1989-ben Ignatius megalapította a Quantum Devices Inc.-t, és a NASA Small Business Innovation Research (SBIR) finanszírozásában fizetett a cégnek egy LED-es növénytermesztő egység elkészítéséhez, amely 1995-ben burgonyát termesztett az űrsiklón.

De a kutatásnak volt egy mellékhatása. A LED-ek pirosak és kékek voltak, mert ezek a leghatékonyabb fényhullámhosszak a fotoszintézis elősegítésére, és a NASA tudósai, akik isok dőt töltöttek munkával a világítás alatt, azt találták, hogy a kézen lévő horzsolások gyorsabban gyógyulnak, mint általában.

Így csöppent a NASA az orvosi fényterápia világába. Az ügynökség lehetséges megoldást látott az űrutazás régóta fennálló problémájára: gravitáció nélkül az űrhajósok izmai és csontjai sorvadnak, és minden seb lassan gyógyul, mindez veszélyezteti a küldetéseket.

Ignác érdeklődni kezdett a LED-ek lehetséges orvosi felhasználásai iránt is. Amikor megtudta, hogy Harry Whelan, a Wisconsini Orvosi Főiskola neurológusa a fény orvosi alkalmazásait vizsgálja, felkereste.

1995 és 2003 között nyolc NASA SBIR-szerződésből álló sorozat – többnyire Marshalltól – finanszírozta a LED-ek orvosi felhasználásával kapcsolatos kísérleteket, amelyeket a Quantum Devices, a Wisconsini Medical College és néhány más entitás végeztek.

A közelmúltban kimutatták, hogy a közeli infravörös lézerfény felgyorsítja a sebek gyógyulását – különösen az oxigénhiányosak esetében – azáltal, hogy fokozza a növekedési faktor fehérjék, a kollagén és az erek termelését. A lézereknek azonban voltak hátrányai – mondta Helen Stinson, aki a Marshall Űrhajó- és Járműrendszerek Osztályán vezető mérnökként felügyelte a munkát. “A lézerekkel vigyázni kell, nehogy károsítsák a környező szöveteket, emellett sok energiát használnak fel, és drágák is” – mondta Stinson.

Ezen problémák megoldása mellett a LED-táblák több hullámhossz kibocsátására is tervezhetők, és nagyobb területet világíthatnak be, mint egy lézer.

A fénykezelések igazolják magukat

Kísérletekkel a kutatók kimutatták, hogy a nagy intenzitású vörös és közel infravörös LED-ek jelentősen felgyorsították az oxigénhiányos sebek gyógyulását patkányokban, valamint felgyorsították az egerekből és patkányokból származó bőr-, csont- és izomsejttenyészetek növekedését és szaporodását. A csapat LED-es eszközöket szállított az Egyesült Államok haditengerészete számára edzési sérülések kezelésére. Ezek több mint 40 százalékkal nagyobb javulást eredményeztek az izom-csontrendszeri sérüléseknél és 50 százalékkal gyorsabb gyógyulási időt a sebek esetében a kontrollcsoportokhoz képest.

Körülbelül akkoriban Whelan és munkatársai kimutatták, hogy a Quantum Devices vörös LED-tömbjeivel végzett besugárzás megakadályozta, hogy a metanol vakságot okozzon patkányokban, ezért fényterápiát javasoltak a retina betegségeinek kezelésére, a glaukómától az időskori makuladegenerációig.

További katonai támogatással a Quantum Devices ezt a technológiát a kézi WARP 10 néven fejlesztette tovább – a Warfighter Accelerated Recovery by Photobiomodulation segítségével – fájdalom, gyulladás és kisebb sérülések kezelésére katonai személyzetben. Az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatósága (FDA) engedélyezte a használatát kisebb izom- és ízületi fájdalmak, ízületi gyulladások és izomgörcsök átmeneti enyhítésére. A cég hozza forgalomba az eszközt, majd 2007-ben követte a nagyobb és fejlettebb WARP 75.

A Quantum Devices partnersége a NASA-val és a Wisconsini Orvosi Főiskolával, valamint a Birminghami Alabamai Egyetemmel a WARP 75-öt használó klinikai vizsgálattal csúcsosodott ki a betegek nyálkahártyáján kialakuló akut sebek sikeres kezelésében, nagy dózisú sugár- és kemoterápia után,  amelyek felkészítik őket a csontvelő-átültetésre.

Iparág alakul ki

Két évvel Ignatius 2011-es halála után a Quantum Devices elhagyta az orvosi LED-ek területét, és a NASA végül nem használta a technológiát az űrben. Addigra azonban a NASA által finanszírozott kutatás eredményeként egyre több vállalat hozta forgalomba a technikát.

Ezek az eszközök azonban nem egyformák – mondta Robin Schumacher, aki a Quantum Devices marketingjét irányította a WARP éveiben. „A WARP még mindig ugrásszerűen jobb technológia, mint a mai piacon lévő 99%-a” – mondta Schumacher, megjegyezve, hogy az eszközök fejlett felépítést alkalmaztak, hogy hatékonyan, meghatározott hullámhosszokon, veszélyes hőhatások nélkül, intenzív, egyenletesen elosztott besugárzást állítsanak elő.

A NASA által kezdeményezett kutatás pedig nemcsak a különböző hullámhosszúságú testbehatoló és sejtválaszokat kiváltó képességének jobb megértését fejlesztette a tudósokban, hanem magában foglalta az első kísérletek egy részét is a dózisok különböző intenzitási szintekkel és kezelési időkkel történő optimalizálásával kapcsolatban – mondta Schumacher.

Azok az eszközök, amelyek nem erre a tudásra épülnek, „csak lufik” – mondta.

Ignatius halála után Schumacher a Solon állambeli Multi Radiance Medical Inc.-nél kezdett dolgozni, amely fényterápiás eszközöket gyárt fizikoterápiás, sportgyógyászati, állatgyógyászati ​​alkalmazásokhoz és egyebekhez. A céget 2006-ban alapították, és a NASA és partnerei számos megállapítását beépítették.

A Multi Radiance készülékek immár az egyidejű szuperimpulzusos lézert és a LED-fényt egyesítik – mondta Doug Johnson, a vállalat klinikai és tudományos ügyekért felelős vezető alelnöke, elmagyarázva, hogy a gyors lézerimpulzusok akusztikus hatást keltenek a szöveteken, ami növeli a LED-fény behatolását.

A NASA bevonása előtt a fényterápiás eszközök teljes mértékben lézeralapúak voltak, így otthoni használatra nem voltak biztonságosak, mondta Johnson. „Tehát csak a klinikákon volt elérhető. A NASA egyszerűvé, hozzáférhetővé, könnyen használhatóvá és biztonságossá tette.”

Kisebb eszközök, nagyobb hatótávolság

A Multi Radiance nagyméretű, helyhez kötött eszközöket kezdett el gyártani a klinikák számára, de ahogy a vállalat 2010 körül a WARP példáját követte kézi, vezeték nélküli eszközökkel, képes volt beköltözni a privát piacra és az állatorvosi alkalmazásokba is. „Ha egy lovat kezelünk egy istállóban, akkor nem lehetnek vezetékek és nem dugható be a konzol” – mutatott rá Johnson. A vállalat egyes állatorvosi eszközei kék fényt is használnak a fertőzések és más antibakteriális alkalmazások kezelésére, amelyeket az FDA még mindig nem engedélyezett az embereken való használatra.

A cég üzletága egyenlően oszlik meg az otthoni eszközök és az orvosok, atlétikai edzők, fizikoterapeuták és csontkovácsok által még mindig használt eszközök között. Az eszközök a lefedendő mérettől, a teljesítményszinttől és a hullámhossz-kombinációtól függően változnak, egyesek pedig elektromos stimulációt vagy mágneses mezőket adnak hozzá a fényelnyelés növelése érdekében. Az emberi alkalmazások elsősorban a fájdalom, a gyulladás és a merevség enyhítésére szolgálnak.

A Multi Radiance mára csaknem 50 alkalmazottat foglalkoztat, és évente több tízezer készüléket ad el 32 országban, mondta Johnson.

A NASA-nak tulajdonította a terület fejlesztését és népszerűsítését azáltal, hogy esélyt adott a gátolt gyógyulás és az űrbeli sorvadás lehetséges kezelésére. „Amikor a NASA alaposan megnézte, és azt mondta, hogy működhet, csak akkor kezdték el a kereskedelmi fejlesztéseket” – mondta Johnson. „Olyasmire mentek, amit senki sem tudott kezelni, és valami olyan egyszerűt és könnyűt találtak, hogy az hihetetlen.”

A Multi Radiance most bővíti fogyasztói termékcsaládját, és a tervek szerint 2022-ben egy második generációs otthoni eszközzel fog megjelenni.

Ahogy a tudomány egyre jobban megérthető, Johnson elmondta, a vállalat azt is reméli, hogy konkrétabb orvosi alkalmazásokat is előmozdíthat. Például a Multi Radiance szabadalmaztatott egy LED-elrendezésű szemtapaszt olyan rendellenességek kezelésére, mint a diabetikus makulaödéma, valamint egy eszközt a fibromyalgia tüneteinek csökkentésére. Mindkettő klinikai vizsgálatok alatt áll.

„De még akkor is, ha a fény biológiai hatásai egyre világosabbá válnak – mondta Johnson –, nehéz megmondani, milyen hatásmechanizmusok működnek. A fény olyan sokféle körülmény között működik, hogy nehéz egyetlen mögöttes mechanizmust azonosítani, de egyre közelebb kerülünk a magyarázathoz.”

Forrás: NASA Spinout

Fényterápia alap-információk

A JakobsenRED termékek NEM gyógyászati segédeszközök, hanem wellness készülékek, melyek megfelelő használata általában jót tesz a szervezetnek, hangulatnak, közérzetnek. A fénykezelés mindig csak kiegészítő és nem gyógyító terápia. A weboldalunkon található információk, szolgáltatások nem helyettesítik a szakemberrel történő személyes konzultációt és kivizsgálást, ezért kérjük, minden esetben forduljon szakorvoshoz!

Shopping Cart
Scroll to Top