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FotoBioModulazione TR LUX
Prova REPAIR AGE
ELEMENTI PRINCIPALI
REPAIR AGE

Dr. A. Gessati – Milano

Medico Nutrizionista

Specialista in Terapia Tradizionale Cinese e Agopuntura

FOTOMODULAZIONE LED PER LA NOSTRA “SALUTE ESTETICA”

 

La nostra salute ed il nostro benessere sono sempre più condizionati dall’utilizzo della tecnologia:

non abbiamo altra scelta che familiarizzare con termini e definizioni sino a pochi anni fa

appannaggio di una ristretta cerchia di addetti ai lavori.

Oggi, ad esempio, è frequente sentir parlare di fotobiomodulazione LED nella dermatologia

plastica, nella medicina estetica e nei trattamenti fisioterapici.

Ci sorprenderà scoprire che questa strumentazioni elettronica nasce da una realtà tecnologica che fa

già parte della nostra quotidianità: avete mai provato, ad esempio, in una notte ad alzarvi al buio e

girare per casa? Tutte le luci che vedrete accese nelle diverse camdeere, dalla spia della segreteria

telefonica a quella del televisore e del videoregistratore sono LED (Light Emitting Diode). Questa

miriade di piccoli dispositivi elettronici emettono luce se attraversati da corrente elettrica.

 

LED: la tecnologia al servizio della salute

La componente più importante di un LED è il chip semiconduttore posizionato al centro del bulbo

di vetro e formato da due sottili strati di materiale separati solo da una sottile barriera che si

frappone tra loro e frena, quando il circuito elettrico è spento il passaggio delle cariche elettriche.

Uno strato presenta un eccesso di cariche elettriche negative, l’atro abbonda di cariche positive.

Quando la corrente passa attraverso il semiconduttore gli elettroni vengono “forzati” a

ricongiungersi con le cariche positive per la forza di Coulomb tra le cariche di segno opposto. Nello

stesso momento in cui gli elettroni ricombinano con le cariche positive il potenziale elettrico si

converte in energia elettromagnetica ed un quanto di energia elettromagnetica è emesso sotto forma

di fotone di luce.

L’energia emessa è proporzionale al voltaggio che serve per provocare il flusso di elettroni

attraverso la giunzione: ciò che si applica ad ogni circuito elettrico, lo si applica anche al LED.

La profondità di penetrazione della luce aumenta con l’aumentare della lunghezza d’onda. La

penetrazione di onde corte (300-400 nm) è limitata ad un’alta diffusione piuttosto superficiale,

mentre onde maggiori (800-1100 nm) consentono alla luce di raggiungere maggiori profondità.

La frequenza della luce, espressa come l’inverso della lunghezza d’onda, è poi caratterizzata dal

materiale semiconduttore.

Anche la dimensione dello spot influenza la penetrazione del raggio luminoso nella cute: quelli di

grandi dimensioni, come nel LED, la incrementano. La grandezza del diametro dello spot inoltre

diminuisce la quantità di energia per unità di tessuto irradiato (densità di potenza). Con le

strumentazioni a LED il raggio di luce non viene focalizzato e la densità di potenza è bassa.

Ecco perché i tessuti trattati non sono danneggiati: la densità di potenza non è elevata, l’energia

erogata non viene trattenuta in superficie e non “surriscalda” le cellule epiteliali (l’effetto di

fototermolisi selettiva dei laser).

 

Le basi della fotobiomodulazione: chi parla e chi ascolta

Quando si utilizzano radiazioni luminose non ionizzanti a bassa intensità per stimolare, ridurre o

inibire l’attività biologica delle cellule si parla di fotobiomodulazione e si vuol esprimere quel

complesso di relazioni biochimiche che si instaurano tra i fotoni luminosi emessi dalla

strumentazione a LED (“chi parla”) ed alcuni recettori cellulari specifici (“chi ascolta”).

La comunicazione si basa così sulle caratteristiche cliniche di chi è pronto a ricevere l’informazione

luminosa e sulla serie di tutti quei parametri fisici sopra citati: la lunghezza d’onda, la frequenza dei

picchi tra le diverse onde, l’intensità di energia, fattori legati al tempo di trattamento e di intervallo

tra gli impulsi luminosi.

Codici diversi determinano in questo modo effetti biologici diversi. E’possibile infatti ottenere

effetti di accelerazione, di decremento sulla attività cellulare semplicemente variando il codice

luminoso.

Le risposte cellulari saranno sempre influenzate dallo stato del tessuto nel quale le cellule risiedono

e l’effetto della fototerapia dipende dalla texture del tessuto, dal colore della pelle, dall’età del

paziente, dai trattamenti precedenti, dallo stato di salute del soggetto e dalle terapie locali in atto.

Una cosa è certa: affinché la fototerapia produca effetto clinico è necessario che una certa quota di

energia venga assorbita dal tessuto (densità di energia o fluenza).

Se è vero che tutte le cellule sono in grado di assorbire la luce rossa ed infrarossa è solo con

“passaggi di luce” ripetuti un numero corretto di volte che possiamo infatti assistere ai cambiamenti

di sintesi della matrice extracellulare e agli effetti locali sui componenti del sistema immunitario,

vascolare e nervoso riportati in letteratura.

 

Un palcoscenico piccolo piccolo per molti attori

Abbiamo imparato che il carattere della luce è duplice: è una particella (aspetto “materiale”) ed al

tempo stesso va considerata come un’onda (aspetto “oscillatorio”).

Ogni elemento fisico vanta infatti un proprio spettro elettromagnetico dipendente dall’insieme delle

oscillazioni che la costituiscono ed ogni sostanza interagisce con le onde elettromagnetiche sia in

modo aspecifico (con il trasferimento di calore) sia in modo specifico (con interazioni basate sulla

risonanza in particolari “finestre di frequenza”).

L’insieme delle frequenze oscillatorie di tutte le componenti infinitesimali delle membrane cellulari,

degli acidi nucleici (ricchissimi di strutture di risonanza come i legami idrogeno tra i nucleotidi) e

delle sostanze enzimatiche compongono gerarchie complesse di segnali che percorrono l’essere

vivente e rappresentano un fondamentale network di relazioni biochimiche che controllano il

metabolismo cellulare. E’ la cosiddetta omeostasi elettromagnetica. Quando giunge l’impulso

luminoso, però, le cose cambiano.

L’interazione tra la luce monocromatica ed il fotorecettore avviene sulle componenti proteiche

enzimatiche della catena respiratoria mitocondriale: le citocromo-ossidasi. Questi enzimi giocano

un ruolo chiave nell’alcalinizzazione del medium cellulare con l’aumento del ph intracellulare.

L’attivazione della catena respiratoria incrementa la produzione di energia endogena sotto forma di

ATP, come è confermato da esprimenti eseguiti con irradiazione di luce a banda visibile in grado di

incrementare l’attività dell’ATP sintetasi. L’incremento intracellulare della concentrazione degli

ioni H e l’abilità dei mitocondri ad utilizzare la luce è una risorsa energetica simile al trasporto degli

elettroni con un gradiente protonico che avviene nei cloroplasti delle cellule vegetali durante il

processo di fotosintesi clorofilliana.

L’incremento dell’idrogeno intracellulare e della concentrazione di ATP nelle cellule eucariote

causa un’attivazione degli altri carrier degli ioni di membrana come la sodio-potassio ATPasi (con

conseguente aumento del potassio e diminuzione del sodio).

Tutti questi parametri regolano l’attività proliferativa della cellula con una serie di reazioni

biochimiche a cascata. I cambiamenti dello stato di ossidoriduzione sono generati e mantenuti del

sistema dei nucleosidi ciclici come il cAMP (3-5 adenosin monofosfato): lo stesso sistema che

controlla la biosintesi di DNA e RNA e l’attività biologica di queste macromolecole.

Si parte così da uno stimolo luminoso, si assiste ad un aumento del ph intracellulare e del potenziale

elettrico della membrana del mitocondrio per giungere ad un incremento della concentrazione di

ATP e all’ incremento della sintesi degli acidi nucleici.

Gli effetti terapeutici si esprimono in un incremento della velocità di ripristino dell’integrità dei

tessuti.

 

LED:l’architetto dei tessuti

Se le componenti cellulari dermiche sono funzionalmente integre è logico pensare ad una strategia

terapeutica che garantisca l’attivazione dei meccanismi cellulari piuttosto che ad una terapia “d’urto”

per fermare o invertire i segni del tempo. Non sempre è richiesto l’utilizzo di fonti di calore per favorire

i processi rigenerativi tissutali!.

Le cellule hanno infatti la capacità di captare ed interagire con i segnali luminosi percependo di essi sia

la direzione sia la frequenza. E’ stato dimostrato, mediante speciali apparecchiature microscopiche a

contrasto di fase con luce infrarossa che fibroblasti 3T3 in coltura estendono gli pseudopodi

preferenzialmente verso sorgenti di luce nel range 800-900 nm intermittenti con 30-60 impulsi a

minuto.

Noi sappiamo che il fibroblasta è il principale produttore di fibre di collagene e ne favorisce

l’orientamento spaziale

Dai dati in letteratura si comprende che la migrazione dei fibroblasti e delle cellule macrofagiche verso

il bersaglio e la conseguente possibilità di modulare il processo infiammatorio locale grazie alla

stimolazione di specifici segnali chemiotattici attivati dalla luce è la chiave del ringiovanimento

fototerapico non invasivo.

Dopo una prima fase proliferativa iniziale, infatti, i macrofagi decrescono e i fibroblasti si differenziano

dei fibroblasti attivi in miofibroblasti capaci di esercitare una forza longitudinale contrattile sul

collagene e di allineamento nello spazio.

Anche le mast-cellule sono presenti nel derma, in particolar modo vicino ai vasi sanguigni e la luce le

attiva senza provocare danni termici. Nel 2003 viene segnalato come la “LED fotomodulation” 880 nm

sia in grado di stimolare in pochi giorni la produzione del fattore di crescita dell’endotelio vascolare

(VEGF) e di Ossido nitrico.

Le osservazioni sperimentali condotte nei primi anni novanta vengono così confermate e si puntualizza

che la fotostimolazione LED è in grado di stimolare la vascolarizzazione ed il flusso ematico locale.

L’incremento del flusso sanguigno locale aumenta inoltre la tensione d’ossigeno nell’area trattata e

garantisce che lo strato tra il derma papillare e le membrane basali della giunzione dermo-epidermica

siano correttamente supportati: la pelle si ossigena e appare più fresca.

Anche lo scarico linfatico di superficie aumenta: in questo modo vengono drenati lontano gli altri

mediatori dell’infiammazione (leucociti, linfociti etc.) e la pelle è “ripulita” dalle tossine: effetto

anticellulite.

Lo studio degli effetti biologici in campo dermo-estetico legati all’emissione di luce LED ha assunto

maggiore dignità scientifica da quando è stato dimostrato che la fotostimolazione è in grado di inibire

l’attività di enzimi come le metalloproteasi di tipo I (collagenasi) che degradano le macromolecole

fibrillari della sostanza fondamentale extracellulare.

Le fibrille di collagene plasmano l’architettura del tessuto e sono le vere responsabili della sua elasticità

e del suo trofismo.

Il miglioramento della texture cutanea e del profilo di superficie che si accompagna ad un incremento

della deposizione di collagene di tipo I, ottenuto con fotomodulazione LED, assicura al paziente la

miglior “salute estetica”.

 

Alcuni casi trattati

PRIMA

DOPO

PRIMA

DOPO

 

 

PRIMA

DOPO

 

 

PRIMA

DOPO

 

 

 

 

Bibliografia essenziale

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