Sustavni učinci Bioptron svjetlosne terapije

Siječanj 2016.

Prof. dr Kira A. Samoilova, međunarodni lider u području fotobiologije i fotomedicine

Pročelnik Odjela fotobiologije Institut za citologiju Ruske akademije znanosti, Sankt Petersburg, Rusija

18 GODINA INTENZIVNOG ISTRAŽIVANJA BIOPTRONA

Naš laboratorij ima više od 50 godina iskustva u istraživanjima u području fotobiologije i fotomedicine, a 18 godina intenzivno se bavimo istraživanjima BIOPTRON terapije. Naš interes za ovu vrstu fototerapije bazira se na jedinstvenim karakteristikama BIOPTRON svjetlosti, koja simulira dominatne komponente sunčevog zračenja – polikromatsku vidljivu i infracrvenu svjetlost, čija gustoća energije je jednaka energiji sunčeve svetlosti tokom ljetnog dana u Europi. Ova dva dijela sunčevog spektra čine oko 97% sunčevog zračenja koje stiže na zemljinu površinu. Dakle, ovo je veoma važan faktor u našem okruženju, pa stoga možemo reakciju ljudskog i životinjskog organizma na svjetlost smatrati usvojenom reakcijom, koja se razvijala tijekom dugog perioda evolucije.
Tijekom posljednih nekoliko godina, proučavali smo djelovanje BIOPTRON svjetlosti na karakteristike krvi koje su važne za regenerativne i metaboličke procese. Budući da brzina kretanja krvi kroz krvotok određuju eritrociti, istraživali smo njihova reološka svojstva. Pokazalo se da je, 0,5 – 24 h poslije samo jedne terapije svjetlom, kod dobrovoljaca koji su imali nekakav problem došlo do povećanja broja eritrocita, dok je njihova viskoznost opala. Istovremeno, transportna funkcija (konkretno,transport kisika) je poboljšana, što je rezultiralo povećanjem parcijalnog tlaka kisika u krvi.

Također primećeno je razdvajanje krvnih pločica i povećanje antikoagulacijske aktivnosti komponenti plazme, čime se objašnjava djelovanje BIOPTRON svjetlosti, koja sprečava stvaranje tromba: osvjetljavanjem femoralne arterije kod štakora, potpuno se blokira (sprječava) nastanak eksperimentalno inducirane ireverzibilne tromboze u ovim krvnim žilama.

Važnu ulogu u trofičnoj funkciji krvi ima njena brzina kretanja u mikro krvnim žilama. Prema našim analizama, čak 2 minute poslije osvjetljavanja male zone na tijelu, kod dobrovoljaca i pacijenata sa dijabetesom tipa II mikrocirkulacija se povećava kako lokalno tako i u udaljenim tkivima (tj. na sustavnoj razini). Optimalno povećanje mikrocirkulacije primjećeno je poslije 30 minuta (do 47%).

Prema dokazima koje smo dobili u našoj studiji, u oba slučaja je do povećanja mikrocirkulacije došlo uslijed aktivacije sinteze dušičnog oksida (NO) – najvažnijeg vazodilatatora kojeg stvaraju vaskularne endotelijalne stanice i krvne pločice.

Pored poboljšanja mikrocirkulacije i transportne funkcije krvi, također je primjećeno ispravljanje nekih indeksa metaboličkih procesa: poslije izlaganja BIOPTRON svjetlosti, u krvi dobrovoljaca opala je razina glukoze i aterogenih lipida (trigliceridi, kolesterol, β-lipoproteini), a povećan je sadržaj anti-aterogenih lipida (α-lipoproteina).

Učinci BIOPTRON svjetlosne terapije u liječenju rana nesumnjivo su povezani sa poboljšanjem mikrocirkulacije i trofične funkcije krvi, a također i s povećanjem koncentracije faktora rasta i nekih citokina u krvnom serumu.

Također smo pokazali da se dodavanjem u kulturu 2,5% seruma, izoliranog iz krvi dobrovoljaca ili pacijenata oboljelih od raka dojke (faza I-II) poslije 7-10 tretmana BIOPTRON svjetlošću poslije kirurške intervencije, značajno stimulira proliferacija keratinocita, endoteliocita i fibroblasta, glavnih sudionika u procesu zarastanja rane, a blokira proliferacija nekoliko linija ljudskih tumorskih stanica.

U eksperimentima s laboratorijskim životinjama, pokazano je da Bioptron svjetlost usporava rast malignih tumora (npr. hepatom kod miševa) poslije svjetlosne terapije oboljelih životinja, kao i poslije direktnog osvjetljavanja tumorskih stanica, nakon čega su one transplantirane sinegeničnim miševima.
Mehanizam anti-tumorskog djelovanja BIOPTRON svjetlosti nije povezan sa citotoksičnim ili citostatičkim djelovanjem svjetlosti na stanice, već je posljedica strukturnih promjena površine tumorske stanice, koje su omogućile prirodnim stanicama ubojicama – glavnim čimbenicima prirodne obrane od tumora – da ih lakše prepoznaju.

Posljedica toga je povećanje citolitičke aktivnosti prirodnih stanica ubojica, što je imalo za rezultat smrt tumorskih stanica koje su bile izložene svjetlosti. Mehanizam anti-tumorskog djelovanja BIOPTRON svjetlosti na miševe s tumorima potrebno je ispitati u budućnosti. Međutim, po našem mišljenju, sigurnost BIOPTRON svjetlosne terapije za primjenu u onkologiji već je dokazana.

Svi navedeni podaci objavljeni su u vodećim međunarodnim časopisima za fotomedicinu i fotobiologiju (Fotomedicina i fotobiologija, Fotokemijske i fotobiološke znanosti, Fotokemija i fotobiologija, Terapija laserom, Fotodijagnoza i fotodinamička terapija, Laseri u medicini itd.).

KRATKA INFORMACIJA:
S obzirom na 18 godina intenzivnog ispitivanja djelovanja BIOPTRON svjetlosti na čoveka, možemo objasniti mehanizme njenog sustavnog djelovanja – antiinflamatorno, imunomodulatorno, anti-tumorsko, liječenje rana i normalizacija metaboličkih procesa. Ovi učinci nastaju zahvaljujući transkutanoj modifikaciji krvi u površinskim krvnim žilama pod utjecajem svjetlosti. Treba spomenuti da osvjetljavanjem male površine na tijelu dolazi do promjena u cirkulirajućem volumenu krvi. To je nesumnjivo u vezi s jedinstvenim fizičkim karakteristikama BIOPTRON svketlosti: njene polikromatske vidljive i infracrvene komponente simuliraju parametre spektra i gustoće energije dvije dominantne vrste sunčevog zračenja, bitnog faktora u našem okruženju. Tijekom evolucije, one su mogle kod živih organizama potaknuti razvoj mehanizama koji omogućavaju korištenje blagotvornog djelovanja svjetlosti.

Popis stručne literature (prof. Samoilova et al.)

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.