Skin Photobiomodulation Therapy

Poiché l’interazione tra il citocromo C ossidasi (CCO) e la luce è il principale principio biochimico alla base della PBM, Pavone mostra come la capacità di assorbimento della CCO è massimizzata con la luce blu (fig 1). Un altro aspetto importante da comprendere è anche quanto profondamente la luce può penetrare nel tessuto cutaneo, considerando l’assorbimento e la dispersione. Esiste una sorta di “finestra ottica” nell’intervallo di lunghezze d’onda del visibile e dell’infrarosso che ci indica che per massimizzare la penetrazione della luce dobbiamo utilizzare la luce rossa o del vicino infrarosso (fig 2). Pavone evidenzia un trade off: passando dal blu al rosso, la penetrazione del tessuto cutaneo è massimizzata ma la capacità di assorbimento del CCO è ridotta. Come si bilanciano questi due effetti? Una simulazione digitale Monte Carlo di un pezzo di tessuto è stata effettuata per misurare e confrontare l’assorbanza della luce blu (420 nm), della luce rossa (660 nm) e della luce nel vicino infrarosso (810 nm) e la conseguente attivazione diretta del CCO a diverse profondità di tessuto (0,250 mm, 0,75 mm, 1,25 mm). La simulazione dimostra che la luce blu è da 30 a 100 volte più efficace nell’attivare il CCO in superficie rispetto alla luce rossa e nel vicino infrarosso a causa della capacità di assorbimento del CCO ma la luce blu non va in profondità. (fig. 3). La luce rossa e nel vicino infrarosso possono fotoattivare il CCO negli strati più profondi del tessuto, ma la luce nel vicino infrarosso è circa 300 volte meno efficace nel fotoattivare il CCO rispetto alla luce blu sulla superficie e la luce rossa è circa cento volte meno efficace nel fotoattivare il CCO a media profondità rispetto alla luce blu sulla superficie (fig 4). In conclusione: la luce blu funziona molto meglio in superficie, penetra meno, ma andando più in profondità la luce rossa e la luce nel vicino infrarosso sono molto meno efficaci nel fotoattivare il CCO. Poiché è stato osservato un importante effetto terapeutico della luce blu anche negli strati più profondi del tessuto lesionato, Pavone suggerisce una possibile spiegazione basata sui risultati preliminari di un esperimento su fibroblasti irradiati con luce blu nel quale, i ricercatori dell’Istituto di Fisica Applicata Nello Carrara del CNR hanno osservato che dopo l’irradiazione si ha un rilascio dei componenti della fotobiomodulazione nella matrice extracellulare; questi componenti biochimici raggiungono altre cellule che non sono state irradiate e le attivano chimicamente. Questo potrebbe spiegare il fatto che, nonostante la luce blu rimanga in superficie, il processo di fotobiomodulazione attivato dalla luce blu penetra, favorendo la guarigione anche negli strati più profondi del tessuto cutaneo.