La mayoría de las heridas crónicas tienen causas vasculares. Si se han agotado los métodos de terapia vascular, cada vez cobran más importancia las estrategias terapéuticas innovadoras, como la fototerapia. La fototerapia –como la terapia con láser de baja intensidad, los procedimientos fotodinámicos y los infrarrojos filtrados por agua– consigue efectos independientes del sistema vascular y, por tanto, puede suponer un cambio de juego en la terapia de las heridas crónicas estancadas. Los efectos bioquímicos y biofísicos dependen de la longitud de onda y van desde el fomento de la angiogénesis y el flujo sanguíneo hasta efectos antiinflamatorios, analgésicos y antiinfecciosos.
Las heridas crónicas son cada vez más policausales, la mayoría de ellas tienen una génesis vascular y no es infrecuente que las estrategias terapéuticas anteriores lleguen a sus límites. La mejora de la situación de la herida depende sobre todo de un sistema vascular competente. Las alteraciones del flujo de entrada, por ejemplo debidas a la arteriosclerosis, suponen un gran reto. Los procedimientos arteriales reconstructivos más complejos tienen tasas finitas de apertura o ya no son posibles. Así, el “sistema vascular de la vía de transporte” está casi bloqueado e inutilizable. Hay que encontrar otras formas de proporcionar energía a las células. Aquí es donde entran en juego las fantásticas posibilidades de la fototerapia. La luz puede desplegar sus efectos positivos independientemente del sistema vascular.
Es bien sabido que la luz desempeña un papel central en diversos procesos biológicos. Influye, por ejemplo, en el crecimiento de las plantas, en el comportamiento de los animales y en todos los biorritmos humanos. Tiene efectos esenciales en nuestro sistema hormonal y participa de forma significativa en la formación de sustancias esenciales como la vitamina D.
En la historia de la medicina, la constatación de que la luz puede tener poderes curativos se remonta a la antigua Grecia y fue defendida por Hipócrates, el padre de la medicina moderna, y también por Galeno.
Fototerapia en medicina: una larga historia de éxitos
En el siglo XIX, el médico danés Niels Ryberg Finsen descubrió que la luz ultravioleta podía ser eficaz en el tratamiento de enfermedades de la piel como el lupus vulgar y otras formas de tuberculosis. Por sus descubrimientos pioneros en el campo de la fototerapia, Finsen recibió el Premio Nobel de Medicina en 1903. Oscar Bernhard trató las heridas crónicas de Samenda con la luz del sol. Desde la década de 1920, el poder de la luz se ha utilizado para tratar la ictericia en los recién nacidos. Con la ayuda de la luz azul de onda corta, la bilirrubina almacenada en la piel del recién nacido se convierte en una forma hidrosoluble, la llamada lumirrubina, y puede excretarse a través de la bilis y los riñones.
La primera terapia fotodinámica documentada fue realizada por W.H. Goeckermann para la psoriasis. En su esquema publicado en 1925, recomendaba la combinación de irradiación UV de la piel afectada, que previamente se frotaba con una pomada de carbón y alquitrán. La terapia fotodinámica como perfeccionamiento de la fototerapia cobró impulso gracias a los trabajos de investigación del Dr. Hand Kuske, director de una clínica de Berna. Fundó la terapia UVA con psoraleno (PUVA), que se sigue utilizando hoy en día. Las sustancias vegetales, denominadas psoraleno, se utilizan aquí como fotosensibilizadores. En la década de 1980 se popularizó el uso de la luminosidad o terapia lumínica para tratar la depresión estacional, también conocida como depresión invernal. La terapia consiste en exponer al paciente a una fuente de luz artificial brillante para mejorar su estado de ánimo.
En la actualidad, la fototerapia -sola o en combinación con un fotosensibilizador aplicado previamente- se utiliza para tratar diversas afecciones, como enfermedades de la piel, trastornos del sueño, trastorno bipolar, cáncer, enfermedad de Alzheimer y muchas más. La fototerapia ha evolucionado a lo largo de los siglos y sigue siendo una parte importante de la medicina moderna
Hasta la fecha, se lleva a cabo la irradiación UV-C de las bolsas de sangre. Se utiliza para esterilizar la sangre y reducir el riesgo de infección durante las transfusiones. Además, la luz se utiliza en cirugía para cortar o coagular tejidos. Aquí se utilizan láseres u otras fuentes de luz para realizar procedimientos precisos y mínimamente invasivos.
Para comprender el potencial clínico de la fototerapia, merece la pena echar un vistazo a la base bioquímica y biofísica de sus numerosos efectos médicamente útiles.
Radiación electromagnética: dualidad onda-partícula
La luz puede considerarse tanto una onda como una partícula. Este concepto se denomina dualidad onda-partícula y es un principio fundamental de la mecánica cuántica. En la mecánica cuántica, la luz se describe como un fotón que tiene propiedades tanto de onda como de partícula. La elección de la descripción depende a menudo del tipo de medición que se realice para investigar el comportamiento de la luz.
La luz está formada por ondas electromagnéticas que tienen diferentes longitudes de onda y frecuencias. En la vida cotidiana, la luz suele equipararse a la luz visible que puede percibir el ojo humano. Sin embargo, la luz visible es sólo una pequeña parte del espectro electromagnético (Fig. 1) e incluye longitudes de onda de unos 400-700 nanómetros (nm) [1]. Los siete colores básicos de la luz visible son: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta. Cada color del espectro visible tiene una longitud de onda y una frecuencia específicas e influye de distintas maneras en nuestra percepción y nuestras reacciones a la luz. Por ejemplo, la luz azul puede potenciar los niveles de energía y aumentar el estado de alerta, mientras que la luz roja puede ser calmante y favorecer el sueño. Otros colores del espectro luminoso también tienen efectos biológicos específicos y se utilizan en diversas aplicaciones como la fototerapia y la fotobiomodulación.
Sin embargo, nuestro cuerpo no sólo necesita luz para ver, sino también para mantener sus funciones corporales. En general, las distintas longitudes de onda tienen efectos bioquímicos y biofísicos diferentes. Por ello, hoy en día no sólo se aplica una “luz de espectro completo”, sino cada vez más luz de una determinada longitud de onda. En función del síntoma predominante, se elige la longitud de onda adecuada. Cada longitud de onda tiene su propio efecto especial y también una profundidad de penetración individual. La luz de onda corta, como la azul o la verde, penetra menos profundamente en el tejido que la luz de onda larga, como la roja o la infrarroja cercana. Por lo general, la luz visible sólo puede penetrar unos milímetros en la piel, mientras que la luz infrarroja cercana puede penetrar hasta unos centímetros en el tejido, dependiendo de la intensidad. La profundidad de penetración también puede verse influida por otros factores como la naturaleza del tejido y la duración de la aplicación. Para no causar daños en el tejido, la luz láser debe ser de baja energía. También se denomina terapia láser de “bajo nivel”.
Ondas electromagnéticas frente a biofotones
Tanto las ondas electromagnéticas como los biofotones forman parte del mismo espectro electromagnético, que abarca una amplia gama de frecuencias y longitudes de onda. Sin embargo, la diferencia entre ellos radica en la forma en que se generan y se utilizan. Las ondas electromagnéticas son generadas por diversas fuentes, incluidos los dispositivos técnicos y fenómenos naturales como la radiación solar. Los biofotones, por su parte, son producidos por células y tejidos vivos y, por tanto, tienen un significado biológico específico.
Se cree que los biofotones desempeñan un papel importante en la transmisión de información en los sistemas biológicos, incluido el control de los procesos metabólicos y la regulación de las actividades celulares. El estudio de las propiedades de los biofotones y sus interacciones con los sistemas biológicos es un importante campo de investigación que puede mejorar nuestra comprensión de los procesos biológicos fundamentales.
Efectos bioquímicos y biofísicos relevantes para la cicatrización de heridas
Los efectos bioquímicos y biofísicos de la luz dependen de la longitud de onda. Existen numerosos procesos clínicamente relevantes que cada vez se investigan mejor y que también son muy interesantes para el campo del tratamiento de heridas en particular.
Fomento de la angiogénesis [2,3]: La angiogénesis es el proceso biológico por el que se forman nuevos vasos sanguíneos a partir de los ya existentes. La luz puede desempeñar un papel en la regulación de la angiogénesis, especialmente en la cicatrización de heridas. Los estudios han demostrado que la luz roja e infrarroja puede promover la angiogénesis al aumentar la producción de factores de crecimiento y citoquinas necesarios para la formación de nuevos vasos sanguíneos. La luz infrarroja también puede aumentar el flujo sanguíneo y los niveles de oxígeno en los tejidos, lo que también ayuda a promover la angiogénesis. Además, la luz también puede inhibir la angiogénesis. La luz azul, por ejemplo, puede reducir la formación de nuevos vasos sanguíneos al aumentar la producción de óxido nítrico, que contrae los vasos sanguíneos y reduce la velocidad del flujo sanguíneo. En general, la luz puede influir en la angiogénesis de diferentes maneras, dependiendo de la longitud de onda y la intensidad de la luz, así como de las condiciones específicas del tejido.
Promover el flujo sanguíneo [4]: En el cuerpo humano, el óxido nítrico es producido por las células endoteliales de los vasos sanguíneos y actúa como un importante mensajero que favorece la relajación de los músculos de los vasos sanguíneos y su dilatación para aumentar el flujo sanguíneo. Ayuda a regular la tensión arterial y también puede utilizarse en el tratamiento de enfermedades como la angina de pecho, la hipertensión pulmonar o la PAOD. La luz láser azul favorece la formación de óxido nítrico, por lo que puede utilizarse eficazmente en heridas con problemas de circulación como la PAOD.
Efectos antiinflamatorios [5]: Además, existen pruebas de que ciertas longitudes de onda, como la luz azul, también pueden tener un efecto antiinflamatorio. Se cree que esto se debe a la capacidad de la luz azul para eliminar los radicales libres, reduciendo así el daño oxidativo y la inflamación.
Efectos antiinfecciosos [6]: La fototerapia también puede utilizarse en el tratamiento de infecciones, ya sean víricas o bacterianas. En concreto, aquí se utiliza la luz azul. La terapia puede aplicarse tanto con fotosensibilizador como sin él. Más recientemente, la luz láser azul está haciendo furor en el tratamiento del Covid-19.
Alivio del dolor [7,8]: La fototerapia, especialmente la luz roja, se ha utilizado con éxito durante años en el tratamiento de afecciones dolorosas tanto agudas como crónicas. Uno podría pensar en lesiones deportivas o dolor de espalda crónico o fibromialgia.
Mejorar el aspecto de la piel[9,10]: La fototerapia se utiliza en la industria cosmética como método no invasivo y suave para mejorar el aspecto de la piel. La fototerapia puede utilizarse sola o en combinación con otros tratamientos cosméticos como los peelings químicos o la microdermoabrasión para mejorar los resultados. Es un método seguro e indoloro que no requiere tiempo de inactividad, por lo que los pacientes suelen poder reanudar sus actividades cotidianas inmediatamente después del tratamiento. Existen diferentes tipos de fototerapia que pueden utilizarse con fines cosméticos, como la luz roja, la luz azul y la luz verde. La luz roja se utiliza a menudo para estimular la producción de colágeno y mejorar el estiramiento de la piel. También puede utilizarse para mejorar el aspecto de las líneas finas y las arrugas y reducir la inflamación y el enrojecimiento. La terapia con luz azul se utiliza a menudo para tratar el acné, ya que tiene propiedades antibacterianas y puede ayudar a reducir las bacterias responsables de su aparición. La luz verde puede utilizarse para reducir las manchas de pigmentación y aclarar la decoloración de la piel. También puede ayudar a mejorar la circulación y promover la salud de la piel.
Mejorar la función de las mitocondrias [11]: Las mitocondrias son las centrales energéticas de la célula y desempeñan un papel importante en la producción de energía en nuestro organismo. La luz puede influir en la función de las mitocondrias al interactuar con ellas de diversas maneras. Ciertas longitudes de onda de la luz, especialmente la roja y la casi infrarroja, mejoran la función de las mitocondrias mediante una acción positiva, sobre todo en la zona de la cadena respiratoria. El aumento de la producción de energía en forma de ATP permite y mejora diversos procesos intracelulares dependientes de la energía.
Influencia en las células madre[12]: La luz puede influir en las células madre a través de varios mecanismos, como la activación de enzimas que promueven la diferenciación de las células madre o a través de la modulación de las vías de señalización implicadas en la regulación de la diferenciación celular. Se ha demostrado que la luz puede promover la proliferación de las células madre y mejorar su supervivencia. Por ejemplo, un estudio demostró que irradiar células madre con luz roja e infrarroja puede aumentar su tasa de supervivencia y promover su diferenciación en células neuronales. También hay pruebas de que la luz puede potenciar la migración de las células madre y favorecer su integración en el tejido. Esto podría conducir potencialmente a nuevos enfoques en medicina regenerativa que utilicen la fototerapia para promover la activación de las células madre con el fin de reparar el tejido dañado.
Ejemplos de formas modernas de fototerapia
La fotomodulación y la fotodinámica son dos métodos diferentes de terapia lumínica. La fotomodulación (también llamada terapia con láser de baja intensidad o terapia con láser frío) se refiere al uso de láser de baja intensidad o luces LED para estimular o inhibir las células del organismo. Este tipo de terapia se utiliza para tratar el dolor, la inflamación, los problemas musculares y articulares y para favorecer la cicatrización de heridas. La fotomodulación suele utilizar luz roja o infrarroja.
Los estudios de casos 1-3 muestran posibilidades concretas de aplicación clínica en el campo del tratamiento de heridas de acné inverso, úlceras venosas de la pierna y úlceras mixtas de la pierna.
La terapia láser de baja intensidad (TLBI), también llamada terapia láser fría o terapia láser débil, es una forma de terapia láser que utiliza un láser débil de baja potencia en el rango de los milivatios. A diferencia de otros tipos de láser utilizados para destruir o cortar tejidos, la energía del láser de baja intensidad es demasiado débil para dañar las células o los tejidos. En su lugar, la luz láser se utiliza para estimular o inhibir procesos biológicos en las células. La terapia láser de baja intensidad se utiliza en medicina para tratar diversas afecciones, como el dolor, la inflamación, la artritis, el dolor de espalda, la cicatrización de heridas, los trastornos neurológicos, la acupuntura, el tratamiento del dolor, el linfedema, la psoriasis y el tinnitus. La terapia láser también puede utilizarse para aplicaciones cosméticas como el rejuvenecimiento de la piel, la reducción de la celulitis, la caída del cabello y el tratamiento de cicatrices.
La luz del láser de baja intensidad penetra en la piel y estimula las mitocondrias de las células para que produzcan ATP (trifosfato de adenosina), necesario para la producción de energía en las células. Este proceso puede ayudar a reparar y regenerar el tejido dañado, favorecer la circulación y reducir la inflamación. La terapia con láser de baja intensidad es un método de tratamiento no invasivo, indoloro y seguro que no suele tener efectos secundarios.
La fotodinámica, por su parte, es una forma especial de fototerapia en la que se aplica o inyecta en el cuerpo una sustancia activada por la luz (fotosensibilizador). El fotosensibilizador es captado y acumulado por determinadas células del organismo. A continuación, se irradia el tejido con una luz de una longitud de onda específica para activar el fotosensibilizador. Esto conduce a la formación de radicales de oxígeno y otras especies reactivas del oxígeno que pueden destruir las células cancerosas y otros tejidos enfermos. La fotodinámica se utiliza principalmente para tratar el cáncer, pero también puede ser eficaz para algunas infecciones bacterianas y enfermedades de la piel.
En general, tanto la fotomodulación como la fotodinámica utilizan los efectos positivos de la luz en el organismo para tratar enfermedades.
El infrarrojo filtrado por agua (wIRA) es una forma de radiación infrarroja en la que la radiación se modifica mediante un proceso de filtrado especial. El objetivo del filtrado es reducir el contenido de vapor de agua en el aire y lograr así una mayor profundidad de penetración de la radiación en el tejido. Además, la wIRA es menos sensible a las capas superficiales de la piel, como el sudor y el sebo, por lo que permite una mayor eficacia de la radiación al tratar capas más profundas de tejido.
Mensajes para llevarse a casa
- La mayoría de las heridas crónicas tienen causas vasculares (por ejemplo, úlcera venosa de la pierna, úlcera mixta de la pierna). Cuando las posibilidades
Si se han agotado las posibilidades de las intervenciones arteriales reconstructivas más complejas, habrá que recurrir a opciones de tratamiento alternativas. - Las innovadoras posibilidades de la fototerapia pueden cambiar las reglas del juego en la terapia de las heridas crónicas estancadas. La amplia gama de efectos bioquímicos y biofísicos de la radiación electromagnética se investiga cada vez más y se aplica con éxito clínicamente, incluso en el campo del tratamiento de heridas.
- La terapia con luz y láser puede utilizarse para estimular la cicatrización de heridas de diversas maneras. Según la longitud de onda y otros parámetros, los efectos van desde el fomento del flujo sanguíneo y la angiogénesis hasta la antiinflamación y el alivio del dolor, pasando por la mejora de la función de las mitocondrias y otros procesos relevantes.
- Entre los métodos modernos de fototerapia para las zonas de indicación en el tratamiento de heridas se incluyen, por ejemplo, la terapia con láser de baja intensidad (LLLT), los procedimientos fotodinámicos y los infrarrojos filtrados por agua (wIRA).
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