Les plaies chroniques sont majoritairement d’origine vasculaire. Lorsque les méthodes de traitement vasculaire sont épuisées, les stratégies thérapeutiques innovantes telles que la luminothérapie prennent de plus en plus d’importance. La luminothérapie – comme la thérapie laser de bas niveau, les procédés photodynamiques et les infrarouges filtrés par l’eau – produit des effets indépendants du système vasculaire et peut donc être un gamechanger dans le traitement des plaies chroniques stagnantes. Les effets biochimiques et biophysiques dépendent de la longueur d’onde et vont de la promotion de l’angiogenèse et de la circulation sanguine à l’anti-inflammation, au soulagement de la douleur et aux effets anti-infectieux.
Les plaies chroniques sont de plus en plus polycausales, la plupart d’entre elles ont une origine vasculaire et il n’est pas rare que les stratégies thérapeutiques actuelles atteignent leurs limites. L’amélioration de l’état des plaies dépend le plus souvent d’un système vasculaire compétent. Les perturbations de l’afflux, dues par exemple à l’artériosclérose, constituent un défi majeur. Les interventions artérielles reconstructives plus complexes ont des taux d’ouverture finis ou ne sont plus possibles. Ainsi, la “voie de transport du système vasculaire” est pratiquement bloquée et inutilisable. Il faut trouver d’autres moyens de fournir de l’énergie aux cellules. C’est là que les fantastiques possibilités de la luminothérapie entrent en jeu. La lumière peut déployer ses effets positifs indépendamment du système vasculaire.
Il est bien connu que la lumière joue un rôle central dans différents processus biologiques. Il influence par exemple la croissance des plantes, le comportement des animaux et tous les biorythmes de l’homme. Il a des effets essentiels sur notre système hormonal et joue un rôle important dans la formation de substances essentielles telles que la vitamine D. Il est donc important de le consommer avec modération.
Du point de vue de l’histoire de la médecine, la reconnaissance du pouvoir de guérison de la lumière remonte à la Grèce antique et a été préconisée par Hippocrate, le père de la médecine moderne, ainsi que par Galien.
La luminothérapie en médecine : une longue histoire de succès
Au 19e siècle, le médecin danois Niels Ryberg Finsen a découvert que la lumière ultraviolette pouvait être efficace dans le traitement de maladies de la peau telles que le lupus vulgaire et d’autres formes de tuberculose. Finsen a reçu le prix Nobel de médecine en 1903 pour ses découvertes révolutionnaires dans le domaine de la luminothérapie. Oscar Bernhard a traité des plaies chroniques à Samenda avec la lumière du soleil. Depuis les années 1920, le pouvoir de la lumière est utilisé pour traiter la jaunisse chez les nouveau-nés. La lumière bleue à ondes courtes transforme la bilirubine stockée dans la peau du nouveau-né en une forme soluble dans l’eau, appelée lumirubine, qui peut ensuite être éliminée par la bile et les reins.
La première thérapie photodynamique documentée a été réalisée par W.H. Goeckermann pour le psoriasis. Dans son schéma publié en 1925, il recommandait de combiner l’exposition aux UV de la peau affectée, préalablement enduite d’une pommade à base de charbon et de goudron. La thérapie photodynamique, en tant que développement de la photothérapie, a pris son essor grâce aux recherches du Dr Hand Kuske, un directeur de clinique bernois. Ce dernier est à l’origine de la thérapie psoralène-UVA (PUVA), toujours utilisée aujourd’hui. Les photosensibilisants utilisés ici sont des substances végétales appelées psoralènes. Dans les années 1980, l’utilisation de la luminosité ou de la luminothérapie pour traiter la dépression saisonnière, également connue sous le nom de dépression hivernale, est devenue populaire. La thérapie consiste à exposer le patient à une source de lumière artificielle vive afin d’améliorer son humeur.
Aujourd’hui, la luminothérapie – seule ou en combinaison avec un photosensibilisateur préalablement appliqué – est utilisée pour traiter une grande variété de maladies, y compris les maladies de la peau, les troubles du sommeil, les troubles bipolaires, le cancer, la maladie d’Alzheimer et bien d’autres. La luminothérapie s’est développée au fil des siècles et reste un élément important de la médecine moderne.
À ce jour, l’irradiation UV-C des poches de sang est pratiquée. Il sert à stériliser le sang et à réduire le risque d’infection lors des transfusions. En outre, la lumière est utilisée en chirurgie pour couper ou coaguler des tissus. Il s’agit d’utiliser des lasers ou d’autres sources de lumière pour réaliser des interventions précises et peu invasives.
Pour comprendre le potentiel clinique de la luminothérapie, il vaut la peine de se pencher sur les bases biochimiques et biophysiques des nombreux effets utilisables en médecine.
Rayonnement électromagnétique : dualité onde-particule
La lumière peut être considérée à la fois comme une onde et comme une particule. Ce concept, appelé dualisme onde-particule, est un principe fondamental de la mécanique quantique. En mécanique quantique, la lumière est décrite comme un photon qui possède à la fois une propriété ondulatoire et une propriété particulaire. Le choix de la description dépend souvent du type de mesure effectuée pour étudier le comportement de la lumière.
La lumière est composée d’ondes électromagnétiques qui ont des longueurs d’onde et des fréquences différentes. Dans la vie quotidienne, la lumière est souvent assimilée à la lumière visible, qui peut être perçue par l’œil humain. Cependant, la lumière visible n’est qu’une petite partie du spectre électromagnétique (Fig. 1) et comprend les longueurs d’onde d’environ 400-700 nanomètres (nm) [1]. Les sept couleurs fondamentales de la lumière visible sont : rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo, violet. Chaque couleur du spectre visible a une longueur d’onde et une fréquence spécifiques et affecte de différentes manières notre perception et nos réactions à la lumière. Par exemple, la lumière bleue peut augmenter le niveau d’énergie et accroître l’attention, tandis que la lumière rouge peut avoir un effet calmant et favoriser le sommeil. D’autres couleurs du spectre lumineux ont également des effets biologiques spécifiques et sont utilisées dans diverses applications telles que la luminothérapie et la photobiomodulation.
Cependant, notre corps n’a pas seulement besoin de lumière pour voir, mais aussi pour maintenir ses fonctions corporelles. En règle générale, différentes longueurs d’onde ont des effets biochimiques et biophysiques différents. C’est pourquoi, de nos jours, on n’utilise pas seulement une lumière “plein spectre”, mais de plus en plus une lumière d’une longueur d’onde spécifique. La longueur d’onde appropriée est choisie en fonction du symptôme prédominant. Chaque longueur d’onde a un effet particulier et une profondeur de pénétration individuelle. La lumière à ondes courtes, comme le bleu ou le vert, pénètre moins profondément dans les tissus que la lumière à ondes longues, comme le rouge ou le proche infrarouge. En général, la lumière visible ne peut pénétrer dans la peau qu’à quelques millimètres de profondeur, tandis que la lumière proche infrarouge (“near infrared”) peut pénétrer dans les tissus jusqu’à quelques centimètres de profondeur, selon son intensité. La profondeur de pénétration peut également être influencée par d’autres facteurs tels que la nature du tissu et la durée d’application. Pour ne pas endommager les tissus, la lumière laser doit être de faible énergie. On parle également de thérapie laser “de bas niveau”.
Ondes électromagnétiques vs. biophotons
Les ondes électromagnétiques et les biophotons font tous deux partie du même spectre électromagnétique, qui comprend une large gamme de fréquences et de longueurs d’onde. Cependant, la différence entre eux réside dans la manière dont ils sont générés et utilisés. Les ondes électromagnétiques sont générées par différentes sources, y compris des appareils techniques et des phénomènes naturels tels que le rayonnement solaire. Les biophotons, en revanche, sont produits par des cellules et des tissus vivants et ont donc une signification biologique spécifique.
On pense que les biophotons jouent un rôle important dans la transmission d’informations dans les systèmes biologiques, y compris dans le contrôle des processus métaboliques et la régulation des activités cellulaires. L’étude des propriétés des biophotons et de leurs interactions avec les systèmes biologiques est un domaine de recherche important qui peut améliorer notre compréhension des processus biologiques fondamentaux.
Effets biochimiques et biophysiques liés à la cicatrisation des plaies
Les effets biochimiques et biophysiques de la lumière dépendent de la longueur d’onde. Il existe de nombreux processus cliniquement pertinents qui sont de mieux en mieux étudiés et qui sont particulièrement intéressants dans le domaine de la gestion des plaies.
Favoriser l’angiogenèse [2,3]: L’angiogenèse est le processus biologique par lequel de nouveaux vaisseaux sanguins sont formés à partir de vaisseaux existants. La lumière peut jouer un rôle dans la régulation de l’angiogenèse, notamment dans la cicatrisation des plaies. Des études ont montré que les lumières rouge et infrarouge peuvent favoriser l’angiogenèse en augmentant la production de facteurs de croissance et de cytokines nécessaires à la formation de nouveaux vaisseaux sanguins. La lumière infrarouge peut également augmenter la circulation sanguine et le niveau d’oxygène dans les tissus, ce qui contribue également à favoriser l’angiogenèse. En outre, la lumière peut également inhiber l’angiogenèse. La lumière bleue, par exemple, peut réduire la formation de nouveaux vaisseaux sanguins en augmentant la production d’oxyde nitrique, qui rétrécit les vaisseaux sanguins et réduit le débit sanguin. Globalement, la lumière peut influencer l’angiogenèse de différentes manières, en fonction de la longueur d’onde et de l’intensité de la lumière, ainsi que des conditions spécifiques du tissu.
stimuler la circulation sanguine [4] : Dans le corps humain, l’oxyde nitrique est produit par les cellules endothéliales des vaisseaux sanguins et agit comme un messager important qui favorise la relaxation des muscles des vaisseaux sanguins et la dilatation des vaisseaux sanguins afin d’augmenter le flux sanguin. Cela contribue à réguler la pression artérielle et peut également être utilisé dans le traitement de maladies telles que l’angine de poitrine, l’hypertension pulmonaire ou l’artériopathie oblitérante des membres inférieurs. La lumière laser bleue favorise la formation de monoxyde d’azote et peut donc être utilisée efficacement pour les plaies présentant des troubles de la circulation sanguine, comme l’AOPV.
effets anti-inflammatoires [5] : En outre, il existe des preuves que certaines longueurs d’onde, comme la lumière bleue, peuvent également avoir un effet anti-inflammatoire. On pense que cela est dû à la capacité de la lumière bleue à piéger les radicaux libres, réduisant ainsi les dommages oxydatifs et l’inflammation.
effets anti-infectieux [6] : La luminothérapie peut également être utilisée dans le traitement des infections, qu’elles soient virales ou bactériennes. La lumière bleue, en particulier, est utilisée ici. La thérapie peut être utilisée avec ou sans photosensibilisateur. Dernièrement, la lumière laser bleue fait fureur dans le traitement du Covid-19.
Soulagement de la douleur [7,8]: La luminothérapie, en particulier la lumière rouge, est utilisée avec succès depuis des années dans le traitement des états douloureux tant aigus que chroniques. On pense ici aux blessures sportives ou encore au mal de dos chronique ou à la fibromyalgie.
Amélioration de l’aspect de la peau [9,10]: La luminothérapie est utilisée dans l’industrie cosmétique comme méthode non invasive et douce pour améliorer l’aspect de la peau. La luminothérapie peut être utilisée seule ou en combinaison avec d’autres traitements cosmétiques tels que les peelings chimiques ou la microdermabrasion pour améliorer les résultats. Il s’agit d’une méthode sûre et indolore qui ne nécessite pas de temps d’arrêt, de sorte que les patients peuvent généralement reprendre leurs activités quotidiennes immédiatement après le traitement. Il existe différents types de luminothérapie qui peuvent être utilisés à des fins cosmétiques, notamment la lumière rouge, la lumière bleue et la lumière verte. La lumière rouge est souvent utilisée pour stimuler la production de collagène et améliorer le raffermissement de la peau. Il peut également être utilisé pour améliorer l’apparence des rides et ridules et réduire l’inflammation et les rougeurs. La thérapie par la lumière bleue est souvent utilisée pour traiter l’acné, car elle a des propriétés antibactériennes et peut contribuer à réduire les bactéries responsables de l’apparition de l’acné. La lumière verte peut être utilisée pour réduire les taches pigmentaires et éclaircir les décolorations de la peau. Il peut également contribuer à améliorer la circulation sanguine et à promouvoir la santé de la peau.
Améliorer le fonctionnement des mitochondries [11]: Les mitochondries sont les centrales électriques de la cellule et jouent un rôle important dans la production d’énergie dans notre corps. La lumière peut influencer le fonctionnement des mitochondries en interagissant avec elles de différentes manières. Certaines longueurs d’onde de la lumière, en particulier la lumière rouge et le proche infrarouge, améliorent le fonctionnement des mitochondries en agissant positivement, notamment au niveau de la chaîne respiratoire. L’augmentation de la production d’énergie sous forme d’ATP permet et améliore de nombreux processus intracellulaires dépendant de l’énergie.
Influence sur les cellules souches [12]: La lumière peut influencer les cellules souches par différents mécanismes, tels que l’activation d’enzymes qui favorisent la différenciation des cellules souches ou la modulation de voies de signalisation impliquées dans la régulation de la différenciation cellulaire. Il a été démontré que la lumière peut favoriser la prolifération des cellules souches et améliorer le taux de survie cellulaire. Par exemple, une étude a montré que l’exposition des cellules souches à la lumière rouge et infrarouge pouvait augmenter leur taux de survie et favoriser leur différenciation en cellules neuronales. Il existe également des preuves que la lumière peut améliorer la migration des cellules souches et favoriser leur intégration dans les tissus. Cela pourrait éventuellement conduire à de nouvelles approches en médecine régénérative, dans lesquelles la luminothérapie est utilisée pour favoriser l’activation des cellules souches afin de réparer les tissus endommagés.
Exemples de formes modernes de luminothérapie
La photomodulation et la photodynamique sont deux méthodes différentes de luminothérapie. La photomodulation (également appelée thérapie laser de bas niveau ou thérapie laser froide) fait référence à l’utilisation de faibles lumières laser ou LED pour stimuler ou inhiber les cellules dans le corps. Ce type de thérapie est utilisé pour traiter la douleur, l’inflammation, les problèmes musculaires et articulaires et pour favoriser la cicatrisation des plaies. La photomodulation utilise généralement la lumière rouge ou infrarouge.
Les études de cas 1-3 montrent des applications cliniques concrètes dans le domaine de la prise en charge des plaies dans l’acné inversa, l’ulcère veineux et l’ulcère mixte.
La thérapie laser de bas niveau (LLLT), également appelée thérapie laser froide ou thérapie laser faible, est une forme de thérapie laser qui utilise un laser de faible puissance, de l’ordre du milliwatt. Contrairement à d’autres types de lasers utilisés pour détruire ou couper des tissus, l’énergie du laser de bas niveau est trop faible pour endommager les cellules ou les tissus. Au lieu de cela, la lumière laser est utilisée pour stimuler ou inhiber les processus biologiques dans les cellules. La thérapie laser de bas niveau est utilisée en médecine pour traiter une grande variété de maladies, y compris la douleur, l’inflammation, l’arthrite, les maux de dos, la cicatrisation des plaies, les troubles neurologiques, l’acupuncture, le traitement de la douleur, le lymphœdème, le psoriasis et les acouphènes. La thérapie au laser peut également être utilisée pour des applications cosmétiques telles que le rajeunissement de la peau, la réduction de la cellulite, la perte de cheveux et le traitement des cicatrices.
La lumière du laser de bas niveau pénètre dans la peau et stimule les mitochondries des cellules pour produire de l’ATP (adénosine triphosphate), nécessaire à la production d’énergie dans les cellules. Ce processus peut contribuer à la réparation et à la régénération des tissus endommagés, favoriser la circulation sanguine et réduire l’inflammation. La thérapie laser de bas niveau est une méthode de traitement non invasive, indolore et sûre, généralement sans effets secondaires.
La photodynamie, en revanche, est une forme particulière de photothérapie qui consiste à appliquer ou à injecter une substance activable par la lumière (photosensibilisateur) sur le corps. Le photosensibilisateur est absorbé et accumulé par certaines cellules de l’organisme. Le tissu est ensuite irradié avec une lumière d’une longueur d’onde spécifique afin d’activer le photosensibilisateur. Cela entraîne la formation de radicaux d’oxygène et d’autres espèces réactives de l’oxygène qui peuvent détruire les cellules cancéreuses et d’autres tissus pathologiques. La photodynamique est principalement utilisée pour le traitement du cancer, mais peut également être efficace pour certaines infections bactériennes et maladies de la peau.
Globalement, la photomodulation et la photodynamique utilisent toutes deux les effets positifs de la lumière sur le corps pour traiter les maladies.
L’infrarouge filtré à l’eau (wIRA) est une forme de rayonnement infrarouge dans laquelle le rayonnement est modifié par un procédé de filtrage spécial. L’objectif du filtrage est de réduire la teneur en vapeur d’eau de l’air et d’obtenir ainsi une plus grande profondeur de pénétration du rayonnement dans les tissus. De plus, la wIRA est moins sensible aux revêtements de surface de la peau, tels que la sueur et le sébum, et permet donc une plus grande efficacité du rayonnement lors du traitement des couches tissulaires plus profondes.
Messages Take-Home
- Les plaies chroniques sont majoritairement d’origine vasculaire (par exemple, ulcère veineux, ulcère mixte). Si les possibilités
Si les possibilités d’interventions artérielles reconstructives plus complexes sont épuisées, il faut recourir à des traitements alternatifs. - Les possibilités innovantes de la luminothérapie peuvent être un gamechanger dans le traitement des plaies chroniques stagnantes. La vaste gamme d’effets biochimiques et biophysiques des rayonnements électromagnétiques fait l’objet d’un nombre croissant de recherches et d’applications cliniques fructueuses, notamment dans le domaine de la gestion des plaies.
- La thérapie par la lumière et le laser permet de stimuler la cicatrisation des plaies de différentes manières. En fonction de la longueur d’onde et d’autres paramètres, les effets vont de la stimulation de la circulation sanguine et de l’angiogenèse à l’amélioration du fonctionnement des mitochondries et d’autres processus pertinents, en passant par l’anti-inflammation et le soulagement de la douleur.
- Les méthodes modernes de luminothérapie pour des indications dans le domaine de la gestion des plaies comprennent par exemple la thérapie laser de bas niveau (LLLT), les procédés photodynamiques et les infrarouges filtrés par l’eau (wIRA).
Littérature :
- Geng Z, et al.: Advances in Visible Light Communication Technologies and Applications. Photonics 2022; 9(12): 893.
https://doi.org/10.3390/photonics9120893 - Dungel P, et al.: Low level light therapy by LED of different wavelength induces angiogenesis and improves ischemic wound healing. Lasers Surg Med 2014; 46(10): 773–780.
- Rohringer S, et al.: The impact of wavelengths of LED light-therapy on endothelial cells. Sci Rep 2017 Sep 6; 7(1):10700.
doi : 10.1038/s41598-017-11061-y. - Barolet AC, Litvinov IV, Barolet D: Light-induced nitric oxide release in the skin beyond UVA and blue light: Red & near-infrared wavelengths. Nitric Oxide 2021 Dec 1 ; 117 ; 16-25.
- Honmura A, et al.: Therapeutic effect of Ga-Al-As diode laser irradiation on experimentally induced inflammation in rats. Lasers Surg Med 1992; 12(4): 441–449.
- de Matos BTL, et al : Photobiomodulation Therapy as a Possible New Approach in COVID-19 : A Systematic Review. Life (Bâle) 2021 Jun 18;11(6) : 580. doi : 10.3390/life11060580.
- Ross G: Photobiomodulation Therapy: A Possible Answer to the Opioid Crisis. Photobiomodul Photomed Laser Surg 2019; 37(11): 667–668.
- Kisselev SB, Moskvin SV: The Use of Laser Therapy for Patients with Fibromyalgia: A Crit-ical Literary Review. J Lasers Med Sci 2019 Hiver ; 10(1) : 12-20.
- Huang A, et al.: Light emitting diode phototherapy for skin aging. J Drugs Dermatol 2020; 19(4): 359–364.
- Hamilton FL, et al.: Laser and other light therapies for the treatment of acne vulgaris: systematic review. Br J Dermatol 2009; 160(6): 1273–1285.
- Hamblin MR: Mechanisms and Mitochondrial Redox Signaling in Photobiomodulation. Photochem Photobiol 2018; 94(2): 199–212.
- Amaroli A, et al.: Near-Infrared 810 nm Light Affects Porifera Chondrosia reniformis (Nardo, 1847) Regeneration: Molecular Implications and Evolutionary Considerations of Photobiomodulation-Animal Cell Interaction. Int J Mol Sci 2022; 24(1): 226.
DERMATOLOGIE PRAXIS 2023; 33(2): 6–10
