Ievads
Novecojot, acu Ŕūnas pakÄpeniski zaudÄ enerÄ£iju un funkciju, daļÄji tÄpÄc, ka to mitohondriji (Ŕūnas ābaterijasā) kļūst vÄjÄki (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tas attiecas arÄ« uz tÄ«kleni ā gaismjutÄ«go audu acs aizmugurÄ ā, kur mirstoÅ”ie mitohondriji veicina redzes pasliktinÄÅ”anos un tÄdas slimÄ«bas kÄ ar vecumu saistÄ«ta makulas deÄ£enerÄcija (AMD). FotobiomodulÄcija (FBM) ir maiga terapija, kas izmanto zemas intensitÄtes sarkanu vai tuvu infrasarkano gaismu (parasti ap 670 nm viļÅa garumu), lai stimulÄtu Ŕūnas. Laboratorijas pÄtÄ«jumi liecina, ka 670 nm gaismas virzÄ«Å”ana acÄ« var uzlÄdÄt mitohondriju funkciju, veicinot enerÄ£ijas (ATP) ražoÅ”anu un mazinot iekaisumu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Praktiski Å”o terapiju bieži veic ar LED lampÄm vai lÄzeriem, kas novietoti acu tuvumÄ uz dažÄm minÅ«tÄm katru dienu. AgrÄ«nie eksperimenti ā no vienkÄrÅ”Äm muÅ”Äm lÄ«dz pelÄm un nelieliem cilvÄku pÄtÄ«jumiem ā liecina, ka FBM varÄtu uzlabot tÄ«klenes veselÄ«bu un pat visa Ä·ermeÅa novecoÅ”anÄs aspektus. Å ajÄ rakstÄ aplÅ«kots, kÄ 670 nm gaisma labvÄlÄ«gi ietekmÄ fotoreceptorus un tÄ«klenes gangliju Ŕūnas, apkopoti rezultÄti eksperimentÄlos modeļos (ieskaitot ietekmi uz kukaiÅu mūža ilgumu), un apspriesta dozÄÅ”ana, droŔība un iespÄjamÄ lietoÅ”ana mÄjÄs. Visbeidzot, mÄs iesakÄm nÄkotnes pÄtÄ«jumus, kas apvieno redzes testus ar mitohondriju veselÄ«bas marÄ·ieriem, lai noskaidrotu, vai Ŕī gaisma var uzlabot ne tikai redzi, bet arÄ« vispÄrÄjo Ŕūnu ājaunÄ«buā.
KÄ tuvu infrasarkanÄ gaisma uzlabo tÄ«klenes Ŕūnas
FotobiomodulÄcija pie 670 nm mÄrÄ·Ä mitohondrijus, sÄ«kas struktÅ«ras ŔūnÄs, kas ražo lielÄko daļu mÅ«su enerÄ£ijas (ATP). Mitohondrijos galvenais enzÄ«ms, ko sauc par citohroma c oksidÄzi, absorbÄ sarkano/tuvu infrasarkano gaismu, kas palÄ«dz tam darboties efektÄ«vÄk (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Faktiski 670 nm gaisma paaugstina mitohondriju elektrisko membrÄnas potenciÄlu un ļauj tiem ražot vairÄk ATP (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). PÄtÄ«jumi liecina, ka Ŕī papildu enerÄ£ija mazina ar vecumu saistÄ«to pavÄjinÄÅ”anos: piemÄram, viens ziÅojums atklÄja, ka mÄnesi ilga ikdienas 670 nm gaismas iedarbÄ«ba vecÄm pelÄm aptuveni koriÄ£Äja zemo mitohondriju membrÄnas potenciÄlu un ATP lÄ«meni (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). TurklÄt enerÄ£Ätie mitohondriji ražo mazÄk kaitÄ«gu brÄ«vo radikÄļu, tÄpÄc apstrÄdÄtÄs ŔūnÄs ir mazÄk oksidatÄ«vÄ stresa un iekaisuma (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
Fotoreceptori (tÄ«klenes gaismu uztveroÅ”ie stienÄ«Å”i un vÄlÄ«tes) un tÄ«klenes gangliju Ŕūnas (TGS, nervi, kas pÄrraida vizuÄlos signÄlus uz smadzenÄm) ir augstas enerÄ£ijas Ŕūnas, kas bagÄtÄ«gi satur mitohondrijus. Palielinot mitohondriju aktivitÄti, 670 nm gaisma palÄ«dz Ŕīm ŔūnÄm darboties efektÄ«vÄk. Laboratorijas pÄtÄ«jumi liecina, ka fotobiomodulÄcija var tieÅ”i uzlabot fotoreceptoru metabolismu un izdzÄ«voÅ”anu. PiemÄram, peles gaismas izraisÄ«tas tÄ«klenes bojÄjuma modelÄ« 670 nm apstrÄde ievÄrojami uzlaboja fotoreceptoru veselÄ«bu: apstrÄdÄtajÄm ŔūnÄm bija spÄcÄ«gÄka mitohondriju elpoÅ”ana un mazÄk stresa izraisÄ«tu bojÄjumu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). TÄpat optiskÄ nerva bojÄjuma modelÄ« 670 nm gaisma saglabÄja TGS: apstrÄdÄtÄm žurkÄm tika novÄrots 3,4 reizes lielÄks vizuÄlÄ signÄla stiprums un 1,6 reizes vairÄk izdzÄ«vojuÅ”u TGS, kÄ arÄ« augstÄks tÄ«klenes ATP lÄ«menis un antioksidantu marÄ·ieri (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). RezumÄjot, uzlabojot mitohondriju efektivitÄti Å”ajÄs tÄ«klenes ŔūnÄs, fotobiomodulÄcija var panÄkt, ka novecojuÅ”as vai stresa skartas acu Ŕūnas darbojas lÄ«dzÄ«gÄk jaunÄm, veselÄ«gÄm ŔūnÄm.
RezultÄti no dzÄ«vnieku pÄtÄ«jumiem
PÄtnieki ir testÄjuÅ”i 670 nm FBM dažÄdos novecoÅ”anÄs un slimÄ«bu modeļos ar iedroÅ”inoÅ”iem rezultÄtiem. NovecojuÅ”Äm pelÄm bez traumÄm ikdienas 670 nm iedarbÄ«ba viena mÄneÅ”a garumÄ ievÄrojami uzlaboja tÄ«klenes funkciju: elektroretinogrammas (ERG) testi parÄdÄ«ja aptuveni par 25% augstÄku stienÄ«Å”u un vÄlÄ«Å”u reakciju apstrÄdÄtajÄm vecajÄm pelÄm, tuvojoties jaunu pieauguÅ”o lÄ«menim (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Citiem vÄrdiem sakot, vecÄkÄm pelÄm pÄc 670 nm apstrÄdes bija ievÄrojami spÄcÄ«gÄki redzes signÄli. Å ie uzlabojumi, visticamÄk, rodas no tÄ, ka fotoreceptoriem tiek nodroÅ”inÄts vairÄk ATP, lai darbinÄtu to gaismas uztveres jonu sÅ«kÅus, un no zema lÄ«meÅa iekaisuma mazinÄÅ”anas novecojoÅ”Ä acÄ« (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).
TÄ«klenes deÄ£enerÄcijas modeļos (piemÄram, iedzimta makulas deÄ£enerÄcija vai diabÄta izraisÄ«ti bojÄjumi) FBM arÄ« palÄ«dz. PiemÄram, sarkanÄ/tuvu infrasarkanÄ gaisma samazinÄja kaitÄ«go imÅ«no signalizÄciju no atbalstoÅ”ajÄm Mullera ŔūnÄm un aizsargÄja fotoreceptorus no deÄ£enerÄcijas (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Peles ar skÄbekļa izraisÄ«tas tÄ«klenes traumas modeli, iepriekÅ”Äja apstrÄde ar 670 nm gaismu aizsargÄja fotoreceptorus un iekÅ”Äjo tÄ«kleni, samazinot Ŕūnu nÄvi un saglabÄjot funkciju (izmantojot lÄ«dzÄ«gus mitohondriju bÄzes mehÄnismus) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Å ie pÄtÄ«jumi atklÄj kopÄ«gu tÄmu: 670 nm FBM nomierinÄja stresa signÄlus un uzlaboja Ŕūnu izdzÄ«voÅ”anu novecojuÅ”Äs vai slimÄs tÄ«klenÄs, palielinot mitohondriju enerÄ£iju.
Augļu muŔas un ilgdzīvoŔana
IevÄrojami, ka 670 nm gaismas ieguvumi sniedzas tÄlÄk par redzi un pat tÄlÄk par zÄ«dÄ«tÄjiem. Spilgts piemÄrs nÄk no augļu muÅ”Äm (Drosophila). TÄ kÄ muÅ”as noveco Ätri, pÄtnieki katru dienu tÄs pakļÄva 670 nm gaismai un pÄc tam mÄrÄ«ja to ATP, iekaisuma lÄ«meni, mobilitÄti un mūža ilgumu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). SÄkotnÄji apstrÄdÄtÄm vecÄkÄm muÅ”Äm bija aptuveni par 80% vairÄk ATP un par 15% mazÄk iekaisuma marÄ·ieru organismÄ. VÄl svarÄ«gÄk ir tas, ka daudz vairÄk ar 670 nm apstrÄdÄto muÅ”u izdzÄ«voja lÄ«dz tam, kas tiek uzskatÄ«ts par āvecumuā ā maksimÄlÄs atŔķirÄ«bas brÄ«dÄ« apstrÄdÄto muÅ”u skaits pÄrsniedza kontroles grupas muÅ”u skaitu par vairÄk nekÄ 100% (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Citiem vÄrdiem sakot, daudz vairÄk muÅ”u nodzÄ«voja savas dzÄ«ves vÄlÄ«najÄ posmÄ, lai gan absolÅ«tais maksimÄlais mūža ilgums (kad visas beidzot nomira) bija lÄ«dzÄ«gs. ApstrÄdÄtÄs muÅ”as arÄ« kÄpa augstÄk un pÄrvietojÄs divreiz tÄlÄk nekÄ kontroles grupas muÅ”as septiÅu nedÄļu vecumÄ, parÄdot labÄku mobilitÄti (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). ÄŖsumÄ: ikdienas sarkanÄ gaisma gandrÄ«z dubultoja to muÅ”u daļu, kas sasniedza vecu vecumu, un saglabÄja tÄs aktÄ«vÄkas (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Å ie dramatiskie atklÄjumi liecina, ka fotobiomodulÄcija var iedarboties uz visa Ä·ermeÅa vielmaiÅu un veselÄ«bu, vismaz kukaiÅiem.
PierÄdÄ«jumi maziem zÄ«dÄ«tÄjiem
TieÅ”us mūža ilguma eksperimentus ir grÅ«tÄk veikt ar zÄ«dÄ«tÄjiem (to ilgÄ dzÄ«ves ilgums un gaismas caurlaidÄ«bas ierobežojumi to apgrÅ«tina (www.lighthousehealth.com)). TomÄr daudzi grauzÄju pÄtÄ«jumi liecina par vispÄrÄjiem ieguvumiem veselÄ«bai. PiemÄram, apstrÄdÄtiem veciem grauzÄjiem tiek novÄrots zemÄks audu iekaisums un augstÄks ATP lÄ«menis smadzenÄs un tÄ«klenÄ, lÄ«dzÄ«gi kÄ iepriekÅ” minÄtajos fotoreceptoru datos (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Daži pÄtÄ«jumi ar novecojoÅ”Äm pelÄm atklÄja, ka regulÄra tuvu infrasarkanÄs gaismas iedarbÄ«ba uzlabo muskuļu funkciju vai kognitÄ«vo testu rezultÄtus, visticamÄk, ar to paÅ”u mitohondriju stimulu. Lai gan tas nav tik dramatisks kÄ ar muÅ”Äm, Å”ie pÄtÄ«jumi atbalsta veselÄ«ga mūža uzlabojumus (labÄku funkciju vecumdienÄs). PiemÄram, žurku acu traumas pÄtÄ«jumÄ 670 nm gaisma dienÄs pÄc bojÄjuma dramatiski samazinÄja oksidatÄ«vo stresu un palielinÄja aizsargÄjoÅ”os faktorus, piemÄram, Nrf2 un PGC-1Ī± (kas iesaistÄ«ti mitohondriju augÅ”anÄ) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). KopumÄ dzÄ«vnieku pÄtÄ«jumi liecina, ka pat zÄ«dÄ«tÄjiem FBM var sistÄmiski uzlabot novecojoÅ”o audu darbÄ«bu, lai gan patiesa mūža ilguma pagarinÄÅ”ana joprojÄm tiek pÄtÄ«ta.
AgrÄ«nie cilvÄku piemÄrotÄ«bas pÄtÄ«jumi
Å emot vÄrÄ daudzsoloÅ”os laboratorijas rezultÄtus, nelielos cilvÄku pÄtÄ«jumos tika pÄtÄ«ta FBM novecojoÅ”Äm acÄ«m. VienÄ pilotpÄtÄ«jumÄ 31 vecÄka gadagÄjuma pieauguÅ”ais (daži ar agrÄ«nu AMD, daži ar normÄlu tÄ«kleni) tika ÄrstÄti, izmantojot rokas 670 nm LED ierÄ«ci, ko turÄja tuvu acij 2 minÅ«tes katru rÄ«tu (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Gada laikÄ Å”iem pacientiem tika pÄrbaudÄ«ta redzes asums, redze vÄjÄ apgaismojumÄ un veikta tÄ«klenes skenÄÅ”ana. Veselo (bez AMD) grupÄ tika novÄrots neliels uzlabojums tumsÄ adaptÄtas (skotopiskÄs) redzes sliekÅ”Åos par ~1,8 dB, kas liecina par nedaudz labÄku nakts redzi pÄc dažÄm nedÄļÄm (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). TomÄr acÄ«s, kurÄs jau bija vidÄjas AMD izmaiÅas, netika novÄrotas bÅ«tiskas izmaiÅas redzÄ vai tÄ«klenes struktÅ«rÄ nevienÄ laika posmÄ lÄ«dz 12 mÄneÅ”iem (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Citiem vÄrdiem sakot, kad AMD ir attÄ«stÄ«jies, 670 nm gaisma gada laikÄ to neatgrieza Å”ajÄ mazajÄ pÄtÄ«jumÄ.
Å ie pretrunÄ«gie rezultÄti sasaucas ar iepriekÅ”Äju anekdotisku ziÅojumu: vienÄ nekontrolÄtÄ 18 AMD pacientu gadÄ«jumu sÄrijÄ tika apgalvots par drÅ«zu nogulÅ”Åu samazinÄÅ”anos un zinÄmu redzes uzlaboÅ”anos pÄc 12 mÄneÅ”u ilgas 670 nm gaismas iedarbÄ«bas (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), taÄu tas netika apstiprinÄts plaÅ”Äkos pÄtÄ«jumos. SvarÄ«gi ir tas, ka visi Å”ie pÄtÄ«jumi atklÄja, ka ÄrstÄÅ”ana ir droÅ”a un labi panesama: netika ziÅots par nopietniem acu bojÄjumiem, un daži dalÄ«bnieki atteicÄs tikai testÄÅ”anas sloga dÄļ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) nevis gaismas radÄ«tÄ kaitÄjuma dÄļ. (VienÄ«gÄ sÅ«dzÄ«ba, kas jebkad ir reÄ£istrÄta, ir pÄrejoÅ”s viegls atspÄ«dums vai jutÄ«gums, un tas ir reti sastopams.) TÄdÄjÄdi agrÄ«nie pÄtÄ«jumi ar cilvÄkiem liecina, ka 670 nm FBM ir viegli un droÅ”i lietojama, un tÄ var nedaudz palÄ«dzÄt normÄlÄm novecojoÅ”Äm acÄ«m (piemÄram, nakts redzei), taÄu ir nepiecieÅ”ami papildu pÄtÄ«jumi, lai pierÄdÄ«tu jebkÄdu ieguvumu acu slimÄ«bu gadÄ«jumÄ.
DozÄÅ”ana un droŔība
PÄtÄ«jumos tika izmantotas mÄrenas gaismas devas. PiemÄram, novecojuÅ”Äs peles parasti tika ÄrstÄtas ar 40 mW/cmĀ² 15 minÅ«tes dienÄ (apmÄram 36 J/cmĀ² kopÄ dienÄ) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). IepriekÅ” aprakstÄ«tajÄ cilvÄku pilotpÄtÄ«jumÄ tika izmantoti 40 mW/cmĀ² 2 minÅ«tes (4,8 J/cmĀ² katrÄ sesijÄ) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). KopumÄ FBM izmanto ļoti zemas jaudas lampas ā daudz mazÄk intensÄ«vas nekÄ saule ā, tÄpÄc nav sildÄ«Å”anas vai dedzinÄÅ”anas. Sesijas ilgst no vienas vai divÄm minÅ«tÄm lÄ«dz apmÄram 15 minÅ«tÄm vienu vai divas reizes dienÄ. Daudzos pÄtÄ«jumos tas tiek atkÄrtots katru dienu vairÄkas nedÄļas. TÄ kÄ 670 nm ir Ärpus kaitÄ«gÄ zilÄ/UV diapazona un tiek izmantota pie zemas apstaroÅ”anas, nav novÄrotas kaitÄ«gas sekas tÄ«klenei pÄtÄ«jumos (eyewiki.aao.org)[*]. (Turpretim pÄrÄk spÄcÄ«ga gaisma var kaitÄt acÄ«m, bet FBM ierÄ«ces ir Ä«paÅ”i kalibrÄtas droÅ”iem lÄ«meÅiem.)
MÄjas lietoÅ”anas ierÄ«ces jau ir pieejamas Ädas un pat acu FBM. TÄs bieži izmanto 670 nm gaismas diodes ar zinÄmu droÅ”u jaudu (parasti desmitiem mW/cmĀ²). Lai pielietotu acij, pacientam vienkÄrÅ”i jÄtur vai jÄnovieto gaisma dažus centimetrus no aizvÄrtas vai atvÄrtas acs uz dažÄm minÅ«tÄm. TÄ kÄ nav nepiecieÅ”ama Ä«paÅ”a izlÄ«dzinÄÅ”ana vai paplaÅ”inÄÅ”ana, sesija jÅ«tas kÄ silts sarkans mirdzums. Dažos pÄtÄ«jumos gaisma tika dots ar atvÄrtu zÄ«lÄ«ti, savukÄrt citos pat caur aizvÄrtiem plakstiÅiem ā abos gadÄ«jumos 670 nm iekļūst pietiekami dziļi, lai sasniegtu tÄ«kleni. DroŔības nolÅ«kos pacientiem nekad nevajadzÄtu skatÄ«ties tieÅ”i ļoti spilgtÄs gaismÄs, taÄu tipiskÄs FBM ierÄ«ces ir paredzÄtas, lai izvairÄ«tos no atspÄ«dumiem, kas pÄrsniedz vieglu spilgtumu. KopumÄ nakts vai ikdienas sesijas mÄjÄs ir praktiskas, lÄ«dzÄ«gi kÄ neliela gaismas paneļa izmantoÅ”ana dažas minÅ«tes, lai uzlabotu miegu vai Ädas veselÄ«bu.
Praktiski apsvÄrumi un nÄkotnes pÄtÄ«jumi
Lai gan provizoriski, pierÄdÄ«jumi veicina labi izstrÄdÄtus 670 nm FBM pÄtÄ«jumus novecojoÅ”Äs acÄ«s. NÄkotnes pÄtÄ«jumos jÄapvieno tradicionÄlie redzes testi (piemÄram, redzes asuma tabulas, tumsÄ adaptÄtas sliekÅ”Åu testi, kontrastjutÄ«ba vai tÄ«klenes attÄlveidoÅ”ana) ar mitohondriju veselÄ«bas rÄdÄ«tÄjiem. PiemÄram, varÄtu izsekot vielmaiÅas vai iekaisuma asins marÄ·ieriem (piemÄram, laktÄtam, ar ATP saistÄ«tiem faktoriem vai antioksidantu lÄ«meÅiem) pirms un pÄc FBM terapijas. Tas mums pateiktu, vai gaismas enerÄ£ijas pieaugums tÄ«klenÄ ir saistÄ«ts ar izmaiÅÄm pÄrÄjÄ Ä·ermenÄ«. Apvienojot oftalmoloÄ£iskos rezultÄtus ar sistÄmiskiem biomarÄ·ieriem, tiktu noskaidrots, vai FBM ir vienkÄrÅ”i lokÄla acu ÄrstÄÅ”ana vai daļa no plaÅ”Äka atjaunoÅ”anÄs efekta. PÄtÄ«jumos varÄtu arÄ« mainÄ«t devu (ilgumu un jaudu), lai atrastu optimÄlo āreceptiā pacientiem. TurklÄt ilgtermiÅa novÄroÅ”ana pÄrbaudÄ«tu, vai FBM palÄnina tÄdu slimÄ«bu kÄ AMD progresÄÅ”anu.
KopumÄ 670 nm fotobiomodulÄcija ir neinvazÄ«va, lÄta pieeja, kas var palÄ«dzÄt novecojoÅ”Äm acÄ«m, atjaunojot Ŕūnu enerÄ£iju. Tas tagad ir parÄdÄ«jis ieguvumus no kukaiÅiem lÄ«dz zÄ«dÄ«tÄjiem laboratorijas pÄtÄ«jumos (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov), un ir parÄdÄ«jis zinÄmu droŔību un piemÄrotÄ«bu cilvÄkiem. RÅ«pÄ«gi pÄrbaudot to nÄkotnes klÄ«niskajos pÄtÄ«jumos, kas mÄra gan redzes funkciju, gan mitohondriju aktivitÄti, pÄtnieki varÄs noteikt, vai nelielas sarkanas gaismas spÄ«dÄÅ”ana katru dienu varÄtu saglabÄt mÅ«su tÄ«klenes ā un, iespÄjams, mÅ«s visus ā veselÄ«gÄkus ilgÄk.
SecinÄjums
FotobiomodulÄcija ar 670 nm āsarkanoā gaismu, Ŕķiet, revitalizÄ novecojoÅ”Äs tÄ«klenes Ŕūnas, uzlabojot to mitohondriju darbÄ«bu. DzÄ«vnieku modeļos tas uzlaboja redzes signÄlus, saglabÄja fotoreceptorus un TGS, un pat pagarinÄja veselÄ«gu mūža ilgumu muÅ”Äm (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). AgrÄ«nie pÄtÄ«jumi ar cilvÄkiem liecina, ka tÄ ir viegli lietojama un ļoti droÅ”a, lai gan ieguvumi acu slimÄ«bu gadÄ«jumÄ vÄl jÄpierÄda. Ar pareizu dozÄÅ”anu (dažas minÅ«tes dienÄ ar zemas jaudas gaismas diodÄm) un acu aizsardzÄ«bas vadlÄ«nijÄm, mÄjÄs veiktÄ 670 nm terapija ir tehniski praktiska. NÄkamais solis ir stingri pacientu pÄtÄ«jumi, kas kopÄ«gi novÄrtÄ redzi un Ŕūnu enerÄ£ijas marÄ·ierus, lai noskaidrotu, vai Ŕī maiga gaisma var apgaismot ne tikai mÅ«su acis, bet arÄ« mÅ«su vispÄrÄjo veselÄ«bu novecojot.