Choroba Alzheimera, postępująca choroba neurodegeneracyjna, objawia się takimi objawami, jak utrata pamięci, afazja, agnozja i upośledzenie funkcji wykonawczych. Tradycyjnie pacjenci polegali na lekach w celu złagodzenia objawów. Jednak ze względu na ograniczenia i potencjalne skutki uboczne tych leków, naukowcy zwrócili uwagę na nieinwazyjną fototerapię, osiągając w ostatnich latach znaczący przełom.
Niedawno zespół kierowany przez profesora Zhou Feifana z Wydziału Inżynierii Biomedycznej Uniwersytetu Hajnan odkrył, że bezkontaktowa fototerapia przezczaszkowa może łagodzić objawy chorobowe i poprawiać zdolności poznawcze u myszy w podeszłym wieku i chorych na chorobę Alzheimera. To przełomowe odkrycie, opublikowane w czasopiśmie Nature Communications, oferuje obiecującą strategię leczenia chorób neurodegeneracyjnych.
Zrozumienie patologii choroby Alzheimera
Dokładna przyczyna choroby Alzheimera pozostaje niejasna, ale charakteryzuje się ona nieprawidłową agregacją białek beta-amyloidu i splątkami neurofibrylarnymi, co prowadzi do dysfunkcji neuronów i pogorszenia funkcji poznawczych. Mózg, jako najbardziej aktywny metabolicznie narząd organizmu, wytwarza znaczną ilość produktów przemiany materii podczas aktywności neuronalnej. Nadmierne gromadzenie się tych produktów może uszkodzić neurony, co wymaga ich skutecznego usunięcia przez układ limfatyczny.
Naczynia limfatyczne opon mózgowo-rdzeniowych, które mają kluczowe znaczenie dla drenażu ośrodkowego układu nerwowego, odgrywają kluczową rolę w usuwaniu toksycznych białek beta-amyloidu i produktów przemiany materii, a także regulowaniu aktywności układu odpornościowego, co czyni je celem leczenia.
Wpływ fototerapii na chorobę Alzheimera
Zespół profesora Zhou stosował laser bliskiej podczerwieni o długości fali 808 nm przez cztery tygodnie bezkontaktowej fototerapii przezczaszkowej u myszy w podeszłym wieku i myszy z chorobą Alzheimera. Terapia ta znacząco poprawiła funkcję komórek śródbłonka limfatycznego opon mózgowo-rdzeniowych, usprawniła drenaż limfatyczny, a ostatecznie złagodziła objawy patologiczne i poprawiła funkcje poznawcze u myszy.
Promowanie funkcji neuronalnych poprzez fototerapię
Fototerapia może wzmacniać i poprawiać funkcjonowanie neuronów poprzez różne mechanizmy. Na przykład, proces immunologiczny odgrywa kluczową rolę w patologii choroby Alzheimera. Najnowsze badania wskazują, że napromieniowanie zielonym laserem o długości fali 532 nm może pobudzać funkcję komórek odpornościowych, uruchamiając wewnętrzne mechanizmy w głębokich neuronach ośrodkowych, łagodząc otępienie naczyniowe oraz poprawiając dynamikę przepływu krwi i objawy kliniczne u pacjentów z chorobą Alzheimera. Wstępne napromieniowanie naczyń zielonym laserem wykazało znaczną poprawę lepkości krwi, lepkości osocza, agregacji czerwonych krwinek oraz wyników testów neuropsychologicznych.
Terapia światłem czerwonym i podczerwonym (fotobiomodulacja) stosowana na obwodowych obszarach ciała (plecach i nogach) może aktywować wewnętrzne mechanizmy ochronne komórek układu odpornościowego lub komórek macierzystych, przyczyniając się do przeżycia neuronów i korzystnej ekspresji genów.
Uszkodzenia oksydacyjne są również krytycznym procesem patologicznym w rozwoju choroby Alzheimera. Badania sugerują, że naświetlanie światłem czerwonym może zwiększać aktywność ATP w komórkach, indukować przejście metaboliczne z glikolizy na aktywność mitochondrialną w zapalnych mikroglejach, na które oddziałuje oligomeryczny beta-amyloid, zwiększając poziom przeciwzapalnych mikroglejów, zmniejszając poziom cytokin prozapalnych i aktywując fagocytozę, zapobiegając obumieraniu neuronów.
Poprawa czujności, świadomości i utrzymania uwagi to kolejna skuteczna metoda poprawy jakości życia pacjentów z chorobą Alzheimera. Naukowcy odkryli, że ekspozycja na niebieskie światło o krótszej długości fali pozytywnie wpływa na funkcje poznawcze i regulację emocji. Promieniowanie niebieskie może promować aktywność obwodów neuronalnych, wpływać na aktywność acetylocholinoesterazy (AchE) i cholinoacetylotransferazy (ChAT), poprawiając w ten sposób zdolność uczenia się i zapamiętywania.
Pozytywny wpływ fototerapii na neurony mózgu
Coraz więcej wiarygodnych badań potwierdza pozytywny wpływ fototerapii na funkcjonowanie neuronów mózgu. Fototerapia pomaga aktywować wewnętrzne mechanizmy ochronne komórek odpornościowych, promuje ekspresję genów warunkujących przeżycie neuronów i równoważy poziom reaktywnych form tlenu w mitochondriach. Odkrycia te stanowią solidną podstawę dla klinicznych zastosowań fototerapii.
W oparciu o te spostrzeżenia, Centrum Badań Energii Optycznej MERICAN, we współpracy z niemieckim zespołem oraz wieloma uniwersytetami, instytucjami badawczymi i medycznymi, przeprowadziło badanie z udziałem osób w wieku 30–70 lat z łagodnymi zaburzeniami funkcji poznawczych, pogorszeniem pamięci, obniżoną zdolnością rozumienia i osądu oraz obniżoną zdolnością uczenia się. Uczestnicy przestrzegali zaleceń dietetycznych i zdrowego stylu życia podczas fototerapii w kabinie odnowy biologicznej MERICAN, stosując stałe rodzaje i dawki leków.
Po trzech miesiącach testów neuropsychologicznych, badań stanu psychicznego i oceny funkcji poznawczych, wyniki wykazały znaczną poprawę wyników w testach MMSE, ADL i HDS wśród użytkowników fototerapii w gabinetach odnowy biologicznej. Uczestnicy odczuli również poprawę uwagi wzrokowej, jakości snu i zmniejszenie lęku.
Odkrycia te sugerują, że fototerapia może służyć jako terapia wspomagająca, regulująca aktywność komórek mózgowych, łagodząca neurozapalenie i powiązane patologie, poprawiająca funkcje poznawcze i pamięć. Co więcej, otwiera nowe możliwości dla fototerapii, która może stać się profilaktycznym podejściem terapeutycznym.
