Bioptron gaismas terapijas sistemātiskie efekti

2016. gada janvāris

Kira A. Samoilova, PhD, DSci, Prof, starptautiskais eksperts fotobioloģijas un fotomedicīnas nozarē

Krievijas Zinātņu akadēmijas Citoloģijas institūta Fotobioloģijas nodaļas vadītāja, Sanktpēterburga, Krievija

18 GADI INTENSĪVU BIOPTRON PĒTĪJUMU

Pētījumi, kas tiek veikti mūsu laboratorijā fotobioloģijas un fotomedicīnas nozarēs, ilgst jau vairāk nekā 50 gadus, taču BIOPTRON gaismas terapijas intensīvi pētījumi ilgst 18 gadus. Mūsu interese par šo fototerapijas metodi radusies, ņemot vērā BIOPTRON gaismas unikālās īpašības, kas simulē saules starojuma galvenos komponentus - polihromatisko redzamo gaismu un infrasarkano starojumu, kuras jaudas blīvums raksturīgs vasarīgai dienai Eiropā. Šīs abas saules gaismas spektra daļas veido aptuveni 97% saules starojuma uz Zemes virsmas. Tātad mums ir darīšana ar svarīgu vides faktoru, kas ļauj uzskatīt cilvēka un dzīvnieka organisma reakciju uz gaismu par adaptīvu reakciju, kas izveidojusies ilgstošā evolūcijas laikā.
Vairākus gadus esam pētījuši BIOPTRON gaismas iespaidu uz asinīm, kam ir liela nozīme reģenerācijas un vielmaiņu procesos. Tā kā asinsrites intensitāte tiek noteikta ar sarkano asinsķermenīšu palīdzību, mēs pētījām to reoloģiskās īpašības. Pētījums apliecināja, ka 0,5-24 stundas pēc viena apstarošanas seansa, kurā piedalījās brīvprātīgie, sarkano asinsķermenīšu skaits pieauga, un mazinājās to viskozitāte. Vienlaikus uzlabojās transporta funkcija (it īpaši skābekļa pārnešanas funkcija), kā rezultātā palielinājās skābekļa īpatsvars asinīs.

Vienlaikus tika izvērtēta trobocītu disagregācija un antikoagulantu aktivitāte, kas nosaka BIOPTRON gaismas antitrombozes efektu: žurkas gurna artērijas apstarošanas rezultātā pilnībā bloķēja (novērsa) eksperimentāli izraisītās neatgriezeniskās trombozes attīstību asinsvados.

Svarīga loma asins trofiskās funkcijas izpildē pieder asins cirkulācijas līmenim sīkajos asinsvados. Mūsu pētījumi liecina, ka jau 2 minūšu laikā pēc nelielas ķermeņa zonas apstarošanas brīvprātīgo un II tipa diabēta slimnieku mikrocirkulācijas līmenis pieauga gan lokāli, gan attālos audos (tātad sistēmas līmenī). Pēc 30 minūtēm tika novērots optimāls mikrocirkulācijas pieaugums (līdz 47%).

Pētījumā novērojām, ka abos gadījumos mikrocirkulācijas pieauguma rezultātā tika aktivizēta slāpekļa oksīda (NO) sintēze - svarīgākais asinsvadu paplašināšanas faktors, ko rada endotēlija šūnas un trombocīti.

Līdztekus mikrocirkulācijas un asins transporta funkcijas uzlabošanai tika novērota arī dažu vielmaiņas procesu korekcija: pēc apstarošanas ar BIOPTRON gaismu brīvprātīgo asinīs kritās glikozes un aterogēno lipīdu līmenis, un pieauga antiaterogēno lipīdu (α-lipoproteins) līmenis.

BIOPTRON gaismas terapijas efekts ievainojumu ārstēšanā neapšaubāmi ir saistīts ar asinsrites un asins trofiskās funkcijas uzlabošanos, tāpat kā augšanas faktora koncentrācijas un citokīnu palielināšanos asins serumā.

Izdalot no brīvprātīgo vai I-II stadijas krūts vēža slimnieku asinīm 2,5% serumu, konstatējām, ka pēc 7-10 dienas ilgām BIOPTRON procedūrām pēc operācijas, būtiski stimulēta keratinocītu, endoteliocītu un fibroblastu - ievainojumu ārstēšanas procesa galveno elementu - proliferācija, un kavēta vairāku cilvēka audzēja šūnu līniju proliferācija.

Eksperimenti ar laboratorijas dzīvniekiem liecināja, ka apstarošana ar BIOPTRON gaismu palēnina ļaundabīgo audzēju (murine hepatoma) attīstību - gan pēc gaismas terapijas pelēm ar audzējiem, gan pēc tiešas audzēja šūnu apstarošanas un vēlākas transplantācijas pelēm.
BIOPTRON gaismas darbības mehānisms ar pretvēža efektu nebija saistīts ar gaismas citotoksisku vai citostatisku iedarbību šūnās, - tas radās audzēja šūnu virsmas strukturālu izmaiņu rezultātā, jo uzlabojās to identifikācija no dabisko pretinieku - dabisko vēža imunitātes ierosinātāju puses.

Rezultātā dabisko iznīcinātājšūnu citolītiskā aktivitāte pieauga, tāpēc gāja bojā gaismas apstarotās audzēja šūnas. Nākotnē nepieciešami sīkāki pētījumi BIOPTRON gaismas pretvēža efekta mehānisma jautājumā. Taču mēs uzskatām, ka BIOPTRON gaismas terapija nekaitīgums no onkoloģisko slimību riska viedokļa jau ir pierādīts.

Visi minētie dati publicēti nozīmīgākajos starptautiskajos fotomedicīnas un fotobioloģijas žurnālos (Photomedicine and Laser Surgery, Photochemical and Photobiological Sciences, Photochemistry and Photobiology, Laser Therapy, Photodiagnosis and Photodynamic therapy, Lasers in Medical Sciences utt.).

ĪSA INFORMĀCIJA:
Pēc 18 gadus ilgiem intensīviem pētījumiem, kas veltīti BIOPTRON gaismas ietekmei uz cilvēku, esam noskaidrojuši galveno sistemātisko efektu mehānismus, kuru vidū ir pretiekaisuma, imūnmodulācijas, ievainojumu dziedēšanas, pretvēža efekti un vielmaiņas procesa normalizācija. Šie efekti veidojas, pateicoties asins fotomodifikācijai caur ādu tās augšējos asinsvados. Jāpiebilst, ka nelielas ķermeņa virsmas zonas apstarošana nodrošina izmaiņas visā asinsrites sistēmā. Neapšaubāmi, tas ir saistīts ar BIOPTRON gaismas unikālajām fiziskajām īpašībām: tās polihromatiskie redzamie un infrasarkanie komponenti simulē divus Saules starojuma galveno veidu spektrālos un jaudas blīvuma parametrus. Evolūcijas laikā tie veicinājuši dzīvo organismu adaptīvā labvēlīgā gaismas izmantošanas mehānisma attīstību.

Informācijas avoti (Prof. Samoilova et al.)

Samoilova K.A., Obolenskaya K.D, Vologdina A.V., Snopov S.A., Shevchenko E.V. Single skin exposure to visible polarized light induces rapid modification of entire circulating blood. 1. Improvement of rheologic and immune parameters. Proc. SPIE. –1998. – Vol. 3569. P. 90-103.
Samoilova K.A., Zubanova O.I., Snopov S.A., Mukhuradze N.A., Mikhelson V.M. Single skin exposure to visible polarized light induces rapid modification of entire circulating blood. 2. Appearance of soluble factors restoring proliferation and chromosome structure in X-damaged lymphocytes. – Proc. SPIE, 1998, 3569: 26-33.
Zhevago N.A., Samoilova K.A., Glazanova T.V., Pavlova I.E., Bubnova L.N., Rosanova O.E., Obolenskaya K.D. Exposures of human body surface to polychromatic (visible + infrared) polarized light modulate a membrane phenotype of the peripheral blood mononuclear cells. Laser Technology. – 2002. – Vol. 12 (1). – P. 7-24.
Obolenskaya K.D., Samoilova K.A. Comparative study of effects of polarized and non-polarized light on human blood in vivo and in vitro. I. Phagocytosis of monocytes and granulocytes. Laser Technology. –2002 – Vol. 12(2-3). P.7-13.
Zhevago N.A., Samoilova K.A., Obolenskaya K.D. The regulatory effect of polychromatic (visible and infrared) light on human humoral immunity. Photochemical and Photobiological Sciences – 2004. – Vol. 3, №.1. – P.102-108.
Samoilova K.A., Bogacheva O.N., Obolenskaya K.D., Blinova M.I., Kalmykova N. V., Kuzminikh E.V. 2004. Enhancement of the blood growth promoting activity after exposure of volunteers to visible and infrared polarized light. I. Stimulation of human keratinocyte proliferation in vitro. Photochemical and Photobiological Sciences – 2004. – Vol. 3, №.1. – P.96-101.
Bogacheva ON, Samoĭlova KA, Zhevago NA, Obolenskaia KD, Blinova MI, Kalmykova NV, Kuz'minykh EV.Enhancement of fibroblast growth promoting activity of human blood after its irradiation in vivo (transcutaneously) and in vitro with visible and infrared polarized light. –Tsitologiia. – 2004. – Vol.46(2). – 159-171.
Zhevago N.A., Samoilova K.A. Pro- and anti-inflammatory cytokine content in the human peripheral blood after its transcutaneous and direct (in vitro) irradiation with polychromatic visible and infrared light. Photomedicine and Laser Surgery. – 2006. – Vol. 24(2). – P.129-139.
Zhevago N.A., Samoilova K.A., Calderhead R.G. Polychromatic light similar to the terrestrial solar spectrum without its UV component stimulates DNA synthesis in human peripheral blood lymphocytes in vivo and in vitro. Photochemistry Photobiology. – 2006. – Vol. 82(5). – P.1301-1308.
Knyazev NA., Samoilova KA, Filatova NA, Galaktionova AA. Effect of polychromatic light on proliferation of tumor cells under condition in vitro and in vivo – after implantation to experimental animals. –Proc. SPIE. –2009. – Vol.1142. – P.79-86.
Zhevago NA, Samoilova KA, Davydova NI, Bychkova NV, Glazanova TV, Chubukina ZhV, Buiniakova AI, Zimin AA.The efficacy of polychromatic visible and infrared radiation used for the postoperative immunological rehabilitation of patients with breast cancer. Vopr Kurortol Fizioter Lech Fiz Kult. – 2012. – Vol.4. – P.23-32.
Filatova N.A., Knyazev N.A., Kosheverova V.V, Shatrova A.N., Samoilova K.A. The effect of radiation with polichromatic visible and infrared light on the tumorigenicity of murine hepatoma 22A cells and their sensitivity to lysis by natural killers. Cell and Tissue Biology. – 2013. – Vol.7(6). – P. 573-577.
Knyazev NA, Filatova NA, Samoilova KA. Proliferation and tumorigenity of murine hepatoma cells irradiated with polichromatic visible and infrared light. Cell and Tissue Biology. – 2013. – Vol.7(1). – P.79-85.
Samoilova KA, Zimin AA, Buinyakova AI, Makela AM, Zhevago NA. Regulatory systemic effect of postsurgical polychromatic light (480-3400 nm) irradiation of breast cancer patients on the proliferation of tumor and normal cells in vitro. – Photomedicine and Laser Surgery. –2015. – Vol. 33(11). – P.555-563.
Knyazev NA, Samoilova KA, Abrahamse H, Filatova NA. Downregulation of tumorogenicity and changes in the actin cytoskeleton of murine hepatoma after irradiation with polychromatic visible and IR light. – Photomedicine and Laser Surgery. – 2015. – Vol. 33(4). – P.185-192.