Vliv fotobiomodulační terapie na přirozenou tvorbu kolagenu

Fotobiomodulační terapie založená na červených a infračervených diodách nachází největší využití mezi sportovci pro podporu regenerace, některé studie také zkoumají možnou podporu fyzické výkonnosti pravděpodobně díky indukci zvýšené činnosti elektronového řetězce v mitochondriích.

Jedná se o v současné době jednu z nejpopulárnějších technik biohackingu, pozoruhodné je, že ačkoliv se více rozšířila až teprve v 90. letech minulého století, má dnes na kontě již několik tisíc vědeckých studií, které se jejími účinky zabývají.

Speciální kategorií je využití fotobiomodulační terapie pro podporu elasticity kůže, tvorby kolagenu a v kosmetice. Překvapivě ani zde nezůstává u jedné studie, dnes už máme k dispozici celou řadu publikací, které tento efekt potvrzují. Jak to funguje a co lze od terapie červeným světlem očekávat?

Proč právě červené a infračervené světlo? 

Červené a blízké infračervené záření má tu vlastnost, že dokáže v porovnání s kratšími vlnovými délkami pronikat hlouběji pod kůži, u červeného světla (630-700 nm) se předpokládá penetrace asi 6 mm, u infračerveného světla je to ještě více. Předpokládá se, že fotony z tohoto záření dopadají na proteiny elektronového transportního řetězce na vnitřní mitochondriální membráně, kde jsou absorbovány na příslušných chromoforech (nejčastěji se mluví o cytochrom c oxidáze), čímž ovlivní aktivitu těchto proteinů.

Do současné doby neexistuje shoda na optimálních vlnových délkách použitého záření, v drtivé většině případů se však bavíme o vlnových délkách od 630 nm (červené světlo) až po 950 nm (blízké infračervené světlo). Velmi běžné je souběžné použití zdroje jak červeného, tak infračerveného světla. Ačkoliv stále není přesně objasněný mechanismus, ukazuje se, že použití obou typů světla vede k lepším výsledkům.

Fotobiomodulace a vlastní tvorba kolagenních vláken

V roce 2014 byla publikována první vědecká studie, která se zabývala terapií červeným a infračerveným světlem a jejím vlivem na regeneraci kůže a přirozenou tvorbu kolagenních vláken (Wunsch et al., 2014). Výzkum na více než 130 účastnících experimentu prokázal, že po 30 fotobiomodulačních terapiích (plánovány byly 2x do týdne) došlo k prokazatelnému nárůstu hustoty kolagenu v kůži, ke zvýšení kožní elasticity a ke snížení vrásek. Záznam nárůstu hustoty kolagenu v kůži si můžeme ukázat na následujícím obrázku – vlevo záznam před terapií, vpravo záznam po absolvování 30 terapií červeným a infračerveným světlem (převzato z vědecké publikace Wunsch et al., 2014):

Právě zvýšená vlastní tvorba kolagenu může mít řadu pozitivních benefitů jak pro sportovce, tak pro nesportující populaci. V totožné studii se vědci zaměřili také na vyhlazení vrásek, výsledky po 30 terapiích červeným a infračerveným světlem ukážeme na následujícím obrázku – nahoře stav před začátkem terapie, dole stav po absolvování 30 terapií (převzato z vědecké publikace Wunsch et al., 2014):

Terapie červeným a infračerveným světlem si v dermatologii získala během několika let značnou popularitu, jen v roce 2017 bylo podle Americké společnosti pro dermatologickou chirurgii provedeno více než 3 miliony dermatologických procedur používajících fotobiomodulační terapii.

Tato studie mne samotného přesvědčila ke koupi Infračerveného panelu. Nyní po 45 dnech aplikace 10-15 minut denně máme pro srovnání fotky, kde je viditelné vyhlazení vrásek a vypnutí pleti (obr. 1).

Terapie infračerveným světlem má vliv i na růst vlasů. Na obrázku 2 vidíte nárůst vlasů za 2 měsíce.

Účinnost fotobiomodulační terapie potvrzují také další studie

K pozitivním závěrům dochází také in vitro studie z roku 2021 (Wen-Hwa Li et al., 2021). Fibroblasty lidské kůže byly v tomto experimentu každý den ozařovány červeným a infračerveným světlem vždy po dobu 10 minut zářením o intenzitě 0,3 J/cm2. Bylo zjištěno, že pravidelné vystavování tkání červenému a infračervenému záření vedlo ke zvýšené expresi proteinů pro tvorbu kolagenu a elastinu, které jsou nezbytné pro zdravou elasticitu a pevnost pokožky.

Poměrně novým přístupem je také nízkoenergetické ozařování pomocí laserů emitujících světlo v intervalu červeného a infračerveného světla. Také zde bylo ukázáno, že fotony o uvedené vlnové délce mohou mít na lidskou kůži reparační účinek, mohou zpomalovat stárnutí kůže a pomoci v regeneraci kůže po poškození způsobeném různými zásahy (UV záření z intenzivního slunce, tetování apod.).

Je červené a infračervené světlo bezpečné?

Záření v oblasti vlnových délek červeného a infračerveného světla dopadá na naši kůži přirozeně ze slunečního záření, nejedná se o žádný “umělý” zdroj světla, na které by kůže nebyla zvyknutá. V nedávné době byly provedeny 2 vědecké experimenty, které se zabývaly bezpečností této terapie ve vztahu k možným vedlejším účinkům (zarudnutí kůže, vyrážka atd.).

Bylo ukázáno, že osoby s fototypem I-III mají toleranci k intenzitě červeného a infračerveného světla až do 480 J/cm2, zatímco osoby snědší pleti s fototypem vyšším než IV tolerují intenzitu až do 320 J/cm2. Na rozdíl od působení UVB a UVA záření (působí spálení od slunce) jsou tak osoby snědší pleti vůči červenému a infračervenému záření méně odolné v porovnání s osobami světlé pleti.

Co si z toho vzít?

Terapie červeným a infračerveným světlem nachází využití v mnoha oblastech fungování lidského těla. Nedávné studie ukazují, že pravidelná fotobiomodulační terapie umožňuje zvýšit vlastní produkci keratinu a kolagenu, což jsou tělu vlastní proteiny zajišťující pevnost a pružnost kůže, vazů a šlach.

Nejnadějnější se v tomto ohledu zdá kombinace červeného a infračerveného světla v intervalu vlnových délek od 630 nm (červené světlo) až do 950 nm (blízké infračervené světlo). Myslete na to, že pozitivních účinků lze dosáhnout pouze pravidelnou terapií alespoň několikrát do týdne, přičemž první změny by se měly projevit nejdříve po několika týdnech.

Zdroje:

WUNSCH, Alexander a Karsten MATUSCHKA. A Controlled Trial to Determine the Efficacy of Red and Near-Infrared Light Treatment in Patient Satisfaction, Reduction of Fine Lines, Wrinkles, Skin Roughness, and Intradermal Collagen Density Increase. Photomedicine and Laser Surgery [online]. 2014, 32(2), 93-100

LI, Wen‐Hwa, InSeok SEO, Brian KIM, Ali FASSIH, Michael D. SOUTHALL a Ramine PARSA. Low‐level red plus near infrared lights combination induces expressions of collagen and elastin in human skin in vitro. International Journal of Cosmetic Science [online]. 2021, 43(3), 311-320

Intended Human Exposure to Non-ionizing Radiation for Cosmetic Purposes. Health Physics [online]. 2020, 118(5), 562-579

HEIDARI BEIGVAND, Hazhir, Mohammadreza RAZZAGHI, Mohammad ROSTAMI-NEJAD, Majid REZAEI-TAVIRANI, Saeed SAFARI, Mostafa REZAEI-TAVIRANI, Vahid MANSOURI a Mohammad Hossein HEIDARI. Assessment of Laser Effects on Skin Rejuvenation. Journal of Lasers in Medical Sciences [online]. 2020, 11(2), 212-219

CALDERHEAD, R Glen. The photobiological basics behind light-emitting diode (LED) phototherapy. Laser Therapy 2007, 16(2), 97-108

American Society for Dermatologic Surgery. 2017 ASDS Survey on Dermatologic Procedures.

JAGDEO, Jared, Julie K. NGUYEN, Derek HO, et al. Safety of light emitting diode‐red light on human skin: Two randomized controlled trials. Journal of Biophotonics [online]. 2020, 13(3)

KARU, Tiina I. Multiple roles of cytochrome c oxidase in mammalian cells under action of red and IR-A radiation. IUBMB Life [online]. 2010, 62(8), 607-610

Autor článku: Martin Schmiedl