La fototerapia (terapia della luce)

Cenni storici

L’elioterapia è stata praticata presso diverse antiche civiltà, come la Grecia antica, l’antico Egitto e Roma antica. Gli Inca, i coloni assiri e anche gli antichi Germani adoravano il sole come una divinità che apporta salute. La letteratura medica indiana risalente al 1500 a.C. descrive un trattamento che combina erbe con la luce naturale per il trattamento delle aree cutanee non pigmentate (vitiligine). La letteratura buddhista a partire dal 200 d.C. circa e documenti cinesi del X secolo presentano riferimenti analoghi.

Il padre della moderna fototerapia è considerato il medico faroese Niels Finsen, perché ha sviluppato la prima fonte di luce artificiale per questo scopo. Finsen ha utilizzato luce a lunghezza d’onda corta per il trattamento del lupus vulgaris, una infezione della pelle causata dal Mycobacterium tuberculosis. Si ritiene che l’effetto benefico fosse dovuto allo sterminio dei batteri da parte della luce ultravioletta, ma studi più recenti hanno mostrato che il suo sistema di lenti e filtri non consentiva il passaggio di lunghezze d’onda così brevi e si è giunti alla conclusione che la luce azzurra prodotta di circa 400 nanometri, generando ossigeno reattivo, avrebbe finito per debellare ugualmente i batteri. Finsen ricorse anche a luci rosse per il trattamento delle lesioni del vaiolo e ricevette il Premio Nobel per la medicina nel 1903. Mancano prove scientifiche per alcuni dei suoi trattamenti e questo anche perché il successivo sviluppo di antibiotici contro il vaiolo e la tubercolosi rese obsoleta la terapia della luce contro queste malattie.

Origini dell’utilizzo del laser

Ad Albert Einstein è stato attribuito lo sviluppo della teoria del laser, infatti ha usato il termine “emissione stimolata ” nella sua teoria quantistica “Teorie Zur der Strahlung” un lavoro pubblicato nel 1916, ma gli effetti terapeutici del laser sono stati scoperti oltre 50 anni dopo, ossia sul finire degli anni 1950. Pochi anni dopo, nel 1967, è stato inventato il primo laser operativo, Endre Mester presso l’Università Semmelweis di Budapest, in Ungheria, eseguì degli studi sui topi per determinare se l’esposizione alla luce del laser causasse il cancro. Nei suoi esperimenti rasava il pelo del dorso dei topi che avrebbe sottoposto a irraggiamento e divideva gli animali in due gruppi. Un gruppo veniva esposto al trattamento laser con un apparecchio a bassa potenza dotato di un laser a rubino a luce rossa (694 nm), mentre il gruppo di controllo non riceveva alcuna terapia laser. Ai topi che ricevevano la terapia laser ricresceva il pelo molto più velocemente rispetto al gruppo di controllo. Così è stata scoperta la fotobiostimolazione (attivazione delle cellule con la luce).

I laser a bassa potenza sono diventati accessibili per il trattamento del dolore verso la fine degli anni 1970 e sono stati ampiamente utilizzati in tutto il mondo da professionisti in campo sanitario con diverse impostazioni. Questi primi laser erano solo leggermente più potenti dei moderni puntatori laser usati nei portachiavi (circa 5 mW, milliWatt) che possono essere acquistati per pochi soldi presso comuni negozi e bancarelle. La potenza estremamente bassa limitava l’uso di questi laser al trattamento superficiale della ferita perché non erano in grado di penetrare la pelle.

Da allora è stata sviluppata una vasta gamma di trattamenti a luce controllata per la fototerapia. Anche se comunemente la “terapia della luce” è associata di solito al trattamento della depressione stagionale o a disturbi e malattie della pelle come la psoriasi o ancora al ripristino del ritmo circadiano, le principali applicazioni della fototerapia comprendono l’uso di laser a basso livello (LLLT), di luce rossa, dell’infrarosso e di luci ultraviolette finalizzati alla gestione del dolore, alla crescita dei capelli, ai trattamenti per la pelle e per la rimarginazione più rapida delle ferite

Per la crescita dei capelli

Nei primi anni 1990 esordì il casco laser a luce rossa Boston che si diffuse nelle cliniche americane e che rappresenta il primo dispositivo LLLT per contrastare l’alopecia androgenetica proposto su larga scala. Un pioniere dell’uso della luce campo tricologico è stato il dr. Alan Baumann che iniziò a utilizzare le apparecchiature laser a luce rossa per la cura della calvizie presso la sua clinica somministrando la terapia ai propri pazienti maschi e femmine già alla fine degli anni 1990. Con gli inizi del nuovo millennio si svilupparono due filoni delle apparecchiature LLLT, gli apparecchi da studio e ambulatorio (come Sunetics G e MEP-90) e gli apparecchi portatili come le spazzole laser.

La spazzola Hairmax Lasercomb ricevette a inizio 2007 l’approvazione della FDA per il trattamento della alopecia androgenetica e questa approvazione seguì quella di altri dispositivi analoghi negli anni seguenti, sia di tipo portatile che fisso. Nello stesso tempo si diffuse negli USA l’utilizzo di apparecchiature domestiche fatte artigianalmente simili a caschi dotati di diversi diodi laser (sino a 300 e oltre) per consentire una più agevole e continua applicazione rispetto alle spazzole laser e insieme a queste realizzazioni di tipo artigianale si verificò il lancio sul mercato di diversi prodotti industriali analoghi. I buoni risultati raggiunti nella lotta alla calvizie da diversi utilizzatori dei cosiddetti “caschi laser”, hanno esteso l’interesse per gli stessi presso gli specialisti dei capelli sia medici che chirurghi e di recente hanno portato alla progettazione di un “casco laser” italiano che assommi il meglio a livello qualitativo e di optional di tutte queste esperienze e possa essere a breve omologato e commercializzato.

A sinistra: la famosa spazzola laser anticalvizie Hairmax Lasercomb ®.  A destra: Il dr. Bauman con macchinari Sunetics nella sua clinica di Boca Raton in Florida.

Come funziona ?

Non è chiaro come funzioni la fototerapia a bassa potenza (LLLT). La LLLT può ridurre il dolore causato da infiammazione riducendo in modo dose-dipendente i livelli delle prostaglandine, la COX-2, l’interleuchina 1-beta, il Tumor Necrosis Factor-alfa, l’afflusso cellulare di granulociti neutrofili, lo stress ossidativo, l’edema e il sanguinamento. I dosaggi terapeutici sembrano essere compresi tra 0,3 e 19 joule per centimetro quadrato. Un altro meccanismo può essere correlato alla stimolazione dei mitocondri con l’aumento della produzione di adenosina trifosfato e il conseguente incremento delle specie reattive di ossigeno (ROS) che influenzano la segnalazione redox che a sua volta modifica l’omeostasi cellulare e la proliferazione delle cellule. L’enzima finale della produzione di ATP dai mitocondri, la citocromo c ossidasi, pare proprio ricevere energia dalle luci emesse dai laser e questo lo rende un possibile candidato per spiegare le proprietà della laserterapia.

Gli effetti della LLLT sembrano essere limitati a un insieme specifico di lunghezze d’onda prodotte dai laser, anche se servirà fare altre ricerche per determinare le lunghezze d’onda ideali, la durata dei trattamenti, le dosi e i punti di applicazione dei trattamenti (in particolare se la LLLT è più indicata se diretta ai nervi oppure alle articolazioni). La somministrazione della LLLT in dosi inferiori agli intervalli indicati non sembra essere efficace. In ambito clinico sono ancora poco noti fattori come la lunghezza d’onda, la dose efficace, gli effetti in funzione dei maggiori o minori dosaggi, la penetrazione del fascio di luce, il ruolo della coerenza della luce e degli impulsi (i picchi di potenza e le frequenze di ripetizione).

Per quanto riguarda la cura della calvizie i parametri individuati in questi anni di esperienza sia clinico-scientifica che empirica hanno individuato come ottimale un flusso di energia luminosa che stia nell’intervallo da 3 a 6 J/cm2 ottenuto con applicazioni della durata di 20-25 min da tenersi ogni 2-3 giorni e che possono dare risultati tangibili già in alcuni (2-3) mesi di cura.

Il prototipo del casco laser che verrà sviluppato secondo le indicazioni della community del forum Ieson.