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La Fotobiomodulazione è un metodo non invasivo che consiste nell’emissione di luce nell’infrarosso per favorire la rigenerazione dei neuroni e del loro impulso elettrico. I raggi infrarossi vengono emessi da un dispositivo, solitamente un casco, che si indossa per alcuni minuti e durante i quali avviene la stimolazione neuronale.
Tale metodo sta guadagnando crescente interesse nel trattamento di malattie neurodegenerative come l’Alzheimer e il Parkinson – ma non solo – grazie al suo pratico utilizzo e ai risultati incoraggianti che ha mostrato in diversi studi clinici. In questo articolo verrà descritto brevemente il segreto terapeutico di tale metodica e in quali casi ha mostrato maggiore efficacia.
L’infrarosso ha una lunghezza d’onda superiore ai 700 nanometri. Tuttavia, lunghezze d’onda dai 600 ai 1070 nanometri hanno diversa capacità di penetrazione attraverso la scatola cranica. Le due lunghezze d’onda sulle quali la maggioranza degli studi si sono focalizzati sono 810 e 1070 nanometri [1], con la seconda che ha fornito di recente dei risultati molto soddisfacenti [5]. Quando questi raggi penetrano nel cervello possono fornire molteplici benefici senza dare alcun effetto collaterale. I cambiamenti biochimici che hanno luogo in seguito all’irradiazione sono svariati [1]:
1) La luce nell’infrarosso eccita la Citocromo C Ossidasi, una proteina che aumenta considerevolmente la produzione di energia cellulare, l’ATP. Quest’ultima è spesso carente in pazienti con malattie neurodegenerative a causa della disfunzione a carico dei mitocondri.
2) Un altro effetto diretto della fotobiomodulazione è l’aumento dell’ossido nitrico, che causa vasodilatazione, ottimizzando la vascolarizzazione e migliorando la perfusione di ossigeno a tutte le aree del sistema nervoso centrale.
3) Il sistema linfatico – spesso intasato a causa di patogeni, tossine, metalli e altri elementi infiammatori – riacquisisce vigore in seguito alla stimolazione.
4) I fattori di crescita aumentano notevolmente stimolando la proliferazione di nuovi neuroni dalle nicchie di cellule staminali, favorendo l’angiogenesi e la produzione di nuove sinapsi.
5) L’infiammazione locale viene mitigata.
Uno dei primi studi clinici a mostrare l’efficacia della fotobiomodulazione in pazienti con declino cognitivo è stato quello di Berman et al. [2] (2017). Lo studio in doppio cieco con placebo è stato effettuato su 11 pazienti con Alzheimer lieve/moderato (punteggio MMSE 15-25). I pazienti hanno ricevuto 28 stimolazioni giornaliere della durata di 6 minuti ad una lunghezza d’onda di 1070 nm. I risultati hanno mostrato un miglioramento della funzione esecutiva, del test del disegno dell’orologio, del richiamo immediato, della memoria pratica, dell’attenzione visiva e del cambio di attività, nonché una tendenza al miglioramento dell’ampiezza dell’EEG e delle misure di connettività.
Gli autori di un altro studio clinico, Saltmarch et al. [3] (2019), hanno usato la fotobiomodulazione su 5 pazienti con Alzheimer lieve/moderato (MMSE da 10 a 24), che sono stati trattati per 12 settimane con una stimolazione quotidiana a 810 nm. Alla fine dei 3 mesi i 5 pazienti hanno mostrato un miglioramento delle funzioni cognitive, qualità del sonno, scatti di ira, ansia e depressione. Tuttavia, durante l’interruzione della terapia nelle 4 settimane successive, quest’effetto positivo non veniva mantenuto, suggerendo che una terapia continua è la chiave per mantenere uno stato di omeostasi.
Confermando il trend precedente, Chao et al. [4] (2019) trattano 4 pazienti con Alzheimer eseguendo la fotobiomodulazione nella propria dimora. In questo caso la stimolazione avviene 3 volte alla settimana per quasi 3 mesi. I risultati hanno mostrato dei miglioramenti che perduravano durante il periodo di stimolazione.
Infine, uno degli studi recenti di più ampia portata è quello di Nizamutdinov et al. [5] (2021) con 100 pazienti, 60 attivi e 40 controlli con stimolazione a 1070 nm. La fase di declino cognitivo era lieve per tutti i pazienti con un MMSE che oscillava tra 20 e 22. La stimolazione quotidiana è stata effettuata due volte al giorno con durata di 6 minuti per un totale di 8 settimane. I risultati hanno mostrato il miglioramento di diversi domini cognitivi, portando ad un incremento sul punteggio del MMSE di 4 e 5 punti.
Tali evidenze rendono la fotobiomodulazione una metodica molto interessante per coadiuvare l’approccio di medicina di precisione adottato dal protocollo Bredesen. Uno dei limiti della fotobiomodulazione è il costo un po’ elevato del dispositivo, tuttavia, una volta effettuato l’acquisto la terapia può avvenire in maniera domiciliare facendosi guidare in videoconsulenza da un professionista. L’altro limite è che quando ci si trova di fronte ad un Alzheimer di tipo 3 (tossico), sebbene il dispositivo migliori il network neuronale, le cause di infiammazione non vengono eliminate e di conseguenza se la stimolazione termina per un certo periodo il declino riprende. Per tale motivo l’associazione tra il protocollo Bredesen – che interviene sulle cause scatenanti a monte – e la fotobiomodulazione – che ottimizza i fattori di cui il sistema nervoso centrale ha bisogno – pone delle fondamenta ancora più solide per poter far fronte a questo tsunami dall’elevata potenza.
Referenze
1. Farzad Salehpour, Javad Mahmoudi, Farzin Kamari, Saeed Sadigh-Eteghad, Seyed Hossein Rasta, and Michael R Hamblin. Brain Photobiomodulation Therapy: A Narrative Review. Mol. Neurobiol. 2018, 55: 6601 – 6636.
2. Berman MH; Halper JP; Nichols TW; Jarrett H; Lundy A; Huang JH Photobiomodulation with Near Infrared Light Helmet in a Pilot, Placebo Controlled Clinical Trial in Dementia Patients Testing Memory and Cognition. J. Neurol. Neurosci 2017, 8, 176. [PubMed: 28593105]
3. Saltmarche AE; Naeser MA; Ho KF; Hamblin MR; Lim L Significant Improvement in Cognition in Mild to Moderately Severe Dementia Cases Treated with Transcranial Plus Intranasal Photobiomodulation: Case Series Report. Photomed. Laser Surg 2017, 35, 432–441. [PubMed: 28186867]
4. Chao LL et al. Effects of Home Photobiomodulation Treatments on Cognitive and Behavioral Function, Cerebral Perfusion, and Resting-State Functional Connectivity in Patients with Dementia: A Pilot Trial. Photobiomodul. Photomed. Laser Surg 2019, 37, 133–141.
5. Damir Nizamutdinov, Xiaoming Qi, Marvin H. Berman, Gordon Dougal, Samantha Dayawansa, Erxi Wu, S. Stephen Yi, Alan B. Stevens, Jason H. Huang.Transcranial Near Infrared Light Stimulations Improve Cognition in Patients with Dementia. Aging and Disease 2021.