اکونومیست: فواید شگفتانگیز نور قرمز؛ درمان زخم سرطان تا آلزایمر
زخمهای دهانی ترشحکننده، یکی از بسیار عوارض جانبی پرتودرمانی و شیمیدرمانی برای سرطان هستند. این زخمها غذا خوردن را برای بیماران دشوار کرده و رنج آنها را تشدید میکنند. برخی از بیماران باید با لوله تغذیه شوند. با این حال، یک روش جدید برای درمان این زخمها میتواند آینده را روشنتر کند: دیودهای گسیل نور (LED) که روی انتهای قرمز طیف تنظیم شده و در دهان بیمار قرار میگیرند، علائم را در بیش از نیمی از موارد بهبود میبخشند.
بر اساس گزارش اکونومیست، بهبود سریعتر زخم، تنها یکی از کاربردهای پیشنهادی «فتوبیومدولاسیون» (PBM) است؛ عنوانی که برای درمانهایی استفاده میشود که از نور قرمز و مادون قرمز به عنوان عامل درمانی بهره میبرند.
چشمپزشکان و متخصصان پوست مدتی است که از نور قرمز برای درمان تحلیل ناشی از افزایش سن در چشم و پوست استفاده میکنند. اما PBM همچنین در درمان آسیبهای مغزی تروماتیک، بیماریهای آلزایمر و پارکینسون، و حتی اختلالات روانپزشکی نظیر اضطراب، افسردگی، نقص توجه و بیشفعالی، و استرس پس از سانحه، نویدبخش است.
طول موجهای بلند نور قرمز و مادون قرمز، قدرت نفوذ در بافت را میدهد. این امر به چنین نوری اجازه میدهد تا به مولکولهای «سیتوکروم سی اکسیداز» برسد و توسط آن جذب شود؛ پروتئینی که در ساختارهایی به نام میتوکندری یافت میشود که نیروگاههای سلول هستند. این پروتئین به تبدیل انرژی گلوکز به مولکولی به نام ATP کمک میکند که بخش عمدهای از بیوشیمی سلول را تأمین نیرو میکند.
نور قرمز، مولکولهای سیتوکروم سی اکسیداز را که توسط نیتریک اکسید — نوعی از «گونههای واکنشگر اکسیژن» (ROS) — غیرفعال شدهاند، فعال میکند. افزایش تعداد سیتوکروم سی اکسیدازهای فعال، تولید ATP را تقویت کرده و سوخت بیشتری برای عملکردهایی مانند ترمیم سلولی فراهم میآورد. همزمان، سلول شاهد افزایش آنزیمهای آنتیاکسیدانی است که طیف وسیعی از دیگر مولکولهای ROS را خنثی میکنند. این امر مهم است زیرا مولکولهای ROS میتوانند به بسیاری از دیگر زیستمولکولها آسیب برسانند.
با افزایش سن بدن و فرسودگی میتوکندریها، مولکولهای ROS بیشتری بهطور تصادفی تولید میشوند. از جمله پیامدهای این موضوع، کاهش تولید ATP در افراد مسن است.
گلن جفری، عصبشناس در مؤسسه چشمپزشکی دانشگاه کالج لندن، ادعا میکند که در نتیجه، PBM به شما اجازه میدهد تا «سازوکار پیری را تنظیم کنید».
زنجیره واکنشها
در سال ۲۰۲۰، پروفسور جفری در نگارش یک مطالعه آزمایشی که در «ژورنالهای سالمندی» منتشر شد، همکاری کرد؛ مطالعهای که تلاش کرد اثبات مفهومی برای استفاده از این روش در شبکیه ارائه دهد. پروفسور جفری به این بخش از چشم علاقهمند بود، زیرا به گفته او، ATP در طول عمر فرد حدود ۷۰ درصد کاهش مییابد. در این مطالعه، محققان دریافتند که داوطلبان بالای ۴۰ سال، شاهد بهبود میانگین ۲۰ درصدی در دید کنتراست رنگی خود بودند. با این حال، پیش از آنکه چنین نتایجی بتوانند به درمانهای کلینیکی تبدیل شوند، به تحقیقات بیشتری نیاز است.
در مطالعه دیگری که پروفسور جفری در آن مشارکت داشت و در سال ۲۰۲۴ در «ژورنال بیوفوتونیکس» منتشر شد، قرار گرفتن در معرض نور قرمز، اوجگیری قند خون را در افرادی که نوشیدنی شیرین مصرف کرده بودند، کاهش داد. نیمی از شرکتکنندگان به مدت ۱۵ دقیقه در معرض نور قرمز تابیده شده به کمرشان قرار گرفتند (تا نتوانند ببینند چه اتفاقی میافتد). بقیه تحت درمان ساختگی بدون نور قرار گرفتند. در افرادی که در معرض نور قرمز بودند، اوجهای قند خون ۷.۵ درصد کمتر از گروه کنترل بود. اگرچه شرکتکنندگان دیابتی نبودند، این یافتهها به کاربردهایی اشاره دارد که ممکن است به تنظیم سطح قند خون در افراد دیابتی کمک کند.
همچنین امیدی وجود دارد که نور قرمز بتواند به افراد دارای آسیبهای مغزی و نخاعی ناشی از تصادفات کمک کند. در دانشگاه بیرمنگام، دیوید جیمز دیویس، جراح مغز و اعصاب، و همکارانش در حال توسعه دستگاهی متشکل از LEDهای تعبیهشده در سیلیکون هستند که امیدوارند آن را در بدن بیماران ایمپلنت کنند. (آنها برای این فناوری درخواست ثبت اختراع کردهاند.)
دیویس میگوید در حال حاضر، کار چندانی نمیتواند برای این افراد انجام دهد جز کاهش فشار بر نواحی آسیبدیده با برداشتن بخشهایی از جمجمه یا ستون فقرات در حین جراحی پس از تصادف. او درمان با نور قرمز را گزینهای جدید و نویدبخش میبیند. دستگاهی که تیم او در حال توسعه آن است، تا استفاده در بیماران انسانی فاصله دارد، اما بهزودی روی خوکها آزمایش خواهد شد.
نظریه این است که تاباندن دوزهای کوتاه نور قرمز مستقیماً به مغز یا ستون فقرات میتواند موج مرگ سلولی را که در روزهای پس از تصادف رخ میدهد، کند نماید. این نور میتواند متابولیسم سلولهای عصبی را تثبیت کرده و سیگنالهای میتوکندریهای آنها را تقویت کند؛ سیگنالهایی که در ادامه به ژنهای آنها کمک میکنند تا رشد و ترمیم را ترویج دهند.
به گفته دیویس، آزمایشهای روی کشتهای سلولی و جوندگان، کاهش ۲۰ درصدی یا بیشتر در مرگ سلولی را نشان داد. او میگوید از نظر عملی، این میتواند به معنای تفاوت بین نیاز به صندلی چرخدار و راه رفتن با عصا باشد.
دیگر آسیبهای مغزی نیز ممکن است به PBM پاسخ دهند. بیماریهای پارکینسون و آلزایمر هر دو با استرس اکسیداتیو از نوعی که این درمان ممکن است تسکین دهد، مرتبط هستند. تحقیقات اولیه نشان میدهد که این روش میتواند به کسانی که به داروهای استاندارد پاسخ نمیدهند، کمک کند.
در همین حال، مشخص شده است که نور قرمز به بهبود پس از عمل جراحی کمک کرده، درد را کاهش داده و روند التیام را تسریع میکند. در فیزیوتراپی، PBM التهاب را کاهش داده و گردش خون را تقویت میکند که منجر به کاهش درد در آسیبهای تاندون، عضله و مفاصل میشود.
آیا همه چیز خوب است؟
برای پروفسور جفری، این ایده که نور قرمز دارای عملکردهای بیولوژیکی مفیدی است، نباید تعجبآور باشد. انسانها زیر نور خورشید تکامل یافتهاند. با این حال، دنیای مدرن انواع نوری را که بدن انسان در معرض آن قرار میگیرد تغییر داده است؛ برای مثال، پنجرهها معمولاً مادون قرمز را مسدود میکنند، در حالی که ساختمانهای اداری با LEDهایی روشن میشوند که بیش از حد نور آبی تولید میکنند.
پروفسور جفری معتقد است که این موضوع ناگزیر بر سلامت تأثیراتی دارد. با این حال، اینکه این تأثیرات تا کجا پیش میروند، مشخص نیست. و آن شکاف میان دانش و امکان، چنانکه شب به دنبال روز میآید، منجر به ظهور صنعت «سلامت» شده است که همهچیز را از ماسکها و پتوهای نور قرمز گرفته تا سوناهای مادون قرمز و استودیوهای یوگا، بهعنوان جوانساز پوست، تسکیندهنده عضلات و تقویتکننده خواب میفروشد.
برخی از اینها ممکن است کارساز باشند. پروفسور جفری میگوید مشکل دوگانه است.
- نخست، منافع تجاری بسیاری از نتایج تحقیقات را با اقدامات مشکوک، از جمله حجم نمونه کوچک و استفاده ناکافی از گروههای کنترل، تحت تأثیر قرار دادهاند.
- دوم، تعداد کمی از این کاربردها به دوز توجه میکنند. فاصله منبع نور تا بافت هدف، طول موجهای خاص مورد استفاده، ولتاژی که تجهیزات با آن کار میکنند و مدت زمان تابش، همگی میتوانند بر نتیجه تأثیر بگذارند.
بهویژه اینکه، قرار گرفتن بیشتر در معرض نور قرمز لزوماً به معنای نتیجه بهتر نیست. قرار گرفتن بیش از حد در معرض آن میتواند چیزی را ایجاد کند که پروفسور جفری آن را «ترافیک» در متابولیسم سلول مینامد، که پیامد آن کاهش تولید ATP است. برای افراد سالم، توصیه او خرید یک سگ است. به این ترتیب، حداقل ۲۰ دقیقه چندین بار در روز به بیرون میروید و تمام نور قرمزی که نیاز دارید را دریافت میکنید.