Fotobiomodulación, bioestimulación y terapia láser: información básica y fundamentos.

La fotobiomodulación (PBMT), también conocida como bioestimulación o terapia láser de baja intensidad (LLLT, dispositivos láser de clase 3B) y terapia láser de alta intensidad (HLLT, dispositivos láser de clase 4), es un método de tratamiento no invasivo. Utiliza fuentes de luz como láseres o LED en el espectro visible rojo (600-700 nm) e infrarrojo cercano (700-1100 nm). Cabe destacar que las longitudes de onda superiores a 950 nm tienen una profundidad de penetración superficial y calientan innecesariamente el tejido (debido a la absorción por el agua).

A diferencia de los láseres quirúrgicos, la PBMT no destruye el tejido, sino que induce reacciones fotofísicas y fotoquímicas a nivel celular. La potencia de salida del láser LLLT suele ser de un máximo de 500 mW, mientras que la HLLT puede alcanzar varios vatios; las aplicaciones típicas operan a aproximadamente 15 W en modo de onda continua (LightStream).

Una forma especial de terapia láser de baja intensidad (LLLT) utiliza láseres pulsados ​​como el LaserPen o el Physiolaser, que pueden alcanzar potencias máximas de hasta 100 W. El ancho de pulso (ciclo de trabajo, CC) oscila entre 100 y 200 nanosegundos, según la frecuencia de pulso.

Un láser terapéutico moderno debe ofrecer no solo una longitud de onda adecuada y potencia suficiente, sino también la posibilidad de modulación y control de frecuencia. Idealmente, las frecuencias terapéuticamente relevantes están preprogramadas y son fácilmente accesibles.

Tres parámetros son cruciales para el éxito de la terapia:

La longitud de onda óptima del láser, que determina en gran medida la profundidad de penetración de la luz (ventana óptica).

La potencia adecuada del láser, que influye en la actividad celular y el aumento de energía.

La frecuencia de modulación correcta del láser, que permite la estimulación dirigida y el control de la terapia a nivel de información.

Penetración y longitudes de onda
Penetración y longitudes de onda
La ventana óptica
La ventana óptica
Duty cycle del rayo láser (25% y 50%)
Duty cycle

Efectos biológicos de la terapia láser

El rayo láser representa una herramienta terapéutica suave pero potente. Incluso un láser de baja potencia de tan solo 1 mW a una longitud de onda de 670 nm emite aproximadamente 3 × 10¹⁵ fotones por segundo, lo que demuestra su importante potencial biológico. La profundidad de penetración en la piel depende de diversos factores, como el color y el tipo de tejido.

La aplicación adecuada del láser puede inducir diversas respuestas en los organismos vivos. La energía láser emitida es absorbida por los tejidos y las células, lo que conduce a un aumento del metabolismo celular. Este efecto se produce principalmente a través de la activación de la cadena respiratoria mitocondrial y el consiguiente aumento de la producción de ATP.

Según Tina Karu y colaboradores, la citocromo c oxidasa se considera un fotorreceptor clave cuando las células se exponen a radiación roja monocromática e infrarroja cercana. Se han propuesto varios mecanismos de acción principales:

Alteraciones en las propiedades redox de los componentes de la cadena respiratoria.

Fotoexcitación de estados electrónicos, que resulta en la generación de oxígeno singlete y calentamiento transitorio localizado de cromóforos absorbentes.

Aumento en la producción de aniones superóxido, seguido de niveles elevados de peróxido de hidrógeno (H₂O₂) como producto de dismutación.

Activación de una cascada de procesos intracelulares que implican cambios en parámetros de homeostasis celular como el pH intracelular (pHi), la concentración de calcio [Ca²⁺]i, el AMP cíclico (AMPc), el potencial redox (Eh) y los niveles de ATP. Estos procesos se interpretan como parte de una vía de transducción y amplificación de señales fotobiológicas (mecanismos secundarios).

Estos mecanismos contribuyen colectivamente a los efectos terapéuticos observados en la fotobiomodulación.

Referencias

Tina Karu, Instituto de Tecnologías Láser e Informáticas, Academia Rusa de Ciencias, Troitsk, Región de Moscú, Federación Rusa

Otros trabajos relevantes pueden consultarse en las publicaciones de:

Herbert Klima, Instituto Atómico de las Universidades Austriacas, Viena, Austria

Helmut Walter, Alemania

Laser energia y la cadena respiratoria
Cadena respiratoria
La mitocondria y energia de laser
La mitocondria
Rayo láser, penetración del piel
Rayo láser y piel