La luz es un componente presente en casi todas las facetas de nuestras vidas, desde la luz del sol que ilumina durante el día hasta las fuentes de iluminación artificiales que lo hacen por la noche. La luz hace posible el proceso esencial de la fotosíntesis, sin la cual no podría existir la vida tal y como la conocemos.

La luz nos permite comunicarnos: destellos en dispositivos electrónicos, el código de colores en las señales de tráfico y los semáforos, la localización y color específicos en distintos vehículos de transporte, etc. Sin olvidar que la luz sostiene nuestra sociedad de la información mediante pulsos láser que viajen a través de millones de kilómetros de fibra óptica. Pero es que, además, la luz también sirve para curar enfermedades

Curar el cáncer con luz

Desde hace aproximadamente 50 años se viene estudiando y aplicando una terapia basada en la luz llamada terapia fotodinámica. En un principio esta terapia se utilizó en el tratamiento del cáncer (de piel o vejiga, por ejemplo). Pero en los últimos años su uso se está expandiendo a otras áreas, como las infecciones o el tratamiento de patologías de la piel.

Su mecanismo de funcionamiento se basa en que ciertos compuestos (fotosensibilizadores) son capaces de absorber luz. Y que al hacerlo pasan a un estado de mayor energía desde el que pueden iniciar reacciones químicas dañinas para las células.

Para llevar a cabo el tratamiento se introduce en el cuerpo del paciente uno de estos compuestos foto-activos, que tiende a localizarse en el tumor o en la zona infectada. Luego, se procede a iluminar la zona. Eso desencadena reacciones que pueden destruir el tumor o eliminar la infección.

Un detalle a tener en cuenta es que, por lo general, la acción tóxica depende de la presencia de oxígeno. El tratamiento produce unas moléculas muy agresivas llamadas especies reactivas de oxígeno. Estas moléculas destruyen rápidamente las células que se encuentran cerca.

Este tipo de fototerapia ya se usa en hospitales y centros médicos. Sin embargo, todavía es necesario investigar muchos aspectos. Entre ellos cómo localizar mejor los medicamentos para que actúen específicamente donde queremos y qué tipos de luz son los más adecuados para iniciar la activación. Pero también cómo puede la luz penetrar mejor en los tejidos y cómo mejorar la toxicidad. Muchos investigadores e investigadoras estamos trabajando en estas cuestiones.

Activación neuronal por luz pulsada

No contentos con esto, resulta que la luz también ha demostrado que puede curar por sí misma. Hace poco se publicaba un artículo de investigación en el que se demostraba que es posible controlar la actividad en el cerebro solo mediante luz.

En experimentos con ratones se comprobó que observar durante un tiempo una luz LED parpadeante producía cambios importantes y duraderos en la parte visual del cerebro de los animales. Concretamente, exponiendo a los animales a luz pulsada durante 15 o 60 minutos, aumentaron varias proteínas (citoquinas) que regulan la respuesta inmune y la supervivencia celular.

Más de 20 moléculas cambiaron sus niveles al analizar la concentración en el tejido cerebral después del experimento. A la vez se produjo una activación de dos rutas de comunicación celular: una relacionada con supervivencia celular y la otra de importancia en la activación del sistema inmune.

La conclusión inmediata es que simplemente con luz se puede modular la actividad celular de determinadas partes del cerebro. El método ofrece la gran ventaja de que no requiere un contacto físico directo con el cerebro. Sólo que el animal observe la luz. Un estímulo visual adecuado es suficiente para provocar estos importantes cambios a través de la vista.

Pero, ¿cuál es el mecanismo que “convierte” los pulsos de luz en cambios cerebrales tan notables? Por ahora el mecanismo se desconoce, aunque se está estudiando. En principio, parece razonable pensar que tiene que actuar a través del sistema visual del animal. Es posible que, al convertirse el ritmo de encendidos y apagados de la luz en señales eléctricas intermitentes, el cerebro pueda entrar en resonancia con la luz. De hecho, se sabe que existen ritmos cerebrales naturales en torno a 40 pulsos por segundo. Y que estos ritmos se relacionan con actividad mental compleja y con la codificación de información sensorial (ritmos gamma).

Este sencillo experimento demuestra que se puede controlar la actividad del cerebro con pulsos de luz. Es posible que otros estímulos similares, como sonidos o movimientos repetitivos, también provoquen efectos parecidos.

De cualquier manera, está claro que la investigación abre la posibilidad de tratar determinadas enfermedades como el alzhéimer o el párkinson. También podría utilizarse para acelerar la curación del sistema nervioso.

Ya sea para eliminar tumores o combatir alteraciones del cerebro, es evidente que la fotomedicina presenta un futuro prometedor.

Autor: Alfonso Blázquez Castro, Profesor ayudante doctor en Genética, Universidad Autónoma de Madrid

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.