Investigadores del Centro Wellman de Fotomedicina del Hospital General de Massachusetts (MGH) han llevado a cabo un pionero estudio para demostrar que las terapias de luz son seguras y tienen efectos medibles en el cerebro. Para ello se realizaron ensayos clínicos prospectivos de terapias de luz de bajo nivel en el infrarrojo cercano en pacientes que recientemente sufrieron una lesión cerebral moderada. Los resultados muestran cómo esta fototerapia presenta efectos positivos y podría ser utilizada como el primer tratamiento ampliamente aceptado para este tipo de lesiones.
Las lesiones cerebrales traumáticas (LCT) son la principal causa de traumatismo en todo el mundo, y se estima que 69 millones de personas experimentan este tipo de lesión cada año. Sin embargo, todavía no hay tratamientos para esta dolencia, en gran parte porque los mecanismos biológicos subyacentes no se comprenden bien y es muy difícil hacer estudios con pacientes reales en la etapa aguda del trauma.
El nuevo estudio, liderado por los investigadores principales Rajiv Gupa, y Bejamin Vakoc, se propuso como objetivo evaluar la viabilidad y seguridad de las terapias de luz de bajo nivel en el infrarrojo cercano para tratar lesiones cerebrales traumáticas moderadas. Estas fototerapias de bajo nivel utilizan la luz infrarroja cercana (NIR), típicamente en el rango de las longitudes de onda de 600 a 1.100nm, y se cree que es capaz de producir bioestimulación mediada por la absorción de luz mitocondria, y conferir efectos vasculares y neuroprotectores beneficiosos. En concreto, se cree que la citrocomo C oxidadasa absorbe la luz y aumenta la producción de adenosin trifosfato. Este NIR también puede aumentar la regulación de las moléculas mensajeras. Pese a que este tipos de terapias de luz ya han sido consideradas para múltiples usos, hasta la fecha, pocos o ningún estudio de esta tecnología ha sido probado y ninguno en pacientes con LCT. Las investigaciones realizadas durante años en el centro de fotomedicina de Wellman, sugieren que estas terapias son neuroprotectoras a través de un mecanismo mediado por órganos intracelulares especializados llamados mitocondrias.
Un desafío fundamental de la investigación fue el optimizar la longitud de onda de la luz en el infrarrojo cercano. «Nadie sabe cuánta luz se necesita para obtener el efecto óptimo», explica Lynn Drake, MD, una de las coautoras del estudio y directora de desarrollo de negocios del Wellman Center. «Tratamos de optimizar la longitud de onda, la dosificación, el tiempo de entrega y la duración de la exposición». Esto se hizo a través de una serie de experimentos preclínicos dirigidos por Anderson.
El ensayo clínico aleatorio incluyó 68 pacientes con lesiones cerebrales traumáticas moderadas que fueron divididos en dos grupos. Un grupo recibió la terapia, a través de un casco especial, que entregaba la luz. Los pacientes del grupo de control usaron el casco durante el mismo tiempo, pero no recibieron el tratamiento. El casco fue diseñado por el equipo de Vakoc en Wellman y estaba equipado con 18 grupos de 20 diodos emisores de luz NIR. El casco proporcionó 43 J/cm2 (0,036 W/cm2 × 20 minutos × 60 segundos/min = 43,2 J/cm2) al cuero cabelludo por sesión de 20 minutos.
Tras la aplicación del casco, se realizó una resonancia magnética cerebral de referencia para evaluar la fase aguda del trauma. Las imágenes se obtuvieron en la primera oportunidad, tan pronto como el paciente estuvo clínicamente estable para someterse a la resonancia magnética. Además se realizaron evaluaciones clínicas durante cada visita y a los seis meses, utilizando el Cuestionario Post-conmoción de Rivermead, y cada elemento se evaluó en una escala de cinco puntos.
Veintiocho pacientes completaron por lo menos una sesión de esta terapia de luz y ninguno informó de ninguna reacción adversa. Además, los investigadores encontraron que podían medir los efectos de la terapia transcraneal en el cerebro. Los estudios de resonancia magnética mostraron diferencias estadísticamente significativas en la integridad de la mielina que rodea las neuronas de los pacientes tratados en comparación con el grupo de control. Ambos hallazgos apoyan los ensayos de seguimiento, especialmente porque no hay otros tratamientos para estos pacientes.
El estudio también mostró que la luz sí impacta en las células. Aunque está bien establecido que las células tienen receptores de luz, «al entrar en este ensayo, teníamos varias preguntas sin respuesta como si la luz atravesaría el cuero cabelludo y el cráneo, si la dosis era suficiente y si sería suficiente para comprometer los sustratos neurales responsables de la reparación después de la LCT», explica Gupta.
«La investigación aún se encuentra en una etapa muy temprana, y no se sabe si se podría utilizar para otras lesiones cerebrales, como la encefalopatía traumática crónica, que ha recibido mucha atención pública durante los últimos años. Esta se trata de una enfermedad degenerativa progresiva asociada con un historial de traumatismo cerebral repetitivo, como el experimentado por ciertos tipos de atletas, sobre todo jugadores de rugby o fútbol americano», detalla Gupta.
Este estudio abre muchas posibilidades para un uso más amplio de la fotomedicina. «La terapia LED transcraneal es un área de investigación prometedora, con potencial para ayudar a varios trastornos cerebrales donde las terapias son limitadas», dice Margaret Naeser,una prominente investigadora en fotomedicina y profesora de investigación de Neurología en la Escuela de Medicina de la Universidad de Boston.
