¿Cómo puede la luz diagnosticar y tratar enfermedades?

“La Luz es necesaria para nuestra existencia. En el caso de la ciencia,  la luz ha revolucionado la medicina, la agricultura y el campo de la energía, así como la tecnología óptica que es la base de la infraestructura moderna de las comunicaciones”

Ban Ki-moon /secretario general de Naciones Unidas

 

¿Qué es la luz?

 

p-07Generalmente entendemos luz como la radiación electromagnética que puede ser detectada por el ojo humano, sin embargo, la radiación electromagnética cubre un espectro muy amplio de longitudes de onda, desde los rayos gamma con longitud de onda del orden de picometros (menor que el radio de un átomo), hasta las ondas de radio con longitud de onda de kilómetros. La luz que los humanos podemos observar es solo una banda extremadamente angosta dentro de todo el espectro de longitudes de onda. La luz llamada visible entonces va de los 400 nm (un nanómetro, nm, es la mil millonésima parte de un metro) para luz violeta hasta los 700 nm para luz roja. Los extremos adyacentes a la luz visible son, en un extremo, la luz ultravioleta (UV) y en el otro, la infrarroja.

Ya se ha mencionado en muchos artículos de este suplemento que la luz solar representa la fuente de energía por excelencia. Los vegetales, las algas y algunos  microorganismos convierten la energía procedente del Sol en energía química mediante un proceso llamado fotosíntesis que involucra la conversión de moléculas inorgánicas (dióxido de carbono, agua) en moléculas orgánicas, como la glucosa. La luz es el ingrediente fundamental para explicar la existencia de vida en nuestro planeta. Además de ser una fuente de energía, la luz influye un muchos procesos biológicos vitales para el ser humano. A continuación se mencionan algunos efectos terapéuticos naturales, y otros inducidos, por luz, así como algunos efectos adversos debido a la  exposición no controlada a la luz.

 

Efectos terapéuticos de la luz

Cuando nos exponemos a la luz sentimos de inmediato uno de sus efectos: su acción calórica. Mientras que la luz visible es fuertemente absorbida por la melanina presente en la epidermis, la luz infrarroja penetra hasta la hipodermis y es absorbida por el agua, transformando su energía en calor. Cuando se incrementa la temperatura de la piel cerca o más arriba  de los 40º C, se activa la sudoración. Este es un excelente mecanismo que nos permite regular la temperatura corporal.

Por otro lado, la exposición a la luz solar afecta el sistema endócrino favoreciendo la producción de vitamina D, aumenta la absorción de calcio por los huesos y previene el raquitismo, por mencionar algunos efectos más.

La luz influye en nuestros ritmos biológicos y por tanto en nuestra salud, por ejemplo, los neurotransmisores cerebrales se estimulan con los cambios de iluminación, noche-día, el llamado ciclo circadiano.

Hay diferentes escalas temporales, por ejemplo, en el caso del ciclo de 24 horas, se sabe que la luz del día potencia la serotonina y dopamina que producen un efecto estimulante y activan la atención, mientras que, debido a la falta de luz durante la noche, la melatonina, también llamada hormona del sueño, aumenta.

En escalas temporales mayores, la iluminación también influye. Por ejemplo, en ciclos como las estaciones podemos notar cambios. En primavera y verano, generalmente, las personas están más activas y son más sociables, mientras que en otoño e invierno no solo se busca refugio del frío, sino que también se come más y hay menos actividad, como si se entrara a una especie de hibernación para conservar las energías. Desafortunadamente tiene algunos efectos a nivel de salud mental, es la época en la que más depresiones se producen. Este aumento es principalmente debido a la escasez de luz natural y se le conoce como Trastorno Afectivo Estacional (TAE).

El proceso se debe a la escasa iluminación natural ya que provoca un detrimento de los neurotransmisores asociados con la actividad mermando la capacidad de atención, el ánimo y el rendimiento laboral.

La ciencia ha desarrollado fototerapias, esto es, terapias basadas en luz, con la finalidad de resolver algunos problemas de salud, pero también ha desarrollado sistemas de imagenología que permiten el estudio y análisis, en dos o tres dimensiones, del cuerpo humano. La imagenología médica es una de las aplicaciones más importantes para la obtención, procesamiento y visualización de imágenes médicas. Este campo de la medicina inció a principios del siglo XX con el descubrimiento de los rayos X y se encuentra en constante evolución buscando el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan realizar reconstrucciones tridimensionales similares a los producidos por equipos de Ultrasonido, Tomografía Axial Computarizada (CT), resonancia magnética (RM) y Tomografía por emisión de positrones (PET). Estos equipos cuentan con software y hardware especializados capaces de procesar estas imágenes para convertirlas en representaciones 3D bastante cercanas a la realidad.Un ejemplo de ello es la Tomografía Óptica Coherente, basada en interferencia óptica y capaz de “visualizar” la estructura interna del tejido biológico con profundidad de algunos milímetros y resolución micrométrica.

Se ha desarrollado un amplio espectro de fototerapias entre las que podemos mencionar a la Terapia fotodinámica (TFD), que ha resultado muy exitosa en tratamientos contra algunos tipos de cáncer de piel, esófago, pulmón, cuello y cerebro, por mencionar algunos y lo mejor es que tiene efectos secundarios mínimos.

La TFD es un procedimiento que se puede dividir en dos etapas. En la primera un agente fotosensitizador se inyecta vía intravenosa, o se aplica tópicamente, sobre el tejido que se desea tratar, posteriormente, luego de algunas horas o días, depende del fotosensitizador, se expone a una fuente de luz, que, con una longitud de onda adecuada, actúa como catalizador para que el fotosensitizador reaccione con el oxígeno presente en las células, produciendo altas concentraciones de oxígeno reactivo. Esto causa destrucción celular, con apoptosis y necrosis tumoral. Para que el tratamiento de TFD sea exitoso, el daño ocasionado al tejido debe sobrepasar los mecanismos de reparación de las células afectadas. La TFD también ha sido empleada en problemas infecciosos ocasionados por bacterias altamente resistentes a antibióticos.

 

Efectos adversos en la salud debidos a la sobreexposición a la luz

Si bien, y como lo mencionamos en los párrafos anteriores, la luz juega un papel terapéutico, ya sea natural o inducido, en la salud humana, también puede generarle efectos adversos, ocasionados por una sobre exposición.

Cuando una persona se sobreexpone a la luz solar puede presentar diferentes consecuencias, a corto y largo plazo. Un ejemplo es el eritema solar que consiste en la quemadura o enrojecimiento de la piel, acompañado de hinchazón o ampollas si la quemadura es severa. Se produce sobre todo por la llamada radiación UVB (ver artículo de Javier Muñoz en este mismo número de Saberes y Ciencias), entre dos y seis horas después de la exposición, e incluso puede aparecer hasta 24 horas después. Alrededor de dos días después del comienzo de la exposición, se puede presentar una pigmentación retardada o bronceado duradero.

A más largo plazo, se pueden presentar otros efectos, como el foto-envejecimiento. Mientras que el envejecimiento cronológico se caracteriza por una piel suave y lisa con arrugas finas, con el foto-envejecimiento aparecen también arrugas más gruesas, piel áspera, seca y apergaminada, sin elasticidad, con alteraciones de pigmentación (manchas), pequeños capilares rotos y, en los casos más graves, tumores cutáneos precancerosos.

En conclusión, la exposición al Sol es necesaria para la salud, sin embargo, debemos evitar “baños de sol” prolongados, principalmente entre las 12 y las 16 horas, cuando los niveles de luz UV son mayores y potencialmente dañinos.

 

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