Biofotoni: fototerapia a LED con biofotoni a luce blu e rossa

Fototerapia a LED con luce blu e rossa nel trattamento dell’acne volgare in pazienti con fototipo 4

Fototerapia a LED e acne volgare
La fototerapia a LED che combina luce blu e rossa, rappresenta un trattamento efficace, sicura e indolore nel trattamento dell’acne volgare.

Premessa e Obiettivi

La luce blu può essere efficace nel trattamento dell’acne, mediante l’azione fotodinamica che uccide il Propionibacterium acnes (P. acnes).
Lo studio è stato realizzato per osservare gli effetti della fototerapia a LED con luce e blu e rossa.

Materiali e Metodi

34 pazienti con varie forme di acne facciale (da lieve a grave), sono stati trattati con dispositivi a LED, alternando luce blu e rossa. Il trattamento è stato eseguito due volte a settimana, per quattro settimane.
Per ogni sessione sono stati effettuati dei test cutanei sia prima, che dopo il trattamento.

Risultati

La percentuale media dei miglioramenti nell’acne noninfiammatoria e in quella infiammatoria, si è attestata intorno al 34,28% e 77,93% rispettivamente. Si sono registrati livelli più bassi di melanina dopo il trattamento e inoltre la pelle di 14 pazienti ha mostrato un colorito più chiaro e una maggiore consistenza.

Conclusioni

La fototerapia a LED che combina luce blu e rossa, rappresenta una terapia efficace, sicura e indolore nel trattamento dell’acne volgare.

INTRODUZIONE

L’acne è uno dei disturbi cutanei più diffusi, responsabile di più del 30% delle visite dermatologiche.
L’impiego di antibiotici topici e sistemici, retinoidi, peeling chimico, nel trattamento dell’acne ha mostrato risultati non sempre incoraggianti. Inoltre il recente aumento della resistenza agli antibiotici da parte del P. acnes e i risultati contrastanti dei retinoidi, ha spinto i medici a cercare nuovi trattamenti.
Di recente si è osservato che la luce visibile è in grado di attivare le porfirine endogene, innescando una reazione fotodinamica che uccide il batterio.
Il picco di assorbimento delle porfirine batteriche è di 415 nm, corrispondente alla luce blu.

Molti studi clinici hanno infatti dimostrato l’efficacia della fototerapia con luce blu, nella terapia contro l’acne. Questo studio ha lo scopo di valutare l’efficacia della fototerapia a LED, combinando la luce blu e rossa, nel trattamento dell’acne volgare. Si sono inoltre monitorate le differenze nei livelli di idratazione, di sebo e di melanina prima e dopo ciascun trattamento, per meglio determinare gli effetti della terapia sulle condizioni generali della pelle.

MATERIALI E METODI

Pazienti

37 pazienti di entrambi i sessi con forme lievi e gravi di acne facciale, sono stati reclutati per questo studio.

I criteri di esclusione sono stati: l’assunzione di un qualsiasi antibiotico topico o sistemico nelle 2 settimane precedenti allo studio; l’assunzione di retinoidi sistemici nei tre mesi precedenti allo studio; episodi di fotosensibilità o l’uso recente di farmaci fotosensibilizzanti; altre patologie cutanee che potessero interferire con la valutazione dell’acne, o altre patologie che potessero influenzare la gravità dell’acne direttamente o mediante i farmaci assunti per il loro trattamento; l’uso di steroidi; eventuali cambiamenti nell’assunzione del contraccettivo orale o di farmaci antiinfiammatori nei 3 mesi precedenti allo studio; donne incinte o in stato di allattamento; soggetti con poco rispetto verso il protocollo.
Tutti i pazienti idonei per la partecipazione allo studio hanno fornito il consenso informato.

Fonti della luce

Il sistema di fototerapia usato come fonte di luce per questo studio è costituito da una base e due teste intercambiabili, che emettono luce LED delle diverse lunghezze d’onda.

Una testa emette luce blu e comprende cinque pannelli, ciascuno con 260 LEDs. L’altra testa emette luce rossa ed è costituita da quattro pannelli con 420 LEDs.
Le due teste sono orientate in modo che la luce possa centrare il volto del paziente.

Disegno dello studio

I pazienti sono stati visitati alla clinica, senza trucco sul viso e sono rimasti in un ambiente stabile per circa 15 minuti. Si è valutato la gravità dell’acne secondo una specifica graduatoria, e contato il numero di lesioni. Un dermatologo ha poi effettuato una serie di misurazioni per monitorare i livelli idratazione, di sebo e quelli della melanina di ciascun paziente.
Dopo le misurazioni, ciascun paziente ha lavato la faccia con un sapone delicato ed infine è stato sottoposto ad un trattamento della durata di 20 minuti, in posizione supina.

Le due teste del dispositivo sono state posizionate a circa 3- 5 cm dal naso del paziente e orientate in modo da centrare l’intero contorno del viso.
I pazienti hanno indossato specifici occhiali per proteggere la retina dall’esposizione diretta alla luce. Al termine del trattamento sono state ripetute le stesse misurazioni effettuate prima del trattamento.
La terapia è stata eseguita in queste modalità per 4 settimane, con un intervallo di 3-4 giorni tra il primo trattamento con luce blu, e il secondo con luce rossa.

Valutazione clinica

La valutazione clinica è stata eseguita sette volte: prima del trattamento, dopo la seconda, quarta e sesta sessione e dopo 2,4,8 settimane dopo il trattamento finale. La gravità dell’acne è stata suddivisa in base a criteri stabiliti secondo Burton.

Tab.1 Criteri di classificazione dell’acne in base alla gravità dei sintomi.

Il numero delle lesioni è stato contato individualmente in base al tipo di lesione nel seguente modo: comedoni chiusi,aperti, papule, pustole o cisti.
Anche le cicatrici da acne sono state considerate; sono state poi scattate foto frontali e di profilo da entrambi i lati.

Le valutazioni del soggetto sono state inserite in una scala a sei punti (peggioramento, nessun cambiamento, lieve miglioramento, positivo ed eccellente), mentre le valutazioni da parte del medico sono state inserite in una scala a cinque punti in base alla percentuale di miglioramento delle lesioni conteggiate.
Ai pazienti è stato inoltre chiesto di riferire di eventuali sintomi ed effetti collaterali al termine di ciascun trattamento.

Misure strumentali

I livelli di idratazione, sebo, melanina sono stati misurati numericamente mediante l’impiego di un corneometro e di un mexametro. Le misurazioni prima del trattamento sono state effettuate dopo 15 minuti, per escludere ogni possibile influenza di fattori esterni sulle condizioni della pelle, come il sudore. Inoltre si è intervenuti sulla stessa area interessata per prevenire possibili errori legati ad un cambiamento del sito.

Le stesse misurazioni sono state eseguite dopo 10 minuti dalla fine del trattamento, per escludere i possibili effetti del calore da parte dei dispositivi impiegati nella fototerapia.

Analisi statistiche

Ripetute misure di analisi della varianza sono state effettuate per valutare il significato della riduzione percentuale nel numero delle lesioni noninfiammatorie (comedoni chiusi e aperti) e infiammatorie (papule, pustole,noduli, cisti) nella valutazione iniziale e dopo il trattamento.
Le differenze dei livelli di idratazione, sebo, melanina, prima e dopo il trattamento, calcolando poi le variazioni medie.
In più i livelli di melanina sono stati analizzati separatamente, in base alla lunghezza d’onda.

RISULTATI

Il trattamento con la fototerapia a LED può accelere il processo di cicatrizzazione delle ferite.

Il trattamento con la fototerapia a LED aiuta la prevenzione dell'invecchiamento della pelle

Caratteristiche dei pazienti

24 pazienti ( 4 uomini e 20 donne) hanno completato lo studio, con un’ età media di 22,5 anni e fototipo 4. Sedici pazienti (66.67%) non si erano mai sottoposti ad alcun trattamento per l’acne, quattro avevano assunto antibiotici orali, uno aveva invece assunto retinoidi orali e infine tre si erano sottoposti ad interventi per la rimozione della propria acne.

Efficacia clinica

Si è osservato un significativo miglioramento dell’acne facciale dopo il trattamento; il numero dei pazienti con la forma di acne più grave, è infatti diminuito stabilmente nel corso del trattamento, e si è ridotto a due pazienti.
Si sono registrate riduzioni significative dopo ogni trattamento: alla quarta settimana la riduzione delle lesioni non-infiammatorie è stata del 35.2%.
Anche per quanto riguarda le lesioni infiammatorie, si è osservato un miglioramento progressivo nel corso dell’intero studio.

Fig. A Miglioramenti delle lesioni dell’acne mostrati in un ragazzo di 23 anni

Fig. B Miglioramenti delle lesioni dell’acne mostrati in una ragazza di 23 anni

Fig. 2 Percentuale media di miglioramento delle lesioni non-infiammatorie

Fig. 3 Percentuale media di miglioramento delle lesioni infiammatorie

La valutazione globale da parte dei medici indica che il numero dei pazienti con significativi miglioramenti è stato di 12 su 24 (50%) dopo quattro trattamenti, mentre è stato di 21 pazienti (87%) al termine delle 8 settimane di trattamento.

L’efficacia del trattamento si è mostrata ancora più marcata col passare del tempo, anche nel periodo successivo in assenza di alcun trattamento.
Nel caso di una paziente tuttavia le lesioni, che avevano registrato un miglioramento fino a due settimane dopo il trattamento, si sono aggravate nuovamente nel periodo pre-mestruale, arrivando dopo 4 settimane dal trattamento al livello iniziale, classificate pertanto come “nessun cambiamento”. Due pazienti hanno registrato un miglioramento di oltre il 90%.
Per quanto riguarda la valutazione dei pazienti, 11 di loro (45%) ha espresso un giudizio “positivo” o “eccellente” dopo quattro trattamenti, mentre 18 pazienti (75%) hanno espresso questo giudizio dopo otto trattamenti.
Nessun soggetto ha riportato alcun effetto collaterale; alcuni hanno sottolineato la piacevole sensazione di calore ad opera della luce rossa. 14 pazienti (58%) hanno riferito di una pelle più chiara ed elastica, il che ha contribuito al giudizio positivo nel trattamento.

Misure strumentali

I livelli d’idratazione e del sebo hanno mostrato una leggera tendenza alla diminuzione, i livelli di melanina invece sono calati significativamente dopo il trattamento. Un ulteriore approfondimento ha stabilito che la luce rossa determina una riduzione del 15% dei livelli di melanina.

DISCUSSIONE

La patogenesi dell’acne non è ancora del tutto chiara. E’ classificata come una malattia multifattoriale caratterizzata da quattro eventi primari: ipercheratinizzazione follicolare, aumento della secrezione sebacea, colonizzazione da P.acnes, infiammazione. In particolar modo P.acnes riveste un ruolo chiave per l’azione sui trigliceridi e rilascia le proprie citochine responsabili dell’infiammazione.

Di recente è stato dimostrato che le porfirine batteriche, prodotte normalmente anche da P.acnes, innescano una reazione fotodinamica se esposte a determinate lunghezze d’onda. Tale reazione stimola la produzione di radicali liberi (ROS), che portano alla distruzione del batterio.
Molti studi clinici hanno provato l’efficacia della luce blu nel trattamento dell’acne.

Un nuovo studio ha tuttavia sperimentato l’effetto combinato della luce blu e rossa nel trattamento dell’acne e anche in questo caso si sono registrati miglioramenti significativi nel numero dei comedoni e delle lesioni infiammatorie, con risultati anche più incoraggianti rispetto al trattamento con la sola luce blu.
È pertanto ipotizzabile un effetto sinergico anti-batterico e antiinfiammatorio della luce blu e rossa.
Gli effetti benefici della luce rossa sono stati approfonditi in diversi studi: è stato dimostrato che la luce rossa influenza il rilascio di citochine da parte dei macrofagi, con stimolazione della proliferazione dei fibroblasti. Altri studi hanno evidenziato diversi benefici dell’esposizione alla luce rossa quali la stimolazione della proliferazione cellulare, rilascio di fattori di crescita, produzione collagene, angiogenesi.

Fig. 4 Valutazione numerica del tipo di lesione prima e dopo le 8 settimane di trattamento.

Fig. 4 Valutazione numerica del tipo di lesione prima e dopo le 8 settimane di trattamento.

Di recente è aumentato l’interesse nei confronti della luce a LED, come nuova fonte luminosa per la fototerapia.

Diversi studi hanno infatti dimostrato che un trattamento con LED aumenta la trascrizione dei geni coinvolti nella rigenerazione tissutale e accelera il processo di cicatrizzazione delle ferite.
Questi studi hanno inoltre dimostrato che l’espressione di geni che codificano per le citochine e per i loro recettori è stata ridotta dopo il trattamento con luce a LED rossa.
Un’altra applicazione della luce rossa è legata alla cicatrizzazione delle ferite e alla prevenzione dell’invecchiamento della pelle.
La luce a LED blu nel trattamento dell’acne ha dato risultati positivi, sebbene non siano ancora ben chiari i meccanismi d’azione.
La luce a LED risulta molto efficace nell’aumentare l’attività cellulare attraverso la stimolazione dei mitocondri.

In questo studio i pazienti con acne facciale sono stati sottoposti ad un trattamento con luce blu e rossa, utilizzando un dispositivo a LED ad alta intensità, con un picco della lunghezza d’onda a 415 nm e 633 nm, senza alcuna emissione di raggi UV.

I risultati ottenuti hanno mostrato miglioramenti nei comedoni e nelle lesioni infiammatorie del 34% e 78% rispettivamente.
L’effetto maggiore sulle lesioni infiammatorie è in linea con quello registrato in altri studi. Questa tendenza potrebbe essere dovuta al fatto che P.acnes, il principale obiettivo della fototerapia, risieda principalmente nelle lesioni infiammatorie.
Questo risultato suggerisce che la combinazione della luce blu e rossa possa esercitare un effetto sinergico,anti-batterico e anti-infiammatorio.

Fig. 5 Valutazione globale da parte dei medici (A) e da parte dei pazienti (B)

Fig. 5 Valutazione globale da parte dei medici (A) e da parte dei pazienti (B)

I miglioramenti delle lesioni da acne, registrati in questo studio sono statisticamente rilevanti, e sono quindi comparabili all’efficacia della terapia fotodinamica mediante uso di acido amminolevulinico (ALA-PDT). L’ALA-PDT risulta efficace contro l’acne in quanto distrugge i follicoli pilosebacei e lo stesso P.acnes, anche se la sua efficacia ha ottenuto percentuali variabili dal 32% al 72%.
Tuttavia in caso di una prolungata iper-pigmentazione post-infiammatoria, in seguito a reazioni locali acute come nei soggetti asiatici, il trattamento ALAPDT non apporta significativi miglioramenti.
In più il tempo trascorso per l’incubazione ALA e la necessità di una forte protezione dal sole riducono la soddisfazione per questa terapia da parte dei pazienti.
I risultati delle misure strumentali hanno portato alla luce un’interessante scoperta; i livelli di melanina sono diminuiti sensibilmente dopo il trattamento con luce rossa, mentre sono leggermente aumentati con la sola luce blu. Il risultato finale della combinazione degli effetti della luce rossa e blu, porta ad una diminuzione significativa dei livelli di melanina.
Finora nessuno studio si era concentrato sulle differenze nelle misure strumentali dei livelli di melanina prima e dopo il trattamento con luce rossa.
È possibile che questo fenomeno sia legato all’effetto schiarente del tono della pelle, così come riportato da 14 pazienti su 24 al termine del trattamento. I meccanismi con cui la luce rossa va ad agire sui livelli di melanina, restano ancora da chiarire con studi più approfonditi.

Tab. 2 Differenze dei livelli di idratazione, di sebo e di melanina prima e dopo il trattamento

Tab. 3 Differenze dei livelli di melanina dopo ciascuna esposizione alla luce blu e rossa, e confronto dei livelli dopo il trattamento finale

I livelli di idratazione e del sebo hanno mostrato una riduzione poco significativa, ma è comunque consigliabile l’applicazione di una crema idratante dopo ciascuna seduta.
E’ possibile che la diminuzione dei livelli di idratazione siano legati al lieve calore emesso dai dispositivi per la fototerapia, questo spiega anche la valutazione meno positiva da parte dei pazienti, anche se la proporzione dei soggetti dichiaratisi soddisfatti è aumentata nel corso del trattamento.

A metà della valutazione 10 pazienti hanno dichiarato di non aver ottenuto alcun miglioramento, e due di questi hanno lamentato un’infiammazione delle proprie lesioni da acne in seguito al trattamento con luce blu. Una possibile spiegazione del fenomeno è che i residui di P.acnes vadano ad innescare una risposta infiammatoria; tuttavia l’eruzione temporanea tende a sparire spontaneamente dopo 1-2 giorni.

Al termine dello studio solo due pazienti hanno espresso la loro insoddisfazione verso il trattamento, anche se il numero di lesioni ha comunque registrato una diminuzione, questo spinge i ricercatori a fare ulteriori indagini per poter scoprire i motivi delle diverse valutazioni tra ricercatori e pazienti. Si è poi osservato che l’insoddisfazione dei pazienti era dovuta all’eritema e all’iperpigmentazione post-infiammatoria (PIH), un ostacolo comune nel trattamento dell’acne per i soggetti dalla pelle più scura, che è pertanto considerato motivo di insoddisfazione da parte dei pazienti.

In questi casi è opportuno associare una terapia per la PIH in combinazione con la fototerapia a LED, soprattutto nel caso di pazienti asiatici o con pelle più scura.
Non si sono registrati effetti collaterali con questa terapia nel corso dell’intero periodo di studio, fatta eccezione di una leggera sensazione di calore, considerata piacevole dai pazienti.

Recenti studi clinici hanno infatti dimostrato che il calore può portare ulteriori benefici nel trattamento dell’acne, anche se questi studi si sono avvalsi di strumenti a LED in grado di emettere calore, mentre lo studio in questione ha impiegato delle apparecchiature con ventole di raffreddamento per evitare un eccessivo surriscaldamento, infatti al termine del trattamento la temperatura cutanea è aumentata solo di 1°C.
Il nostro trattamento per l’acne, che alterna luce blu e rossa, risulta di facile esecuzione, ben tollerato, indolore e privo di effetti collaterali e ha ottenuto risultati molto positivi nei pazienti con acne infiammatoria.

Lo studio presenta pero’ alcuni limiti, in quanto non si è ricorso alla selezione di un gruppo controllato, con l’impiego di trattamenti classici o di trattamenti con la sola luce blu. Altri limiti sono legati al numero ridotto di pazienti coinvolti nello studio e al breve periodo d’osservazione al termine del trattamento. Tuttavia i risultati incoraggianti ottenuti dopo 8 settimane e in linea con altri studi, richiedono ricerche più approfondite con uno studio controllato, randomizzato per determinare l’efficacia della fototerapia a LED con luce blu e rossa e per ottimizzarne i parametri.

CONCLUSIONI

Il trattamento con la fototerapia a LED con la combinazione della luce blu e rossa può esercitare un effetto sinergico,anti-batterico e anti-infiammatorio.

Lo studio ha coinvolto 24 pazienti con acne in forma lieve e moderatamente grave, trattati con fototerapia a LED alternando luce blu (415 nm) e luce rossa (633 nm). La percentuale media dei miglioramenti nelle lesioni non infiammatorie e in quelle infiammatorie è stata del 34.28% e 77.93% rispettivamente.

Non si sono riscontrati effetti collaterali dopo il trattamento; 14 pazienti hanno registrato un colorito più chiaro della pelle, ed una maggiore elasticità, si sono inoltre registrati livelli di melanina significativamente più bassi.

Consideriamo pertanto che la fototerapia a LED con luce blu e rossa possa essere un trattamento efficace, sicuro, indolore e di facile esecuzione per il trattamento dell’acne volgare, particolarmente per le lesioni infiammatorie.

CLICCA QUI PER LEGGERE IL TESTO INTEGRALE