Popular nga Siyensiya sa Regulasyon sa Photobiyolohiya

I. Batakang Kahibalo sa Enerhiya sa Adlaw

“Sulod sa 30 ka tuig, daghan na kaayo kog natambalan nga mga pasyente gamit ang modernong medisina, apan sa tinuod lang, wala mouswag ang akong kahanas sa medisina, ni nakaapekto kini sa panglawas sa akong mga pasyente. Apan, ang phototherapy espesyal sa daghang paagi. Makasulti ko nga kini usa ka pagtambal sa umaabot, nga makahimo sa pagkontrol sa mga sukaranang aspeto sa sakit nga walay mga side effect.”

— Dr. Len Saputo, MD (Klinikal nga pagsulay sa phototherapy sa John Muir Medical Center LLLT duol sa San Francisco Bay Area)

"Kon ang enerhiya sa kahayag sa usa ka piho nga wavelength spectrum gamiton, ang mga selula moagi sa mga biochemical pathway, nga mopatunghag daghang ATP gikan sa mitochondria, nga mosangpot sa aktibong pagbag-o sa selula..." Atol niini nga proseso, ang mga selula mopatunghag nitric oxide, nga mopausbaw sa elastisidad sa mga ugat sa dugo, ug ang pagtambal sa pathogen mahimong mas aktibo tungod sa reactive oxygen species.

- Dr. Harry Whelan, MD (Propesor sa University of Wisconsin School of Medicine, American Cancer Society Neuro-Oncology (gihatagan og pasidungog sa mga klinikal nga pagsulay sa near-infrared dynamic light therapy para sa mga tumor sa utok/neurofibromas), NASA Phototherapy Support Fellow)

"Sama sa mga tanom, ang mga tawo mabuhi sa kahayag, tubig, ug hangin. Kadaghanan sa mga organismo mahimong isipon nga mga photobiosome, ug ang kinatas-ang biyolohikal nga sustansya mao ang kahayag… Ang kahayag usa ka matang sa enerhiya sa kuryente nga sukaranan nga naglihok sa atong biyolohikal nga mga sistema." Busa, ang tanang mga sakit naimpluwensyahan sa kahayag, tubig, ug hangin. Busa, kon kini maayo nga kontrolado ug atimanon, mahimong maayo ang resulta.

— Dr. Gabriel Cousens, MD (Si Gabriel Cousens usa ka homeopathic physician, psychiatrist, family therapist, Ayurvedic physician, ug Oriental medicine physician. Usa usab siya ka nanguna sa kalibutan nga tigdukiduki sa diabetes, lider sa ekolohiya, espirituhanong mentor, ug ang nagtukod ug direktor sa Tree of Life Foundation ug sa Tree of Life Center, USA.)

1. Pagkatigulang ug Mitokondria

Hangtod karon, ang mga teorya bahin sa pagkatigulang nalambigit sa mitochondrial function sa mga selula.

Ang photobiological regulation (PBM) mahimong makapahinay o makabaliktad sa mitochondrial dysfunction.

Isip ebidensya, kapin sa 5,000 ka mga klinikal nga pagsulay sa tibuok kalibutan ang nagsuporta niini. Ang piho nga mga wavelength sa kahayag makapakunhod sa mga sayop sa pagbag-o sa selula, sa ingon nagdugang sa produksiyon sa ATP ug NO, nagpalambo sa sirkulasyon, nagdugang sa produksiyon sa enerhiya, ug nagpahiuli sa kahimsog.

2. Ang Kahayag Mao ang Kinabuhi Mismo
Ang kahayag sa adlaw mao ang nagdumala sa pagkatawo, pagkatigulang, sakit, ug kamatayon sa tanang buhing butang sa Yuta. Sa Yuta, adunay daghang mga wavelength sa kahayag, gikan sa dili makita ngadto sa makita (gikan sa violet ngadto sa pula). Kining tanan nga "mga kahayag" mga pag-uyog sa kahayag, ug ang kinabuhi naglungtad tungod niining kahayag. Ang tanang buhing butang nagsalig niining kahayag (wavelength) aron mabuhi.

3. Ang Espritmo
Gikan sa solar spectrum, ang mata sa tawo makakita sa makita nga kahayag (ang pito ka kolor sa balangaw). Gawas niini, ang mata sa tawo dili makakita sa ultraviolet, infrared, X-ray, ug uban pa. Ang mga tawo naggamit ug lain-laing spectra sa electromagnetic waves ug gigamit kini sa lain-laing natad. Apan, ang gilapdon sa paggamit sa electromagnetic wave limitado kaayo. Dinhi, atong hisgutan ang near-infrared ug visible light, nga anaa sa kinauyokan sa therapeutic spectrum. Kaniadto, ang direktang pagkaladlad sa kahayag sa adlaw gigamit alang sa pagtambal. Apan, human sa pagkadiskobre sa mga side effect sa ultraviolet light, ang mga infrared therapy machine nga naggamit ug halogen lamp ug tubig mitungha sa Germany 30 ka tuig na ang milabay.

Apan, ang hinay nga pagpagawas sa near-infrared nga kahayag adunay gamay ra nga epekto sa pagtambal, mao nga kini gipulihan sa mga produkto sa low-intensity phototherapy. Ang bag-ong teknolohiya naglakip sa LLLT (Low-Intensity Laser Therapy), usa ka teorya nga panguna nga naggamit sa mga LED alang sa pagtambal nga adunay mga tinubdan sa kahayag nga ubos ang enerhiya. Ang spectrum nga gigamit sa mga LED mopuli sa near-infrared nga kahayag (800nm–1060nm) ug makita nga kahayag (430nm–750nm). Ang matag spectrum adunay lahi kaayo nga mga epekto sa pagtambal. Ang ubang mga spectra wala magpakita og epekto sa pagtambal, samtang ang uban mahimo pa gani nga makahatag og mga side effect, depende sa intensity sa kahayag ug gidugayon sa paggamit.

4. Potosintesis sa Tanom Potosintesis sa Tanom Ang mga tanom motubo pinaagi sa potosintesis, nga mahitabo sa kahayag sa adlaw. Pinaagi niini nga proseso, ang mga tanom mosuhop sa tubig ug mga sustansya gikan sa yuta ug carbon dioxide gikan sa hangin, nga mopagawas sa oksiheno. Gikan sa nasuhop nga mga sustansya, kini mogama og chlorophyll, mineral, bitamina, ug daghan pang ubang mga sustansya aron mapadayon ang kinabuhi. Ang mga hayop moagi sa mga proseso sa kemikal. Nasabtan na sa mga tawo ang mga proseso sa sirkulasyon sa lawas ug ang kahinungdanon sa kahayag sa sakit sukad pa sa karaang panahon.

Niadtong 2002, ang NASA nagsugyot og usa ka pagtuon bahin sa mga suga nga LED (usa ka abanteng teknolohiya sa panukiduki gikan sa American Society for Neuro-Oncology), nga gisugdan ni Dr. Harry Whelan. Kini nga proyekto, nga gipundohan sa NASA ug naggikan sa University of Wisconsin School of Medicine, nagpunting sa paggamit sa mga LED alang sa mga hinungdan sa panglawas. Ang panukiduki nagpakita sa talagsaong paspas nga pagkaayo gikan sa grabe nga mga paso, mga kadaot nga lisod tambalan, mga piang sa kaunuran ug tendon, mga nadaot nga nerbiyos, ug mga kadaot sa mata.

Sumala sa usa ka press release sa NASA niadtong Disyembre 2000, ang gamhanang mga LED nga gihimo alang sa pagtubo sa mga planta sa industriya gigamit aron pagsuhid sa mga paagi sa pagbuntog sa nagkalain-laing mga sakit. Ang release sa NASA nagbutyag nga ang mitochondrial cytochrome c oxidase (CCO) protease mosuhop sa kahayag sa pipila ka wavelength sa spectrum, nga moresulta sa dugang nga produksiyon sa ATP (adenosine triphosphate, usa ka tinubdan sa enerhiya nga nagduso sa mga organismo) gikan sa enzyme nga mosuhop sa kahayag. Sa ato pa, ang kinabuhi nakit-an nga nagsalig sa kahayag. Ang mga hayop, lakip ang mga tawo, mosuhop sa kahayag pinaagi sa ilang panit ug mga tinubdan sa kahayag.

5. Pagsabot sa Photobiological Modulation (PBM) Ang pagbag-o sa selula nanginahanglan og produksiyon sa enerhiya, ug ang mga selula nagdala og mitochondria, nga mao ang tinubdan sa kuryente sa selula.

Ang Photobiological modulation (PBM) mao ang termino nga nagpatin-aw kon giunsa ang usa ka piho nga wavelength sa tinubdan sa kahayag makamugna og ATP sa mitochondria. Ang Photobiological modulation nagtumong sa mga proseso sa auxiliary nga, pinaagi sa piho nga mga wavelength sa kahayag, nagpasiugda sa pagdaghan sa mga selula ug sirkulasyon sa dugo. Sukad sa 2016, ang "photobiological modulation" (PBM) nagpakita isip usa ka keyword alang sa umaabot nga mga pamaagi sa pagtambal sa MeSH Academic Information Classification sa National Institutes of Health (NIH).

Ang PLT (PBM-based multicolor LED therapy) gihulagway pinaagi sa pagpasiugda sa capillary recovery, diin ang cellular mitochondria nagpatunghag nitric oxide pinaagi sa pagsuhop sa kahayag. Kini mosangpot sa episyente nga pagdala sa oksiheno ug mga sustansya, nga moresulta sa pagbag-o sa selula. Sa laktod nga pagkasulti, ang pagmintinar sa himsog nga mga selula mao ang sinugdanan sa pakigbatok sa sakit.

Ang mitochondria mao ang kinauyokan sa selula. Kung ang mga sustansya ug oksiheno gikan sa dakong tinai ug baga makaabot sa mitochondria pinaagi sa mga ugat sa dugo, mogamit sila og mga enzyme sama sa cytochrome c oxidase (CCO) aron makahimo og ATP (adenosine triphosphate), usa ka importanteng tinubdan sa enerhiya. Bag-ohay lang, nadiskobrehan sa mga physiologist nga ang pipila ka wavelength sa near-infrared nga kahayag nga nag-irradiate sa mga enzyme sa CCO makapaaktibo pag-ayo sa synthesis sa ATP.

*Cytochrome c oxidase (COO): Usa ka enzyme sa mitochondria nga adunay hinungdanong papel sa paghimo og ATP. Kini nadiskobrehan ni Dr. Otto Warburg, usa ka duha ka beses nga Nobel laureate.

6. Potobiyolohiya
Ang photobiology nagtuon sa mga epekto sa espesipikong ionizing radiation sa mga sistemang biyolohikal.

Ang biyolohikal nga mga epekto sa kahayag managlahi depende sa wavelength range sa radiation. Ang radiation masuhop sa DNA, protina, o pipila ka molekula sa tambal nga gigamit sa panit. Kini nga mga molekula gihimong mga substansiya nga makapahinabog kemikal/biokemikal nga mga reaksyon sulod sa mga selula.

(Ang espesipikong ionizing radiation gitawag usab nga non-ionizing radiation, nga nagtumong sa makita ug duol-infrared nga kahayag.) Ang terminong "radiation" kasagarang nagtumong sa ionizing radiation, nga naglakip sa mga silaw nga nalangkit sa alpha rays, sama sa ultraviolet light, alpha rays, beta rays, ug gamma rays.

Ang mga reaksiyong fotokemikal sa mga sistemang biyolohikal nga gipahinabo sa kahayag dili bag-o; ang sintesis sa bitamina D sa panit usa ka pananglitan.

Kon ang UV-B makaabot sa panit, ang kakusog sa silaw sa adlaw 10⁵ Mw/cm² lang, apan kini mo-convert sa 7-dehydrocholesterol (usa ka komon nga matang sa cholesterol) ngadto sa bitamina D3.

7. Mga Mekanismo
Hangtod karon, daghang mga pagtuon ang nakahinapos nga ang low-energy visible light, sama sa pula ug near-infrared nga kahayag, masuhop sa mitochondria, nga mosangpot sa mas aktibo nga pagpaaktibo sa ATP synthesis nga gigamit sa mga selula. Kini nga proseso gisundan sa gene transcription ug ang paghimo sa balanse nga ROS, nga nag-aghat sa pag-ayo ug pag-ayo sa selula. Usa ka importante nga bahin niini nga proseso naglakip sa paggamit sa nitric oxide (NO) aron mabuslot ang nabara nga neuronal chains, nga magpagawas sa nitric oxide balik sa sistema. Ang nitric oxide usa ka molekula nga makatabang sa 60 trilyon nga mga selula sa pagpakigsulti pinaagi sa signal transport. Dugang pa, kini nagpalapad sa mga ugat sa dugo ug nagpasiugda sa sirkulasyon sa dugo.

8. Mga Mekanismo ug mga Agianan

• WALAY (Nitriko Oksido)

• ROS (Reactive Oxygen Species) → PKD (Gene) → IkB (Inhibitor κB) + NF-κB (Nuclear Factor κB) → NF-κB (Nuclear Factor o κB nagpadasig sa transkripsyon sa gene)

• ATP (Adenosine Triphosphate) → cAMP (Catabolite Activator Protein) → Jun/Fos (Oncogene Transcription Factor) → AP-1 (Activator Protein Transcription Nagdasig sa Gene Transcription)

NO: (Nitric Oxide, •NO; Nitrogen oxide o nitric oxide) usa ka walay kolor nga gas ug usa ka compound nga naporma uban sa nitric oxide. Sa panguna, ang nitric oxide gilangkoban sa usa ka free radical, usa ka kemikal nga porma nga adunay wala’y pares nga mga electron (ang tuldok nagrepresentar sa wala’y pares nga electron sa •NO). Ang nitric oxide usa usab ka heteronuclear diatomic molecule ug usa ka hinungdanon nga molekula nga nanguna sa modernong teorya sa atomic bonding. Kini naporma gikan sa cellular amino acid arginine. Isip usa ka signaling molecule, kini miapil sa lainlaing mga proseso sa pisyolohikal, sama sa vasodilation ug signal transduction. (Tinubdan: Encyclopedia of Molecular and Cellular Biology)

ROS: Ang kasagarang reactive oxygen species naglakip sa hydrogen peroxide (H₂O₂), superoxide ions (O₂⁻), singlet oxygen (¹O₂), ug hydroxyl radicals (•OH). Ang ROS kasagarang molihok isip disinfectants pinaagi sa pag-atake sa mga pathogens. Apan, sa wala mahibal-i nga rason, ang dili balanse (sobra) sa ROS mahimong mosangpot sa mga pag-atake sa normal nga mga selula sa hydroxyl radicals. Ang nadugangan nga ROS ubos sa piho nga spectral light sources nahibal-an nga adunay abilidad sa paghimo sa gene transcription isip protective response sa oxidative stress, sama sa pagpaaktibo sa duha ka signaling pathways atol sa pagsulong sa pathogen. Sa panguna, ang ROS nga namugna sa light irradiation molihok isip antioxidant tungod niini nga rason.

Angay nga Wavelength Spectrum ug Kakusog sa Kahayag

Para sa mga target cells o chromophores, ang tukmang wavelength (ang unang balaod sa photobiology) ug wavelength intensity (ang ikaduhang balaod sa photobiology) importante kaayo. Kon wala niini ang tukma, dili makab-ot ang optimal absorbance, ug ang Grotthus-Draper absorbance sa unang balaod sa photobiology dili mahitabo kon walay absorbance. Dugang pa, gikinahanglan ang igong photon intensity (ie, spectral irradiance) o density output (W/cm²). Kon dili, mahimong dili kini igo aron makuha ang gitinguha nga mga resulta. Apan, kon ang intensity taas kaayo, ang photon energy mahimong makabig ngadto sa sobra nga kainit gikan sa target tissue, nga dili usab maayo. Ikaduha, ang dose ug energy density kinahanglan nga igo (J/cm²), apan ang ubos kaayo nga output o taas kaayo nga irradiation time aron makuha ang ideal energy density dili maayo. Kini tungod kay ang ikaduhang balaod sa photobiology, nga mao ang Bunsen-Roscoe law, dili magamit sa ubos nga output densities.