"Российские учёные в новом исследовании показали, что можно ускорять регенерацию с помощью изменения диапазона длин волн фотобиомодуляции"
Российские учёные из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Института биофизики клетки РАН и Института общей и неорганической химии имени Н. С. Курнакова РАН показали, что можно повысить эффективность используемых в медицине и косметологии методов фототерапии с помощью изменения диапазона длин волн. Статья об открытии была опубликована в Journal of Photochemistry and Photobiology.
Фотобиомодуляция
Фотобиомодуляция — одна из модных методик омоложения, в ходе которой излучение различного диапазона воздействует на организм, тем самым изменяя происходящие в нем процессы. Ученые предположили, что её эффективность можно увеличить, немного изменив условия лечения, например спектр света, которым проводят облучение. Но до сих пор исследователи точно не понимали, как протекает тот или иной биологический процесс при воздействии света и какой механизм за этим стоит.
Российские исследователи проводили опыты на планариях. Это плоские черви, которые живут¸ как правило, в реках или в море. Они были выбраны в качестве объекта исследования из-за способности к регенерации за счет наличия в их теле большого количества стволовых клеток. Благодаря этой особенности планарии практически бессмертны, но при этом очень чувствительны к воздействию различных слабых факторов.
Планария
Группа исследователей стандартизировала процедуры фототерапии животных на примере планарий, а также выяснила механизмы некоторых процессов, скорость которых увеличилась при воздействии света — регенерацию головы планарий, митотическую активность их стволовых клеток и транскрипцию генов, ответственных за ранние этапы регенерации.
В ходе экспериментов учёные впервые обнаружили, что слабое световое излучение может оказывать ощутимое воздействие только в том случае, если оно имеет определенную длину волны, причем в достаточно узком диапазоне.
Повышение регенерации светом
«Мы показали, что красный свет способен ускорять регенерацию головы планарий, а зеленый, наоборот, подавляет этот процесс. Если длина волны отличается от этих диапазонов, то терапия не оказывает никакого биологического эффекта. Мы впервые установили, что первичное звено, которое запускает процесс реакции на световое излучение, транскрипция определенных генов, ответственных за ранние этапы регенерации. Причем период воздействия и продолжительность светового облучения также играют большую роль в том, какой эффект фотобиомодуляция окажет на организм» — рассказывает соавтор работы, старший научный сотрудник ИТЭБ РАН Артем Ермаков.
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН
Результаты исследования ученых могут быть использованы для совершенствования методов фототерапии, в частности для создания фототерапевтических приборов и технологий, которые бы учитывали биологические механизмы воздействия светового излучения с разной длиной волны, а также особенности течения биологических процессов и их чувствительности на разных этапах течения.
Источник:
Journal of Photochemistry and Photobiology. A.M. Ermakov, O.N. Ermakova, A.L. Popova, A.A.Manokhin, V.K.Ivanov. Opposite effects of low intensity light of different wavelengths on the planarian regeneration rate. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2019.111714
