Aplicación de ondas de luz en la medicina regenerativa
Artículo escrito por Ángela Maritza Navada Cosquillo, de la Universidad Nacional de Ingeniería, Perú, con motivo de la celebración de los 100 años de Ingeniería Física.
Desde su invención en la segunda mitad del siglo XX, el láser se ha convertido en una de las herramientas tecnológicas más influyentes del mundo moderno. Su impacto abarca una variedad de campos, desde la física hasta la medicina. Este avance surge a partir del concepto de emisión estimulada, introducido por Albert Einstein en 1917 y que se trató una idea revolucionaria que abrió el camino para manipular la luz de maneras que antes parecían imposibles. Décadas después, científicos como Gordon Gould lograrían pasar de esta teoría a un dispositivo tecnológico conocido hoy en día como láser, el cual es capaz de emitir haces de luz extremadamente concentrados. Años más tarde, Endre Mester afeitó el lomo de un grupo de ratones y aplicó sobre ellos un láser rojo de para estudiar su posible efecto cancerígeno; para su sorpresa, el pelo de los ratos irradiados creció más rápido que el del grupo de control, que no recibió radiación. Pero entonces ¿cómo funciona realmente el láser y por qué es tan útil en aplicaciones tan diversas como la medicina regenerativa?
El láser, cuyo nombre proviene de las siglas Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Amplificación de Luz mediante Emisión Estimulada por Radiación, en español) es un dispositivo que genera y amplifica luz de manera controlada. Su funcionamiento se basa en un medio activo dentro de una cavidad óptica cilíndrica, delimitada por dos espejos altamente reflectantes. Al aplicar energía al medio, los átomos del medio activo se excitan y emiten fotones con una longitud de onda específica, los cuales pueden estimular la emisión de más fotones de la misma frecuencia mediante el proceso de emisión estimulada. A medida que la luz rebota repetidamente entre los espejos, se refuerza y se alinea, dando como resultado un haz coherente, intenso, monocromático y polarizado.

Hoy existe un interés demandante en el uso de láseres con fines terapéuticos debido a las alteraciones fotoquímicas inducidas en las biomoléculas por la energía luminosa. Una investigación realizada por King Faisal Specialist Hospital & Research Centre evaluó la aplicación de diferentes longitudes de ondas para curar las heridas en las ratas Sprague Dawley. Como resultado, se obtuvo que el láser de HeNe (632.8 nm) aceleraba el proceso de cicatrización de la herida en dichos animales (Al-Watban & Andres, 2000), con una aplicación de tres veces por semana durante 16 días. Se pudo apreciar que, para el día 12, la herida estaba casi cerrada. En general, el estudio mostró la dependencia de la dosis de fotones y la longitud de onda aplicada para tratamientos clínicos.

Actualmente, se utilizan láseres en la medicina regenerativa en los humanos, como en el proceso de fotobiomodulación (PBM), que incluye láseres de baja intensidad de varios colores para el tratamiento de tejidos, proporcionando analgesia.
El proceso de PBM utiliza el láser a longitudes de onda específicas, generalmente entre 400-1100nm, que se dirigen a la piel para que la luz pueda llegar al citocromo c oxidasa (CCO), una enzima que se encuentra en la membrana interna de la mitocondria. Al estimular el CCO, se favorece la transferencia de electrones y la célula produce grandes cantidades de adenosín trifosfato (ATP), acelerando el proceso de curación de una herida. Dicho de otra manera, cuando se daña el tejido, la producción de ATP disminuye, ralentizando el metabolismo de la célula, y la fotobiomodulación ayuda a restaurar la función celular normal, favoreciendo la regeneración y la recuperación (Aspen Laser, 2019).
En conclusión, el láser ha demostrado ser una herramienta revolucionaria. Su capacidad para generar luz coherente, intensa, monocromática y polarizada lo convierte en una solución altamente eficiente para diversas aplicaciones terapéuticas. Investigaciones en animales como la rata Sprague Dawley destacan su efectividad en la aceleración de la cicatrización de heridas. Además, la fotobiomodulación ha ampliado su uso en humanos, demostrando su capacidad para estimular procesos metabólicos celulares a nivel mitocondrial, favoreciendo la producción de ATP y promoviendo la regeneración y recuperación de tejidos dañados. Consecuentemente, el láser no solo representa un avance físico-tecnológico notable, sino también una herramienta fundamental en la medicina regenerativa.
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r e f e r e n c i a s – y – f u e n t e s – c o n s u l t a d a s
- Al-Watban, F. A. H., & Andres, B. L. (2000). Laser photons and pharmacological treatments in wound healing. Laser Therapy, 12(1), 3–11. https://doi.org/10.5978/islsm.12.3
- Aspen Laser. (2019, 9 mayo). The Science of Photobiomodulation Therapy (Laser Therapy) [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=f_Uk4kV5As8
- LightForce Therapy Lasers. (2023, 29 agosto). Photobiomodulation | How does laser therapy work? | LightForce. https://lightforcemedical.com/photobiomodulation-therapy-pbm/
- Principios del láser | Conocimiento | Fundamentos de marcado láser | KEYENCE México. (s. f.). https://www.keyence.com.mx/ss/products/marking/lasermarker/knowledge/principle.jsp
- Serrage, H., Heiskanen, V., Palin, W. M., Cooper, P. R., Milward, M. R., Hadis, M., & Hamblin, M. R. (2019). Under the spotlight: mechanisms of photobiomodulation concentrating on blue and green light. Photochemical & Photobiological Sciences, 18(8), 1877-1909. https://doi.org/10.1039/c9pp00089e