Biocompatibilidad de fuentes de luz no térmicas

innovación

Biocompatibilidad de fuentes de luz no térmicas

Foto: Shutterstock

El médico alemán Alexander Wunsch reveló nuevos efectos de las fuentes de luz no térmicas sobre la salud humana a nivel celular.

Iluminación + Redes presenta sus conclusiones, que profundizan los ya conocidos estudios sobre iluminación artificial.

52

Iluminación+Redes 13

innovación

L

as fuentes eficientes de iluminación artificial, como lámparas fluorescentes y LED, presentan una distribución espectral de energía concentrada en longitudes de onda corta. A diferencia de las fuentes de luz térmica (TLS, por sus siglas en inglés), las longitudes de onda mayores a 630 nm no hacen parte del espectro de la mayoría de fuentes de luz no térmicas (NTLS).

Recientes hallazgos podrían demostrar que las NTLS tienen un mayor impacto en la supresión de melatonina a través del tracto retinohipotalámico (RHT), en comparación con las lámparas incandescentes o la exposición al fuego. Esto reviste importancia porque la producción de melatonina se inhibe en presencia de luz, y su déficit se asocia con problemas de insomnio o cansancio, entre muchos otros.

Por lo anterior, la industria promueve incluir la supresión de melatonina como un valor biológico por considerar en la normativa internacional de iluminación, dado que este proceso resulta perjudicial en horas de la noche.

supresión de melatonina Hasta el momento se conocen dos vías de supresión melatónica: el mecanismo sistémico o endocrino a través del RHT y la glándula pineal, y el mecanismo paracrino que controla la regeneración del fotorreceptor del ritmo circadiano en la retina misma. Actualmente, han sido identificadas dos tipos de células que producen melatonina in situ: los fotorreceptores y algunas células ganglionares.

La supresión de la melatonina ocular causada por las NTLS exige, además, una especial atención cuando se refiere a la degeneración macular asociada con la edad (AMD), un desorden que puede conducir a la ceguera y que ha tenido un alarmante incremento en las sociedades modernas.

Iluminación+Redes 13

8800 K LED fLuOrEsCEntE BLAnCO CCT CRI LUX λp

8801 K 73 11 299 442 nm

I-Time λp

17 ms 442 nm

EsPECtrO COmPLEtO DE LÁmPArA fLuOrEsCEntE CCT CRI LUX λp

5691 K 92 8092 545 nm

I-Time λp

35 ms 545 nm

LÁmPArA inCAnDEsCEntE CCT CRI LUX λp

2573 K 99 3457 754 nm

I-Time λp

100 ms 754 nm

Diagramas: cortesía Alexander Wunsch

Con respecto a la AMD, aunque la luz enriquecida con azul resulta un problema asociado a la supresión de la melatonina, al mismo tiempo genera mayor cantidad de especies reactivas de oxígeno (ROS) en la retina y especialmente en la zona macular.

En este contexto, la falta de radiación roja

e infrarroja cercana en las NTLS hace parte de esta etapa. Las células fotorreceptoras consumen mayor cantidad de oxígeno comparadas con cualquier otro tipo de célula en el cuerpo. Es por eso que el metabolismo es la clave en la zona macular, pues por requisitos ópticos es un área sin vasos capilares.

53

A pesar de las altísimas demandas metabólicas de esta zona crítica, todas las actividades de transporte dependen de difusión a distancias mayores a las que se encuentran usualmente en otros órganos. La radiación roja e infrarroja funciona, entonces, como un potenciador de la difusión, pues las moléculas de agua de los tejidos absorben la energía de longitud de onda larga y la transforman en movimiento molecular.

Como un segundo aspecto, la luz roja e infrarroja cercana es absorbida por ciertos cromóforos de la cadena de transporte de electrones, que conducen a un incremento en la producción de trifosfato de adenosina (ATP), especialmente en células metabólicamente estresadas. Actualmente, solo fuentes de luz térmica proporcionan una distribución de energía espectral equilibrada con respecto a longitudes de onda corta y larga, mientras que las NTLS estimulan el tejido de la retina, reduciendo la actividad metabólica y, simultáneamente, incrementando el estrés oxidativo.

Para resumir, las NTLS tienen un impacto negativo sobre la producción de melatonina endocrina y paracrina durante la fase de regeneración, y, como resultado de su espectro desequilibrado, aumentan las tareas metabólicas y reducen la actividad metabólica en el tejido de la piel y la retina.

Otras investigaciones de Wunsch El trabajo de este médico alemán está enfocado en la medicina de la luz y la fotobiología, con énfasis en los beneficios e impactos negativos propios de la radiación solar y la luz artificial sobre la salud de los humanos, tanto a nivel celular como endocrino. Además, dirige estudios sobre los efectos fotobiológicos de la radiación óptica, explicando el porqué la exposición a fuentes artificiales causa problemas de salud.

De acuerdo con sus estudios, un nuevo sistema de receptores descubierto en los ojos conecta la retina con glándulas hormonales, permitiendo la adaptación a

54

Concentración de plasma

innovación

ACTH + Cortisol

Melatonina 12 pm

6 pm

12 am

6 am

12 pm

Fluctuaciones temporales Cambios en la concentración del plasma de las hormonas de estrés (ACTH + Cortisol) en relación con la intensidad de la iluminación.

entornos externos. La iluminación artificial no activa la misma respuesta ni la regulación de la hormona correspondiente, lo que puede producir cáncer y problemas de equilibrio a largo plazo.

Los bombillos de bajo consumo y las lámparas fluorescentes irradian gran cantidad de porciones de onda corta azules que interrumpen el sistema hormonal natural. Esto, se cree, contribuye al incremento del cáncer en la sociedad moderna, especialmente al de mama y próstata. Adicionalmente, esta luz azul, emitida también por los monitores de los computadores y los televisores pantalla plana, afecta la visión.

Pero el panorama no es del todo negativo.

El doctor Wunsch usa el potencial de la luz y los colores como medicina curativa para aplicar la cromoterapia sistémica –SpectroChrome Systemic Color Therapy–, la cual se basa en una radiación extensa y directa sobre la piel con luz de color. Así, mientras la información del color es distribuida por el torrente sanguíneo y los sistemas de circulación linfática en todo el organismo, actúa también en los ojos y en el cerebro, e incluso en todas las células del cuerpo, con una acción regeneradora.

ALEXAnDEr WunsCH Médico, investigador y profesor de la Wismar University of Applied Sciences. Ofrece conferencias internacionales y trabaja como asesor de autoridades federales, medios e industria.

Iluminación+Redes 13