Perex: Zrak patří mezi naše nejdůležitější smysly, přesto jsou poruchy vidění celosvětově stále častějším problémem. Vedle klasických léčebných postupů se proto pozornost vědců obrací také k technologiím zaměřeným na buněčné procesy a regeneraci. Jednou z nich je fotobiomodulace (PBM) – působení specifických vlnových délek červeného a blízkého infračerveného světla.
Jak může světlo ovlivňovat mitochondrie a buňky sítnice? A co říkají vědecké studie o jeho využití při věkem podmíněné makulární degeneraci, diabetickém makulárním edému, suchých očích nebo poškození sítnice?
Содержание
- Proč je zdraví očí tak důležité?
- Что такое фотобиомодуляция?
- Jak fotobiomodulace působí na sítnici?
- PBM, mitochondrie a buněčná energie
- Co ukazují vědecké studie?
- Věkem podmíněná makulární degenerace
- Fotobiomodulace a syndrom suchého oka
- Diabetický makulární edém
- Může červené světlo chránit sítnici?
- PBM a zánětlivé procesy v oku
- Fotobiomodulace a Müllerovy buňky
- Заключение
- Научные источники
Proč je zdraví očí tak důležité?
Poruchy zraku a slepota představují významný celosvětový zdravotní problém. Podle údajů uvedených v odborném podkladu žije nejméně 2,2 miliardy lidí s poškozením zraku, přičemž minimálně u jedné miliardy případů bylo možné poškození předejít nebo jej stále řešit. Příčiny jsou velmi různorodé. Patří mezi ně refrakční vady, šedý zákal, diabetická retinopatie, glaukom, věkem podmíněná makulární degenerace nebo presbyopie.
Dopady přitom nekončí samotným zhoršením vidění. U dětí může poškození zraku ovlivnit motorický a kognitivní vývoj, u dospělých pracovní život a psychickou pohodu a u starších osob může přispívat ke ztrátě samostatnosti, sociální izolaci nebo vyššímu riziku pádů a úrazů.
Výzkum se proto stále více zaměřuje také na neinvazivní technologie, které by mohly ovlivňovat procesy probíhající přímo v buňkách oka. Jednou z nich je fotobiomodulace.
Что такое фотобиомодуляция?
Fotobiomodulace neboli PBM (Photobiomodulation) je metoda využívající specifické vlnové délky světla k ovlivnění biologických procesů v buňkách. Využívá především světlo z oblasti červeného až blízkého infračerveného spektra, které může být emitováno například pomocí LED diod nebo laserů. V odborné literatuře se u PBM pracuje přibližně s rozmezím 600 až 1000 nm. Díky delším vlnovým délkám může světlo pronikat do hlubších vrstev tkání.
V oftalmologickém výzkumu se objevují například vlnové délky 630 nm, 670 nm, 810 nm nebo 850 nm. Konkrétní vlnová délka, intenzita i délka expozice se mohou lišit podle cílové tkáně a účelu terapie.
Jak fotobiomodulace působí na sítnici?
Sítnice je jednou z nejdůležitějších částí našeho zrakového systému. Obsahuje fotoreceptory, které zachycují světlo a převádějí jej na nervové signály. Ty jsou následně prostřednictvím zrakového nervu přenášeny do mozku, kde vzniká výsledný obraz. Pro správnou funkci sítnice je nezbytný dostatek buněčné energie. Významnou roli proto hrají mitochondrie – buněčné struktury zodpovědné za produkci energie. Právě mitochondrie jsou zároveň jedním z hlavních cílů fotobiomodulace.
PBM, mitochondrie a buněčná energie
Jednou z cílových struktur červeného a blízkého infračerveného světla je podle současného výzkumu mitochondriální enzym cytochrom-c-oxidáza (CcO). Působení světla může ovlivnit její aktivitu a následně buněčný energetický metabolismus. Jedním z důležitých procesů je tvorba adenosintrifosfátu (ATP) – molekuly, která představuje základní zdroj energie pro buňky. PBM je současně zkoumána v souvislosti s regulací oxidačního stresu, genové exprese, kalciové signalizace a dalších buněčných procesů.
Pro sítnici, která má vysoké metabolické nároky, může být právě podpora mitochondriálních procesů významným mechanismem působení fotobiomodulace.
Co ukazují vědecké studie?
Terapeutický potenciál fotobiomodulace v oblasti zraku je předmětem preklinického i klinického výzkumu. Preklinické studie naznačují, že PBM může ovlivňovat oxidační stres, zánětlivou odpověď a buněčné mechanismy související s poškozením sítnice.
Výzkum popsaný v odborném podkladu sledoval mimo jiné schopnost PBM snižovat množství reaktivních forem kyslíku a dusíku, ovlivňovat zánětlivé procesy a podporovat buněčný metabolismus. Jednotlivé oblasti výzkumu se však významně liší množstvím a kvalitou dostupných důkazů. Výsledky experimentálních studií proto nelze automaticky převádět na léčebné účinky u člověka.
Věkem podmíněná makulární degenerace
Jednou z nejvíce zkoumaných oblastí je věkem podmíněná makulární degenerace (VPMD/AMD). Jedná se o onemocnění postihující makulu – centrální část sítnice, která je zásadní pro ostré vidění a rozeznávání detailů. S postupujícím věkem může docházet k poškozování světločivných buněk sítnice a následnému zhoršování centrálního vidění.
Co zjistily studie?
V klinických studiích využívajících PBM byly sledovány různé parametry funkce makuly a zraku. Některé studie pracovaly se světlem v rozmezí 600–750 nm a zaznamenaly zlepšení zrakové ostrosti. Další výzkumy využívaly například světlo o vlnové délce 670 nm. V některých studiích byly sledovány také změny související s drúzami a dalšími strukturálními projevy AMD. Výzkum PBM u AMD pokračuje a výsledky jsou slibné, stále je však nutné zohledňovat rozdíly mezi jednotlivými zařízeními, protokoly, stadii onemocnění a délkou sledování pacientů.
Fotobiomodulace a syndrom suchého oka
Syndrom suchého oka může souviset mimo jiné s nesprávnou funkcí Meibomových žláz. Ty produkují lipidovou složku slzného filmu, která pomáhá zabraňovat příliš rychlému odpařování slz. Výzkum světelných terapií se proto zaměřuje také na možnost ovlivnění funkce těchto žláz a stability slzného filmu. Podle zdrojového materiálu může světelná terapie přispívat ke zlepšení tvorby lipidové složky slz a následně ovlivňovat suchost, podráždění a nepříjemné pocity spojené se suchým okem.
Také zde je však důležité rozlišovat mezi různými typy světelných terapií a konkrétními protokoly používanými ve studiích.
Diabetický makulární edém
Dalším závažným stavem je diabetický makulární edém, který může vznikat jako komplikace diabetu. Poškození cév sítnice může narušit hemato-retinální bariéru a vést k hromadění tekutiny v oblasti makuly. Výsledkem může být postupné zhoršování zraku.
Fotobiomodulace je v této oblasti zkoumána především v souvislosti s možností ovlivňovat oxidační stres a zánětlivé procesy v sítnici. V jedné ze studií uvedených v podkladu byla PBM o vlnové délce 670 nm aplikována po dobu pěti týdnů a výzkumníci zaznamenali snížení tloušťky fovey. Další studie sledovala snížení tloušťky centrální části sítnice. Výsledky jsou zajímavé, ale pro stanovení optimálního využití PBM u diabetického makulárního edému je potřeba další klinický výzkum.
Může červené světlo chránit sítnici?
Ne všechny druhy světla působí na oko stejně. Fotoreceptory jsou přirozeně uzpůsobené k přijímání světelné energie, ale určitá světelná expozice může při nevhodných podmínkách vést k buněčnému stresu a poškození. Experimentální studie proto zkoumají, zda může červené nebo blízké infračervené světlo ovlivňovat následnou reakci buněk sítnice.
V experimentálních modelech bylo při použití světla o vlnových délkách 670 nm a 810 nm popsáno zvýšení mitochondriálního energetického metabolismu a produkce ATP. Výzkum sledoval také zánětlivou reakci a poškození fotoreceptorů. Je ale důležité dodat, že část těchto výsledků pochází ze zvířecích modelů, a proto je nelze přímo interpretovat jako prokázaný účinek u člověka.
PBM a zánětlivé procesy v oku
Oxidační stres a zánětlivé procesy se podílejí na vzniku a progresi řady očních onemocnění. Jedním z mechanismů, které jsou u fotobiomodulace zkoumány, je právě její možný vliv na buněčnou zánětlivou odpověď. Experimentální studie popisují změny některých mediátorů zánětu a buněčných signálních drah po působení červeného světla.
To může být jedním z vysvětlení, proč je PBM zkoumána u degenerativních i dalších stavů sítnice.
Fotobiomodulace a Müllerovy buňky
Zajímavým předmětem výzkumu jsou také Müllerovy buňky. Jde o specializované gliové buňky sítnice, které pomáhají udržovat její stabilní prostředí a podílejí se na metabolismu i reakci sítnice na poškození.
Ve studii na zvířecím modelu degenerace sítnice vyvolané světlem bylo použito 670nm červené světlo. Výzkumníci následně pozorovali lepší zachování buněčných struktur Müllerových buněk, snížení některých známek stresu a ovlivnění gliózy. Studie sledovaly také změny spojené s produkcí oxidu dusnatého a některými zánětlivými mediátory.
Také v tomto případě jde především o experimentální data, která pomáhají vědcům lépe pochopit možné mechanismy působení PBM na sítnici.
Заключение
Fotobiomodulace představuje zajímavý směr současného výzkumu v oblasti zdraví očí a sítnice. Pomocí specifických vlnových délek červeného a blízkého infračerveného světla může ovlivňovat mitochondriální procesy, produkci ATP, oxidační stres a některé mechanismy související se zánětlivou odpovědí. Výzkum se dnes zaměřuje například na její možné využití u věkem podmíněné makulární degenerace, diabetických změn sítnice, syndromu suchého oka nebo ochrany buněk sítnice.
Dosavadní výsledky ukazují zajímavý terapeutický potenciál, ale jednotlivé oblasti se nacházejí v různých fázích výzkumu. Část poznatků pochází z laboratorních nebo zvířecích modelů a pro přesné stanovení účinnosti, dávkování a dlouhodobé bezpečnosti konkrétních protokolů jsou zapotřebí další kvalitní klinické studie.
Fotobiomodulace proto nenahrazuje diagnostiku ani léčbu očního onemocnění stanovenou oftalmologem. Při diagnostikovaném očním onemocnění nebo výrazném zhoršení zraku je vhodné použití světelné terapie konzultovat s očním lékařem.
Научные источники
1. World Health Organization. Blindness and vision impairment. WHO, 2026.
2. Scott AW, Bressler NM, Ffolkes S, Wittenborn JS, Jorkasky J. Public attitudes about eye and vision health. JAMA Ophthalmol. 2016;134(10):1111–1118.
3. Zhang CX, Lou Y, Chi J, et al. Considerations for the use of photobiomodulation in the treatment of retinal diseases. Biomolecules. 2022;12(12):1811.
4. Siqueira RC. Photobiomodulation using light-emitting diode (LED) for treatment of retinal diseases. Clin Ophthalmol. 2024;18:215–225.
5. Siqueira RC, Belíssimo LM, Pinho TS, et al. Short-term results of photobiomodulation using light-emitting diode light of 670 nm in eyes with age-related macular degeneration. Photobiomodul Photomed Laser Surg. 2021;39(9):581–586.
6. Gopalakrishnan S, Mehrvar S, Maleki S, et al. Photobiomodulation preserves mitochondrial redox state and is retinoprotective in a rodent model of retinitis pigmentosa. Sci Rep. 2020;10(1):20382.
