Le monde de la thérapie par la lumière rouge et proche infrarouge évolue, et avec lui, le débat sur les longueurs d’onde optimales se poursuit. Une question fréquente que nous recevons est « Pourquoi Maysama utilise-t-il la longueur d’onde de 850 nm pour la lumière proche infrarouge plutôt que la plus couramment promue à 830 nm ? » La réponse réside dans la science à laquelle nous nous alignons. Chez Maysama, nous passons régulièrement en revue la littérature scientifique la plus récente et participons à des discussions continues avec des experts du domaine. Notre point de vue est plus en accord avec les recherches du scientifique de premier plan en photobiomodulation, le Dr Andrei Sommer. Sommer est bien connu pour son travail pionnier, notamment l’article fondamental 'Thérapie au thé vert et à la lumière rouge, un duo puissant pour le rajeunissement de la peau', qui a influencé l’utilisation des antioxydants dans la thérapie par la lumière rouge. Les recherches de Sommer remettent en question la croyance conventionnelle selon laquelle un certain chromophore serait le principal récepteur pour l’absorption de la lumière.
La science derrière les longueurs d’onde proche infrarouges
Avant de débattre de la meilleure longueur d’onde, passons en revue la science. Le spectre lumineux nous montre que la lumière rouge se situe entre 600 et 660 nm et de nombreuses études scientifiques soutiennent les longueurs d’onde entre 630 et 660 nm pour la biostimulation. Le proche infrarouge commence à 800 nm et s’étend jusqu’à 1400 nm, la plupart des études de recherche portant sur des longueurs d’onde comprises entre 830 et 1072 nm.
L’idée la plus largement acceptée est que la thérapie par la lumière rouge augmente la production d’énergie (ATP) dans les cellules en stimulant la Cytochrome C Oxydase (CCO). La Cytochrome C Oxydase est une enzyme clé dans la chaîne de transport d’électrons mitochondriale et jouerait un rôle crucial dans la production d’énergie cellulaire.
En 2005, la chercheuse Tiina Karu a produit des lectures spectrales d’action et a conclu que la forme oxydée de la CCO présente une large bande d’absorption au-dessus de 800 nm, centrée à 830 nm. En 2014, Mason et al ont étudié comment la Cytochrome C Oxydase absorbe la lumière proche infrarouge (NIR) dans la plage 700-980 nm. Ces études ont séparé les différents composants de la CCO et déterminé que le centre principal responsable de l’absorption de la lumière est une structure contenant du cuivre appelée CuA, dont le pic est rapporté à 835 nm. Depuis, les scientifiques ont souvent cité cette recherche limitée, ce qui a conduit à l’adoption de 830 nm dans de nombreux dispositifs LED.
Le scientifique allemand Andrei Sommer, cependant, remet en question la théorie de la CCO et affirme que cette théorie ne tient pas à plusieurs niveaux. Dans son article 'Mort d’un dogme', Sommer conteste l’idée que la Cytochrome C Oxydase soit le principal photorécepteur pour la lumière rouge et proche infrarouge et déclare que les scientifiques se trompent de cible depuis plus de 20 ans ! Au lieu de cela, Sommer soutient que la lumière rouge et proche infrarouge modifie les propriétés de l’eau à l’intérieur des cellules, facilitant la production d’énergie par les mitochondries. En résumé, Sommer conclut que l’eau liée aux mitochondries est le principal accepteur de la lumière infrarouge.
Pourquoi la CCO n’est pas le récepteur principal
Selon Sommer, le modèle utilisé pour expliquer l’interaction photon-cellule est fondamentalement erroné. Non seulement les études utilisent des données incorrectes ou exagérées sur l’absorption de la CCO, mais les recherches clés soutenant la théorie de la CCO citent des sources qui ne contiennent pas ces données !
Comme le souligne également Sommer, la lumière verte et bleue est davantage absorbée par la CCO que la lumière rouge et proche infrarouge, et pourtant on observe une réduction de la production d’ATP avec ces longueurs d’onde. Ainsi, le mécanisme d’absorption de la lumière rouge et proche infrarouge par la CCO pour stimuler la production d’ATP ne tient pas entièrement.
Dans son article de 2017, Hamblin conseille également que, comme de nombreuses longueurs d’onde proche infrarouges dépassent 1000 nm, elles sont au-delà de celles connues pour être absorbées par la CCO. Par conséquent, la CCO ne peut pas être le principal photorécepteur pour le proche infrarouge.
La nouvelle explication : le rôle de l’eau dans la LLLT
Le candidat évident pour ce chromophore alternatif est la molécule d’eau. L’eau est de loin la molécule la plus répandue dans les tissus biologiques.
À l’intérieur des cellules, l’eau existe en couches très fines et structurées, également appelées couches d’eau interfaciales (IWL), qui entourent les structures cellulaires. L’absorption des photons NIR par ces couches d’eau structurée entraîne une légère augmentation de l’énergie vibratoire, ce qui ouvre des canaux ioniques sensibles à la chaleur, permettant des modifications des niveaux de calcium intracellulaire. Ces changements déclenchent divers processus cellulaires, notamment la prolifération, la migration et la différenciation cellulaires, et peuvent également affecter les voies de signalisation.
On évoque aussi la théorie selon laquelle la photobiomodulation réduit la viscosité de l’eau interfaciale dans les mitochondries, permettant à l’enzyme, l’ATP synthase, de fonctionner plus rapidement. Sommer explique comment les couches d’eau sont constamment bombardées par des espèces réactives de l’oxygène (également appelées radicaux libres), ce qui augmente progressivement la viscosité de l’eau la rendant « collante », comme de la mélasse. L’enzyme dans les mitochondries qui produit l’ATP est comme un tout petit nanomoteur. Lorsque l’eau devient collante, la résistance augmente et le moteur tourne plus lentement, réduisant la quantité d’ATP produite.
Lorsque les cellules sont exposées à la lumière R-NIR, l’énergie lumineuse dilate les couches d’eau, les rendant moins denses et moins collantes. Cela signifie qu’il y a moins de résistance, et l’enzyme ATP peut tourner plus vite, ce qui stimule la production d’ATP.
Le pic d’absorption de l’eau se situe à 970 nm. Si l’eau est le principal photorécepteur pour le proche infrarouge, comme le propose Sommer, alors la longueur d’onde de 850 nm, qui est plus proche du pic d’absorption de l’eau, serait plus efficace que 830 nm pour influencer les couches d’eau interfaciales et la production d’ATP qui en découle.
La lumière pulsée réfute la théorie de la CCO
Sommer explique également que la théorie de la CCO ne prend pas en compte les effets observés lors de l’utilisation de lumière pulsée et est donc peu susceptible d’être le récepteur principal de l’énergie lumineuse. Ueda et Shimizu montrent que la lumière pulsée entraîne une multiplication rapide des cellules, et les études de Keshri ont montré que la lumière pulsée accélère significativement la production d’ATP.
L’impact du clignotement de la lumière provoque un gonflement et une contraction répétés de la cellule à mesure que l’eau intracellulaire se dilate et se contracte. Cela fait que la cellule « aspire » les micronutriments, ce qui accélère la reproduction cellulaire.
En résumé, Sommer soutient que les effets supérieurs observés avec la lumière pulsée ne peuvent pas s’expliquer par l’absorption des photons rouge et proche infrarouge par la Cytochrome C Oxydase, mais sont plutôt dus à l’influence de la lumière R-NIR sur les couches d’eau interfaciales et à la modulation des canaux ioniques sensibles à la lumière. Alors pourquoi la théorie de la CCO est-elle encore discutée ? Très probablement, nous sommes tellement embourbés dans les détails que nous ne pouvons pas en sortir ! Il faudra du temps pour que la tendance change alors que la théorie de la CCO existe depuis plus de deux décennies.
En conclusion
Alors que de nombreuses marques préconisent la longueur d’onde proche infrarouge de 830 nm basée sur l’absorption supposée par la Cytochrome C Oxydase, Maysama adopte une approche différente, plus alignée avec les recherches de Sommer. Soutenus par les recherches convaincantes autour de l’eau comme principal photorécepteur et sa capacité supérieure à améliorer la fonction biologique, les longueurs d’onde plus longues du proche infrarouge, comme 850 nm, offriraient un avantage en raison de leur proximité avec le pic d’absorption de l’eau.
Si une longueur d’onde plus longue du proche infrarouge favorise une meilleure réponse biologique grâce à une absorption plus importante, il en découle que des longueurs d’onde plus courtes du proche infrarouge, comme 810 nm, auraient une absorption moindre par l’eau, leur permettant de pénétrer plus profondément dans la peau.
Bien que Maysama utilise actuellement des longueurs d’onde de 850 nm dans nos dispositifs LED, nous préconisons également l’utilisation d’autres longueurs d’onde proche infrarouges dans les dispositifs LED, notamment 810 nm, 830 nm et des longueurs d’onde plus longues pour une biostimulation efficace. Bien qu’il y ait beaucoup de discussions sur la nécessité de longueurs d’onde « précises » pour des résultats optimaux, nous pensons que cela est moins critique que d’optimiser la biostimulation en utilisant la lumière pulsée.
Premièrement, la nature même de la lumière non cohérente produite par les LED signifie que les longueurs d’onde ne sont pas précises, donc 833 nm vous donnerait non seulement 833 nm mais potentiellement 830 et 835 nm, par exemple. Deuxièmement, dans les nombreuses études de recherche et essais cliniques, aucune différence n’a été rapportée dans les résultats finaux lors de l’utilisation de différentes longueurs d’onde de lumière rouge ou proche infrarouge, alors ne chipotons-nous pas ? Ce qui a été rapporté, en revanche, est une amélioration des résultats lors de la combinaison de la lumière rouge avec le proche infrarouge, plutôt que l’utilisation isolée de l’un ou l’autre, et une biostimulation renforcée lors de l’utilisation de la lumière pulsée.
Pour une efficacité optimale, nous vous encourageons à considérer les avantages offerts par la LED pulsée pour accélérer le renouvellement cellulaire et augmenter la production d’ATP pour une production accrue de collagène, comme le soutiennent les études de Barolet et bien d’autres. Nous croyons que les bénéfices de l’intégration de la technologie LED pulsée avec la thérapie par la lumière rouge et proche infrarouge l’emportent largement sur les nuances entre les longueurs d’onde exactes du proche infrarouge. Vous pouvez en savoir plus sur La science derrière la thérapie par lumière pulsée | Pulsée vs Onde continue – Maysama UK dans notre récent blog.
Maysama s’engage dans le développement futur de produits intégrant la technologie LED pulsée. Nous nous efforçons d’offrir les solutions de thérapie LED les plus efficaces à nos clients.
Si vous avez des questions ou souhaitez en savoir plus sur notre approche de la thérapie LED, n’hésitez pas à nous contacter — nous adorons discuter de la science derrière la thérapie par la lumière !
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