Docteur Thierry Maréchal

La photothérapie LED. ( Light Emmiting Diode)

«Qui croit sans raison est un sot. Mais qui nie sans savoir est un fou. Cherche la vérité, tu trouveras la lumière. » ( Vercors )
« Pour faire disparaître l’obscurité, il suffit d’apporter la lumière »

- Avant propos
En médecine esthétique, la tendance est aux techniques soft et efficaces. Les femmes ont peur du bistouri, et l’époque du « rester jeune à n’importe quel prix » est révolue. Aujourd’hui, elles veulent prolonger la qualité et la jeunesse de leur peau . Le LED (Light Emitting Diode) s’inscrit dans cette logique. D’ailleurs, son effet est si bluffant qu’aux Etats-Unis, on l’a surnommé le « skin fitness » (fitness de la peau) ! Par exemple le LED est la méthode actuelle la plus efficace pour traiter les vergetures.
« L’arrivée de nouvelles lampes LED de 2^ème génération, émettant à haute puissance, permettant d’obtenir une action athermique de la modulation cellulaire, élargissent le répertoire d’applications médicales.
La stimulation de la production d’énergie et les effets réparateurs obtenus par la photothérapie LED impliquent  certains paramètres:

L’utilisation combinée d’une haute densité d’énergie, d’un mode lumineux continu ou pulsé, d’une longueur d’onde bien absorbée et pénétrant en profondeur jusqu’aux fibroblastes du derme et d’un positionnement optique libérant la quantité voulue de photons.

De nouvelles indications en découlent permettant d’utiliser la LED comme « trousse de secours » en cabinet médical : accélération de la cicatrisation, de l’érythème à la suite de traitement esthétiques agressifs, ( tels que lampes flash, radiofréquence, laser ablatifs ou peelings) , la guérison de plaies et de brûlures, traitement des inflammations, des infections et des douleurs.

Le coté préventif du vieillissement tissulaire est par ailleurs nouveau en médecine anti âge. » (Dr Anne Moga)

- Indications des Leds

Les effets secondaires transitoires inhérents aux actes esthétiques inquiètent les patients même quand on les a informés. Prévenir et accélérer leur réparation, à fortiori quand il s’agit de véritables complications, L’efficacité d’une LED, dans la réparation tissulaire est l’arme qui nous manquait.

La lumière va moduler tout ce qui va dans le sens de l’harmonisation, l’activation ou l’inhibition selon les cas, des paramètres qui favorisent le retour à la normale, la cicatrisation des zones agressées.

Une certaine quantité d’énergie est transmise aux tissus alors que l’émission lumineuse est froide.

On traite sans chaleur, sans douleur.

Cet effet stimulant du métabolisme cellulaire est prouvé depuis longtemps.

Les LED sont aujourd’hui utilisées par les médecins dans de nombreuses pathologies fonctionnelles ou lésionnelles ainsi qu’en dermatologie esthétique :

En fonction des longueurs d’onde choisies, nous pouvons traiter ou guérir plus vite de nombreux problèmes cutanés, soit  les prévenir :

Principales indications :

• La cicatrisation des plaies
• La guérison des brûlures
• Les vergetures
• Les œdèmes et hématomes
• Les tissus lésés en oncologie
• Les cicatrices
• Les érythèmes post traitements thermiques
• Les inflammations
• Les infections
• Les douleurs

Exemple :Effets sur les ecchymoses, œdèmes et érythèmes

La stimulation créée une néo microcirculation.. +++ Ce mécanisme étant sûrement le plus important.

La régénération des vaisseaux par la stimulation des cellules endothéliales et la production d’une néo vascularisation, est essentielle dans le processus de guérison. Là aussi, c’est une action au niveau de la mitochondrie qui permet un bon développement de cette phase: La multiplication et la croissance structurée du néo endothélium.

Des études  ont démontré que l’irradiation laser accélère la dégranulation des mastocytes :
Plusieurs substances sont ainsi libérées comme l’histamine et la prostaglandine D2.
L’histamine agit au niveau des muscles lisses des vaisseaux sanguins et produit une vasodilatation.

Cette vasodilatation peut avoir des effets bénéfiques sur la vitesse de guérison tissulaire. La libération de la prostaglandine, qui joue un rôle important sur les médiateurs inflammatoires secondaires, pourrait expliquer l’action anti inflammatoire de la lumière.

Les Leds sont capables de provoquer la vasodilatation des artérioles et donc d’augmenter le flux sanguin, ces effets se maintenant encore 120 minutes après la fin du traitement. Les effets s’observent même après élimination des nerfs vasomoteurs.

Stimulation des fibroblastes et de la synthèse du collagène

Le rôle photo modulateur, selon lequel la lumière visible, peut pour certaines longueurs d‘ondes, stimuler directement l’activité métabolique des fibroblastes a pu à nouveau être vérifié dans une étude consistant à traiter par LED des lambeaux de peaux maintenues en vie.
L’étude effectuée à la pitié salpêtrière (S.Boisnic & Gredeco) prouve l’intervention des fibroblastes dans la réparation des vergetures.
En effet on observe une dégénérescence du collagène (faisceaux amincis, atrophiques) et des fibres élastiques raréfiées et fragmentées dans la partie centrale de la vergeture, responsables d’une diminution de l’épaisseur du derme.
Après traitement de fragments cutanés maintenus en survie, et traités par lampe LED, la stimulation  de la synthèse de collagène et d’élastine a été évaluée. Par ailleurs une analyse histologique et morpho métrique ont été réalisées dans le visualiser l’effet réparateur de la lampe au niveau du tissu conjonctif :

 

 

Collagène d’une peau vergeture               Même peau après traitement

 

Donc effets bénéfiques sur les vergetures
Les vergetures sont des cicatrices de plaies induites par l’étirement de la peau sur des fibres de collagènes en rouleaux (stries de Lanzmann) et qui n’ont pas pu être soignées au stade de vergetures rouges (Laser colorant pulsé). La perte de substance collagénique entre les rouleaux est très difficile à récupérer totalement.
Les LED peuvent en améliorer l’aspect au prix de nombreuses séances renouvelées 2 fois par semaine surtout en y assiciant des séances de dermabrasion et de carboxythérapie.

Effet dans les infections. Rôle bactéricide de la lumière bleue

Bien que la physiopathologie de l’acné ne soit pas uniquement liée à une infection bactérienne, P. acnés produit une porphyrine activable par les LED, notamment bleues, car le second pic d’absorption se situ à 415 nm. Cette photo activation provoque la destruction de la bactérie par la production de radicaux libres et d’oxygène singulet, réaction univoque à toutes les techniques de photothérapie dynamique(PDT).

De nombreuses études font état d’une amélioration de l’acné inflammatoire de plus de 50% à raison de 2 séances par semaine pendant 6 semaines  avec les LED bleues seules. Cet effet n’est que suspensif, comme tous les traitements dermatologiques d’ailleurs.

En 2000 une étude  (Papageorgiou et al) montre que l’association alternée de rouge et de bleu pouvait améliorer de 48% l’acné rétentionnelle et de 76% l’acné inflammatoire. Cette étude a été depuis, maintes fois confirmée.
Rien n’empêche d’associer les séances de LED aux traitements topiques ou généraux, y compris l’isotrétinoïne. Pas de risque de déclencher une photosensibilisation si on reste en dehors du spectre des UV.

NB : intérêt dans l’herpès (efficacité du laser HeNe ou de la LED appliqué directement sur l’herpès buccal) et le zona, ainsi que le psoriasis.

Action sur la douleur

Les « soft lasers », ont été largement utilisés et documentés pour le traitement de la douleur en  médecine du sport, traumatologie, rhumatologie.

Les basses fréquences, dans la gamme de 5 à 15 Hz, sont responsables de l’action analgésique, par une repolarisation rapide des membranes des cellules endommagées.

Et par sécrétion d’endorphines .

En mettant en route le système du Gate-Control ou portillon de la douleur (hyper polarisation de la membrane cellulaire), par la diminution de la sécrétion de la substance P dans le centre du neurone intermédiaire dans la Gelatinosa Substancia de la moelle épinière.
J’utilise, moi même depuis les années 1990, un  « soft-laser » He néon seul ou avec acupuncture en rhumatologie et médecine du sport. Son efficacité anti-inflammatoire reste remarquable sur la résolution des tendinites et autres douleurs aigües ou chroniques. (Lumbagos et sciatiques, névralgies cervico-brachiales, épicondylites).
La LED, plus puissante, le remplace aujourd’hui dans ces indications avec le même résultat : Effet antalgique immédiat et cumulatif au cours des séances.
On peut donc utiliser la LED, sur de grandes surfaces, pour toutes les douleurs de type inflammatoire, qu’elles soient post traitement à visée esthétique ou autres.

Il est bon de rappeler  que vous aussi pouvez proposer  la LED :

• En association avec tout traitement (injections, laser, peeling, radiofréquence pour relâchement cutané..). La LED jouera dans ce cas un rôle préventif et potentialisera les effets.
• Dans le cas de douleurs diverses : tendinite, lumbago, sciatique, névralgies faciales, algo neuro dystrophie (voir travaux de la NASA sur la déminéralisation).
• De dépression, saisonnière ou non.
• De sinusite
• De chute de cheveux (Agrément de la FDA pour cette indication)
• D’acné
• Dans les maladies de l’oreille interne (perte d’audition brutale, acouphènes, maladie de Ménière. (cf.site Dr Wilden).
• Dans la détoxication hépatique en association avec une détox. par compléments alimentaires et nutrition, à la lumière de l’étude de De Castro sur la régénération du foie lors d’ hépatectomie partielle.
• De consolidation de fractures, de cicatrisation diverses,
• Tous traitements, écologiques, non invasifs, spécifiquement médicaux pour nous, médecins morphologiques et anti-âge, qui devons maintenant de façon vitale faire de la prise en charge globale du vieillissement, notre cheval de bataille !
• En effet, les Led stimulent la prolifération des fibroblastes qui synthétisent le collagène, tissu de soutien des structures cutannées.

Le pic d’absorption des fibroblastes humains correspondrait à 632 nm (lumière rouge)

La cytochrome oxydase absorbant le faisceau d’une manière élective stimule le métabolisme des fibroblastes, ce qui entraîne l’élaboration de la fibre de collagène.

Une action sur le nucléole est également possible car on constate une augmentation du pool cellulaire par mitose physiologique.

Les résultats biologiques seraient dus au rayonnement lui même sans aucun effet thermique impliqué.

Ils varient en fonction :

- De la dose  et sont d’autant meilleurs que la longueur d’onde est proche de 632 nm, à un rythme de  2 à 3 séances par semaine, (plus de séances ne donnent pas de meilleurs résultats).

- Du temps d’exposition et de la fréquence des séances.

Une illumination de 10 minutes induit une accélération de croissance de la

population cellulaire par rapport à celle de la population témoin non

irradiée.

- Un peu d’Histoire

Les recherches en luminothérapie remontent au 19ème siècle. Le scientifique Italien S.Fubini démontre que la lumière rouge a un effet particulier sur la mitochondrie en augmentant son taux métabolique.
Le prix Nobel de médecine est décerné en 1903 à Niels Finsen, médecin Danois, pour son travail sur l’intérêt de la lumière rouge dans le traitement de la variole et de la  rougeole, publié en 1899 sous le titre : « la photothérapie ».
Cette intuition que la lumière du soleil pouvait guérir allait inspirer d’autres médecins et aboutir au seul moyen dont on disposera pendant des décennies pour traiter la tuberculose : le sanatorium.

Il existe  deux grands modes d’utilisation des lasers en médecine :

• Les lasers chauds ou à haute fréquence: L’énergie reçue par la cellule cible sera supérieure à ses capacités de réparation. Exemple : les lasers utilisés en ablatif qui détruisent par vaporisation. Les tirs sont très brefs, à de fortes puissances. Leur utilisation est  développée ailleurs.

• Les lasers froids ou à basse fréquence  ou Low level laser therapy (LLLT): L’énergie reçue par la cellule cible est, non seulement compatible avec sa survie, mais optimise les capacités de récupération des  tissus lésés par rapport à une cicatrisation normale : c’est une bio stimulation ou photo bio modulation (PBM)

- Principe des lasers froids

Ces lasers ne produisent aucune chaleur (lasers athermiques), on utilise des puissances mille fois plus faibles sur des temps beaucoup plus longs (secondes ou minutes).
Les lasers basse fréquence ou froids sont appelés  aussi « soft lasers » car leur puissance moyenne est de quelques milliwatts (mW). Les longueurs d’onde utilisées sont des longueurs d’onde du visible (400 à 800 nm) et du proche infrarouge invisible (904 à 940 nm).
L’émission laser peut être continue ou pulsée.
Le mode impulsionnel permet de pénétrer jusqu’aux cellules les plus profondes au moment du pic de l’impulsion.
Le laser le plus utilisé est le laser à gaz hélium Néon émettant un rayonnement rouge (632,8nm). Ce laser délivre une puissance de 1 à 25 milli Watts alors qu’un laser YAG par exemple peut délivrer jusqu’à 10 watts.
Les rayons lasers pénètrent les tissus sans les couper, ni les léser ni les chauffer. Ils énergétisent les tissus qu’ils traversent.
Utilisés depuis de nombreuses années pour ses propriétés antalgiques, anti inflammatoires, eutrophiques, cicatrisantes et anti œdémateuses en :
Acupuncture (pour les enfants et les adultes qui redoutent les aiguilles), réflexothérapie, neuralthérapie (traitements des douleurs rebelles par traitement d’une épine irritative à distance),  rhumatologie, traumatologie, médecine du sport, stomatologie, O.R.L.
Le laser peut être ainsi équipé  de détecteur de points d’acupuncture, d’une fibre qui permet de traiter les cavités naturelles de l’organisme, d’un laser à balayage.

- Principe des LED
Les diodes électroluminescentes sont de toutes petites ampoules qui n’ont pas de filament, ne brûlent ni ne chauffent et n’ont pas de mercure ou de gaz nocif.
Elles s’illuminent seulement par le mouvement des électrons dans un matériau semi-conducteur et durent très longtemps.
Ce sont donc des composants électroniques capables d’émettre de la lumière lorsqu’ils sont parcourus par un courant électrique.
Les diodes sont fabriquées à partir de semi-conducteurs : Les plus utilisés sont le germanium (Ge) et l’arséniure de gallium (GaAlAs).
La longueur d’onde du rayonnement émis dépend du matériau semi conducteur utilisé. Ainsi un semi-conducteur d’une certaine nature émettra toujours dans la même longueur d’onde, c’est à dire dans la même couleur.
Les LED sont partout dans notre vie courante elles remplaceront bientôt toutes les lampes à filament pour l’éclairage général permettant de réduire la note d’électricité par utilisation de lampes dont la durée de vie est extrêmement longues. (Les LEDs durent  de 50000 à 100 000 heures  soit environ 20 ans).

Elles sont employées pour éclairer les écrans d’ordinateurs et de télévision, remplacent les ampoules des phares de voiture, illuminent le bord des routes, les bouées de signalisation en mer. Les LED se distinguent des lasers par une très grande durée de vie, une résistance aux chocs, une faible consommation d’énergie. Les LED ne chauffent pratiquement pas. D’une durée de vie de 50000 heures, les LED conservent longtemps leurs valeurs intrinsèques.

 

Nous l’avons vu, ce sont des quasi – lasers, puisqu’elles émettent un rayonnement quasiment monochromatique mais la différence vient de la manière dont l’énergie est distribuée. Les LED peuvent traiter de larges zones avec plus de choix dans les longueurs d’onde thérapeutiques.

 

L’énergie délivrée par chaque longueur d’onde, absorbée au niveau cellulaire va régénérer ou guérir toute une zone du corps.

 

Les LED délivrent une irradiation douce, sans chaleur, sans douleur, sans préoccupation de phototype de peau, sans risque de surexposition. Il n’y a pratiquement pas de contre indication en dehors, par principe des femmes enceintes et, des risques oculaires pour la rétine (surtout les LED bleues). Le port de lunettes est obligatoire pour toutes les couleurs.

 

Application médicale :

Progressivement les scientifiques sont arrivés à concevoir des LED capables de produire un rendement lumineux supérieur à celui des lampes à incandescence et des lampes dites fluorocompactes.

Les industriels produisent des LED offrant une plage de longueurs d’onde entre 400 et 7OO nm. Les couleurs disponibles  sont : rouge (633 nm), jaune (590nm), bleu  (415nm) et mixage des couleurs donnant orange et violet. Les LED n’émettent pas d’ultraviolet.

 

Dans les LED médicales un grand nombre de diodes de forte puissance et de grande durée de vie sont regroupées sur un émetteur à 3 panneaux, permettant de traiter de larges zones.

Plus il y a de diodes plus la surface à traiter est parfaitement couverte (sans trou ni espace).

L’orientation de la tête émettrice, à trois volets réglables, en angle et en direction, par des bras articulés et une colonne pivotante permettent une illumination optimale de toutes les parties du corps sans déplacer la personne à traiter.

Les puissances élevées, réglables séparément pour chaque panneau et pour chaque couleur par potentiomètre autorisent des temps d’illumination très courts. Le choix de mode de traitement en continu (en minutes) ou pulsé (en secondes).

Programmation du temps  (de 1 à 99 mn ou secondes) et de la fluence.

Autre avantage : Le mode d’absorption par les tissus s’effectue par effet photoélectrique, sans dégagement de chaleur (extraite à l’arrière de la LED). La lampe ne brûle pas les doigts, ni l’épiderme. Cette lumière froide permet d’exposer les peaux à divers traitements sans aucun risque de brûlure.

Quelle est la différence entre un laser et une Led ?

C’est presque la même chose sauf que :

Le laser froid émet une lumière monochromatique cohérente et polarisée lui permettant le voyage en ligne droite et de pénétrer dans les couches profondes du corps.

La lumière des Led est monochromatique, non cohérente ou faiblement incohérente. Elle est utile à priori pour les traitements superficiels comme les blessures et le affections de la peau. Mais elle peut traiter des zones plus profondes et surtout plus larges.

Les Led peuvent donc être classées parmi les Lasers athermiques .

Ce sont des « quasi laser » (Les américains parlent de « diodes laser »), car la lumière est monochromatique et pratiquement cohérente (632 nm +/-7 nm)

 

 

La cohérence n’étant pas indispensable à l’action des faisceaux sur les tissus biologiques au niveau moléculaire, à longueur d’onde égale, avec la même intensité et avec un même temps d’irradiation on a démontré que lumière cohérente et non cohérente procurent les mêmes effets biologiques.

- Mécanismes de la photothérapie laser

Photothérapie laser est aujourd’hui le terme consacré qui recouvre l’utilisation des lasers comme des LED en photo bio stimulation.

 

Un des sujets les plus discutés dans la communauté scientifique de la photothérapie Laser était en effet  de savoir si la cohérence de la lumière était la propriété primordiale à la stimulation biologique :

Le premier rapport  sur les effets de la lumière sur  la synthèse de DNA et RNA avec des longueurs d’onde de 570 à 650nm ont été enregistrés en 1982  par Karu et al (11).

Non seulement il apparut que le laser HeNe à 632,8nm causait une bio stimulation mais qu’un résultat similaire était obtenu avec une lumière non cohérente (633nm) démontré par des courbes presque identiques (fig. 1)

 

la cohérence n’est pas indispensable à la bio stimulation (12)

La biostimulation laser ne nécessite pas la lumière laser. Les effets observés ont été attribués à l’unique propriété du laser HeNe qu’est la cohérence de sa radiation. En fait il n’y a pas de fondement scientifique à une telle conclusion. Cependant des lasers sont des outils plus pratiques à utiliser en clinique et en laboratoire.

 

Une analyse des résultats cliniques publiés conclut que les lasers n’ont pas un potentiel thérapeutique supérieur aux LED, mais dans certains cas cliniques spécifiques (tissus profonds), la lumière cohérente est plus efficace.

Cependant, quand  on a comparé dans une étude en double aveugle, l’irradiation d’ulcères d’estomac par laser HeNe versus lumière rouge non cohérente,  des résultats positifs ont été recueillis de façon équivalente avec les deux sources.

- Qu’est ce que la bio modulation ?

Notion de photo-accepteur

 

Le mécanisme d’action se révèle très semblable aux effets de la lumière dans le règne  végétal et animal.

 

1 Règne végétal : La photosynthèse : Une cellule va répondre à la lumière, par l’intermédiaire d’un pigment photo–accepteur, spécifique d’une longueur d’onde donnée.

L’illumination de la chlorophylle fait passer un électron de l’état fondamental à l’état excité. Le retour à l’état de base libère de la chaleur et de la lumière (fluorescence).

2 Règne animal : quel est le photo-accepteur ?

Dans les années 1980, la biologiste russe Tiina Karu  démontra en 1995 que la protéine des mitochondries, ultime étape permettant de fabriquer l’ATP était le principal récepteur à la lumière : La cytochrome C oxydase.

La mitochondrie est le siège de la photo bio modulation

La vie de la cellule  dépend des besoins de l’organisme qui l’abrite. Communiquer  en permanence avec le milieu extracellulaire ou avec les autres cellules est donc fondamental pour son intégrité, sa croissance et sa différenciation. « L’internet cellulaire » peut fonctionner grâce aux propriétés d’adhésion de ses protéines membranaires, dont font partie les intégrines.
Ce récepteur protéique permet à la cellule de capter le stimulus et d’y répondre. Un site spécifique du récepteur et la molécule de communication (ligand) sont complémentaires, comme une clé dans une serru

Mode d’action des LED : explications scientifiques.

La cytochrome C oxydase est  la protéine qui est l’ultime étape de la chaine respiratoire. Elle est donc supposée être l’accepteur du rouge au proche infrarouge. Du violet au bleu, Il y egalement les flavonoïdes (NADH-déshydrogénase).
De nombreuses études, objectivant l’augmentation de la synthèse d’ATP et de la consommation d’oxygène après irradiation par des radiations monochromatiques du visible et du proche infra rouge, montrent que les mitochondries sont en cause. Elles seraient les premières cibles quand la cellule toute entière est irradiée avec 630nm et 632,8nm.
Sous irradiation par la lumière basse fréquence, les cellules  sont des super récupérateurs d’énergie.
Elles vont fabriquer 38 molécules d’ATP, à partir d’une molécule de glucose alors que par fermentation, 2 molécules d’ATP seulement sont synthétisées.

« La médecine mitochondriale, se préoccupe de la santé des mitochondries, cellules productrices d’énergie. 10000 milliards de mitochondries sont responsables chaque jour de la production de 40 kg d’ATP, monnaie universelle qu’utilise la cellule pour effectuer tous les travaux nécessaires à son maintien en vie.  Les dysfonctionnements mitochondriaux sont responsables de ce que l’on appelle le stress oxydatif, qui aboutit à la destruction de molécules par les radicaux libres… » Pr. Castronovo.
La lumière pourrait faire donc  partie des nutriments de la mitochondrie, et donc des thérapeutiques anti-âge du futur.
Cette idée est à la base de concepts novateurs fondés sur la technologie des LED  comme :
Au-delà de la réparation de l’héliodermie, la lumière du proche infrarouge (660 nm), pourrait offrir une protection contre les futurs dommages actiniques.
En effet, le traitement LED non thermique initierait un processus de résistance cutanée aux dommages des rayons UV. La protection conférée pourrait être durable (au moins 24 heures) avec la possibilité d’effets cumulatifs.
Des études in vitro  ont révélé qu’une source lumineuse non cohérente émettant des rayons IR protège les fibroblastes dermiques humains normaux en culture de la cytotoxicité induite par les rayons UV.
Récemment, la pré-irradiation à l’IR était décrite comme pouvant préparer la cellule à résister davantage à l’apoptose (mort naturelle) induite par les rayons UVB.

Cette méthode prophylactique prometteuse utilisant la lumière pourrait peut-être offrir un facteur de protection comparable à un facteur de protection solaire (FPS)

Effet du rayonnement

La cellule réagit à des stimuli externes par de nombreux capteurs spécifiques. 

Plus la cellule a besoin d’énergie plus la lumière  peut stimuler la cellule.

Effet de dose
La dosimétrie est au laser ce que la posologie est au médicament.
La dose d’énergie à délivrer dans le tissu est fonction de l’ancienneté, de la profondeur, de la surface, mais surtout de l’état pathologique de la lésion à traiter. Tina Karu a énoncé que l’impact de la bio stimulation par laser dépendait de la condition physiologique de la cellule ciblée au moment de l’irradiation .Or, la lumière ne stimulerait que les cellules ayant un taux de croissance plus faible au moment de l’irradiation :
L’état de la cellule doit donc être pris en considération.
L’exposition au laser ou à la lumière restaure et stimule la production de pro collagène énergisant la cellule au maximum de son activité biologique potentielle.
Les doses reçues par une surface donnée de tissu ne peuvent  donc avoir d’effet que si la puissance (intensité) est comprise dans une certaine fourchette d’efficacité.
En effet, le seuil minimal d’irradiance (puissance par unité de surface) doit absolument être franchi pour qu’il y ait induction de la réponse physiologique souhaitée, ici la synthèse du collagène.

La fluence et l’irradiance sont donc des variables indépendantes à considérer pour obtenir l’effet physiologique convoité :
Ainsi, une exposition prolongée d’irradiance insuffisante n’aura aucun bénéfice physiologique, car le seuil d’irradiance n’est pas dépassé, la cellule n’étant pas stimulée suffisamment.

Il importe donc de considérer ces variables qui influenceront le succès et l’efficacité de la thérapie par LED :

Quand la densité d’énergie est trop faible on n’observe pas d’effet : il est observé couramment que des lasers inférieurs à 4 mW n’avaient pas d’effets biologiques et ce quelque soit le temps d’irradiation .

Quand elle est trop forte ou délivrée trop longtemps, on observe une inhibition des effets cellulaires (épuisement cellulaire).

En pratique

Les doses doivent être comprise dans une certaine fourchette d’efficacité : il est important d’appliquer la lumière dans la plus courte période possible avec  l’intensité nécessaire pour l’activation. (Intérêt des machines puissantes). Quand les doses augmentent, les photos récepteurs sont endommagés et les effets diminuent ainsi qu’en cas d’exposition trop prolongée.
Le mode pulsé pourrait avoir un certain intérêt pour éviter l’épuisement cellulaire en permettant aux fibroblastes un temps de repos entre les trains d’impulsions lumineuses lors du traitement.
Une brève augmentation du PH serait un des composants nécessaires impliqués dans la transmission de signaux mitogènes à la cellule.

Conclusion :

In vitro

L’énergie lumineuse va être  convertie, non pas en chaleur, mais en énergie biochimique qui optimise  les capacités de réparation  de la cellule.
En effet lorsque les cellules souffrent, l’énergie chimique apportée par les nutriments ne semble plus suffire à la réparation.
L’apport d’énergie supplémentaire par la voie lumineuse (ATP) permettrait de combler le déficit énergétique nécessaire.
On observe également une augmentation de la synthèse d’ADN suivie de divisions cellulaires, l’augmentation de la synthèse des protéines (ARN), une augmentation de l’adhésion cellulaire, des modifications du PH.

In vivo

Il est difficile  de mesurer in vivo tous ces paramètres, mais il ressort  de nombreuses études  que des tissus blessés ou ischémiques, manquant de trophicité comme des ulcères, des nerfs comprimés vont répondre favorablement à la stimulation.
C’est la bonne combinaison de la production d’énergie, du temps d’exposition, du type de longueur d’onde  (autour de 560, 630 et 750 nm) et l’absorption de l’énergie par la cellule qui participera à l’efficacité d’un traitement.
Les données publiées à ce jour suggèrent que bio stimulation laser produit son effet primaire pendant la phase de prolifération cellulaire des processus de cicatrisation, avec pour action:

• La prolifération des fibroblastes,
• L’attachement (Cf Karu )et la synthèse du collagène et de procollagène,
• la production de facteurs de croissance [y compris le facteur de croissance des kératinocytes (KGF), facteur de croissance transformant (TGF) et le facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGF)],
• la stimulation des macrophages,
• la stimulation des lymphocytes (Mester , 1998)
• et une plus grande vitesse de production de matrice extracellulaire ont été rapportés sous traitement par la lumière laser.

La profondeur de pénétration de la lumière infrarouge a été mesurée par spectroscopie (Chance et al 1988) à partir des muscles fléchisseurs des poignets et les muscles du mollet. : La plupart des photons de lumière entre 630 et 800 nm voyagent jusqu’à  23 cm du détecteur de photons à travers le tissu de surface et le muscle.La lumière est absorbée par la mitochondrie où elle stimule le mécanisme énergétique du muscle et de  l’os, ainsi que  de la peau et des tissus sous cutanés.

Conclusion :  thése du dr Anne Moga

 » Nous ne sommes qu’aux prémices d’une ère nouvelle avec des LED de plus en plus puissantes et des protocoles à l’étude pour essayer  d’obtenir une photo modulation suffisante et une traduction clinique plus objective.
Et pourquoi pas, la LED comme nutrition mitochondriale dans le cadre de la prévention du vieillissement (photo prévention contre les effets actiniques des UV) ?
La luminothérapie par LED doit  pouvoir s’inscrire dans les protocoles anti-aging ».

Une association internationale, dont je fais partie, la LED Academy, s’efforce de réunir des connaissances et de tracer des lignes de recherche. Elle rassemble toutes les technologies qui se réfèrent à l’utilisation des LEDs (Light Emitting Diode) depuis la construction jusqu’aux applications cliniques. La LED Academy  est une   association à but non lucratif qui  comprend des membres adhérents (médecins, ingénieurs physiciens et chercheurs en biologie cellulaire), des membres bienfaiteurs, des membres de l’industrie pharmaceutique et différentes firmes laser ou appareils assimilés (différentes sourcesd’énergie).
« Les médecins éprouvent  encore des difficultés à appréhender la révolution que la méthode suppose. Il faut littéralement penser autrement : Avec la lumière, il devient ainsi possible de traiter une cicatrice sans utiliser de crème, de résorber une acné sans antibiotique,  juste par l’effet de la vibration de la lumière sur la peau. Notre travail va profondément évoluer. » Dr M. Pelletier.

Dans cet espoir, voici le résumé d’une communication fondamentale faite au congrès  AAWC de Monaco en 2010 : Marco Bischof (éminent savant chercheur, Président de l’Institut International de Biophysique à Neuss -Allemagne) nous entraîne aux sources de notre existence :

« Notre corps émet de la lumière, celle-ci est l’expression de tout être vivant. De très faible amplitude, on peut la mesurer (expérience de Fritz Albert Popp), la comparer : les cellules cancéreuses n’ont pas le même  type d’émission que les cellules saines.

La lumière bio photonique est stockée dans les cellules de notre organisme et surtout dans les molécules de DNA des noyaux de celles-ci. Il s’agit d’une émission cohérente.

Ainsi, un « flux» dynamique de lumière absorbée  ou émise par le DNA permet la communication entre les organelles des cellules, les tissus, voire les organes. Comme un web cellulaire, il constitue le système de transmission de messages le plus important et  régule toutes les phases du processus vital : morphogénèse, croissance, différentiation, régénération.

Ce qui peut expliquer pourquoi la cellule est réceptive à la lumière LED : elle en a besoin pour exister.

La lumière, in fine, en tant que champ cohérent bio photonique conduirait à l’élaboration de la conscience, de la mémoire et qui sait… de l’interface entre le physique et l’esprit ? »