На примере планарий ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН показали, что используемые в медицине и косметологи методы фототерапии могут быть намного эффективнее, если в таком лечении будут задействованы световые волны определенного спектра. Результаты исследования о влиянии света на регенерацию биологических тканей они опубликовали в Journal of Photochemistry and Photobiology.

Фотобиомодуляция — одна из модных методик терапии и омоложения, действие которой основано на влиянии светового излучения на процессы в живом организме. В науке есть мнения, что ее эффективность может быть гораздо выше при определенных условиях. На различных моделях проводятся исследования с помощью световых волн, регистрируются изменения для обнаружения эффекта. Однако до сих пор нет четкого понимания, как протекает тот или иной биологический процесс при воздействии светом и каковы механизмы этого воздействия. Группа исследователей из Института экспериментальной и теоретической биофизики РАН, облучая светом планарий, стандартизировала процедуры фототерапии животных, а также унифицировала изучаемые биологические процессы — регенерацию головы планарий, митотическую активность их стволовых клеток и транскрипцию генов, ответственных за ранние этапы регенерации.

Планарии — это плоские черви, живущие¸ как правило, в реках или в море. Их уникальность заключается в том, что они обладают неограниченной способностью к регенерации за счет наличия в их теле большого количества стволовых клеток (более 30% от общего числа клеток). Благодаря этой особенности планарии практически бессмертны. При этом они очень чувствительны к воздействию различных слабых факторов. Все это делает их весьма удобной моделью для научных экспериментов.

Опыты ученых ИТЭБ РАН с воздействием светом на планарии привели к неожиданным результатам. Впервые было обнаружено, что слабое световое излучение может оказывать биологическое действие только в том случае, если оно имеет определенную длину волны, причем в достаточно узком диапазоне.

«Так, мы показали, что красный свет способен ускорять регенерацию головы планарий, а зеленый, наоборот, — подавляет этот процесс. Если длина волны отличается от этих диапазонов, то данное световое излучение не оказывает никакого биологического эффекта, — комментирует один из авторов исследования, старший научный сотрудник института Артем Ермаков. — Мы впервые установили, что первичным звеном, реагирующим на световое излучение, является транскрипция определенных генов планарий, ответственных за ранние этапы регенерации. Причем период воздействия (т.е. в какой фазе процесса регенерации оно происходит) и продолжительность светового облучения также играет большую роль в развитии биологического эффекта".

На фото: старший научный сотрудник Лаборатории ...

На фото: старший научный сотрудник Лаборатории энергетики биологических систем ИТЭБ РАН, к.б.н. Артем Ермаков. Фотография пресс-службы ИТЭБ РАН

Авторы надеются, что результаты их исследования помогут усовершенствовать методы фототерапии, в частности, разработать фототерапевтические приборы и технологии, которые бы учитывали биологические механизмы воздействия светового излучения с разной длиной волны, а также особенности течения биологических процессов и их чувствительности к световому воздействию на разных этапах этих процессов (например, ранозаживления).