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Regolare il glucosio con le frequenze di luce: la biofotomodulazione al vaglio della scienza

I mitocondri sono gli organelli che effettuano la respirazione cellulare, utilizzando glucosio e ossigeno per produrre adenosina trifosfato o ATP, la valuta energetica. La capacità dei mitocondri di produrre ATP si riduce naturalmente con l’età e a causa delle malattie. Tuttavia, gli studi hanno scoperto che la produzione di ATP può essere aumentata attraverso la fotobiomodulazione utilizzando la luce negli intervalli del visibile e del vicino infrarosso, tra 650 nm e 900 nm. È noto anche che la fotobiomodulazione riduce lo stress ossidativo e si ritiene che questa capacità sia conservata in tutte le specie del regno animale. L’enzima citocromo C ossidasi, che fa parte della catena di trasporto degli elettroni nella membrana mitocondriale, assorbe queste lunghezze d’onda della luce più lunghe, aumentando il potenziale di membrana e la produzione di ATP.

La ricerca ha dimostrato che la fotobiomodulazione ha portato ad aumenti significativi nelle regioni del corpo sottoposte ad alti livelli di attività metabolica, come la retina e il sistema nervoso centrale. L’aumento della produzione di ATP potrebbe anche aumentare l’assorbimento del glucosio, che potrebbe essere evidente nei cambiamenti dei livelli di glucosio nel plasma. In un recente studio pubblicato sul Journal of Biophotonics, gli scienziati hanno esaminato se la fotobiomodulazione di soggetti sani utilizzando la luce rossa con una lunghezza d’onda di 670 nm ha influenzato i livelli di glucosio circolanti nel plasma, utilizzando test di tolleranza al glucosio orale. Lo studio ha incluso 30 partecipanti sani senza condizioni mediche note, metà dei quali sono stati sottoposti a fotomodulazione con luce a 670 nm e l’altra metà nel gruppo placebo senza luce.

Tutti i partecipanti sono stati sottoposti a un test di tolleranza al glucosio orale all’inizio dello studio, in cui hanno consumato 75 g di glucosio disciolto in 150 ml di acqua e sono stati utilizzati campioni di sangue prelevati dal dito per registrare i livelli di glucosio nel sangue. Un secondo test orale di tolleranza al glucosio è stato somministrato dopo una settimana in cui ai partecipanti è stato somministrato il placebo o l’intervento. Circa 45 minuti prima della somministrazione del secondo test orale di tolleranza al glucosio, i partecipanti del gruppo di intervento sono stati esposti alla luce a 670 nm per 15 minuti, mentre quelli del gruppo placebo erano posizionati in modo identico ma non esposti alla luce a 670 nm. I risultati hanno mostrato che l’esposizione a 670 nm di luce per 15 minuti ha comportato una diminuzione media del 27,7% dei livelli di glucosio in due ore.

Inoltre, è stata osservata una diminuzione del 7,5% nei picchi massimi di glucosio all’interno del gruppo di intervento, ed è stata osservata una differenza del 12,1% nei livelli di picco di glucosio tra il gruppo placebo e quello di intervento. Anche l’analisi dei partecipanti accoppiati all’interno del gruppo placebo non ha mostrato differenze nei livelli di glucosio massimi. nel sangue tra le due misurazioni. L’impatto dell’esposizione alla luce è stato significativo dopo circa 90 minuti di sola esposizione alla luce locale. L’impatto di questa esposizione alla luce locale sui livelli di glucosio plasmatico indica un effetto abscopale, in cui vengono colpiti anche i mitocondri negli organi distali. I ricercatori hanno anche discusso i potenziali meccanismi attraverso i quali l’esposizione alla luce locale potrebbe avere un impatto così diffuso, compreso il ruolo delle citochine circolanti

In precedenza gli stessi Autori avevano riportato che le lunghezze d’onda selettive della luce solare modulano la concentrazione sistemica di glucosio in modo bidirezionale. La luce rossa da 670 nm riduce le concentrazioni massime di glucosio dopo l’allattamento, mentre la luce blu da 420 nm prolunga la durata dei livelli elevati di glucosio dopo l’allattamento. Sebbene questi risultati abbiano dimostrato che lunghezze d’onda della luce più lunghe hanno un effetto positivo sulla funzione mitocondriale negli esseri umani sani, è necessario esplorare il potenziale utilizzo dell’esposizione alla luce per aiutare a regolare i livelli di glucosio nel sangue nei pazienti con diabete.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Powner MB, Jeffery G. J Biophotonics 2024: e202300521.

Powner MB, Jeffery G. PLoS One. 2022; 17(11):e0276937.

Chaudary S et al. J Photochem Photobiol B. 2020; 209:111935.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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