Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Романенко Н.В.

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)

Тарасенко С.В.

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет)

Свойства света длиной волны 400—500 nm

Авторы:

Романенко Н.В., Тарасенко С.В.

Подробнее об авторах

Журнал: Российская стоматология. 2022;15(4): 24‑30

Просмотров: 857

Загрузок: 22


Как цитировать:

Романенко Н.В., Тарасенко С.В. Свойства света длиной волны 400—500 nm. Российская стоматология. 2022;15(4):24‑30.
Romanenko NV, Tarasenko SV. Properties of light with a wavelength of 400—500 nm. Russian Journal of Stomatology. 2022;15(4):24‑30. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/rosstomat20221504124

Рекомендуем статьи по данной теме:
Эпи­ге­не­ти­чес­кие вли­яния и раз­ви­тие моз­га. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2023;(3):12-19
Вы­со­ко­ин­тен­сив­ная ла­зе­ро­те­ра­пия в кли­ни­чес­кой ме­ди­ци­не: на­уко­мет­ри­чес­кий ана­лиз до­ка­за­тельств эф­фек­тив­нос­ти. Воп­ро­сы ку­рор­то­ло­гии, фи­зи­оте­ра­пии и ле­чеб­ной фи­зи­чес­кой куль­ту­ры. 2023;(1):18-26
Воз­мож­нос­ти при­ме­не­ния фо­то­ак­ти­ви­ру­емой де­зин­фек­ции в сто­ма­то­ло­гии. Сто­ма­то­ло­гия. 2023;(2):84-90
Ней­ро­пеп­ти­ды и их роль в па­то­ге­не­зе по­че­су­хи взрос­лых. Кли­ни­чес­кая дер­ма­то­ло­гия и ве­не­ро­ло­гия. 2023;(3):324-328
Ре­докс-ре­гу­ля­ция, эус­тресс и дис­тресс при не­ос­лож­нен­ной бе­ре­мен­нос­ти и пре­эк­лам­псии. Рос­сий­ский вес­тник аку­ше­ра-ги­не­ко­ло­га. 2023;(3):12-18
На­но­час­ти­цы ок­си­да це­рия для хи­рур­гии, плас­ти­чес­кой хи­рур­гии и эс­те­ти­чес­кой ме­ди­ци­ны. Плас­ти­чес­кая хи­рур­гия и эс­те­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2023;(3):120-129
Воз­мож­нос­ти па­ци­ен­то­ориен­ти­ро­ван­ных сис­тем в кон­тек­сте циф­ро­вой про­фи­лак­ти­ки хро­ни­чес­ких не­ин­фек­ци­он­ных за­бо­ле­ва­ний. Про­фи­лак­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2024;(6):7-13

Введение

В настоящее время российские и зарубежные производители медицинского оборудования представляют на мировом рынке инновационную лазерную технологию с длиной волны 445±40 nm. За рубежом данная технология получила название BLUE LASER. В переводе на русский язык прилагательное «blue» означает «синий» и «голубой» одновременно. В русском языке слова «синий» и «голубой» представляют разные оттенки морских и небесных цветов. Согласно оттенкам цветов видимого света, слагаемых в радугу, длина волны 405 nm в большей степени соответствует синему цвету, а волна 445 nm и длиннее — голубому. В данной статье использованы два этих определения.

Лазерный луч длиной волны 445±40 nm не имеет характерного для данной технологии свойства когерентности. В связи с этим важным представляется изучение вопроса о свойствах световой энергии данной длины волны.

Особенности синего и голубого света

Синий свет — это компонент видимого света, имеет самую короткую длину волны из всех цветов видимого спектра и обладает самой высокой энергией.

История применения синего света в медицине начинается с имени нобелевского лауреата Niels Ryberg Finsen. В 1903 г. этот великий датский ученый и физиотерапевт получил мировую награду в области физиологии и медицины «в знак признания его заслуг в деле лечения болезней — особенно обыкновенной (туберкулезной) волчанки — с помощью концентрированного светового излучения, что открыло перед медицинской наукой новые широкие горизонты». «Этот метод явился гигантским шагом вперед и привел к таким достижениям в области медицины, которые никогда не забудутся в истории этой науки», — именно такие слова в своей приветственной речи сказал ректор Каролинского университета Стокгольма и глава Нобелевского комитета по физиологии и медицине — Karl Axel Hampus Mörner [1].

В России первое применение синего света при лечении многих заболеваний принадлежит военному врачу Анатолию Викторовичу Минину. В 1900 г. журнал «Врачъ» впервые опубликовал научную статью А.В. Минина о высокой эффективности применения синего света при травме мышц, гематомах, заболеваниях суставов и невралгии [2]. «Лампа Минина» широко использовалась в курсе светолечения в медицинской практике СССР до середины ХХ века.

Шли годы, и с развитием мировой фармацевтики внимание к физиотерапевтическим методам лечения уменьшалось.

В современном высокотехнологичном мире синий и голубой свет широко присутствует в стоматологической практике: он усиливает освещенность операционного поля во всех видах оптики, вызывает полимеризацию стоматологических реставрационных и фиксирующих материалов, активизирует вещества, применяемые для отбеливания зубов.

Синие фотоны обладают большей энергией, чем фотоны с более длинными волнами [3]. Синий свет с длиной волны 400 nm состоит из фотонов с самой высокой энергией, которые достигают сетчатки глаз [4]. Поэтому врачу-стоматологу очень важно защищать глаза специальными очками или экранами. Волны длиной 400—500 nm наиболее активно отсекают фильтры оранжевого и бронзового цвета [5].

В связи с ростом случаев аллергических реакций у пациентов, неэффективностью лекарственной терапии многих заболеваний и появлением устойчивых к антибиотикам штаммов агрессивных микроорганизмов интерес к немедикаментозной терапии возрождается...

Начиная с 2005 г. в мире проведено большое количество исследований, посвященных изучению свойств света длиной волны 400—500 nm, в этой статье мы приводим самые значимые из них.

Бактерицидные свойства голубого и синего света

В 2005 г. в Бостоне (США) в Лаборатории прикладной молекулярной фотомедицины группой ученых — Nikolaos S. Soukos и коллегами — было установлено, что голубой свет уничтожает пигментсодержащие бактерии полости рта, по Положению ВОЗ признанные пародонтопатогенными, — Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia, Prevotella nigrescens и Prevotella melaninogenica. В условиях in vitro бактериальные культуры Prevotella intermedia и Prevotella nigrescens были полностью инактивированы через 1 мин при плотности энергии 4,2 Дж/см2. Полная гибель Prevotella melaninogenica отмечалась при плотности энергии 21 Дж/см2. Световое воздействие при плотности энергии 42 Дж/см2 привело к гибели 99% объема бактериальной культуры Porphyromonas gingivalis. Для глубокого понимания этого феномена было проведено исследование по изучению содержания пигмента в данных микроорганизмах. Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии показал различное количество эндогенного порфирина в пигментсодержащих патогенных микроорганизмах. Наибольшее (267 нм/мг) присутствие пигмента выявлено в Prevotella intermedia, минимальное (2,2 нм/мг) — в Porphyromonas gingivalis. Почти одинаковые значения — 47 и 41 нм/мг — определены в микроорганизмах Prevotella nigrescens и Prevotella melaninogenica соответственно. Известно, что порфирины являются эндогенными хромофорами пигментсодержащих микроорганизмов. Чем больше хромофора в микроорганизме, тем большее количество энергии света им поглощается. Этим объясняется высокий эффект воздействия голубым светом на пигментсодержащий патогенный микроорганизм Prevotella intermedia при малой дозе энергии света. С целью профилактики заболеваний пародонта авторы рекомендуют облучение полости рта голубым и зеленым светом для ингибирования роста потенциально патогенных микроорганизмов [6].

Позднее — в 2015 г. — в этом же научном центре C. Fontana и соавт. продолжили исследования по изучению эффекта воздействия голубым светом на пародонтопатогенные микроорганизмы, выделенные в чистые культуры из зубных отложений человека. Воздействие светом длиной волны 455 nm при мощности 80 мВт/см2 и плотности луча 4,8 Дж/см2 воспроизводили на следующие микроорганизмы: Fusobacterium nucleatum ss. Nucleatum, Fusobacterium nucleatum ss. Vincentii, Fusobacterium nucleatum ss. Polymorphum, Fusobacterium periodonticum, Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia, Prevotella nigrescens и Prevotella melaninogenica. Жизнеспособность патогенов оценивали с помощью анализа колониеобразующих единиц (КОЕ). Во всех культурах отмечено значительное снижение роста микроорганизмов (p<0,05). Суспензию из восьми бактерий, имитирующую биопленку, подвергали воздействию голубым светом при мощности 50 мВт/см2 и плотности луча 12 Дж/см2 1 раз в день по 4 мин в течение 3 сут. Количество микроорганизмов снизилось на 48% (p<0,05). При данной методике бесконтактной фототерапии исследователями был установлен факт кумулятивного эффекта воздействия голубым светом [7].

Hyun-Hwa Song и соавт. в условиях in vitro продемонстрировали фототоксичный эффект при воздействии голубым светом на анаэробные микроорганизмы полости рта — Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Fusobacterium nucleatum и Porphyromonas gingivalis. Мощность светового потока составляла 500 мВт/см2. Расстояние от источника света до образца — 10 мм. Диаметр светового пятна — 8 мм. Гибель 100% объема патогена Porphyromonas gingivalis в планктонной культуре была отмечена через 15 с от начала воздействия голубым светом. 99,1% планктонной культуры Fusobacterium nucleatum было инактивировано при 60 с светового облучения. Воздействие светом на Aggregatibacter actinomycetemcomitans выявило незначительное уменьшение объема клеточной культуры. При воздействии голубым светом на биопленку гибель произошла только Porphyromonas gingivalis. Авторы объясняют это наличием в Porphyromonas gingivalis экзогенных хромофоров, которые имеют повышенную чувствительность к голубому свету. По данным конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, зона соотношения жизнеспособных и нежизнеспособных микробных клеток распространялась на глубину от 30 до 45 мкм [8].

По данным V. Bumah и соавт., имеющийся в стрептококках в большом количестве эндогенный хромофор гранадиен, который активно поглощает синий свет, не вызывает преобразования лазерной энергии в биохимические процессы под воздействием света длиной волны 450 nm на отдельные штаммы микроорганизмов группы Streptococcus. Для инактивации высоковирулентных штаммов группы Streptococcus — COH1 и NCTC — необходимо применение экзогенных хромофоров — протопорфирина IX (PP IX) или копропорфирина III (CP III) [9]. Применение экзогенных хромофоров — флавинмононуклеотида (FMN) или флавинадениндинуклеотида (FAD) — минимально усиливает бактерицидное действие света длиной волны 450 nm при инактивации микроорганизмов группы Streptococcus [10].

По мнению K. Makdoumi и соавт., для повышения эффективности бактерицидного действия света длиной волны 450 nm по отношению к грампозитивному микроорганизму Staphylococcus aureus целесообразно применение экзогенного хромофора — рибофлавина (RF) [11].

Согласно результатам исследований I. Galo и соавт., для полной инактивации Staphylococcus aureus важно использовать высокие показатели мощности голубого света длиной волны 470 nm — >54,32 Дж/см2 [12].

В научной лаборатории Университета Wisconsin—Milwaukee (США) под руководством профессоров V. Bumah и C. Enwemeka в период с 2008 по 2021 г. был проведен ряд исследований, посвященных изучению чувствительности метициллин-устойчивого штамма Staphylococcus aureus (MRSA) к воздействию светом длиной волны 405 и 470 nm. В США и во всем мире ежегодно растет количество случаев инфекционных заболеваний, ассоциированных с MRSA. Все большее количество штаммов становится устойчивым к различным антибактериальным средствам. Поэтому поиск новых методов эрадикации данного патогена является актуальным.

Согласно результатам исследований, для профилактики и лечения инфекционных осложнений заболеваний кожи и слизистых оболочек полых органов ученые рекомендуют двукратное применение воздействия светом длиной волны 470 nm при плотности энергии 55 Дж/см2 [13]. Для инактивации золотистого стафилококка при более высокой степени его обсемененности очагов целесообразно увеличение показателей плотности энергии до 220 Дж/см2 [14].

Для инактивации MRSA воздействие светом длиной волны 470 nm при плотности энергии 55 Дж/см2 более эффективно, чем метод гипербарической оксигенации [15].

Также ученые экспериментально обосновали методику применения импульсного режима светового излучения длиной волны 450 nm для полной инактивации MRSA в биопленке: мощность — 3 мВт/см2, плотность энергии — 7,6 Дж/см2, кратность воздействия — 3 раза в день. Во всех случаях наблюдения отмечалось разрушение и самой биопленки [16].

Авторами глубоко раскрыт вопрос механизмов действия импульсного режима светового излучения длиной волны 450 nm при полной инактивации MRSA. Первый механизм основан на поглощении голубого света эндогенным хромофором, что приводит к фотореакции I или II типа. Оба эти явления вызывают высвобождение свободных радикалов — супероксидных анионов и синглетного кислорода, что приводит к гибели микробных клеток. Основу второго механизма составляет непосредственное физическое повреждение микроорганизма голубым светом, которое проявляется в нарушении целостности клеточной мембраны, изменении ее структуры и нарушении репликации клеток [17].

M. Paschoal и соавт. в условиях in vitro показали высокую эффективность бактерицидного действия голубого света при ультракоротком времени воздействия на планктонную суспензию Streptococcus mutans в присутствии фотосенсибилизаторов — куркумина и толуидинового синего. Для клинической практики авторы рекомендуют в качестве экзогенного хромофора применять куркумин и придерживаться времени экспозиции голубого света — до 4 мин [18].

D. Chebath-Taub и соавт. изучали потенциал S. mutans в процессе повторного формирования биопленки. Зрелую биопленку подвергали воздействию светом длиной волны в диапазоне 400—500 nm в течение от 1 до 10 мин. Мощность энергии при этом составляла от 68 до 680 Дж/см2. Затем биопленка была диспергирована ультразвуковыми колебаниями. Подсчет жизнеспособных клеток в новой биопленке проводили через 2 ч, затем через 4 и 6 ч. Значительное снижение количества жизнеспособных клеток было обнаружено в биопленках, период формирования которых составлял 6 ч. Нежизнеспособные микроорганизмы находились в области внешних слоев биопленки. По данным конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, появление нежизнеспособных клеток отмечалось при воздействии синим и голубым светом в экспозиции 3 мин и более. Таким образом, сублетальные дозы воздействия светом длиной волны в диапазоне 400—500 nm не блокируют возможность у S. mutans формировать новую биопленку [19].

D. Steinberg и соавт. отметили наличие синергического антибактериального эффекта при воздействии на S. mutans некогерентным светом длиной волны 400—500 nm в сочетании с раствором перекиси водорода [20].

По данным D. de Sousa и соавт., воздействие светом длиной волны 420 nm дважды в день влияет на жизнеспособность S. mutans, уменьшает количество нерастворимых внеклеточных полисахаридов и снижает сухой вес микроорганизмов в биопленке. Воздействие синим светом на биопленку проводили без фотосенсибилизаторов в дневное время — в 10:00 и 16:00 по местному времени в течение 5 сут. Расстояние между источником света и биологическим образцом составляло 1 см. Плотность энергии — 72 Дж/см2. Время экспозиции — 12 мин 56 с. Способность синего света предотвращать формирование матрикса биопленки авторы сравнивают с «золотым стандартом» в профилактике образования зубного налета — ротовыми ванночками с применением 0,12% раствора хлоргексидина — и считают воздействие светом более безопасной технологией [21].

По данным G. Pileggi и соавт., голубой свет снижает жизнеспособность Enterococcus faecalis в планктонной культуре и биопленке только в присутствии фотосенсибилизаторов. В условиях in vitro использованы куркумин, бенгальский розовый и эозин Y, которые вместе с бактериями культивировали в течение 30 мин и затем подвергали воздействию голубым светом длиной волны 450—500 nm. Для подавления роста микроорганизмов в планктонных культурах потребовались концентрации куркумина 5 мкм, бенгальского розового 1 мкм, эозина Y 5 мкм. Для полного подавления роста Enterococcus faecalis в биопленке требовались более высокие концентрации фотосенсибилизаторов: куркумина — 10 мкм, бенгальского розового — 10 мкм, эозина Y — 100 мкм (p<0,05) [22].

Согласно результатам исследования K. Marinic и соавт., при использовании в качестве экзогенного хромофора эозина Y в концентрации 10 мкм и при четырехкратном воздействии голубым светом на Enterococcus faecalis в течение 960 с 3,5% бактериальной популяции этого высоковирулентного патогена сохраняют свою жизнеспособность [23].

L. Zhang и соавт. оценивали эффективность бактерицидного действия света длиной волны 410 nm при воздействии на отдельных представителей микрофлоры каналов корней зубов — MRSA, Enterococcus faecalis и Prevotella intermedia. Группы сравнения составили зубы, корневые каналы которых были обработаны физиологическим раствором и гидрохлоридом кальция. Бактерицидный эффект каждого метода обработки корневых каналов зубов оценивали с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии (CLSM) и сканирующей электронной микроскопии (SEM). Наибольшая степень эффективности была отмечена при воздействии синим светом. Гибель Prevotella intermedia была зафиксирована при мощности энергии 1,35 Дж/см2. Полное подавление роста MRSA отмечено при мощности энергии 36 Дж/см2. Для подавления роста Enterococcus faecalis потребовались более высокие параметры излучения — 432 Дж/см2 [24].

L. Leanse и соавт. изучали возможность применения синего света для элиминации Candida albicans в присутствии хинина гидрохлорида в условиях in vitro и in vivo. В качестве источника света использована светодиодная лампа длиной волны 405 nm. При световом воздействии мощностью 108 Дж/см2 ученые продемонстрировали инактивацию 3,06 log10 КОЕ Candida albicans. В присутствии хинина гидрохлорида бактерицидное действие синего света было более эффективным: математическое значение инактивации Candida albicans составило 7,04 log10 КОЕ, что указывает на улучшение результата в 104 раза. Хинина гидрохлорид в качестве моноагента не влиял на жизнеспособность Candida albicans. Авторы рекомендуют применение света длиной волны 405 nm и хинина гидрохлорида в виде комбинированной терапии при лечении кожных форм кандидоза [25].

N. Soukos и соавт. проведено изучение чувствительности микробных клеток зубного налета к голубому свету длиной волны 445 nm в условиях in vivo. Одиннадцать добровольцев в течение 7 сут воздержались от проведения индивидуальной гигиены полости рта. На 4-е сутки наблюдения у всех пациентов были диагностированы признаки острого гингивита и обнаружено значительное количество зубного налета. В течение последующих 4 дней вестибулярную поверхность премоляров и моляров одной стороны полости рта подвергали воздействию голубым светом при плотности светового потока 70 мВт/см2 в течение 2 мин 2 раза в день. Клиническая ситуация противоположной стороны полости рта являлась контрольной. Микробный налет изучали до начала курса светотерапии и после ее окончания. Состав зубного налета насчитывал 40 различных видов пародонтопатогенных микроорганизмов. Воздействие голубым светом на зубной налет на 25% уменьшило количество культуры Prevotella intermedia и на 56% — Porphyromonas gingivalis. Наибольшая степень потери жизнеспособности была установлена у следующих микроорганизмов: Streptococcus intermedius, Fusobacterium nucleatum ss. vincentii, Fusobacterium nucleatum ss. polymorphum, Fusobacterium periodonticum и Capnocytophaga sputigena. Степень выраженности гингивита на стороне воздействия голубым светом уменьшилась на 42—48%. На контрольной стороне признаки гингивита стали более выраженными — на 53—56%. Ученые рекомендуют применение света длиной волны 445 nm в качестве низкоинтенсивной фототерапии [26].

P. Vatter и соавт. продемонстрировали трехкратное уменьшение концентрации вирусов с РНК-оболочкой при воздействии светом длиной волны 455 nm при мощности энергии 7200 Дж/см2. Ученые предполагают высокую эффективность голубого света при инактивации вируса SARS-CoV-2 [27].

Проф. C. Enwemeka и соавт. предлагают применять голубой и синий свет в импульсном режиме для облучения полости рта и носа с целью снижения распространения возбудителя пандемии COVID-19 [28].

Особенности влияния синего и голубого света на твердые ткани и пульпу зуба

Согласно результатам исследования I. Kato и соавт., свет длиной волны 455 nm небезопасен для деминерализованных участков эмали зубов. Искусственно созданные очаги деминерализации твердых тканей зубов ученые облучали голубым светом при мощности энергии 1,38 Вт/см2 и плотности луча 13,75 Дж/см2 в течение 30 с. Во всех случаях наблюдения выявлено уменьшение количества минералов в зоне воздействия светом длиной волны 455 nm [29].

Большая часть энергии света длиной волны 400—500 nm преобразуется в тепло. Об этом важно помнить во время процедуры полимеризации композитного материала при реставрации кариозных и некариозных дефектов твердых тканей зубов. Согласно результатам исследований, проведенных в Бельгии и Германии, воздействие светом диодной полимеризационной лампы (LED) в течение 40 с вызывает повышение температуры в пульпарной камере от 3,47 до 7,03 °C. Воздействие светом галогеновой полимеризационной лампы в течение 40 с вызывает повышение температуры в пульпарной камере от 2,89 до 7,33 °C. Воздействие светом лампы на основе плазменной дуги в течение 5 с — повышение температуры в пульпарной камере от 5,40 до 7,83 °C [30, 31]. По данным ученых из Англии и США, повышение температуры пульпы выше 42,5 °C приводит к необратимым повреждениям сосудисто-нервного пучка [32, 33]. Для профилактики термического повреждения пульпы зуба свет полимеризационной лампы необходимо направлять только на реставрационный материал.

Повышение температуры в пульпарной камере происходит и при процедуре клинического отбеливания зубов. По данным A. Eldeniz и соавт., при активации геля для отбеливания зубов светом диодной полимеризационной лампы в течение 40 с повышение температуры тканей пульпы отмечается на 6 °C. Возможно, именно этим объясняется болезненность данных манипуляций [34].

Влияние синего и голубого света на клетки эпителия и соединительной ткани

A. Yoshida и соавт. изучали чувствительность клеток-фибробластов десны на световое излучение галогеновых и светодиодных ламп, используемых для полимеризации стоматологических материалов при реставрации кариозных и некариозных дефектов зубов. Во всех случаях наблюдения ученые отметили снижение активности клеточной пролиферации фибробластов десны. Степень выраженности зависела от времени воздействия светом. По данным морфологического исследования, в органеллах клеток и митохондриях наблюдался цитотоксический эффект. Согласно данным флуометрии, в митохондриях выявлена генерация активных форм кислорода. Во всех проведенных опытах степень цитотоксичности была выше в случаях использования светодиодных полимеризационных ламп [35].

Профессор V. Bumah и соавт. из Сан-Диего (Штат Калифорния, США) при изучении особенностей светового воздействия длиной волны 470 nm на культивированные клетки-фибробласты кожи, T-клетки Jurkat и ТНР-1 моноциты в условиях in vitro констатировали снижение жизнеспособности всех видов наблюдаемых клеток при мощности энергии излучения света 110 Дж/см2. Прогрессивные морфологические изменения клеток-фибробластов кожи определялись при мощности энергии 55 и 110 Дж/см2. Воздействие голубым светом на T-клетки Jurkat и ТНР-1 моноциты при мощности 3 Дж/см2 вызывало незначительное увеличение жизнеспособности этих клеток. Авторы рекомендуют избегать воздействия световым излучением длиной волны 470 nm на кожу человека при плотности энергии 55 Дж/см2 и выше [36].

Группа ученых из Центра клинических исследований города Aachen (Германия) установили, что световое воздействие длиной волны 410 и 420 nm на клетки-фибробласты кожи приводит к формированию в них внутриклеточного окислительного стресса и токсических эффектов. При этом токсического воздействия светом длиной волны 453 и 480 nm не отмечалось. Снижение степени пролиферации клеток-фибробластов кожи определено при воздействии светом длиной волны 410, 420 и 453 nm. Исследователи утверждают, что воздействие синим и голубым светом на кожу может вызывать преждевременное ее старение. Используя свойства синего и голубого света блокировать процесс пролиферации клеток соединительной ткани, авторы рекомендуют применять свет длиной волны 410, 420 и 453 nm для предупреждения формирования келоидных и гипертрофических рубцов, а также для профилактики развития фиброзных кожных заболеваний [37].

По данным J. Krassovka и соавт., воздействие светом диодной лампы — LED (Light Emitting Diode) с длиной волны 453 nm снижает пролиферацию клеток-фибробластов кожи. При повторном воздействии голубым светом на клеточную культуру происходит ингибирование процесса миофиброгенеза, индуцированного фактором роста, — TGF-β1. Авторы наблюдали снижение индекса сигнальных факторов миофиброгенеза — альфа-актина гладких мышц (α-SMA), который экспрессируется в фибробластах в процессе регенерации раны и коррелирует с сокращением площади раневой поверхности, и дополнительного домена A, содержащего фибронектин (EDA-FN), активно участвующего в процессе дифференцировки миофибробластов. Голубой свет генерировал активные формы кислорода. По мнению ученых, голубой свет длиной волны 453 nm и длиннее уменьшает активность фиброгенеза, что может представлять безопасный подход к лечению фиброзных заболеваний кожи, склеродермии и в устранении гипертрофических рубцов [3].

K. Makdoumi и соавт. изучали особенности воздействия светом длиной волны 450 nm на жизнеспособность клеток-кератиноцитов человека. На клеточные культуры производили воздействие голубым светом при плотности энергии 15, 30, 56 и 84 Дж/см2. Расстояние от источника света до культуры клеток составляло 13 см при плотности энергии 15 и 30 Дж/см2. При плотности энергии 56 и 84 Дж/см2 расстояние от источника света до культуры клеток составляло 9 см. Учеными не зафиксировано ни одного случая гибели клеток-кератиноцитов при воздействии на них светом длиной волны 450 nm. В тех случаях, когда для усиления бактерицидного действия голубого света применяли экзогенный хромофор рибофлавин, гибель клеток-кератиноцитов наблюдали уже при плотности энергии 30 Дж/см2. По мнению авторов, данное свойство голубого света может быть использовано при лечении кожных заболеваний — псориаза и атопического дерматита, а также при гиперкератозе слизистой оболочки полости рта [11].

N. Adamskaya и соавт. отметили сокращение сроков регенерации операционной раны при воздействии голубым светом. Для изучения возможности использования света длиной волны 470 nm в качестве низкоинтенсивной фототерапии в области спины лабораторных крыс слева и справа были сформированы раневые поверхности круглой формы. На операционные раны слева и справа проводили воздействие голубым и красным светом длиной волны 630 nm ежедневно по 10 мин с интенсивностью 50 мВт/см2 курсом 5 дней. Контрольная группа животных не принимала курс низкоинтенсивной световой терапии: регенерация операционной раны проходила спонтанным способом без стимуляции. Качество регенеративного процесса ученые изучали на 7-й день послеоперационного периода на основании результатов гистологического и планиметрического методов исследования, а также на основании значений экспрессии кератина-1, кератина-10 и кератина-17 на уровне м-РНК. Наименьший размер площади послеоперационной раны был на той стороне спины лабораторных крыс, которую подвергали освещению голубым светом. Размер площади послеоперационной раны коррелировал с усилением процесса эпителизации дефекта. Излучения света длиной волны 470 и 630 nm снижали показатель кератина-1, при этом уровень кератина-10 был повышен. Уровень кератина-17 повышался при воздействии светом длиной волны 630 nm, в то время как при 470 nm оставался без изменений. На основании полученных данных исследователи рекомендуют назначать пациентам с трофическими ранами и послеоперационными дефектами курс низкоинтенсивной фототерапии с использованием света голубого цвета. По мнению ученых, данная процедура безопасна, финансово доступна и проста в исполнении [38].

F. Bulit и соавт. определяли чувствительность одонтобластоподобных клеток (MDPC-23), недифференцированных клеток пульпы (OD21) и эмбриональных стволовых клеток человека (hESC H1) к воздействию голубым светом. Реакцию клеток наблюдали при инактивации лактобацилл светом диодной лампы в присутствии разных экзогенных хромофоров: куркумина, бенгальского розового и эозина Y. Согласно результатам исследования, митохондриальная активность всех клеток-предшественников была сохранена. Авторы рекомендуют при лечении кариеса зубов для полной инактивации микроорганизмов в твердых тканях зуба и предупреждения повторного развития инфекционного процесса проведение фотодинамической терапии с использованием фотосенсибилизаторов. По мнению ученых, данная процедура абсолютно безопасна для клеточных структур пульпы зуба [39].

F. Yoshino и соавт. при изучении влияния света стоматологических полимеризационных ламп на кровеносные сосуды обнаружили признаки фототоксического эффекта. Воздействие голубым светом увеличивало уровень перекисного окисления липидов, снижало пролиферативную активность клеток и индуцировало апоптоз гладкомышечных клеток кровеносных сосудов. Ученые утверждают, что световая энергия стоматологических полимеризационных ламп генерирует образование активных форм кислорода — перекиси водорода и гидроксильных радикалов, что приводит к формированию окислительного стресса. В процессе исследования был выявлен внутриклеточный антиоксидант — N-ацетил-L-цистеин, который защищал гладкомышечные клетки кровеносных сосудов от цитотоксичности, связанной с окислительным стрессом. Авторы рекомендуют применение антиоксидантов для предупреждения развития окислительного стресса в пульпе зуба в момент полимеризации стоматологических материалов при лечении кариеса зубов и фиксации ортопедических конструкций [40].

Согласно результатам исследования K. Taoufik и соавт., внутриклеточный антиоксидант N-ацетил-L-цистеин в клетках-фибробластах десны окислительный стресс не блокирует. Этот факт был установлен при наблюдении за ответом клеток-фибробластов десны на воздействие светом полимеризационных стоматологических ламп, используемых для фиксации ортодонтических элементов на эмаль зубов. Клеточные культуры подвергали воздействию светом галогеновой лампы в течение 240 с, LED в течение 180 с и устройства на основе плазменной дуги в течение 120 с. Влияние голубого света на синтез ДНК и пролиферацию фибробластов оценивали путем включения меченного тритием тимидина и методом прямого подсчета клеток соответственно. Во всех опытных случаях облучение первичных культур фибробластов десны светом полимеризационных стоматологических ламп вызывало умеренное подавление пролиферации клеток. Это явление не было связано с образованием двухцепочечных разрывов в ДНК. Истинный механизм ингибирования процесса пролиферации клеток-фибробластов десны учеными пока не определен [41].

По мнению M. Lefeuvre и соавт., ингибирование пролиферации клеток-фибробластов десны и деградация синтеза коллагена являются следствием генерации активных форм кислорода, накопления высокой концентрации продуктов перекисного окисления липидов и формирования окислительного стресса [42]. Исследователями было высказано предположение, что именно этот процесс является причиной развития деструктивных заболеваний тканей пародонта и формирования рецессии десны.

Свет длиной волны 400—500 nm генерирует образование активных форм кислорода и вызывает окислительный стресс в тканях полости рта [43]. По мнению F. Yoshino и A. Yoshida, коффердам — надежная защита слизистой оболочки полости рта от воздействия света всех видов полимеризационных ламп [44].

Итак, свет длиной волны 400—500 nm небезопасен для слизистой оболочки полости рта, красной каймы губ и кожи лица [44]. По мнению ряда авторов, при стоматологическом лечении целесообразно назначать пациентам прием антиоксидантов [35, 40]. N-ацетил-L-цистеин не только увеличивает антиоксидантную активность клеток, но и действует как прямой поглотитель активных форм кислорода. Антиоксидантами являются и витамины C и E. По мнению L. Chen, J. Packer и соавт., назначение витаминов должно быть комплексным [45, 46].

Таким образом, особенности света длиной волны 400—500 nm, источником которого являются стоматологические полимеризационные лампы, достаточно хорошо изучены. Свойства голубого и синего света разнообразны и в большинстве случаев направлены не на созидание, а на разрушение. Так, свет длиной волны 400—500 nm обладает бактерицидными свойствами, что проявляется в подавлении роста микроорганизмов, вегетирующих в полости рта, пародонтальных карманах и кариозных полостях зубов. Целесообразным представляется инициирование научных исследований для определения возможности дополнительного использования света стоматологической полимеризационной лампы при эндодонтических манипуляциях для инактивации одонтопатогенных микроорганизмов и лактобактерии Enterococcus faecalis. Но при этом важно учитывать особенность воздействия света длиной волны 400—500 nm на деминерализованные участки твердых тканей зубов. Как известно, в хирургической стоматологической практике не решен вопрос о предупреждении формирования рубцовой ткани в области линии операционного разреза при операции френулопластики языка. Возможно, воздействие светом стоматологической полимеризационной лампы на линию швов после окончания операции и в первые дни послеоперационного периода будет являться мерой профилактики образования келоидного рубца в подъязычной области. В доступной литературе данная методика не описана, и, возможно, свойство синего света подавлять пролиферацию клеток-фибробластов в стоматологической практике не используется. По нашему мнению, поиск новых возможностей использования света длиной волны 400—500 nm в стоматологической практике является перспективным.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail



Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.