Пинар Авчи

1 Център за фотомедицина Wellman, Обща болница в Масачузетс, Бостън, Масачузетс, 02114

2 Департамент по дерматология, Харвардско медицинско училище, Бостън, Масачузетс, 02114

3 Катедра по дерматология, дерматоонкология и венерология, Медицински факултет на университета Semmelweis, Будапеща, 1085, Унгария

Теодор Т. Ниаме

4 Отдел по пластична и реконструктивна хирургия, Харвардско медицинско училище, Бостън, Масачузетс, 02115

Гаурав К. Гупта

1 Център за фотомедицина Wellman, Обща болница в Масачузетс, Бостън, Масачузетс, 02114

2 Департамент по дерматология, Харвардско медицинско училище, Бостън, Масачузетс, 02114

Магеш Садасивам

1 Център за фотомедицина Wellman, Обща болница в Масачузетс, Бостън, Масачузетс, 02114

Майкъл Р. Хамблин

1 Център за фотомедицина Wellman, Обща болница в Масачузетс, Бостън, Масачузетс, 02114

2 Департамент по дерматология, Харвардско медицинско училище, Бостън, Масачузетс, 02114

5 Харвардско-MIT отдел по здравни науки и технологии, Кеймбридж, Масачузетс

Резюме

Предистория и цел

Лазерната (светлинна) терапия на ниско ниво (LLLT) е неинвазивен, нетермичен подход към разстройства, изискващи намаляване на болката и възпалението и стимулиране на заздравяването и регенерацията на тъканите. През последното десетилетие LLLT започна да се изследва като адювант на липосукцията, за неинвазивно контуриране на тялото, намаляване на целулита и подобряване на липидния профил в кръвта. LLLT може също да подпомогне процедурите за пренос на автоложни мазнини чрез повишаване на жизнеспособността на адипоцитите. Въпреки това основният механизъм на действия за подобни ефекти все още изглежда неясен. Следователно е важно да се разбере потенциалната ефикасност и предложения механизъм за действие на тази нова процедура за намаляване на мазнините.

Материали и методи

Извършен е преглед на литературата, свързана с приложенията на LLLT, свързани с намаляване на мастния слой, за да се оценят резултатите от предклинични и клинични проучвания по отношение на механизма на действие, ефикасност и безопасност.

Резултати

Проучванията към днешна дата показват, че LLLT има потенциал да се използва за намаляване на мазнините и целулита, както и за подобряване на липидния профил в кръвта, без значителни странични ефекти. Един от основните предложени механизми на действие се основава на производството на преходни пори в адипоцитите, позволявайки на липидите да изтекат навън. Друг е чрез активиране на каскадата на комплемента, което може да предизвика индукция на апоптоза на адипоцитите и последващо освобождаване на липиди.

Заключение

Въпреки че настоящите проучвания показват безопасност и ефикасност на LLLT при намаляване на мастните слоеве, проучванията, доказващи ефикасността на LLLT като самостоятелна процедура, все още са недостатъчни. Освен това са необходими допълнителни проучвания за идентифициране на механизма на действие.

ВЪВЕДЕНИЕ

Понятието липопластика е въведено от Чарлз Дюжари от Франция през 20-те години. В опит да премахне подкожната тъкан от прасците на танцьор, Dujarrier в крайна сметка причинява гангрена и смъртта на своя пациент [1]. Липопластиката е въведена отново през 1974 г. от д-р Джорджо Фишер и неговия син, който използва осцилиращи остриета в канюлата, за да отреже подкожната тъкан [2]. През 1983 г. Illouz [3] съобщава за своя 5-годишен опит с нова техника на липопластика, използваща канюли с големина до 10 cm и смукателни тръби за безопасно отстраняване на мазнините от различни области на тялото. Фигура 1 показва графично представяне на тази техника. Този успех откри ерата на модерната липопластика. През следващите десетилетия концепцията за тумесцентна техника намалява загубата на кръв и последващата заболеваемост, свързана с липосукцията, и води до подобрени резултати. Методите с ултразвук и лазерна липопластика осигуряват по-нататъшен напредък в обхвата на техническия избор, предлаган на пластичния хирург, но всички те имат ограничения и носят определени рискове [4–6]. Тези ограничения доведоха до изследване на неинвазивни алтернативни начини за намаляване на мазнините като криолиполиза, радиочестота и лазерна терапия на ниско ниво [7].

лазерна

Илюстрация на липосукция с канюла. Към подкожния слой се вкарва канюла и мазнината се засмуква с помощта на смукателна тръба, за да се отстранят мазнините от различни области на тялото.

ЛАЗЕРНА ЛИЗЕРНА (ЛЕКА) ТЕРАПИЯ (LLLT)

Възможен механизъм на действие на LLLT за намаляване на мазнините. LLLT стимулира цитохрома c, намиращ се в дихателната верига в митохондриите в адипоцитите. Това стимулиране от своя страна води до преходно увеличаване на активните кислородни форми (ROS), освобождаване на азотен оксид (NO) и причинява повишени нива на синтез на АТФ с последващо регулиране на cAMP.

LLLT ASSISTED LIPOSUCTION

През 2000 г. нова техника беше въведена от Niera et al. [36], който използва LLLT като допълнение към липосукцията. Те използваха скорост на дозата, която не доведе до забележимо повишаване на температурата в тъканта и не се наблюдават макроскопични промени в структурата на тъканите [24,36]. Това приложение на LLLT е получено от предишни изследвания на LLLT при заздравяване на рани, облекчаване на болката и предотвратяване на отоци [37,38]. Развитието на LLLT се основава на определянето на оптималната дължина на вълната и мощността, необходима за увеличаване на липопластиката, без да се променя макроскопичната структура на тъканта [39]. Съществуват доказателства, че дължините на вълните между 630 и 640 nm са оптимални за биомодулация [40–45] и следователно тези дължини на вълните се използват за LLLT-подпомогната липопластика [24,25]. Освен това се съобщава, че LLLT намалява възпалителния отговор [46,47] и болката [48-50] и насърчава заздравяването на рани [51-53], което би улеснило следоперативното заздравяване [20,23-25].

Тези открития предизвикаха разработването на устройство, EML Laser (Erchonia Medical, Inc.), което излъчва 14 mW 635 nm светлина (фиг. 3А). Той се прилага върху повърхността на кожата преди липосукция, с цел да се емулгира мазнината, като по този начин се омекоти зоната преди аспирацията. Проведено е плацебо-контролирано, рандомизирано, двойно-сляпо, многоцентрирано клинично проучване, за да се оцени клиничната полезност на това приложение като допълнение към липосукцията и резултатите показват, че лазерната терапия намалява операционната зала, увеличава обема на извлечените мазнини, по-малко сила се изисква от лекаря за разграждане на мазнините, а възстановяването за пациентите е значително подобрено [54]. Въз основа на констатациите от това проучване FDA издаде 510k разрешение за EML устройство през 2001 г. за използване като допълнителна терапия към липосукция.

Примери за LLLT устройства. Тази фигура показва четири от устройствата с източник на светлина, които са одобрени или клинично приложени за намаляване на мазнините. A: EML лазер за ниско ниво за асистирана липосукция от Erchonia Medical, Inc. Б.: Zerona LipoLaser за неинвазивно контуриране на тялото от Erchonia Medical, Inc. ° С: Светодиодният сенник NovoThor за отслабване от Thor Photomedicine (Chesham, Bucks, UK). д: Системата SmoothShapes за намаляване на целулита от Eleme Medical.

Niera et al. изследва проби от човешка мастна тъкан от 12 пациенти с липектомия, които са оперирани със и без тумесцентна техника и са облъчени външно с 635 nm, 10 mW диоден лазер с общи енергийни стойности 1,2–3,6 J/cm 2 за 0–6 минути. Групата установи, че тумесцентната техника има синергични ефекти, улеснява проникването и интензивността на лазерната светлина, като по този начин подобрява втечняването на мазнините [24]. Докато след 4 минути лазерна експозиция 80% от мазнините се освобождават от мастните клетки, след 6 минути лазерна експозиция почти цялата мазнина се освобождава от адипоцита. Когато не се прилага тумесцентен разтвор и мастната тъкан се излага на лазерен лъч в продължение на 4 и 6 минути, сканиращият електронен микроскоп (SEM) и трансмисионният електронен микроскоп (TEM) изображения след 6 минути лазерно излагане в проби, взети без туместен разтвор, съответстват на наблюдаваните проби, изложени на 4-минутно лазерно облъчване с равни параметри и тумесцентния разтвор. Без лазерна експозиция и само тумесцентна техника мастната тъкан остава непокътната и адипоцитите запазват първоначалната си сферична структура.

Трябва да се отбележи, че има и друга процедура, наречена „лазерна асистирана липосукция [55]. През 2012 г. Chia и Theodorou [55] съобщават за 1000 последователни случая на лазерно асистирана липосукция и асистирана липектомия, управлявани с локална анестезия. При тази процедура се използва Nd: YAG лазер с висока мощност или с 1064 nm (импулсен при 40 Hz), или устройство с двойна дължина на вълната при 1064/1320 nm, импулсно с 25 Hz. След инжектиране на тумесцентен разтвор, съдържащ местна упойка, през канюла се вкарва оптична оптика в дълбоките и междинните подкожни пространства, движещи се със скорост най-малко 1 cm/секунда. Приложената настройка на мощността варира от 7 до 38 W, с общ флуенс в диапазона от 2000 до 64 000 J на ​​място [56]. След това се извършва липолиза с помощта на засмукване, като се използват стандартни ръчни липосукционни канюли в стил Мерцедес. Въпреки че резултатите бяха задоволителни, изгарянето и хематомът бяха възможни усложнения на тази процедура [5,55].

МЕХАНИЗЪМ НА ДЕЙСТВИЕ НА УЗИКА ЗА ОТСТРАНЯВАНЕ НА МАЗНИНИ

Сканираща електронна микроскопия (SEM) изображения на преходни пори, образувани в клетъчната мембрана на адипоцитите след LLLT [24]. Взето с разрешение.

Възможно е също така, че LLLT стимулира митохондриите в адипоцитите, което от своя страна води до повишен синтез на АТФ с последващо повишаване на регулацията на cAMP [62–65]; повишеният сАМР може да активира протеин киназа, която би могла да стимулира цитоплазматичната липаза, ензим, който превръща триглицеридите в мастни киселини и глицерол, които могат да преминат през порите, образувани в клетъчната мембрана, може да предизвика свиване на адипоцитите [30,66] (виж 5). Въпреки това, Caruso-Davis et al. констатации от in vitro проучвания върху човешки мастни клетки, получени от подкожна мазнина, облъчени с 635–680 nm LLLT за 10 минути, не показват увеличение на глицерола и мастните киселини, което предполага, че загубата на мазнини от адипоцитите в отговор на лазерно лечение не се дължи на стимулация на липолиза, но те откриват повишени нива на триглицериди, които допълнително подпомагат образуването на пори в адипоцитите [29]. Фигура 6 графично илюстрира много от предложените механизми, които са създадени, за да обяснят използването на LLLT за премахване на мазнини.

Сканираща електронна микроскопия (SEM) изображения на адипоцити след LLLT [24]. Взето с разрешение.

Схематична илюстрация на пътя на липолиза. Свързването на лиганда аденилат циклаза (AC) с неговия рецептор-β-адренергичен рецептор (β-AR) чрез протеин G (Gs) повишава нивата на цикличния аденозин монофосфат (cAMP), който от своя страна активира протеин киназата (PKA). PKA фосфорилира хормон чувствителната липаза (HSL), която от своя страна причинява разграждане на триглицеридите (TG) и диглицеридите (DG) до моноглицериди (MG). С помощта на моноглицерид липаза (MGL) моноглицеридите се разграждат допълнително до мастни киселини и глицерол.

LLLT ЗА НЕИНВАЗИВНО КОНТУРИРАНЕ НА ТЯЛОТО

Zerona LipoLaser (Erchonia Medical, Inc.) е устройство с пет въртящи се независими диодни лазерни глави, всяка от които излъчва 17 mW 635 nm лазерна светлина (фиг. 3В). Това беше първото неинвазивно естетично устройство, получило разрешение за пазарна употреба на FDA в САЩ за периферно намаляване на талията, ханша и бедрата след приключване на плацебо-контролирано, рандомизирано, двойно-сляпо, многосайтово клинично проучване, оценяващо 67 участници в проучването [67] . Резултатите, получени от това проучване, показват средно намаляване на талията, бедрата и бедрата на пациента с 3,51 инча само за 2 седмици. Клиничното изпитване, отсъствието на диетични ограничения, изисквания за упражнения или други допълнителни компоненти илюстрират правилно клиничната полезност на Zerona и създават прецедент за това как трябва да се оценяват естетическите устройства.

Неотдавнашно проучване изследва ефикасността на LLLT -635 nm устройство, което се състои от 5 диода, генериращи изходна интензивност от

0,95 J/cm 2 и групата демонстрира средно намаление на талията, бедрата и бедрото с 2,99 инча в края на периода на лечение. Изследването обаче има няколко ограничения, като липса на контролна група, както и прилагане на хранителни добавки (ниацин, ниацинамид, 1-карнитин, омега-3 рибено масло, гинко билоба и безкофеинов зелен чай) при изследваните субекти [68].

LLLT ЗА НАМАЛЯВАНЕ НА ЦЕЛУЛИТЕ

Въпреки че няколко други проучвания съобщават за задоволителни резултати, използвайки устройства, които комбинират LLLT източници с вакуум и масаж, като изчистена от FDA система SmoothShapes (Eleme Medical, Merrimack, NH) (фиг. 3D) и TriActive (Deka Lasers, Флоренция, Италия), която в момента е достъпно само в Европа [27,31,70–74], като към днешна дата има само едно проучване на Jackson et al. [75], който използва LLLT (шест 532 nm зелени диода, с обща изходна мощност 102 mW, приложени за 15 минути) като самостоятелна процедура. Въпреки че резултатите от това проучване показват значително подобрение на външния вид на целулита, дългосрочните ефекти все още трябва да бъдат оценени.

УЧАСТИЕ ЗА НАМАЛЯВАНЕ НА НИВА НА ЛИПИДИ В СЕРУМА

Въпреки че беше хипотезата, че мазнините, отделяни след лечение с LLLT, могат да се появят в кръвния поток, където могат да повлияят неблагоприятно на липидния профил, нерандомизирано, неконтролирано пилотно проучване демонстрира действително намаляване на нивата на серумен холестерол и лептин след LLLT [56]. Две други изследвания на Rushdi [35] и Jackson et al. [34] демонстрира сходни ефекти при липидни профили в кръвта след лечение с LLLT, използвайки съответно устройства i-lipo (Chromogenex, Южен Уелс, Обединеното кралство) и Erchonia Zerona (Erchonia Medical, Inc.).

LLLT В АВТОЛОГО ТРАНСПЛАНТАЦИЯ НА МАЗНИНИ

Автоложната трансплантация на мазнини се превърна в утвърден метод за увеличаване на меките тъкани както за козметични, така и за реконструктивни показания, но все още се сблъсква със значителни предизвикателства като провали на мастните присадки и намаляване на обема [76–78]. Това най-вероятно се дължи на механичен стрес по време на прибиране на реколтата, исхемия и лишаване от хранителни вещества. В едно от споменатите по-горе проучвания на Neira et al .; когато облъчените мастни клетки бяха рекултивирани, беше показано, че те могат да се възстановят до първоначалната си структура на клетъчната мембрана и да останат живи или жизнеспособни [24], което също беше потвърдено от Caruso-Davis et al. [29] по-горе споменато проучване, при което те сравняват броя на жизнеспособните адипоцити в лазерно третирана и нелекувана група чрез анализ на живи мъртви. Освен това, няколко други проучвания с животни успешно демонстрираха благоприятните ефекти на LLLT върху увеличаването на жизнеспособността и оцеляването на присадките [79,80]. Въз основа на тези констатации, LLLT може потенциално да се използва за подобряване на резултатите при автоложни трансплантации на мазнини, където жизнеспособността на клетките е критична.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И БЪДЕЩИ НАСОКИ

ПРИЗНАНИЕ

Тази работа беше подкрепена от американския NIH (R01AI050875 до M.R.H.).

Бележки под линия

Разкриване на конфликт на интереси: Всички автори са попълнили и подали формуляра за разкриване на потенциален конфликт на интереси на ICMJE и нито един не е докладван.