BIOLUMINESCENZA

Tecnologie Mediche Avanzate: Laser Endovena

del dott. Francesco Raggi

Chi di noi non prova stupore e meraviglia nell’osservare, nelle notti d’estate, il volo delle lucciole? Insetti che emettono luce come richiamo sessuale, per attirare l’attenzione delle femmine: un metodo che ci appare davvero curioso e simpatico. Questo sorprendente fenomeno, chiamato bioluminescenza, è realizzato da due molecole (luciferina e luciferasi), in grado di trasformare energia chimica in energia luminosa.
Se guardiamo al mondo della natura, questo non è l’unico caso in cui la luce gioca un ruolo biologico fondamentale. Nelle piante, al contrario di quanto accade nella lucciola, è l’energia luminosa ad essere convertita in energia chimica (fotosintesi): questo fenomeno è alla base della vita degli organismi appartenenti al regno vegetale e, di conseguenza, alla base della vita di tutte le specie animali. La molecola in grado di effettuare questa trasformazione è la clorofilla.

È ormai chiaro, il fatto che molte molecole organiche sono “fotosensibili”, ovvero, vengono attivate se sottoposte a precise lunghezze d’onda dello spettro visibile ed invisibile (ultravioletti ed infrarossi).
Ad esempio, la clorofilla (molecola vegetale che trasforma l’energia luminosa in energia chimica) e l’emoglobina (proteina contenuta nei nostri globuli rossi) hanno una struttura chimica simile (Fig. 1): ed infatti, anche l’emoglobina, come la clorofilla, è sensibile alla luce e, quando esposta a precise lunghezze d’onda, viene “attivata”, ottenendo, tra i vari effetti, un miglioramento del trasporto di ossigeno.

Questo effetto può essere sfruttato, ad esempio, nella cura delle malattie polmonari e dei deficit della circolazione.
Altri esempi di molecole fotosensibili
sono costituiti da importanti sostanze cellulari: AMP kinasi, Ciclossigenasi, fosfolipidi di membrana, etc.; il Citocromo P-450, che detossifica le nostre cellule, è così chiamato proprio perchè assorbe una lunghezza d’onda di 450nm.
La scienza che studia questi fenomeni, detta fotobiologia, ha già fornito una notevole mole di conoscenze interessanti ed ha reso possibile la realizzazione di innovativi dispositivi medici, generalmente basati sull’utilizzo del laser.

http://www.altrogiornale.org/www.laserendovena.com

————————- @  ————————–

Riferimenti
Amat A,Rigau J, Waynant RW, Ilev IK, Anders JJ. The electric field induced by light can explain cellular responses to electromagnetic energy: A hypothesis of mechanism. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 82 (2006) 152–160.
Garfinkel D. Studies on pig liver microsomes. Enzymic and pigment composition of different microsomal fraction. Arch Biochem Biophys 77: 493-509 (1958).
Mester, A.R., Nagylueskay, S., Mako, E., et al. (1998). Experimental immunological study with radiological application of lowpower laser, in: Laser in Medicine. W. Waidelich (ed.). Berlin: Springer-Verlag, pp. 502–512.
Mester, E., and Jaszsagi-Nargy, E. (1973). The effects of laser radiation on wound healing and collagen synthesis. Studia Biophys. Band 35, 227–230.
Kujawa J, Zavodnik L, Zavodnik I, Bryzewska M. Low-intensity near-infrared laser radiation-induced changes of acetylcholinesterase activity of human erithrocytes. J Clin Laser Med Surg. 2003 Dec;21(6):351-5
Iijima K, Shimiyama N, Shimiyama M, Mizuguchi T. Effects of low He-Ne laser on deformability of stored human erithrocytes. J Clin Laser Med Surg. 1993 Aug;11(4):185-9
L. Bolognani, M. Cavalca, C. Magnani, N. Volpi, ATP synthesis catalysed by myosin ATPase: effect of laser and e.m. field, Laser & Technol. 2 (3) (1992) 115–120.
A. Ehrlicher, T. Betz, B. Stuhrmann, D. Koch, V. Milner, M.G. Raizen, J. Kas, Guiding neuronal growth with light, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99 (25) (2002) 16024–16028.
Laser Prague 2007 Congress Abstract Books.