Omówienie artykułu pt. „Terapia fotobiomodulacyjna opóźniała wzrost długości osiowej u dzieci z krótkowzrocznością” opublikowanego w Scientific Reports w 2023 roku [1].

Materiał opracowany w ramach projektu pt.: Kampania edukacyjna “Miopia – rozwój wiedzy na temat krótkowzroczności”, współfinansowanego przez Ministerstwo Edukacji i Nauki 

Wystarczająca ilość czasu na świeżym powietrzu jest powszechnie akceptowaną metodą zapobiegania krótkowzroczności. Wysokie poziomy oświetlenia otoczenia mogą opóźniać krótkowzroczność u małp [2]. Zmiana osiowej długości oka pociąga za sobą ogromne zmiany w środowisku świetlnym, które można uznać za odgrywające ważną rolę w powstawaniu i postępie krótkowzroczności. Różnica między środowiskiem świetlnym wewnątrz i na zewnątrz, taka jak intensywność i długość fali elektronicznego sprzętu oświetleniowego, może być wskazówką do kontroli krótkowzroczności jako interwencji środowiskowych.

W niektórych badaniach klinicznych poddano analizie nowatorską i intrygującą interwencję, która ma wiele różnych nazw, np. laseroterapia niskiego poziomu (LLLT) [3], światło czerwone o niskiej intensywności i dużej długości fali [4] lub powtarzane światło czerwone niskiej intensywności (RLRL) [5] — w celu kontrolowania krótkowzroczności u dzieci za pomocą dwóch 3-minutowych sesji terapeutycznych dziennie [3-8]. Badania te sugerują, że dwie sesje terapii z powtarzanym czerwonym światłem o niskiej intensywności i pojedynczej długości fali (650 nm) przez łącznie 6 minut dziennie mogą znacznie opóźnić wzrost długości gałki ocznej (AL).

W pierwszym dobrze zaprojektowanym randomizowanym badaniu kontrolowanym wykazano również, że ta specjalna terapia światłem czerwonym może skrócić AL o średnio o -0,06 mm (74 dzieci) [3] po 6 miesiącach w porównaniu do grupy noszącej okulary jednoogniskowe (SVS), u której wystąpił średni wzrost AL o 0,23 mm (74 dzieci), a także w grupie ortokerekcji, u której średni wzrost AL wyniósł 0,06 mm (81 dzieci).

Zatem powyższe wyniki dotyczące zmniejszonych AL były sprzeczne z tradycyjną koncepcją, że wydłużenie gałki ocznej jest nieodwracalne. Chociaż niektóre dowody wykazały, że terapia fotobiomodulacyjna (PBM) tylko spowalnia wzrost AL [5] z efektem odbicia [6,7].

Dodatkowe argumenty dotyczące wpływu terapii PBM na skrócenie AL w krótkowzroczności pochodzą z patentu PCT WO2020244675A112 z 2020 roku. W badaniach związanych z wnioskiem patentowym zaobserwowano podobne zjawisko, w tym spadek AL u 84 dzieci krótkowzrocznych (6–23 lat) przez kilka miesięcy (jedno dziecko było leczone przez 3 miesiące, pozostałe 83 dzieci było leczonych przez 6 miesięcy) po terapii PBM dwa razy dziennie. [4]

Wcześniej opublikowane retrospektywne badanie kohortowe wykazało zmniejszenie AL o −0,06 ± 0,19 mm przez 9 miesięcy po terapii PBM. [4] Aby przezwyciężyć ograniczenia poprzednich badań, w których brakowało grup kontrolnych, możliwości długoterminowej obserwacji tendencji wzrostu AL u dzieci z krótkowzrocznością oraz wahań rytmu okołodobowego AL, przeprowadzono badanie prospektywne, aby sprawdzić, czy AL osób z krótkowzrocznością może ulec zmniejszeniu po 12 miesiącach powtarzanego leczenia PBM dwa razy dziennie.

Fot. Canva

Metodologia

Celem badania było określenie, czy terapia fotobiomodulacyjna (PBM) może hamować wydłużanie się gałki ocznej (AL) u dzieci z krótkowzrocznością. Było to randomizowane kontrolowane badanie kliniczne przeprowadzono na dwóch kolejnych kohortach 50 kwalifikujących się dzieci w wieku 8–12 lat z ≤ − 0,75 dioptrii (D) ekwiwalentu sferycznego (SER). Uczestnicy zostali losowo przydzieleni do grupy interwencyjnej (n = 25) i leczeni terapią PBM lub do grupy kontrolnej (n = 25) i korygowani wyłącznie okularami jednoogniskowymi. Podczas 12-miesięcznej obserwacji, zmiany AL i cykloplegicznego SER od wartości wyjściowych zostały porównane pomiędzy dwiema grupami. Ponadto analizowano grubość poddołkową naczyniówki (SFChT), głębokość komory przedniej (ACD) i moc refrakcyjną centralnej rogówki (CCP) odpowiednio po 3, 6, 9 i 12 miesiącach obserwacji.

Terapię PBM przeprowadzono laserem (LD-A, Jilin Londa Optoelectronics Technology, Jilin, Chiny) o natężeniu promieniowania 0,35 ± 0,02 mW/cm2, długości fali 650 nm ± 10 nm i oświetleniu średnio około 400 luksów.

Refrakcję cykloplegiczną za pomocą automatycznego refraktometru (Topcon KR-800, Topcon Corporation, Tokio, Japonia) i 100% subiektywnych soczewek próbnych rejestrowano odpowiednio na początku badania i po 12 miesiącach. Cycloplegię uzyskano za pomocą 3 kropli 1% kropli do oczu z chlorowodorkiem cyklopentolanu (CYCLOGYL, Alcon Laboratories, Inc., USA) i określono równoważnik refrakcji sferycznej (SER) (otrzymany za pomocą następującego wzoru: SER = dioptria sferyczna + astygmatyzm/2). Kontrole przeprowadzono po 3 miesiącach, 6 miesiącach, 9 miesiącach i 12 miesiącach. Wartości AL (IOLMaster 500, Carl Zeiss Meditec AG, Niemcy), CCP (Pentacam 70700, Oculus, Inc., Niemcy), SFChT (Spectralis OCT, Heidelberg Engineering GmbH, Niemcy) i ACD (Pentacam 70700, Oculus, Inc., Niemcy) były rejestrowane i oceniane podczas każdej wizyty oprócz wizyty wyjściowej. Pozostałe badania okulistyczne obejmowały badanie w lampie szczelinowej (HS-5000(HLG), Huvitz Co. Ltd, Korea), tonometrię bezkontaktową (Topcon CT-80, Topcon Inc., Japonia) oraz skanowanie dna oka za pomocą optycznej tomografii koherentnej (Spectralis OCT, Heidelberg Engineering GmbH, Niemcy).

Fot. Canva

Wyniki

Wykazano, że krótkowzroczność u dzieci może być w pewnym stopniu kontrolowana lub odwracana za pomocą terapii PBM, co skutkuje średnim spadkiem AL. Wyniki zostały zaprezentowane jako algorytm: różnica pomiędzy zmianą w grupie PBM i grupą kontrolną podzielone przez różnicę w grupie kontrolnej. W porównaniu z wartością wyjściową algorytm ten osiągnął zmniejszenie krótkowzroczności o 90% i 60% na podstawie odpowiednio zmian SER i AL. Jiang Y i in. zastosowali ten sam algorytm i zaobserwowali roczne wskaźniki kontroli AL i SER wynoszące odpowiednio 66% i 75%. Różnica wynikała prawdopodobnie z ich częstszego stosowania terapii 5 razy dziennie oraz zgłaszanej niskiej zgodności z zaleceniami leczenia. [5]

Obecne badanie potwierdza hipotezę, że postęp krótkowzroczności mierzony za pomocą AL jest odwracalny przy użyciu terapii PBM dwa razy dziennie. Wszystkie ujemne średnie zmiany AL w grupie badanej po 3, 6, 9 i 12 miesiącach (−0,09 ± 0,07 mm, − 0,07 ± 0,09 mm, − 0,05 ± 0,06 mm i − 0,02 ± 0,11 mm) wykazały, że PBM może opóźniać lub kontrolować wzrost AL. Natomiast wszystkie dodatnie średnie zmiany AL w grupie kontrolnej podczas każdej wizyty (0,14 ± 0,06 mm, 0,23 ± 0,11 mm, 0,36 ± 0,15 mm, 0,48 ± 0,16 mm odpowiednio w 3, 6, 9 i 12 miesiącu) wykazały silną naturalną tendencję do zwiększania AL wśród dzieci w wieku szkolnym. Chociaż wiek grupy kontrolnej był istotnie niższy o 1 rok, spadek średnich wartości AL w grupie terapii PBM wskazywał również, że podawanie z częstością 2 razy dziennie w omawianym badaniu było lepsze niż częstość 5 razy w tygodniu w badaniu Jiang Y i wsp. ze średnim wzrostem AL o 0,13 mm na rok [5]. Ponadto w poprzednio stosowanych prospektywnych interwencjach hamujących rozwój krótkowzroczności nie odnotowano prawie żadnej ujemnej zmiany średniej AL na rok, a jedynym porównywalnym efektem było leczenie 1% atropiną.

Jak donosi Yi S i in. ujemna średnia zmiana średniego AL wynosiła − 0,03 ± 0,30 mm [9]. Analizując zalety i wady, terapia PBM powodowała znacznie rzadziej światłowstręt, znacznie krótszy czas niewyraźnego widzenia i znacznie mniej innych działań niepożądanych niż terapia 1% atropiną [9] w obecnym badaniu lub powtarzana terapia światłem czerwonym o niskim poziomie (RLRL) [6,7]. Inne interwencje optyczne, takie jak miękkie soczewki kontaktowe Misight [10,11], krople do oczu z różnymi niskimi stężeniami atropiny [11-13], soczewki okularowe z technologią D.I.M.S. [14,15] lub ortokorekcja, choć skuteczne w hamowaniu rozwoju krótkowzroczności, nadal wykazywały dodatnie roczne zmiany wartości AL.

Pierwszy RCT z 6-miesięczną obserwacją interwencji PBM u dzieci z krótkowzrocznością wykazał statystycznie istotną grubszą SFChT [3], podczas gdy obecne badanie nie wykazało statystycznie istotnej różnicy między dwiema grupami. Pozostaje niejasne, czy zmiany w SFChT mogą wyjaśniać zmiany w AL, ponieważ terapię PBM zdefiniowano jako wykorzystanie niejonizującej energii elektromagnetycznej do wywołania zmian fotochemicznych w strukturach komórkowych, które pochłaniają promieniowanie. Mitochondria są szczególnie wrażliwe na ten proces, z większą ilością ATP do użytku komórkowego z kluczowym enzymem zwanym oksydazą cytochromową C. Ponadto proces ten wytwarza łagodne utleniacze, co prowadzi do transkrypcji genów, co następnie prowadzi do naprawy i gojenia komórek.

Podsumowując, terapia PBM jest skuteczną terapią opóźniającą wzrost AL u dzieci z krótkowzrocznością. Towarzyszy jej około 2,1 minuty czasowej utraty wzroku.

Streszczenie naukowe opracował:

Prof. dr hab. med. Andrzej Grzybowski
Kierownik Katedry Okulistyki, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski, Olsztyn
Kierownik Instytutu Okulistycznych Badań Naukowych, Fundacja Okulistyka 21, Poznań

Piśmiennictwo

1. Zhou L i wsp. Photobiomodulation therapy retarded axial length growth in children with myopia: evidence from a 12-month randomized controlled trial evidence. Sci Rep. 2023 Feb 27;13(1):3321. doi: 10.1038/s41598-023-30500-7.
2. Smith, E. L. 3rd. i wsp. Protective effects of high ambient lighting on the development of form-deprivation myopia in rhesus monkeys. Ophthalmol. Vis. Sci. 53, 421–428 (2012).
3. Xiong, F i. Orthokeratology and low-intensity laser therapy for slowing the progression of myopia in children. Biomed. Res. Int. 1, 8915867. https://doi.org/10.1155/8915867 (2021).
4. Zhou L. i wsp. Low-intensity long-wavelength redlight slows the progression of myopia in children: An Eastern China-based Cohort. Ophthalmic Physiol. Opt. 42, 335–344 (2022).
5. Jiang, Y. i wsp. Effect of repeated low-level red-light therapy in myopia control in children: A multicenter randomized controlled trial. Ophthalmology 129, 509–519 (2022).
6. Dong J i wsp. Myopia control effect of repeated low-level red-light therapy in Chinese children: A randomized, double-blind, controlled clinical trial. Ophthalmology 130, 198–204 (2023).
7. Xiong R i wsp. Sustained and rebound effect of repeated low-level red-light therapy on myopia control: A 2-year post-trial follow- up study. Exp. Ophthalmol. 50, 1013–1024 (2022).
8. Chen H. i wsp. Low-intensity red-light therapy in slowing myopic progression and the rebound effect after its cessation in Chinese children: A randomized controlled trial. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 261, 575–584 (2023).
9. Yi,S.Therapeutic effect of atropine 1% in children with low myopia. J.AAPOS 19,426–429 (2015).
10. Ruiz-Pomeda, A i wsp. MiSight assessment study Spain (MASS) a 2-year randomized clinical trial. Graefes Arch. Clin. Exp. Oph- thalmol. 256, 1011–1021 (2018).
    Chamberlain, P. i wsp. A 3-year randomized clinical trial of MiSight lenses for myopia control. Vis. Sci. 96, 556–567 (2019).
11. Chia, A. i wsp Atropine for the treatment of childhood myopia: Safety and efficacy of 0.5%, 0.1%, and 0.01% doses (atropine for the treatment of myopia 2). Ophthalmology 119, 347–354 (2012).
12. Yam, J. C. i wsp. Low-concentration atropine for myopia progression (LAMP) study: A randomized, double-blinded, placebo- controlled trial of 0.05%, 0.025%, and 0.01% atropine eye drops in myopia control. Ophthalmology 126, 113–124 (2019).
13. Yam, J. C. i wsp. Two-year clinical trial of the low-concentration atropine for myopia progression (LAMP) study: Phase 2 report. Ophthalmology 127, 910–919 (2020).
14. Lam,C.S. i wsp. Defocus incorporated multiple segments (DIMS) spectacle lenses slow myopia progression: A 2-year randomized clinical trial. J. Ophthalmol. 104, 363–368 (2020).
15. Lam, C. S. i wsp Myopia control effect of defocus incorporated multiple segments (DIMS) spectacle lens in Chinese children: Results of a 3-year follow-up study. J. Ophthalmol. 106, 1110–1114 (2022).