Od dawna wiadomo, że światło słoneczne ma właściwości lecznicze. Sam ojciec medycyny Hipokrates regularnie włączał kąpiele słoneczne do terapii wielu różnych schorzeń. W swojej wydanej w 1859 r. książce pt. „Notes on Nursing: What It Is and What Is It Not” („Uwagi o pielęgniarstwie – profesjonalne towarzyszenie choremu”) Florence Nightingale umieściła słynne stwierdzenie: „Całe moje doświadczenie z pacjentami jednoznacznie dowodzi tego, że zaraz po świeżym powietrzu potrzebują oni światła…, jasnego światła słonecznego”.
Mniej więcej w tym samym czasie tzw. helioterapia zyskała popularność w europejskich uzdrowiskach, gdy szwajcarscy naukowcy przypadkowo odkryli, że światło słoneczne ma silne działanie antybakteryjne. W 1903 r. duński lekarz i badacz Niels Ryberg Finsen otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny i fizjologii za teorię fototerapii w leczeniu chorób skóry. Stosował ją z 98-procentową skutecznością. Leczył w szczególności toczeń gruźliczy (gruźlicze zmiany skórne) za pomocą skupionego światła.
To, że pasma ultrafioletowe (UV) światła słonecznego są skutecznym środkiem w leczeniu infekcji, odkryto dopiero w latach 70. XIX w. Na początku XX w. amerykański badacz z Seattle Emmett K. Knott eksperymentował z naświetlaniem światłem UV krwi pobranej od zakażonych gronkowcem złocistym (Staphylococcus aureus) psów. Po ustaleniu optymalnej dawki światła i odpowiedniej ilości krwi do naświetlenia i ponownego wprowadzenia do organizmu (5-7% objętości krążącej krwi) wszystkie biorące udział w eksperymencie czworonogi przeżyły infekcję i nie wykazywały żadnych objawów niepożądanych po leczeniu1.
Pierwszy eksperyment z wykorzystaniem promieniowania UV do napromieniania ultrafioletowego krwi (blood irradiation, UVBI) człowieka przeprowadzono w 1928 r. Pacjent z sepsą, który umierał na skutek posocznicy wywołanej przez paciorkowca hemolizującego, został poddany leczeniu ostatniej szansy. Nie tylko przeżył, lecz także zaczął wracać do zdrowia.
Później, aż do lat 50. XX w., napromienianie ultrafioletowe krwi coraz częściej stosowano w leczeniu infekcji – od posocznicy po artretyzm, zapalenie płuc, gruźlicę, a nawet polio. Jednak wraz z ogromnie rosnącą popularnością i użytecznością antybiotyków wykorzystanie terapii światłem UV zanikło.
Obecnie terapie UV, w tym UVBI (tzw. terapia fotoluminescencyjna), są nadal popularne w Europie i zostały zatwierdzone przez amerykańską Agencję Żywności i Leków (FDA). W USA nie są jednak zbyt dobrze znane poza środowiskiem dermatologów, którzy wykorzystują je w leczeniu schorzeń skóry, takich jak egzema, łuszczyca i bielactwo nabyte – przewlekła choroba autoimmunologiczna powodująca depigmentację skóry.
Terapia światłem ultrafioletowym mogłaby okazać się jednak skutecznym środkiem zaradczym na epidemię oporności na nowoczesne antybiotyki, która według szacunków od 1990 r. powoduje na całym świecie śmierć miliona osób rocznie2. Według prognoz Światowej Organizacji Zdrowia do 2050 r. liczba ta może wzrosnąć do 10 mln rocznie.
Co więcej, może to być odpowiedź na gromadzone przez urzędników z systemu ochrony zdrowia na całym świecie dowody na to, że brak ekspozycji na słońce jest każdego roku przyczyną ok. 340 tys. zgonów w USA i 480 tys. w Europie. Niedobór słonecznego światła prowadzi do rozwoju nowotworów, chorób układu krążenia, cukrzycy typu 1, nadciśnienia tętniczego, zespołu metabolicznego, stwardnienia rozsianego i innych problemów zdrowotnych. Badania nie wykazują, że suplementacja witaminą D zapobiega któremuś z tych zaburzeń, więc wpływ ekspozycji na słońce może być szerszy3.
Czym jest promieniowanie ultrafioletowe?
Promieniowanie ultrafioletowe stanowi tylko niewielką część widma elektromagnetycznego o długości fali 10-400 nanometrów (nm). Promienie te są niewidoczne – krótsze niż fale światła widzialnego (400-700 nm) i dłuższe niż promienie rentgenowskie [od 10 nm do 10 pikometrów (pm)]. Promieniowanie UV dzieli się na 4 odrębne zakresy długości fal:
- UVA: 320-400 nm,
- UVB: 280-320 nm,
- UVC: 200-280 nm,
- VUV: 10-200 nm.
Promieniowanie UVA, o najdłuższych falach, jest również najmniej energetyczne. VUV (UV próżniowe), o najkrótszych falach, nie może efektywnie rozprzestrzeniać się w powietrzu. Do różnych zastosowań wymaga stworzenia środowiska próżniowego, wolnego od wszelkiej materii, w tym powietrza. Ok. 95% docierającego do Ziemi promieniowania UV to UVA, które przenika najgrubsze warstwy skóry i jest głównie odpowiedzialne za jej starzenie. Może również przyczyniać się do rozwoju niektórych nowotworów skóry.
Pozostałe 5% stanowi UVB – część promieniowania UV, która powoduje oparzenia słoneczne i jest bezpośrednio powiązana z większością rodzajów raka skóry. Cząsteczki prekursorowe w skórze pochłaniają te promienie, a następnie przekształcają ich energię w witaminę D3, niezbędną do wchłaniania wapnia i mineralizacji kości. UVC, najbardziej energetyczna forma promieniowania UV, jest niezwykle szkodliwa, ale całkowicie filtrowana przez atmosferę.
Pomimo że jest bardzo niebezpieczna, ma silne właściwości przeciwbakteryjne. Skutecznie redukuje, a nawet eliminuje wszystkie patogeny – w tym SARS-CoV-2 – jeśli filtry optyczne, w przypadku zastosowań u ludzi, blokują emisję fal o długości powyżej 230 nm (patrz ramka pt. „Higiena w najlepszym wydaniu”)4.
Jak działają promienie UV?
Co ciekawe, wystawione na działanie promieniowania UV bakterie i wirusy we krwi pochłaniają nawet 5 razy więcej energii fotonowej niż białe i czerwone krwinki. Patogeny dosłownie rozpadają się pod wpływem tego intensywnego bombardowania energią. Fragmenty martwych czynników zakaźnych wyzwalają bezpieczną autogenną (samogenerującą się), przypominającą szczepienie odpowiedź, która aktywuje układ odpornościowy w wysoce specyficzny sposób.
– Promieniowanie UV może powodować pękanie błon komórkowych patogenów. Mamy więc fragment organizmu, który był otorbiony, a teraz pęka. Układ immunologiczny jest teraz narażony na działanie szkodliwego czynnika wewnątrz komórki, a nie tylko tego znajdującego się na jej powierzchni. To z kolei wzmacnia odporność organizmu i sprawia, że silniej reaguje on na patogen – tłumaczy dr n. med. Howard Liebowitz, dyrektor kliniczny centrum medycznego Liebowitz Longevity Medicine w Santa Monica w Kalifornii w USA (drhowardliebowitz.com).
Innymi słowy: terapia UV tworzy podwójne uderzenie – zabija patogeny, a jednocześnie stymuluje tworzenie i dostarczanie niezbędnych antygenów do całego organizmu. To podejście jest tak skuteczne, że napromienianie ultrafioletowe zaledwie 5-7% objętości krwi wywołuje silną odpowiedź immunologiczną w całym ustroju. Ponieważ przeciętny człowiek ma w sobie ok. 5 l krwi, 5-7% to ok. 250 ml (nieco ponad szklanka), choć niektórzy specjaliści twierdzą, że wystarczy zaledwie 35 ml (ok. uncji).
Metoda ta jest skuteczna przeciw wszystkim wielolekoopornym szczepom bakterii i innym patogenom. Niższe dawki promieniowania UV o krótszych falach zabijają mikroorganizmy przez niszczenie ich DNA.
W międzyczasie ludzkie DNA, choć uszkodzone, może zostać szybko naprawione przez enzymy, które rozpoznają i usuwają związane z substancjami rakotwórczymi segmenty, korygują sekwencje i ponownie łączą pęknięcia nici spowodowane ekspozycją na reaktywne formy tlenu i promieniowanie, w tym UV.
Ultrafiolet a covid-19
Badania laboratoryjne na myszach i ludzkich komórkach wykazały, że leczenie wąskopasmowym promieniowaniem UVA może znacząco ograniczyć produkcję białka szczytowego koronawirusa i wywołaną przez niego śmierć komórek oraz podwyższyć poziom mitochondrialnych przeciwwirusowych białek sygnalizacyjnych1. Stwierdzono również, że zatrzymuje ono hipercytokinemię – burzę cytokin będącą dobrze znanym objawem covid-19.
„Stężenie cytokin prozapalnych – interleukiny 6 (IL-6) i czynnika martwicy nowotworów (TNF) – oraz chemokin – interleukiny 8 (IL-8), białka chemotaktycznego monocytów-1 (MCP-1) i białka indukowanego interferonem gamma 10 (IP-10) – było znacząco podwyższone w zakażonych CoV-229E komórkach i znacząco obniżone po leczeniu wąskopasmowym promieniowaniem UVA” – zauważono w jednym z badań na ten temat2.
Mówiąc prościej, oznacza to, że jeśli narazisz się na covid-19 lub zachorujesz, promieniowanie UVA może Cię uratować. Obniża ono produkcję białka szczytowego koronawirusa, uspokaja układ odpornościowy i pomaga organizmowi skuteczniej walczyć z chorobą.
Rano i wieczorem w świetle słonecznym jest więcej promieni UVA, więc staraj się wtedy przebywać na świeżym powietrzu. Aby zadbać o syntezę witaminy D, w godzinach szczytu nasłonecznienia spędzaj na zewnątrz 15-20 min (zimą może to wymagać więcej czasu).
1. PLoS One, 2020; 15(7): e0236199
2. Photodiagnosis Photodyn Ther, 2021; 35: 102457
Terapia UVB jest zdecydowanie najpowszechniejszą formą leczenia z wykorzystaniem UV, chociaż promieniowanie dalekiego UVC (200-230 nm) od prawie 100 lat stosuje się do eliminacji patogenów skóry i oczu. Jego skuteczność w walce z koronawirusem potwierdzono w badaniach4. Wąskopasmowe promieniowanie UVA jest bezpiecznie i skutecznie stosowane w leczeniu dotchawiczym pacjentów z covid-195.
Kolejne badania wykazują efektywność ultrafioletu w terapii wszelkiego rodzaju infekcji. Ponadto przyspiesza on gojenie ran6. Zabiegi z użyciem wąskopasmowego promieniowania UVB są wysoce skuteczne w leczeniu wielu różnych dermatoz, w tym atopowego zapalenia skóry i ziarniniaka grzybiastego (najczęstszej postaci chłoniaka skóry z limfocytów T)7.
Opracowano szereg metod wykorzystujących promieniowanie UV w leczeniu łuszczycy, takich jak UVB, terapia fotodynamiczna, intensywne światło pulsacyjne i diody elektroluminescencyjne.
Ultrafiolet stosuje się głównie w przypadku stabilnej łuszczycy plackowatej – najczęstszego rodzaju łuszczycy objawiającej się czerwonymi łuszczącymi się i pogrubionymi plamami skóry, zazwyczaj leczonymi miejscowo. Fotochemioterapia klasyczna z wykorzystaniem doustnych psoralenów (psoralen ultraviolet A, PUVA) daje lepsze rezultaty niż UVB w przypadku łuszczycy opornej na leczenie8. Psoraleny to występujące w roślinach substancje fotouczulające, które wzmacniają działanie promieniowania UV. Mogą być naturalne lub wytwarzane laboratoryjnie.
Jednym z oczywistych zastosowań ultrafioletu nie jest leczenie, lecz higiena. Szpitale to znane siedliska materiałów zakaźnych i patogenów. Naświetlanie UVC, jako uzupełnienie procedur higieny w placówkach medycznych, okazuje się wysoce skuteczne w redukcji rozprzestrzeniania szkodliwych mikroorganizmów.
Efektywność promieniowania UVC w walce z patogenami dobrze udowodniono. Zwalcza ono gronkowca złocistego opornego na metycylinę (methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA) oraz lekooporne enterokoki – naturalnie występujące w jelitach i okolicach narządów płciowych człowieka bakterie, które często gromadzą się w szpitalach1.
Ze względu na ryzyko skażenia i szerzenia chorób dr Brian Cox z satysfakcją informuje o instalacji nowego systemu klimatyzacji w swoich gabinetach. Został on wyposażony w lampy UV przeznaczone do eliminacji wirusów i bakterii.
– To naprawdę ma sens – podkreśla dr Cox. Nowoczesne autonomiczne roboty dezynfekujące klasy medycznej, w dużym stopniu wykorzystujące ultrafiolet, są obecnie rozwijane i wdrażane w ramach dezynfekcji obiektów medycznych i przestrzeni publicznych. Promieniowanie UV od dziesięcioleci stosuje się oczywiście także do uzdatniania wody pitnej – to jedna z najskuteczniejszych dostępnych metod dezynfekcji bez użycia chemikaliów (które zmieniają smak) – również w systemach komercyjnych, zarówno miejskich, jak i domowych.
1. Int J Health Sci (Qassim), 2020; 14(6): 52–65
Wykazano, że UBVI eliminuje gruźlicę9. Badania kliniczne ujawniły wysoką skuteczność i brak działań niepożądanych tej metody w leczeniu wirusowego zapalenia wątroby typu C10. Ma ona pozytywny wpływ na kilka rodzajów białych krwinek, inne komórki układu odpornościowego oraz poziom LDL i lipidów. Dlatego wiele prób klinicznych zachęca obecnie do badania UVBI w kontekście nowych infekcji wirusowych – od HIV/AIDS po ebolę, SARS, MERS i oczywiście covid-1911.
Terapia UV jest również bardzo skuteczna w leczeniu chłoniaka skóry z limfocytów T. – W niektórych przypadkach u pacjentów może dojść do transformacji. Chłoniak skórny z limfocytów T staje się również nowotworemrem wewnętrznym. Rutynowo stosujemy wtedy promieniowanie UVB, które jest wyjątkowo skuteczne, zwłaszcza w połączeniu z innymi metodami leczenia, takimi jak miejscowe sterydy, które pomagają hamować komórki odpornościowe w skórze. Wykorzystujemy też miejscowy retinoid (lek Targretin), który wspiera dalszą normalizację odnowy komórkowej – mówi dr Dustin Portela, założyciel centrum dermatologicznego Treasure Valley Dermatology w Boise w stanie Idaho w USA (drdustinportela.com).
Terapia UV ma pozytywny wpływ na nastrój i jest skuteczna w leczeniu depresji12. Jej działania niepożądane są rzadkie. Najczęściej występują reakcja Herxheimera (przejściowa odpowiedź zapalna, do której dochodzi, gdy układ odpornościowy zwalcza infekcję) oraz ból i siniaki w miejscu wstrzyknięcia w przypadku UVBI. Pomimo braku bezpośrednich działań niepożądanych istnieją pewne uwarunkowania dotyczące stosowania terapii UV. Podobnie jak słońce mają one wiele zalet, ale większość lekarzy uważa, że wiążą się z nimi również pewne zagrożenia.
– Uważam, że w przypadku PUVA górny limit wynosi łącznie ok. 300 zabiegów. Dobrze udokumentowano, że po przekroczeniu tej granicy znacznie wzrasta ryzyko rozwoju raka płaskonabłonkowego. Trzeba również monitorować całkowitą liczbę naświetlań w ramach regularnej terapii UV. Chociaż UVB, którego używamy, to światło o krótkim zasięgu, promieniowanie jonizujące zwiększa ryzyko starzenia się i wystąpienia raka skóry przy zbyt wielu zabiegach – wyjaśnia dr Portela.
Ogólnie rzecz biorąc, liczba potrzebnych sesji z wykorzystaniem ultrafioletu zależy od takich czynników, jak stan układu odpornościowego pacjenta, czas trwania objawów i ciężkość choroby.
Zapytałam lekarzy, z którymi przeprowadziłam wywiady do tego artykułu, o zagrożenia związane z ekspozycją na słońce. Wszyscy powiedzieli, że współczesny szum medialny wokół raka skóry i konieczności obfitego smarowania jej kremami z wysokim filtrem SPF zaraz po wyjściu z domu to wyłącznie przesadna reklama.
– Witamina D jest prawdopodobnie jedną z najważniejszych witamin, a nie można jej pozyskać z pożywienia. Powstaje w skórze pod wpływem ekspozycji na słońce. Zasadniczo zostaliśmy stworzeni do ekspozycji na słońce, a blokowanie całego światła słonecznego blokuje produkcję witaminy D w organizmie. Ciągle widuję osoby z jej ekstremalnie niskim poziomem, co niesie za sobą szereg konsekwencji zdrowotnych – mówi dr Liebowitz.
Tak, nadmierna ekspozycja na słońce może prowadzić do raka skóry i innych problemów. Jednak, jak twierdzi dr Liebowitz, dzięki zdrowemu rozsądkowi można ich uniknąć. Należy dawkować sobie słońce i unikać najgorętszych godzin południowych, kiedy ryzyko poparzenia jest największe. Zgadza się z tym dr Cox.
– Światło słoneczne nie powoduje raka. Jego przyczyną są mutacje komórkowe powstałe wskutek braku w organizmie pewnych składników – np. witaminy D – której synteza nie zachodzi, gdy nakłada się dużo kremu z filtrem przeciwsłonecznym – mówi. – Słońce niesie za sobą zarówno zagrożenia, jak i korzyści. Ludzie nie powinni ograniczać swojego stylu życia. Powinni cieszyć się życiem i wdrażać rozsądne środki ostrożności – dodaje na koniec dermatolog dr Portela.
Ultrafiolet do użytku domowego
W celu poprawy ogólnego stanu zdrowia, a nawet w przypadku niektórych chorób przewlekłych, pierwszym krokiem jest po prostu większa ekspozycja na słońce, zwłaszcza jeśli rzadko przebywa się na zewnątrz. Należy zacząć od krótkich okresów i stopniowo je wydłużać, a między 11 a 15 zachowywać ostrożność. W przypadku bardziej ukierunkowanej terapii dostępne są jednak inne opcje.
Aby sprostać zapotrzebowaniu i zapewnić pacjentom większą wygodę – najlepiej przy niższych kosztach – od ponad 30 lat rozwijane są domowe urządzenia do fototerapii UVB. Domowe protokoły indywidualnej celowanej fototerapii powstały głównie z myślą o osobach z przewlekłymi schorzeniami dermatologicznymi. Obejmują one zwykle naświetlanie UVB niewielkich obszarów skóry – zazwyczaj przez 15 sekund do kilku minut – do 3 razy w tygodniu.
Główną obawą środowiska medycznego jest oczywiście to, że pacjenci mogą podchodzić do terapii z nastawieniem: „więcej znaczy lepiej”, co grozi oparzeniami, a nawet rozwojem raka skóry. Mimo to większość domowych systemów w USA i Wielkiej Brytanii, zatwierdzonych przez organy regulacyjne ds. wyrobów medycznych, posiada funkcje zabezpieczające przed niewłaściwym użytkowaniem.
Oprócz małych podręcznych urządzeń na rynku dostępne są także domowe systemy fototerapii obejmujące łóżka do opalania całego ciała lub duże panele świetlne. Wybór sprzętu powinien zależeć od wielkości naświetlanego obszaru oraz konkretnego schorzenia.
Inne kwestie, które należy wziąć pod uwagę
- Skonsultuj się z lekarzem lub dermatologiem przed rozpoczęciem domowej terapii światłem UVB, aby mieć pewność, że stosujesz odpowiednie dla swojego schorzenia sprzęt i protokół.
- Zacznij od krótszej ekspozycji, aby zmniejszyć ryzyko oparzeń, i stopniowo ją wydłużaj.
- Zawsze monitoruj stan skóry po zabiegu – w przypadku wystąpienia jakichkolwiek działań niepożądanych natychmiast zgłoś je lekarzowi.
- Noś okulary ochronne i zakrywaj nienaświetlane obszary, aby uniknąć niepotrzebnego narażenia na promieniowanie.
- Ściśle stosuj się do zaleceń specjalisty.
- Prowadź dokumentację wszystkich sesji terapeutycznych z wykorzystaniem promieniowania UV – rejestruj ich długość, wszelkie reakcje skórne itp.
- 1. Am J Surg, 1948; 76(2): 165–71
- 2. Lancet, 2024; 404(10459): 1199–1226
- 3. Int J Environ Res Public Health, 2020; 17(14): 5014
- 4. GMS Hyg Infect Control, 2021; 16: Doc07
- 5. Adv Ther, 2021; 38(8): 4556–4568
- 6. Adv Skin Wound Care, 2021; 34(4): 1–6
- 7. Cureus, 2021; 13(11): e19182
- 8. Lasers Med Sci, 2018; 33(1): 173–180
- 9. Tuberk Biolezni Legkih, 2009; 9: 20–3
- 10. Cogent Medicine, 2019; 6: 1614286
- 11. Clin Rev Allergy Immunol, 2021; 60(2): 259–270
- 12. Photodermatol Photoimmunol Photomed, 2018; 34(5): 288–297