O efeito bactericida da luz azul, por Luiz Fernando Dias Fº
SEG, 29/12/2014 - 09:26
ATUALIZADO EM 08/01/2015 - 13:13
Há alguns anos já se conhece os efeitos da luz, dentro do espectro visível na faixa do azul, sobre as bactérias, fungos e vírus. Certas frequências de luz azul são capazes de exterminar bactérias.
Desde então foram desenvolvidas técnicas medicinais, principalmente na área dermatológica, ondel a luz de LED azul é aplicada no tratamento de infecções bacterianas leves e moderadas com excelentes resultados. Nestes casos esta simples luz, aplicada por cerca de meia hora, pode acabar com infecções da pele e tecidos moles do corpo humano.
Normalmente os tratamentos que utilizam luz, chamados de terapias fotodinâmicas, combinam um fotossensibilizador, além da luz. Mas para o tratamento de infecções os fotossensibilizadores são geralmente descartados, pois grande parte das bactérias e das superbactérias não absorvem esta substância, impedindo que a reação desencadeada pela ação luz + fotossesibilizador se desenvolva.
A luz azul do espectro visível estimula um subproduto metabólico das células (as porfirinas) a produzir por oxidação um tipo de oxigênio altamente reativo. Este elemento reage fortemente com o hidrogênio presente na membrana citoplasmática das células e produz grande quantidade de água dentro do limite citoplasmático da célula, criando um mecanismo de hiperidratação e expansão por compressão dos tecidos.
A porfirina segue seu caminho metabólico até ser excretada para fora da célula. Ao ser estimulada pela luz azul, ocorrerá a produção do oxigênio reativo que reagirá com dois íons localizados na membrana citoplasmática. Desta maneira, ocorre uma inversão de polaridade na membrana do citoplasma celular, impedindo as trocas metabólicas que levarão a célula à desidratação.
Dr. Michael R. Hamblim, do Hospital Geral de Massachusetts, desenvolveu estudos com cobaias que sofreram queimaduras e foram propositalmente infectadas com a bactérias P. aeruginosa, uma das principais “superbactérias” atuais, que tem grande resistência a antibióticos.
Os animais foram dividos em dois grupos, e todos os que foram tratados apenas com a luz de LED azul sobreviveram, já no segundo grupo, que não recebeu tratamento, 82% dos animais morreram.
A luz azul também produz pouquíssimos danos às células humanas em comparação com a irradiação com o ultravioleta.
No entanto todos estes estudos e técnicas desenvolvidos foram basicamente para infecções superficiais, mas o grande dilema da ciência era como levar até partes mais interiores do organismo, e tecidos duros como músculos, este tipo inovador de tratamento, já que este tipo de onda tem baixa penetração na pele. É aí que entra o brasileiro Caio Moreira Guimarães.
O aluno de engenharia elétrica da Escola Politécnica de Pernambuco – POLI/UPE, bolsita do Programa Ciências sem Fronteiras, é integrante da equipe do Ph.D Andy Yun, inventor do primeiro LASER feito a partir de material humano e animal, e professor/pesquisador do Wellman Center, laboratório de Harvard.
Ele foi primeiramente para a Hofstra University, em Nova Iorque, onde cursou dois semestres de engenharia elétrica biomédica, mas seu objetivo era entrar no Wellman Center e para isto enviou mais de dois mil e-mails a professores de lá solicitando uma vaga. Recebeu apenas duas respostas e uma delas era do Dr. Yun, que pediu detalhamento do projeto que Caio gostaria de desenvolver.
A ideia de Caio foi engendrar uma maneira que a luz chegasse aos tecidos de forma eficiente e para isto dois equipamentos foram desenvolvidos, capazes de emitir e transmitir luz visível para os tecidos humanos em uma frequência específica, além de geometrias das agulhas utilizadas, ambas dependendo do tecido e da profundidade em que a infecção se encontra.
O emissor é uma lanterna portátil com lâmpadas de LED azuis que pode ser levada no bolso e utilizada em qualquer local. Este é o primeiro equipamento. O segundo é uma matriz com várias microagulhas que são colocadas sobre o ferimento, pressionadas para penetrar nos tecidos e assim conduzirem a luz recebida da fonte até os locais infeccionados, eliminando a infecção em cerca de uma hora de tratamento.
“Conseguimos otimizar a entrega de luz em 300%, permitindo atingir bactérias em partes mais profundas. Como é biocompatível, a agulha pode ser absorvida pela pele e tem menor risco de alergia”, disse Caio.
Nesta terça (30/12) ele dará uma entrevista para o Portal Ciência sem Fronteirashttp://mycsf.com.br/ em que falará em detalhes sobre o projeto.
Em breve ele retornará ao Brasil para desenvolver pesquisas na Universidade de Pernambuco (UPE) dos protótipos que serão aplicados em colônias de bactérias encontradas em hospitais aqui do país, associadas aos casos de infecção generalizada.
Tratando de infecção generalizada, quem sabe em breve, já engenheiro, ele e sua equipe de futuros estudantes, não desenvolverão uma forma de aplicar a luz azul com a finalidade de eliminar bactérias no sangue, através de um equipamento acoplado à diálise. Talvez assim Pelé não tivesse sofrido tanto com a infecção que lhe deixou em estado crítico, e obviamente centenas de milhares de pessoas ao redor do mundo se beneficiariam com um tratamento mais rápido e eficiente que o atual.
Os brasileiros inventaram e desenvolveram o avião, a máquina de datilografia, o BINA, o papel fotográfico, o walkman, o coração artificial, o balão, a produção de hidrocarbonetos em águas profundas e ultra-profundas, dentre tantas outras coisas, e continuaremos a inovar com Nicolelis, Caio Guimarães e tantos outros que surgirão.
Nosso país sempre foi cheio de talentos e ideias, que se forem fomentadas corretamente, como é neste caso específico com o Ciência sem Fronteiras, nos levarão a elite tecnológica que um país do tamanho do nosso tanto almeja.
Luiz Fernando Dias Filho é técnico em exploração de petróleo na Petrobrás, técnico em Geologia e Mineração (IFRN) de formação, graduado em Tecnologia em Materiais no IFRN e mestrando em Engenharia de Minas na UFPE.
