NASA-Forschung zur Rotlichttherapie: Anwendungen in der Raumfahrt und auf der Erde

NASA’s Red Light Therapy Research: Flight and Terrestrial Applications

 

Das öffentliche Interesse an RLT stieg sprunghaft an, als die NASA enthüllte, dass sie Rotlichttherapie bei Astronauten in der Umlaufbahn einsetzte. 

In den folgenden Abschnitten geben wir einen Literaturüberblick über ein Forschungsprojekt von Wissenschaftlern aus verschiedenen Fachgebieten, darunter:

  • Das Medical College of Wisconsin
  • Die Naval Special Warfare Group TWO
  • Das NASA-Marshall Space Flight Center, AL 35812, (256) 544-2121
  • Abteilungen für Neurologie
  • Plastische Chirurgie und Neurochirurgie

Die folgenden Abschnitte erläutern die besonderen Auswirkungen eines Aufenthalts in der Umlaufbahn auf den Körper, wie die Rotlichttherapie die schädlichen Auswirkungen der Schwerelosigkeit ausgleicht und warum führende Wissenschaftler der NASA dieses Verfahren für ihre Astronauten auf der Internationalen Raumstation (ISS) und zur Genesungsbehandlung nach ihrer Rückkehr zur Erde unterstützen.  

Dies bildet gewissermaßen den Hintergrund für die weitaus verbreitetere Nutzung von Rotlichttherapie auf dem Verbrauchermarkt. 

 

Weltraum und Rotlichttherapie: Behandlung zellulärer Schwachstellen aufgrund der Schwerelosigkeit 

Astronauten können sich bis zu sechs Monate auf der Internationalen Raumstation aufhalten. Angesichts dieser Dauer muss berücksichtigt werden, wie sich der Körper aufgrund des fehlenden atmosphärischen Drucks abbaut (Nosrk, 2020). 

Mikrogravitationsumgebungen haben gesundheitliche Auswirkungen auf den Menschen, die sich im Laufe der Zeit verstärken. Der Mangel an medizinischer Versorgung von außen bedeutet außerdem, dass die NASA so viele Ressourcen wie möglich einsetzen muss, um Gesundheitsprobleme im Weltraum zu überwachen und zu behandeln (Childress et al., 2023).

NASA-Wissenschaftler wussten bereits, dass anhaltende Schwerelosigkeit zu einer Schwächung von Knochen und Muskeln führt. Sie weisen darauf hin, dass „Muskel- und Knochenatrophie bei Astronauten gut dokumentiert sind und berichtet wurde, dass verschiedene kleinere Verletzungen, die sich im Weltraum ereignen, erst nach der Landung auf der Erde heilen“ (Whelan et al., 2000). Deshalb haben Astronauten, die kürzlich zur Erde zurückgekehrt sind, häufig sogar Schwierigkeiten, aufzustehen und selbstständig zu gehen, bevor sie ein Trainings- und Erholungsprogramm absolvieren.

Die inneren zellulären Auswirkungen waren jedoch weniger gut verstanden. Weitere „Studien an Zellen, die Mikrogravitation und Hypergravitation ausgesetzt waren, zeigen, dass menschliche Zellen die Schwerkraft benötigen, um das Zellwachstum anzuregen“ (Whelan et al., 2000). 

Mit anderen Worten: Ein längerer Aufenthalt ohne Schwerkraft führt dazu, dass sich Zellen anders verhalten, wodurch die Heilungsprozesse des Körpers verlangsamt werden. 

Unter den vielen verfügbaren Möglichkeiten hat die NASA festgestellt, dass der Einsatz von LEDs „die medizinische Versorgung von Astronauten auf langfristigen Weltraummissionen erheblich verbessert“ (Whelan et al., 2000). 

Dies liegt in dem Potenzial, „die Wundheilung und das Wachstum menschlichen Gewebes zu fördern“ (Whelan et al., 2000). In ihren Studien konzentrierte sich die NASA auf bestimmte Wellenlängen des roten Lichts, darunter 680 nm, 730 nm und 880 nm, die sich als optimal für die Behandlung erwiesen. Spätere Studien zeigten, dass Licht mit höheren Wellenlängen tiefer in den Körper eindrang und einen ähnlichen therapeutischen Nutzen versprach (Algorri et al., 2021).

Mithilfe eines Spektrometers stellten die Forscher fest, dass diese Wellenlängen bis zu 23cm Zentimeter über die Hautoberfläche hinaus eindrangen. Dadurch kommt es zur Einwirkung auf die Mitochondrien, was deren Stimulation und eine schnellere Heilung bewirkt (Glass, 2021). 

 

Die Entdeckung der heilenden Eigenschaften der Rotlichttherapie 

Zahlreiche Studien belegen die heilenden Eigenschaften der Rotlichttherapie bei medizinischen Patienten, wobei deutliche Hinweise darauf bestehen, dass RLT aufgrund ihrer wundheilenden Eigenschaften erhebliche Vorteile für die „medizinische Versorgung der Zivilbevölkerung, militärische Einsätze und langfristige Raumflüge“ bietet (Whelan et al., 2000).

In einem Fall führte die RLT-Behandlung zu einer erhöhten Proliferation von 2 Fibroblasten, zur Synthese von Wachstumsfaktoren, zur Kollagenproduktion und zur Angiogenese“ (Whelan et al., 2000). In anderen Fällen „verfünffachte“ diese bei der FDA registrierte Behandlung „das Wachstum von Fibroblasten und Muskelzellen in Gewebekulturen“ (Whelan et al., 2000). 

 

Neben den dokumentierten heilenden Eigenschaften zeigt die erhöhte Kollagenproduktion eine Anwendung für Verbraucher, die zu gesünderer Haut und Anti-Aging-Effekten beiträgt. 

Die Forscher bevorzugten außerdem LEDs gegenüber Lasern. Panels mit vielen Dioden können Licht über eine größere Körperoberfläche und mit mehreren Wellenlängen abstrahlen, die in Kombination mit zusätzlichen Wellenlängen während der Behandlung weitere therapeutische Vorteile bieten (Bayat et al., 2022).

Die Forscher stellten außerdem fest, dass zu den „potenziellen Vorteilen für NASA, militärische und zivile Bevölkerungsgruppen die Behandlung schwerer Verbrennungen, Quetschverletzungen, nicht heilender Frakturen, Muskel- und Knochenatrophie, traumatischer ischämischer Wunden, strahlungsbedingter Gewebeschäden, gefährdeter Hauttransplantate und die Geweberegeneration gehören“ (Whelan et al., 2000).   

In Whelans Studie wird außerdem untersucht, wie RLT zur Behandlung des Gehirns eingesetzt werden könnte. 

 

Erkenntnisse zur RLT-Behandlung des Gehirns 

Obwohl Patienten in erster Linie den Rat eines Arztes einholen sollten, zeigen weitere Studien zu RLT, dass sie die Behandlung von Hirntumoren unterstützen kann. 

Unterdessen sollte man sich darüber im Klaren sein, dass die Rotlichttherapie nicht als einzige Behandlung von Tumoren vorgesehen, jedoch möglicherweise zusätzlich zu anderen von medizinischem Fachpersonal empfohlenen Behandlungen. 

Einige Studien zeigen, dass die von Panels ausgestrahlten RLT-Wellenlängen den Schädel (vollständig nichtinvasiv) durchdringen und daher möglicherweise heilende Eigenschaften für das Gehirn haben. Dies wurde auch in Studien zur Behandlung von Alzheimer festgestellt (Ailioaie et al., 2023). RLT kann möglicherweise auch Entzündungen im Gehirn reduzieren (Cardodo et al., 2022). 

Die Behandlung von Hirntumoren wurde parallel zum Einsatz von Arzneimitteln durchgeführt. „Bei der PDT wird ein Photosensibilisator intravenös injiziert, der sich bevorzugt in Tumorzellen ansammelt“ (Whelan et al., 2000). 

Auch die NASA hat lichtemittierende Dioden eingesetzt, die möglicherweise tatsächlich eine überlegene Durchdringung von Haut und Schädel aufweisen. 

Mit der Verbesserung der Lichtdiodentechnologie haben Hersteller wie PlatinumLED Panels mit höheren Wellenlängen bis hin zu 730nm und mehr entwickelt, die möglicherweise noch tiefer als die Hautoberfläche eindringen und so verbesserte heilungsfördernde Eigenschaften bieten. 

 

Die BIOMAX-Serie für eine optimale RLT-Behandlung zu Hause

Diese Technologie spiegelt sich in der Produktforschung und -entwicklung von PlatinumLED wider. Wenn Sie Ihr Wohlbefinden zu Hause bequem und kostengünstig maximieren möchten, ist die Rotlichttherapie durchaus einen Blick wert. 

Es handelt sich um eine nichtinvasive Behandlung, die zahlreiche positive Auswirkungen auf den Körper haben kann, mit wenigen oder gar keinen Nebenwirkungen, und sie erfordert lediglich fünf bis 20 Minuten pro Tag.

Die Panels der BIOMAX-Serie bieten die folgenden Wellenlängen für eine optimale Behandlung: 

  • Spuren von 480nm-Blaulicht
  • 630nm- und 660-NIR-Licht
  • 810nm-, 830nm-, 850nm- und 1060nm-NIR+-Lichtquellen an 

Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen. Oder sehen Sie sich unsere verschiedenen Größen der RLT-Panels um mehr darüber zu erfahren, welche Größe für Sie die richtige wäre. 

 

 

Literaturverzeichnis: 

Ailioaie, L. M., Ailioaie, C., & Litscher, G. (2023). Photobiomodulation bei Alzheimer: Eine ergänzende Methode zu modernen pharmazeutischen Formulierungen und der Nanomedizin? Pharmaceutics, 15(3), 916.

Algorri, J. F., Ochoa, M., Roldan-Varona, P., Rodriguez-Cobo, L., & López-Higuera, J. M. (2021). Lichttechnologie für eine effiziente und wirksame photodynamische Therapie: Eine kritische Übersicht. Cancers, 13(14), 3484. 

Bayat, M., Albright, R., Hamblin, M. R., & Chien, S. (2022). Einfluss der Blaulichttherapie auf die Wundheilung bei präklinischen und klinischen Probanden: Eine systematische Übersicht. Journal of Lasers in Medical Sciences, 13. 

Cardoso, F. D. S., Salehpour, F., Coimbra, N. C., Gonzalez-Lima, F., & Gomes da Silva, S. (2022). Photobiomodulation zur Behandlung von Neuroinflammation: Eine systematische Übersicht kontrollierter Laborstudien an Tieren. Frontiers in Neuroscience, 16, 1006031.

Childress, S. D., Williams, T. C., & Francisco, D. R. (2023). NASA-Standard für bemannte Raumfahrt und Mensch-Systeme: Ermöglichung bemannter Raumfahrtmissionen durch Unterstützung der Gesundheit, Sicherheit und Leistungsfähigkeit von Astronauten. npj Microgravity, 9(1), 31. 

Glass, G. E. (2021). Photobiomodulation: klinische Anwendungen der Low-Level-Lichttherapie. Aesthetic Surgery Journal, 41(6), 723-738.

Whelan, H. T., Houle, J. M., Whelan, N. T., Donohoe, D. L., Cwiklinski, J., Schmidt, M. H., ... & Stinson, H. (2000, Januar). Das medizinische Programm der NASA mit lichtemittierenden Dioden - Fortschritte in der Raumfahrt und terrestrische Anwendungen. In AIP Conference Proceedings (Bd. 504, Nr. 1, S. 37-43). American Institute of physics.

Norsk, P. (2020). Anpassung des Herz-Kreislauf-Systems an die Schwerelosigkeit: Überraschungen, Paradoxa und Implikationen für Tiefraummissionen. Acta physiologica, 228(3), e13434.

 

 

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