de Freitas LF et al. - Photobiomodulation et mécanismes d’action proposés : revue de mécanismes

Cette revue rassemble les mécanismes proposés pour expliquer les effets de la photobiomodulation, depuis l’absorption des photons jusqu’à l’activation de gènes. Il s’agit d’une synthèse mécanistique et non d’un essai clinique.

Ce que cette publication passe en revue

La photobiomodulation, également appelée thérapie laser ou lumineuse de faible niveau, est connue depuis près de cinquante ans mais n’a pas obtenu une large acceptation, principalement en raison de l’incertitude sur ses mécanismes d’action moléculaires, cellulaires et tissulaires. C’est le constat de départ de cette revue publiée en 2016 et signée par Lucas Freitas de Freitas et Michael R. Hamblin. Son objet est de résumer les connaissances accumulées ces dernières années dans ce domaine. Il ne s’agit ni d’un essai clinique, ni d’une méta-analyse : aucun patient n’est inclus et aucun critère d’efficacité n’est mesuré. Le texte décrit une chaîne d’événements biologiques, depuis l’absorption du photon jusqu’à la modification de l’expression des gènes. C’est aujourd’hui l’une des références les plus citées pour expliquer le fonctionnement supposé de la technique.

Les mécanismes principaux décrits

La revue distingue plusieurs niveaux, du photorécepteur initial aux effets tardifs sur la cellule.

• Chromophore principal : la cytochrome c oxydase, unité IV de la chaîne respiratoire mitochondriale, qui contient des centres hème et cuivre et absorbe la lumière dans la région du proche infrarouge
• Hypothèse dominante : les photons dissocient l’oxyde nitrique inhibiteur fixé sur l’enzyme, ce qui augmente le transport d’électrons, le potentiel de membrane mitochondrial et la production d’ATP
• Autre hypothèse : l’activation de canaux ioniques sensibles à la lumière, permettant l’entrée de calcium dans la cellule
• Voies de signalisation activées ensuite : espèces réactives de l’oxygène, AMP cyclique, oxyde nitrique et calcium, conduisant à l’activation de facteurs de transcription
• Conséquences géniques rapportées : expression accrue de gènes liés à la synthèse protéique, à la migration et à la prolifération cellulaires, à la signalisation anti-inflammatoire, aux protéines anti-apoptotiques et aux enzymes antioxydantes
• Cellules souches et cellules progénitrices : décrites comme particulièrement sensibles à la technique

Pourquoi ces mécanismes comptent

Comprendre cette cascade n’est pas un exercice théorique. Si l’effet initial dépend de l’absorption par un chromophore précis, alors la longueur d’onde utilisée n’est pas interchangeable. Si la réponse passe ensuite par des espèces réactives de l’oxygène et par plusieurs voies de signalisation, alors la dose délivrée conditionne le résultat obtenu. C’est cette logique qui explique la place centrale des paramètres d’irradiation dans la littérature du domaine, et pourquoi des résultats divergents peuvent être rapportés avec des dispositifs différents.

Les limites à connaître

Le vocabulaire employé par les auteurs est important : il s’agit d’hypothèses. L’abstract parle d’hypothèse principale pour la dissociation de l’oxyde nitrique et d’une autre hypothèse pour les canaux ioniques. Aucune n’est présentée comme définitivement établie. Par ailleurs, ces mécanismes sont décrits aux niveaux moléculaire et cellulaire, et n’autorisent aucune conclusion sur un bénéfice clinique, dans quelque indication que ce soit. Enfin, la revue date de 2016 et les auteurs soulignent eux-mêmes que les connaissances progressent rapidement dans ce champ.

Ce que cela change en pratique

Cette publication fournit un cadre de lecture pour interpréter les essais cliniques du domaine : sans chromophore adapté ni dose pertinente, il n’y a pas de raison d’attendre un effet. Elle explique aussi pourquoi la comparaison entre études suppose de regarder les paramètres avant de regarder les conclusions. Elle ne dit rien, en revanche, de ce que la photobiomodulation apporte à une personne donnée dans une situation donnée. Cette réponse relève des essais cliniques et d’un avis professionnel.

Questions fréquentes

Comment la lumière agit-elle sur les cellules ?

Selon l’hypothèse dominante décrite ici, elle est absorbée par la cytochrome c oxydase dans la mitochondrie et dissocie l’oxyde nitrique qui inhibe cette enzyme. Il en résulte une augmentation du transport d’électrons, du potentiel de membrane mitochondrial et de la production d’ATP.

Ces mécanismes sont-ils démontrés ?

Les auteurs parlent d’hypothèses et non de faits établis. La revue résume les connaissances accumulées tout en rappelant que l’incertitude sur les mécanismes a longtemps freiné l’acceptation de la technique.

Cette revue prouve-t-elle que la photobiomodulation est efficace ?

Non. C’est une revue de mécanismes, sans patient inclus ni critère clinique mesuré. L’efficacité dans une indication donnée se juge sur des essais cliniques, pas sur des mécanismes.

Référence

de Freitas LF, Hamblin MR. Proposed Mechanisms of Photobiomodulation or Low-Level Light Therapy. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2016. PMID 28070154. Consulter l’étude sur PubMed

Cette synthèse est fournie à titre informatif et ne constitue pas un avis médical. La photobiomodulation ne remplace pas un traitement prescrit. Parlez-en à un professionnel de santé.