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Retina e vítreo

Fotobiomodulação em Doenças da Retina

1. O que é Fotobiomodulação em Doenças da Retina?

Seção intitulada “1. O que é Fotobiomodulação em Doenças da Retina?”

A fotobiomodulação (PBM) é uma terapia de luz não invasiva que irradia tecidos com luz vermelha a infravermelha próxima (590–850 nm). Não visa destruição térmica ou fotoquímica dos tecidos, mas sim ativar o metabolismo mitocondrial para proteger as células e restaurar a função. Também é chamada de terapia de luz de baixa intensidade (LLLT). 6)

Na oftalmologia, a degeneração macular relacionada à idade do tipo seco (AMD não exsudativa) é a indicação mais estudada. Em novembro de 2024, a FDA (Agência de Alimentos e Medicamentos dos EUA) aprovou o sistema Valedea da LumiThera como dispositivo terapêutico para degeneração macular relacionada à idade do tipo seco. 5) Tornou-se o primeiro dispositivo terapêutico não invasivo aprovado pela FDA para degeneração macular relacionada à idade do tipo seco.

Além da degeneração macular relacionada à idade do tipo seco, aplicações também estão sendo estudadas para retinopatia diabética (RD), retinite pigmentosa (RP) e miopia axial. 10)

Q Que tipo de luz a PBM utiliza?
A

Os três comprimentos de onda principais são 590 nm (amarelo), 660 nm (vermelho) e 850 nm (infravermelho próximo). O sistema Valedea combina estes com LEDs para fornecer energia luminosa não coerente e não térmica à retina. 6)

Na degeneração macular relacionada à idade do tipo seco e doenças relacionadas que são alvo da PBM, os seguintes sintomas ocorrem.

  • Diminuição da acuidade visual: devido à atrofia do EPR e dos fotorreceptores ao redor da fóvea. A progressão é tipicamente lenta.
  • Escotoma central: torna-se evidente quando a atrofia geográfica (AG) se estende à fóvea. Ler e reconhecer rostos torna-se difícil.
  • Metamorfopsia: Reflete a distorção da retina, fazendo com que linhas retas pareçam onduladas.
  • Redução da sensibilidade ao contraste: A visibilidade diminui especialmente em ambientes com pouca luz.
  • Cegueira noturna (RP): Na retinite pigmentosa, a função dos bastonetes é reduzida, prejudicando significativamente a visão noturna.

Os principais indicadores objetivos usados para avaliar a eficácia do tratamento com PBM são os seguintes:

No estudo LIGHTSITE II (Burton B et al., 2023), o grupo PBM apresentou melhora de +4 letras na acuidade visual corrigida (BCVA) (p=0,02). 2) O volume de drusas estabilizou e a progressão da atrofia geográfica (GA) foi inibida em cerca de 20%. 2)

No estudo LIGHTSITE III (Boyer D et al., 2024), a nova ocorrência de GA foi significativamente suprimida no grupo PBM (p=0,024), e a melhor acuidade visual corrigida melhorou +2,4 letras (p=0,02). 4)

Degeneração Macular Relacionada à Idade do Tipo Atrófico

Melhor acuidade visual corrigida: Melhora de +4 letras no LIGHTSITE II (p=0,02). 2)

Nova ocorrência de GA: Suprimida significativamente no LIGHTSITE III (p=0,024). 4)

Volume de drusas: Tendência de estabilidade observada no grupo de tratamento com PBM. 2)

Retinite Pigmentosa

Redox mitocondrial: A irradiação de 810 nm protegeu a função mitocondrial em modelo animal de RP. 11)

Proteção de fotorreceptores: A inibição da degeneração e a melhora da resposta eletrorretinográfica foram confirmadas. 11)

Miopia axial

Comprimento axial: Em um ECR com 188 crianças, o alongamento axial no grupo PBM foi suprimido em −0,06 mm em relação ao grupo controle.

Retinopatia diabética

Redução do estresse oxidativo: O efeito protetor por meio da redução do dano oxidativo induzido pela hiperglicemia está sendo investigado.

Anti-inflamação: O efeito na via NF-κB está em fase de pesquisa.

Q Quanto tempo dura o efeito terapêutico da PBM?
A

No estudo de extensão de 36 meses do LIGHTSITE III (estudo GALE), a verificação do efeito sustentado das exposições de manutenção (a cada 3-6 meses) continua. 4) No entanto, os dados de longo prazo ainda estão sendo acumulados, e a frequência e duração das exposições de manutenção serão estabelecidas por pesquisas futuras.

A etiologia das principais doenças da retina alvo da PBM é a seguinte:

  • Degeneração macular relacionada à idade do tipo atrófico: O acúmulo de estresse oxidativo relacionado à idade causa degeneração crônica do EPR e dos fotorreceptores. A formação de drusas, ativação do complemento e inflamação crônica interagem para progredir para GA.
  • Retinopatia Diabética: Baseia-se em dano endotelial vascular, estresse oxidativo e depleção de fatores neurotróficos devido à hiperglicemia crônica.
  • Retinite Pigmentosa (RP): Mutações em genes relacionados aos fotorreceptores (mais de 100 genes causadores) levam à disfunção mitocondrial e dano oxidativo, degenerando sequencialmente dos bastonetes para os cones.
  • Miopia Axial: Causada pela interação de fatores genéticos e ambientais (trabalho de perto e falta de atividades ao ar livre) resultando em alongamento do eixo ocular.

Contraindicações e Situações que Exigem Cuidado na PBM

Seção intitulada “Contraindicações e Situações que Exigem Cuidado na PBM”

Vários exames são combinados para avaliar a indicação do PBM e a eficácia do tratamento. Abaixo estão os principais indicadores e seus papéis.

ExameObjetivoIndicador de Avaliação
Melhor Acuidade Visual CorrigidaAvaliação da Função VisualNúmero de Letras ETDRS
OCTAvaliação da estrutura retinianaÁrea de GA e volume de drusas
EletrorretinogramaFunção elétrica da retinaAmplitude e latência
  • Melhor Acuidade Visual Corrigida (BCVA): Medição do número de letras usando a tabela ETDRS. Usado como desfecho primário nos ensaios LIGHTSITE. 2, 4)
  • Tomografia de Coerência Óptica (OCT): Avaliação quantitativa da área de atrofia geográfica, velocidade de progressão e volume de drusas. Combinada com angiografia fluoresceínica e angiografia por OCT para diferenciar a presença ou ausência de neovascularização.
  • Eletrorretinografia (ERG): Avaliação objetiva da função dos fotorreceptores e células bipolares na retinose pigmentar e retinopatia diabética. Pode rastrear os efeitos eletrofisiológicos da PBM. 11)
  • Microperimetria: Mapeamento detalhado da sensibilidade retiniana central e acompanhamento das mudanças de sensibilidade com a progressão da GA.
  • Autofluorescência de Fundo (FAF): Visualização da extensão da GA e distribuição do dano ao EPR. Útil como auxílio na avaliação da progressão.
  • Medição do Comprimento Axial: Usada para avaliar o efeito de inibição da progressão da miopia.

O sistema Valedea aprovado pela FDA utiliza uma combinação de três comprimentos de onda: 590 nm, 660 nm e 850 nm para irradiação. 5) Não é necessária dilatação pupilar ou anestesia, podendo ser realizado em regime ambulatorial.

O cronograma de irradiação padrão é mostrado abaixo:

ItemProtocolo Padrão
Frequência2-3 vezes por semana
Período de indução3-5 semanas/ciclo
Irradiação de manutençãoA cada 3-6 meses

LIGHTSITE I〜IIIは萎縮型加齢黄斑変性を対象としたPBMの多施設RCTシリーズである。

LIGHTSITE I(Markowitz SNら、2020)は単施設のパイロットRCTであり、安全性が確認された。1)

LIGHTSITE II(Burton Bら、2023)は多施設共同ランダム化二重遮検比較試験である。PBM群で最高矯正視力+4文字改善(p=0.02)、GA進行20%抑制が認められた。2)完遂例の35.3%で5文字以上の改善を示した。2)

LIGHTSITE III(Boyer Dら、2024)では100名(148眼)を対象に4か月サイクルで実施し、13か月時点でGA新規発症抑制(p=0.024)と最高矯正視力+2.4文字改善(p=0.02)が示された。4)この結果がFDA承認の根拠となった。

AAO AMD PPP(2024年版)はLIGHTSITE I/IIについてはベネフィット未証明と評価し、LIGHTSITE IIIのGA抑制を認識しつつもエビデンスレベルI-(限定的エビデンス)と位置付けている。12)なお、EMAはPBMデバイスを未承認である。12)

Q Para quais pacientes a PBM é indicada?
A

A indicação aprovada pela FDA é para degeneração macular relacionada à idade do tipo seca (não exsudativa) em estágios intermediário a avançado. 5) A eficácia não foi estabelecida para degeneração macular exsudativa com neovascularização coroidal ativa ou para GA altamente avançada. A aplicação requer avaliação individual por um especialista.

シトクロムcオキシダーゼを標的とした光吸収

Seção intitulada “シトクロムcオキシダーゼを標的とした光吸収”

PBMの主要な作用標的はミトコンドリア内膜の酸化的リン酸化酵素であるシトクロムcオキシダーゼ(CcO)である。6)赤色〜近赤外線がCcOに吸収されると電子伝達系が賦活され、ATP産生が増加して細胞の代謝活性が高まる。6)

加齢・低酸素状態では一酸化窒素(NO)がCcOの活性部位に結合してATP産生を抑制する。PBMはNOとCcOの結合を光解離させることでこの阻害を解除し、ATP合成を回復させる。7, 8)

Poyton ROら(2011)は、赤色〜近赤外線によるNO解離がミトコンドリア機能を保護する主要な機序であることを論じた。7)

Kashiwagi S et al. (2023) mostraram que a regulação da via do NO pelo PBM contribui para a proteção tecidual. 8)

Regulação das Espécies Reativas de Oxigênio (ROS) e Efeito Anti-inflamatório

Seção intitulada “Regulação das Espécies Reativas de Oxigênio (ROS) e Efeito Anti-inflamatório”

O PBM em baixa dose aumenta transitoriamente as ROS e ativa as vias de sinalização sensíveis ao redox celular (NF-κB e AP-1). 9)Isso induz a expressão de enzimas antioxidantes e um efeito anti-inflamatório. Em altas doses, ocorre dano oxidativo reverso, portanto a otimização da dose de irradiação é importante. 9)

Karu TI (2008) mostrou que a produção de ROS atua como um segundo mensageiro da PBM, induzindo proteção celular no nível de transcrição gênica. 9)

Gopalakrishnan S et al. (2020) relataram que a irradiação de 810 nm em um modelo animal de RP hereditária suprimiu a degeneração dos fotorreceptores e melhorou o estado redox mitocondrial.11) A manutenção da função mitocondrial mostrou-se fundamental para a proteção dos fotorreceptores.

Aumento da Produção de ATP

Ativação da CcO: A luz vermelha a infravermelha próxima é absorvida pela CcO, ativando a cadeia de transporte de elétrons. 6)

Dissociação de NO: O NO que inibe a CcO é fotodissociado, restaurando a síntese de ATP. 7, 8)

Redução do Estresse Oxidativo

Regulação de ROS: ROS em baixa dose induzem a transcrição de genes antioxidantes. 9)

Via anti-inflamatória: As citocinas inflamatórias são suprimidas pela regulação de NF-κB e AP-1. 9)

Proteção da Retina

Manutenção da função do EPR: Espera-se a supressão do acúmulo de drusas e o prolongamento da sobrevivência do EPR. 2)

Proteção dos fotorreceptores: A supressão da degeneração foi confirmada em modelos animais de RP. 11)


7. Pesquisas Recentes e Perspectivas Futuras (Relatórios em Fase de Pesquisa)

Seção intitulada “7. Pesquisas Recentes e Perspectivas Futuras (Relatórios em Fase de Pesquisa)”

Aprovação da FDA e o significado do LIGHTSITE III

Seção intitulada “Aprovação da FDA e o significado do LIGHTSITE III”

Em novembro de 2024, o FDA aprovou o sistema Valedea como dispositivo de tratamento para degeneração macular relacionada à idade do tipo atrófico. 5)Este é um evento histórico, pois é o primeiro dispositivo óptico não invasivo a receber aprovação do FDA para degeneração macular relacionada à idade do tipo atrófico.

O LIGHTSITE III de Boyer D et al. (2024) demonstrou supressão de novo início de GA (p=0,024) e melhora de +2,4 letras na melhor acuidade visual corrigida (p=0,02). 4) Esse resultado foi a base direta para a aprovação do FDA.

No estudo de extensão de 36 meses do LIGHTSITE III (estudo GALE), está em andamento a verificação do efeito sustentado da irradiação de manutenção de longo prazo. 4)

A revisão Cochrane de Henein C et al. (2021) concluiu que as evidências disponíveis na época eram insuficientes para confirmar a eficácia da PBM. 3) Os resultados do LIGHTSITE III foram obtidos após essa avaliação, e é possível que a avaliação das evidências mude em futuras atualizações da revisão.

Um ensaio clínico exploratório de PBM para RP (NCT06224114) está em andamento, com expectativa de efeito protetor dos fotorreceptores independentemente do genótipo. As descobertas em modelos animais 11) são aguardadas para tradução clínica.

A EMA não aprovou dispositivos de PBM, portanto não podem ser usados como terapia oficial na Europa. 12) Há uma divergência nas decisões regulatórias entre FDA e EMA, representando um desafio para a integração de evidências internacionais.

Q É possível receber tratamento com PBM no Japão?
A

Atualmente, o sistema Valedea não está aprovado no Japão. No país, seu uso se limita a pesquisas e ensaios clínicos. As instalações que podem oferecê-lo como tratamento padrão são extremamente limitadas, sendo necessária consulta com o médico responsável.

Q A PBM também é eficaz na degeneração macular exsudativa relacionada à idade?
A

A aprovação da FDA limita-se à degeneração macular atrófica relacionada à idade (tipo não exsudativo). A eficácia da PBM não está estabelecida para a degeneração macular exsudativa relacionada à idade com neovascularização coroidal ativa; nesse caso, a terapia anti-VEGF é o tratamento padrão.


  1. Markowitz SN, Devenyi RG, Munk MR, et al. A double-masked, randomized, sham-controlled, single-center study with photobiomodulation for the treatment of dry age-related macular degeneration. Retina. 2020;40:1471-1482.
  2. Burton B, Parodi MB, Jürgens I, et al. Photobiomodulation for non-exudative age-related macular degeneration: 13-month results from the LIGHTSITE II randomized, double-masked, sham-controlled trial. Ophthalmol Ther. 2023;12:953-968.
  3. Henein C, Borooah S, Phillips R, et al. Photobiomodulation for the treatment of age-related macular degeneration and Stargardt disease. Cochrane Database Syst Rev. 2021;5:CD013029.
  4. Boyer D, Hu A, Warrow D, et al. LIGHTSITE III: multicenter, randomized, double-masked, sham-controlled study of photobiomodulation in non-exudative AMD. Retina. 2024;44:487-497.
  5. U.S. Food and Drug Administration. FDA Roundup: November 5, 2024. [Valeda Light Delivery System de novo authorization]. 2024.
  6. de Freitas LF, Hamblin MR. Proposed mechanisms of photobiomodulation or low-level light therapy. IEEE J Sel Top Quantum Electron. 2016;22(3):7000417.
  7. Poyton RO, Ball KA. Therapeutic photobiomodulation: nitric oxide and a cellular retrograde signaling pathway. Discov Med. 2011;11:154-159.
  8. Kashiwagi S, Brauns T, Gelfand J, et al. Photobiomodulation and nitric oxide signaling. Nitric Oxide. 2023;130:58-68.
  9. Karu TI. Mitochondrial signaling in mammalian cells activated by red and near-IR radiation. Photochem Photobiol. 2008;84:1091-1099.
  10. Geneva II. Photobiomodulation for the treatment of retinal diseases: a review. Int J Ophthalmol. 2016;9(1):145-152.
  11. Gopalakrishnan S, Mehrvar S, Maleki S, et al. Photobiomodulation preserves mitochondrial redox state and is retinoprotective in a rodent model of retinitis pigmentosa. Sci Rep. 2020;10:20382.
  12. American Academy of Ophthalmology. Age-Related Macular Degeneration Preferred Practice Pattern 2024. San Francisco: AAO; 2024.

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