Terapia del campo magnetico

Terapia del campo magnetico

Liberamente tratto da Marko S. Markov, Electromagnetic Biology and Medicine, 26: 1-23, 2007

 

Introduzione

 

Negli ultimi decenni, medici e scienziati, principalmente in Europa e in Asia, hanno utilizzato un approccio scientifico rigoroso verso l’applicazione clinica di MF/EMF (Forza Magnetica/ Forza Elettro Magnetica). Sia la MF statica che quella variabile nel tempo sono state applicate con successo per trattare problemi terapeuticamente resistenti nel sistema muscolo-scheletrico. È stato dimostrato che la MF è clinicamente sicura ed è ben accettato che la MF fornisca un metodo pratico e non invasivo per indurre modifiche cellulari e tissutali in grado di correggere stati patologici selezionati.

Numerose pubblicazioni suggeriscono che i campi magnetici ed elettromagnetici esogeni possono avere effetti profondi su un gran numero di processi biologici, la maggior parte dei quali sono di importanza critica per la diagnostica e la terapia (Adey, 2004; Bassett, 1989, 1994; Lawrence et al., 1998; Markov, 1987; Markov e Todorov, 1984; Markov e Pilla, 1995; Pilla, 1993; Pilla e Markov, 1994; Rosch e Markov, 2004; Shupak, 2003; Sisken e Walker, 1995; Todorov, 1982).

 

Le applicazioni cliniche più efficaci di questi campi negli ultimi 25 anni riguardano l’unificazione ossea, la riduzione del dolore e l’edema dei tessuti molli. Più di un milione di pazienti sono stati trattati in tutto il mondo praticamente in tutte le aree della gestione delle fratture, tra cui: non consolidamenti, pseudo-artrosi, osteonecrosi e tendinite cronica refrattaria. Il tasso di successo del trattamento per questi pazienti si avvicina all’80%, con praticamente nessuna complicanza riportata dopo quasi tre decenni di utilizzo (Bassett, 1989; Markov, 1994; Pilla, 1993). Mentre il tasso di successo delle terapie EMF è paragonabile a quello chirurgico per fratture ritardate e non consolidate, il costo della terapia non invasiva è significativamente inferiore. Il costo diminuisce sostanzialmente quando i magneti permanenti appropriati vengono applicati direttamente sul sito della lesione.

Per molte lesioni muscoloscheletriche e ferite post-chirurgiche, post-traumatiche e croniche, la MF è riconosciuta come una modalità che contribuisce alla riduzione dell’edema. La riduzione dell’edema può essere un importante fattore terapeutico nell’accelerazione del dolore e nel sollievo dallo stress, che a sua volta contribuisce ai processi di guarigione.

 

La stimolazione magnetica può accelerare i processi di guarigione.

 

(Adey, 2004; Bassett, 1989, 1994; Cleary, 1994; Jerabek, 1994; Markov 2006; Morris e Skalak, 2005; Ohkubo e Xu, 1997; Okano e Ohkubo, 2001, 2003 a,b, 2005°; Rosch e Markov, 2004; Takeshige e Sato, 1996).

 

 

La MF può anche migliorare proprietà fondamentali come la riparazione e la rigenerazione dei nervi e la funzione immunitaria ed endocrina. I campi magnetici endogeni sono associati a molti processi fisiologici di base che vanno dal legame ionico e la conformazione molecolare nella membrana cellulare alle proprietà meccaniche macroscopiche dei tessuti.

È stato anche dimostrato che la MF e i campi elettromagnetici possono indurre cambiamenti nei sistemi viventi a livello di organismo, tessuti, cellule, membrane subcellulari.

 

Campi magnetici terapeutici

 

La capacità della MF di modulare i processi biologici è determinata in primo luogo dallo stato fisiologico del tessuto danneggiato, che stabilisce se è possibile ottenere o meno una risposta fisiologicamente rilevante e, in secondo luogo, dal raggiungimento di un’efficace dosimetria della MF applicata nel sito target. L’effetto terapeutico dipende dalla distribuzione spaziale della MF nel sito leso.

In generale, le modalità terapeutiche dei campi elettromagnetici possono essere classificate in cinque gruppi:

1. campi magnetici permanenti
2. onde sinusoidali a bassa frequenza
3. campi elettromagnetici pulsati (PEMF)
4. campi pulsati a radiofrequenza (PRF)
5. stimolazione magnetica/elettrica transcranica.

 

1. I campi magnetici permanenti possono essere creati da vari magneti permanenti e dal passaggio di corrente continua (CC) attraverso una bobina.

 

 

2. I campi elettromagnetici sinusoidali a bassa frequenza utilizzano principalmente una frequenza di 60 Hz (negli Stati Uniti e in Canada) e una frequenza di 50 Hz (in Europa e Asia) utilizzati nelle linee elettriche.

 

3. I campi elettromagnetici pulsati (PEMF) sono solitamente campi a bassa frequenza con forme d’onda e ampiezza molto specifiche. La varietà di dispositivi PEMF disponibili in commercio rende difficile confrontare le caratteristiche fisiche e ingegneristiche dei dispositivi ed è il principale ostacolo nell’analisi degli effetti biologici e clinici di tali dispositivi.

 

4. I campi pulsati a radiofrequenza (PRF) utilizzano la frequenza di 27,12 MHz in due modi: in modalità continua di solito producono calore profondo, mentre la modalità pulsata (non termica) viene utilizzata per la stimolazione dei tessuti molli.

Le onde millimetriche (con frequenza molto alta di 30-100 GHz) sono state utilizzate nel trattamento di un certo numero di malattie, specialmente nei paesi dell’ex Unione Sovietica.

 

5. La stimolazione magnetica transcranica rappresenta la stimolazione di una porzione selezionata del cervello applicando impulsi magnetici molto brevi fino a 8 Tesla.

 

La stimolazione magnetica fornisce effetti curativi benefici e riproducibili anche quando altri metodi hanno fallito. Tuttavia, c’è una mancanza di uniformità tra i medici per quanto riguarda la stimolazione, i parametri dei campi applicati e la mancanza di un meccanismo biofisico definito in grado di spiegare i bioeffetti osservati.

 

Pertanto, uno studio sistematico dell’azione dei MF sui sistemi biologici deve considerare i seguenti importanti parametri:

1. tipo di campo
2. intensità dell’induzione
3. gradiente (dB/dt)
4. vettoriale (dB/dx)
5. frequenza
6. forma dell’impulso
7. componente (elettrico o magnetico)
8. localizzazione
9. tempo di esposizione
10. profondità di penetrazione.

 

Nel caso dei magneti permanenti e dei campi magnetici statici, parametri come il gradiente di tempo (dB/dt), la frequenza e i componenti della forma dell’impulso non sono applicabili perché non vi è alcuna dipendenza dal tempo.

Una caratteristica importante della stimolazione magnetica/elettromagnetica è che per la maggior parte dei campi elettromagnetici (specialmente nella gamma di frequenza relativamente bassa), i componenti elettrici e del campo magnetico si comportano in modo diverso. Una volta che un campo elettrico raggiunge una superficie, sviluppa una corrente elettrica lungo la superficie. Al contrario, la maggior parte dei materiali è trasparente al componente del campo magnetico, che può penetrare in profondità, e la profondità di penetrazione dipende dalla tecnologia utilizzata per generare il campo magnetico e dalla composizione e dalla forma geometrica dei magneti applicati.

 

Con i dispositivi Ananda Ergon si riesce ad agire sulla corrente superficiale (bloccando fino a 10000 Hz il campo elettrico e lasciando penetrare il campo magnetico).

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Basi fisiologiche per l’uso della stimolazione magnetica

La MF esogena possa ricreare normali condizioni fisiologiche e riportare il tessuto o il corpo a uno stato libero da malattia/lesioni.

Studi scientifici di base suggeriscono che quasi tutti i partecipanti al processo di guarigione (come fibrinogeno, leucociti, fibrina, piastrine, citochine, fattori di crescita, fibroblasti, collagene, elastina, cheratinociti, osteoblasti, radicali liberi) mostrano alterazioni nelle loro prestazioni quando esposti all’azione di MF (Bourguignon e Bourguignon, 1989; Detlavs, 1987; Katz et al., 2005; Leszczynski et al., 2003; Markov, 1995, 2004 a, b; Polk, 1994; Rosch e Markov, 2004; Shupak, 2003).

 

La MF può anche influenzare la vasocostrizione e la vasodilatazione, la fagocitosi, la proliferazione cellulare, la formazione di reti cellulari, l’epitelizzazione e la formazione di cicatrici (Bassett, 1989, 1994; Markov e Pilla, 1995; Markov e Colbert, 2000; Rosch e Markov, 2004).

 

È stato dimostrato che la stimolazione MF può innescare la maggior parte dei processi coinvolti nella guarigione delle ossa e dei tessuti molli.

I processi biochimici e fisiologici si basano sul flusso di cariche elettriche (ioni, elettroni) o sulla ridistribuzione della carica in caso di cambiamenti conformazionali. Pertanto, quando una lesione disturba l’integrità dei tessuti, si verifica un flusso netto di corrente ionica attraverso il percorso a bassa resistenza delle cellule lese. Le correnti ioniche tra il tessuto normale e quello danneggiato svolgono un ruolo importante nei processi di riparazione che sono essenziali per il ripristino del normale stato funzionale del tessuto. Grazie alla sua capacità di penetrare in profondità, la MF esogena può influenzare efficacemente le correnti normali e di lesione, contribuendo così al processo di guarigione. La scienza di base e i dati clinici indicano che le interazioni della MF con qualsiasi struttura nell’uomo potrebbero avviare cambiamenti biofisici e biochimici, che a loro volta modificano i percorsi fisiologici e potrebbero contribuire al processo di guarigione. Poiché l’energia applicata è inferiore al livello di soglia termica, è più probabile che MF inneschi un’importante cascata biofisica/biochimica e influenzi le vie di segnale/trasduzione.

 

La guarigione avviene attraverso una serie di fasi integrate, ognuna delle quali è essenziale per i processi di riparazione. Pertanto, è importante valutare il contributo delle attività cellulari di base che si verificano in una fase della riparazione tissutale. Questo fenomeno estremamente complesso coinvolge una serie di processi ben orchestrati come le risposte vascolari, l’attività cellulare e chemiotattica e il rilascio di mediatori chimici all’interno dei tessuti danneggiati. L’elenco può includere anche la rigenerazione delle cellule parenchimali, la migrazione e la proliferazione delle cellule del tessuto parenchimale e connettivo, la sintesi di proteine della matrice extracellulare, il rimodellamento del tessuto connettivo, la collagenizzazione e l’acquisizione della forza tissutale.

 

Stimolazione magnetica ed elettromagnetica

Tessuti molli e sistemi ossei/cartilaginei sono stati trattati con successo con i trattamenti più importanti per problemi legati al sistema muscolo-scheletro (Bassett, 1994; Detlavs, 1987; Jerabek, 1994; Markov, 1987; Todorov, 1982). Tuttavia, ci sono anche rapporti che applicano sistemi magnetoterapici per trattare i sistemi vascolari, immunitari ed endocrini (Jerabek, 1994; Rosch e Markov, 2004; Todorov, 1982).

L’EMF non invasivo più spesso impiegato negli Stati Uniti per applicazioni sui tessuti molli è la radiofrequenza pulsata a onde corte (PRF), basata sui segnali di diatermia sinusoidale continua a 27,12 MHz e utilizzata per decenni per il riscaldamento dei tessuti profondi. La versione pulsata di questo segnale è stata originariamente riportata da Ginsberg (1934) per suscitare un effetto biologico non termico. I campi magnetici PRF hanno ridotto il dolore e l’edema post-traumatico e post-operatorio nei tessuti molli e sono stati applicati alla guarigione delle ferite, al trattamento delle ustioni, alle distorsioni della caviglia, alle lesioni alle mani e alla rigenerazione dei nervi (Barclay et al., 1983; Markov, 1995; Markov e Pilla, 1995; Wilson, 1974). Il campo magnetico pulsato a radiofrequenza ha trattato le piaghe da decubito in pazienti di età compresa tra 60 e 101 anni, con conseguente riduzione significativa (fino al 47%) dell’area dolente media dopo 2 settimane di trattamento; la durata media delle piaghe da decubito (prima del trattamento) è stata di 13,5 settimane (Seaborne et al., 1996).

Oltre ad accelerare la guarigione delle ferite, è stato dimostrato che le modalità MF aumentano significativamente il flusso sanguigno locale nell’area stimolata, migliorando lo stato del tessuto ischemico.

La stimolazione magnetica ed elettrica è stata associata ad un aumento della deposizione di collagene, a un aumento del trasporto di ioni, all’assorbimento di aminoacidi, alla migrazione dei fibroblasti, all’ATP e alla sintesi proteica, incluso un aumento significativo del tasso di sintesi proteica e del DNA dopo stimolazione di fibroblasti umani in coltura tissutale (Dini e Abbro, 2005; Luben, 1994; Okano et al., 2005b; Rosch e Markov, 2004; Sisken e Walker, 1995).

In condizioni patologiche, la proliferazione cellulare è solitamente soppressa (in condizioni di ferite croniche) o potenziata (in caso di crescita neoplastica). E’ stata riportata la stimolazione del campo magnetico del fibroblasto cutaneo con conseguente aumento significativo della secrezione di collagene e della concentrazione proteica, e questi risultati suggeriscono un’alterazione favorevole della capacità proliferativa e migratoria delle cellule epiteliali e del tessuto connettivo coinvolte nella rigenerazione e riparazione tissutale (Bourguignon e Bourguignon, 1989; Rodeman et al., 1989).

L’SMF (Stimolazione Magnetica Funzionale) a bassa intensità stimola la microcircolazione e avvia cambiamenti compensatori/adattativi nei pazienti anziani con arteriosclerosi.

Il miglioramento della perfusione sanguigna nel tessuto stimolato magneticamente è stato un meccanismo assunto per gli effetti stimolatori sui processi rigenerativi (Illis, 1982). Queste osservazioni cliniche, insieme ai risultati che il flusso sanguigno e l’attività metabolica aumentano dopo la stimolazione muscolare a lungo termine, hanno motivato una serie di studi sugli effetti dei campi magnetici su diversi problemi di salute.

Studi in doppio cieco hanno dimostrato il potenziale di un campo magnetico statico nel fornire un significativo sollievo dal dolore (Colbert et al., 1999; Takeshige e Sato, 1996; Valbona et al., 1997).

Lo studio di Colbert ha utilizzato materassi che utilizzano magneti permanenti in ceramica con una resistenza superficiale di circa 1.000 G (Colbert et al., 1999), Valbona et al., 1997). L’intensità di campo stimata sulla superficie corporea nello studio di Colbert era compresa tra 300 e 500 G, a seconda della massa corporea del paziente. Questo campo magnetico aiuta i pazienti affetti da fibromialgia e migliora lo stato dei pazienti nel gruppo di trattamento reale di oltre il 30%. Lo studio pilota di Weintraub ha riportato un miglioramento significativo nel 75% dei pazienti con neuropatia diabetica che hanno utilizzato la stimolazione permanente del campo magnetico (Weintraub, 1998).

 

Vantaggi della stimolazione MF rispetto alla stimolazione elettrica

Tuttavia, ci sono differenze significative tra la corrente elettrica e le modalità MF.

La stimolazione con corrente elettrica richiede elettrodi a contatto con la pelle posizionati su entrambi i lati della ferita/lesione o con un elettrodo sopra la ferita e l’altro sopra il normale tessuto adiacente.

Il trasferimento di carica può provocare effetti elettrotermici, elettrochimici o elettrofisici a seconda del tipo di corrente elettrica e può verificarsi a livello di membrana, cellulare o tissutale subito dopo l’applicazione della tensione. Le risposte dirette di solito provocano molte reazioni cellulari indirette, che possono successivamente alterare i percorsi biochimici e fisiologici.

Le modalità MF non presentano le complicanze degli elettrodi di contatto perché i campi sono accoppiati induttivamente, cioè il contatto non è necessario per raggiungere la dose desiderata a livello tissutale. Pertanto, MF può essere applicato in presenza di un calco o di una medicazione della ferita.

Un vantaggio di questa modalità è quello di conoscere il valore del campo magnetico in qualsiasi sezione del tessuto. La densità del flusso magnetico rimane invariata mentre I dielettrici tissutali cambiano in funzione della guarigione, con conseguente dosimetria coerente durante tutto il processo di guarigione.

La MF può stimolare risposte migratorie, proliferative e biosintetiche in cellule e tessuti che hanno un ruolo importante nella riparazione dei tessuti molli.

La scelta di un dispositivo terapeutico si basa sulla sua efficacia biologica e clinica. L’ampiezza del campo, la distribuzione spaziale e la durata dell’esposizione devono essere adeguate a soddisfare i requisiti della terapia. Il trattamento MF richiede il posizionamento del paziente e dell’applicatore in stretta vicinanza, quindi un magnete permanente può essere fissato al sito della patologia durante la terapia.

I campi magnetici statici generati dai magneti permanenti sono generalmente piccoli, portatili, sicuri e facili da usare. Inoltre, i magneti permanenti risolvono problemi di sicurezza: non ci sono problemi con i contatti elettrici o con l’ampiezza del campo applicato. L’Organizzazione Mondiale della Sanità raccomanda campi fino a 20.000 G per la terapia (OMS, 1987).

 

Terapie che utilizzano campi magnetici statici

Di recente negli Stati Uniti c’è stato un notevole interesse per alleviare il dolore di diversa origine utilizzando magneti permanenti. Per la maggior parte del mercato negli Stati Uniti ci sono due tipi di magneti: materiali “duri” tra cui ceramica o metallo come neodimio-ferro-boro o samario-cobalto, e materiali “flessibili” in fogli magnetici denominati plastilloy.

Va sottolineato che un magnete non può guarire da solo.

La scienza di base e i dati clinici supportano l’uso della MF permanente nel trattamento delle lesioni acute e croniche, soprattutto dove i metodi convenzionali falliscono. In teoria, gli effetti benefici potrebbero verificarsi attraverso l’interazione diretta tra MF e biomolecole e strutture, o coinvolgendo indirettamente le vie di trasduzione del segnale. I MF sono importanti anche nella diagnosi e nel trattamento del sistema nervoso centrale e periferico e nella riduzione del dolore e del disagio, con un ritorno più rapido a uno stile di vita migliore e al lavoro.

Un problema è la differenza tra magneti “unipolari” e “bipolari”. I “bipolari” sono magneti con una polarità nord/sud ripetibile creata sullo stesso lato del materiale. Questi magneti sono generalmente sottili e flessibili, realizzati con materiali specifici chiamati “leghe plastiche” che utilizzano motivi come cerchi concentrici, scacchiera e altri. Il termine “unipolare” indica che c’è un solo polo magnetico su una data superficie e viene utilizzato in alternativa al “bipolare” dove i design in lega plastica hanno entrambe le polarità sullo stesso lato del magnete. È impossibile avere magneti con un solo polo, e più appropriato è usare il termine “applicazione unidirezionale” per descrivere l’uso di questi magneti, poiché la maggior parte dei prodotti disponibili include un numero di magneti in un pad. Questi tipi di magneti possono essere al neodimio, in ceramica o in lega plastica.

Un principio fisico di base afferma che l’intensità del campo magnetico dipende fortemente dal numero di magneti elementari in un’unità di volume, che durante il processo di magnetizzazione si orientano unidirezionalmente e i magneti a base di metallo hanno il potenziale per fornire campi magnetici più forti. Con i magneti “unipolari”, i poli si trovano su lati diversi del materiale, il che consente una penetrazione più profonda del campo magnetico.

 

In generale, c’è una differenza di 4-8 volte nella profondità di penetrazione dei magneti “unipolari” rispetto a quelli “bipolari” a favore dei magneti “unipolari”.

 

In uno studio molto ben progettato, i dati hanno suggerito che non solo l’intensità del campo, ma anche il gradiente del campo potrebbe essere importante per ottenere gli effetti biologici e clinici desiderati (Hirai et al., 2005; McLean et al., 1995). Ciò è stato ulteriormente riconfermato utilizzando l’approccio della fosforilazione della miosina nella stima dei potenziali effetti dei campi magnetici (Engstrom et al., 2002).

 

Il meccanismo d’azione

Il fatto che non sia ancora disponibile un’unica risposta esatta a questa domanda (e probabilmente a distanza di anni e/o decenni) non dovrebbe impedire alle persone di avere fiducia nell’applicazione di questa modalità. Sebbene i meccanismi d’azione della MF non siano completamente compresi, in molti casi, il meccanismo d’azione di molti farmaci non è completamente compreso.

Probabilmente non esiste un unico meccanismo d’azione della MT (Terapia Magnetica). I campi magnetici differiscono nei loro parametri fisici, quindi è improbabile che un sistema complesso come il corpo umano risponda in un modo. Ad esempio, i campi magnetici statici possono generare una risposta biologica diversa da quella che si verifica nello stesso sistema quando viene applicato un campo magnetico ad alta frequenza.

 

Controindicazioni

È molto improbabile che l’applicazione terapeutica dei campi magnetici sia un pericolo per il paziente. Le procedure terapeutiche sono condotte da professionisti qualificati che sono addestrati a riconoscere e rispondere a un problema. Se si deve sostenere che l’uso della traduzione automatica ha un potenziale pericolo, il rischio è maggiore per gli operatori dei dispositivi, poiché sono potenzialmente esposti a campi magnetici durante il trattamento e durante il non trattamento. Sebbene molte persone abbiano beneficiato dell’uso della stimolazione con campo magnetico, ci sono pazienti che (come con qualsiasi terapia) non hanno risposto al trattamento e alcuni che hanno sperimentato effetti avversi.

 

Meccanismi d’azione

La MF può migliorare la circolazione sanguigna, ma poche pubblicazioni supportano questa affermazione (Kobluk et al., 1994; Zukov e Lazarovich, 1989). Sembra che i sistemi vascolare e linfatico possano essere attivati dalla MF e alcuni degli effetti benefici, in particolare la riduzione dell’edema, possono essere attribuiti all’azione della MF.

È stato riportato che campi magnetici ed elettromagnetici di diverso tipo (statici e variabili nel tempo, continui e pulsati) con un ampio intervallo di intensità (1 μT-15 T) interagiscono con le cellule immunitarie (Markov et al., 2006). Tuttavia, la maggior parte delle pubblicazioni manca delle informazioni di base per spiegare la scelta di un particolare segnale. In vivo, MF e EMF hanno dimostrato di ridurre significativamente i livelli di dolore in pazienti affetti da un certo numero di malattie (Alvarez et al., 1983; Bassett, 1992, 1994; Bental, 1990; Brown et al., 2000, 2002; Colbert et al., 1999; Darendeliler et al., 1997; Detlavs, 1987; Eccles, 2005; Holcomb et al., 2000; Jerabek, 1994; Karba et al., 1995; Lawrence et al., 1998; Markov e Pilla, 1995; McLean et al., 1995; Markov et al., 2006; Rogachefsky et al., 2004; Rojavin e Ziskin, 1998; Shupak, 2003; Sisken e Walker, 1995; Todorov, 1982; Tofani et al., 2002, Vodovnik et al., 1986; Xu et al., 1998, 2000; Zukov e Lazarovich, 1989).

Ciò ha portato all’ipotesi che gli effetti benefici dei campi elettromagnetici potessero essere raggiunti regolando i processi immunitari infiammatori.

Le MF sono, in linea di principio, in grado di indurre cambiamenti selettivi nel microambiente intorno e all’interno della cellula, così come nella membrana cellulare. Pertanto, la MF potrebbe fornire un metodo per modificare l’attività cellulare che a sua volta può correggere patologie selezionate.

I magneti permanenti vengono spesso utilizzati come modalità terapeutiche per alleviare il dolore e alcuni autori suggeriscono che i magneti rilassano i muscoli tesi o migliorano il sonno. Alcuni dei meccanismi proposti includono l’accelerazione del flusso sanguigno capillare, il rilassamento dei muscoli e dei tessuti connettivi e gli effetti analgesici. E’ stata anche considerata la possibilità di migliorare la rimozione degli acidi lattici e di altri sottoprodotti metabolici (Markov, 2004 a, b).

Lo studio dei meccanismi d’azione biofisici è importante perché esamina la natura dell’interazione fisico-chimica iniziale della MF con i sistemi biologici e l’espressione di questi cambiamenti fisico-chimici come risposta biologica.

 

La membrana cellulare è spesso considerata il bersaglio principale per i segnali MF.

A partire dall’ipotesi del trasferimento elettrochimico dell’informazione, la maggior parte dei risultati indica un effetto MF sulla velocità di legame di ioni o ligando all’enzima e/o al sito del recettore, agendo come modulatore delle successive cascate biochimiche che spesso coinvolgono processi dipendenti da calcio/calmodulina, cAMP e fattori di crescita (Liboff et al., 2003; Markov e Pilla, 1995; Markov, 2004 a, b; Pilla, 1974). Un effetto tissutale locale è supportato dall’aumento dell’ATP e della sintesi proteica osservata nei tessuti animali e nelle colture cellulari. La MF può influenzare la proliferazione cellulare in entrambe le direzioni: accelerazione della crescita e della divisione cellulare quando il tasso è troppo basso e inibizione quando la proliferazione cellulare diventa anormalmente alta. In condizioni patologiche, la proliferazione cellulare è solitamente soppressa (come nelle condizioni di trattamento delle ferite croniche) o potenziata (come nel caso della crescita neoplastica) (Markov, 2004; Rosch e Markov, 2004; Shupak, 2003).

La membrana cellulare può essere un sito di interazione di MF di basso livello alterando la velocità di legame dello ione calcio ai siti enzimatici e/o recettoriali.

Qualsiasi cambiamento nel microambiente elettrochimico della cellula può causare modifiche nella struttura delle sue regioni superficiali elettrificate modificando la concentrazione di uno ione o dipolo specificamente legato, che può essere accompagnato da alterazioni nella conformazione di entità molecolari (come lipidi, proteine ed enzimi) nella struttura della membrana. Il ruolo degli ioni come trasduttori di informazioni nella regolazione della struttura e della funzione cellulare è ampiamente accettato. Pertanto, si ritiene che le interazioni regolatorie sulla superficie di una cellula abbiano relazioni funzionali sia di tensione che cinetiche, con gli eventi biochimici specifici a cui questi processi possono essere accoppiati.

Le interazioni degli ioni alle interfacce elettricamente cariche di una cellula sono un esempio di processo dipendente dal potenziale o dalla tensione, importante per comprendere la natura della stimolazione magnetica e/o elettromagnetica poiché qualsiasi campo elettromagnetico interagisce con una superficie o una macromolecola elettricamente carica. Nel tessuto leso, le membrane cellulari vengono distrutte o almeno modificate. I campi magnetici modificano la struttura del doppio strato elettrico attorno alla membrana cellulare (Blank, 1988), così come avviano la ridistribuzione delle cariche elettriche superficiali sulla membrana (Markov, 1990).

Diversi autori hanno considerato il ruolo di molecole contenenti ferro come le transferrine, con il loro specifico recettore sulla superficie cellulare, e le proteine contenenti eme che accoppiano recettori agli enzimi a livello delle membrane cellulari (Adey, 1993; Phillips, 1986).

Due problemi legati alla guarigione delle lesioni croniche sono l’ischemia tissutale e il ripristino della normale comunicazione tra le cellule e il loro ambiente. La guarigione richiede un’ottimizzazione dell’apporto di nutrienti e ossigeno che consenta ai tessuti circostanti di crescere e ripristinare le funzioni fisiche e chimiche. Una parte importante della comunicazione intracellulare nella guarigione è svolta dalle molecole di segnalazione peptidica, fattori di crescita, che consentono la comunicazione tra le cellule coinvolte nel processo di guarigione e tra le cellule e il loro ambiente, ripristinando così l’equilibrio omeostatico locale. È stato suggerito (Nordenstrom, 1983) che almeno cinque componenti di qualsiasi parte vascolarizzata del corpo potrebbero partecipare ai bioeffetti avviati dai campi elettromagnetici: (i) pareti dei vasi sanguigni; (ii) conduzione plasmatica intravascolare; (iii) matrice tissutale isolante; (iv) conduzione del liquido interstiziale; e (v) giunzioni elettriche per reazioni redox (giunzioni transcapillari). I risultati del trattamento dell’edema hanno infatti suggerito che i campi elettromagnetici influenzano il deflusso simpatico, inducendo vasocostrizione che limita il movimento dei costituenti del sangue dai compartimenti vascolari a quelli extravascolari del sito della lesione (Reed, 1988).

 

L’uso crescente di magneti permanenti fornisce la prova che il campo magnetico statico può essere una modalità plausibile per la terapia medica e un vantaggio è che i magneti permanenti sono piccoli e leggeri.

Non richiedono un contatto immediato con il sito della lesione, quindi possono essere applicati attraverso un gesso o una benda e possono essere raccomandati per l’uso domestico durante quella parte della giornata che è più conveniente per il paziente.

 

Negli studi clinici, l’unificazione ossea e la ferita sono state accelerate quando i magneti sono stati applicati terapeuticamente (Bassett, 1994; Markov, 1995; Rosch e Markov, 2004; Yan, 1998). Quando applicata a pazienti sottoposti a chirurgia estetica, la terapia con campo magnetico si è rivelata utile nel trattamento dei sintomi post-chirurgici e nell’alleviamento del dolore, e la riduzione del dolore postoperatorio ha comportato una diminuzione della necessità di farmaci analgesici (Man et al., 1999; Markov, 1987). L’azione del campo magnetico permanente comprende una riduzione dell’edema, un effetto antinfiammatorio e un effetto analgesico.

Un possibile meccanismo per questo è l’aumento del flusso sanguigno al sito dell’intervento chirurgico, che sta accumulando ossigeno e sostanze nutritive, accelerando il processo di guarigione complessivo.

Uno studio sull’efficacia dei magneti permanenti nel sollievo dal dolore ha dimostrato che un effetto analgesico, statisticamente significativo, è stato raggiunto in un’ampia gamma di tipi di dolore: neuropatico, infiammatorio, muscoloscheletrico, fibromialgico, reumatico, post-chirurgico (Eccles, 2005).

 

Conclusione

I dati sperimentali e clinici dimostrano che i campi magnetici esogeni di basso livello possono avere effetti profondi sui sistemi biologici.

Ulteriori ricerche sulla stimolazione magnetica devono identificare quali campi magnetici sono rilevabili dalle cellule o dalle strutture subcellulari e quali sono le risposte cellulari e tissutali ai segnali applicati.

I dati di laboratorio e clinici documentati negli ultimi 20 anni suggeriscono che la MF selezionata potrebbe essere utilizzata per trattare una serie di malattie diverse dalle patologie dello scheletro, tra cui:

1. ulcere croniche di origine venosa e diabetica
2. ulcere da pressione
3. ustioni
4. neuropatia
5. lesioni nervose e del midollo spinale
6. diabete
7. asma bronchiale
8. lembi cutanei ischemici
9. disturbi immunitari
10. disturbi intracerebrali
11. patologia miocardica.

 

Dalle ultime pubblicazioni si può rilevare che i campi magnetici statici di intensità moderata hanno un enorme potenziale, dimostrato, per alleviare o guarire vari disturbi, come il dolore (Brown et al., 2002; Holcomb et al., 2000; Hinman, 2002; Harlow et al., 2004; Panagos et al., 2004; Weintraub et al., 2003; Wolsko et al., 2004), la riparazione e la formazione ossea (Xu et al., 2001; Yamamoto et al., 2003), l’infiammazione e la guarigione delle ferite (Man et al., 1999; Rogachefsky et al., 2004; Segal et al., 2001; Taniguchi et al., 2004), evocazione dell’attività epilettiforme (Dobson et al., 2000; Fuller et al., 1995), gli effetti anticonvulsivanti (McLean et al., 2003), la chemioterapia potenziata (Gray et al., 2000), la funzione del sistema nervoso centrale (Veliks et al., 2004) e le correnti di canale (Coots et al., 2004; Rosen, 1996, 2003°,b). Inoltre, la generazione di potenziale d’azione (Wieraszko, 2000; Ye et al., 2004), l’attività dell’ATPasi (Danielyan et al., 1999), la forma cellulare e le alterazioni della membrana plasmatica (Chionna et al., 2003, 2005; Dini e Abbro, 2005; Pagliara et al., 2005), la crescita cellulare e l’espressione genica (Potenza et al., 2004), la differenziazione accelerata degli osteoblasti (Yuge et al., 2003), la fosforilazione della miosina (Engström et al., 2002; Liboff et al., 2003), aumento del rilascio di citochine (Salerno et al., 1999), aumento del tasso metabolico cellulare (Motta et al., 2001; da Motta et al., 2004), aumento delle reazioni bioelettrocatalitiche (Katz et al., 2004, 2005), aumento del tasso di trasporto ionico (Ohata et al., 2004), diminuzione dell’espressione della proteina-2 associata ai microtubuli (MBP-2) (Hirai and Yoneda, 2004; Hirai et al., 2005), diminuzione dell’espressione dei nuclei neuronali (Hirai e Yoneda, 2004), aumento dell’espressione della proteina acida glialfibrillare (GFAP) (Hirai e Yoneda, 2004), aumento della sialoproteina ossea (BSP) (Shimizu et al., 2004), modulazione dell’apoptosi (Buemi et al., 2001; Chionna et al., 2005; Dini e Abbro, 2005; Flipo et al., 1998; Fanelli et al., 1999; Tofani et al., 2001, 2002; Teodori et al., 2002°,b), riduzione del rilascio di endotelina-1 (Pacini et al., 1999), diminuzione dell’incorporazione della timidina (Pacini et al., 1999, 2003), diminuzione della chemiotassi dei neutrofili (Sipka et al., 2004) e inibizione dell’angiogenesi (Ruggiero et al., 2004).

Prof. Enzo Pellizzari

Ananda Ergon