PBM(광생체조절)이란? 빛이 세포에 닿을 때

PBM이라는 이름

출발점으로 꼽히는 것은 1967년 헝가리의 엔드레 메스터(Endre Mester)의 실험입니다. 저출력 레이저가 암을 일으키는지 확인하려고 털을 깎은 쥐에 빛을 비췄는데, 빛을 받은 쥐의 털이 더 빨리 자랐습니다. 이후 수십 년 동안 이 분야는 ‘저출력 레이저 치료(LLLT, low-level laser therapy)’로 불렸습니다.

그런데 레이저가 아닌 LED도 같은 파장을 낼 수 있고, ‘저출력’이라는 말은 기준이 모호했습니다. 그래서 2015년 무렵부터 빛으로 생체 반응을 조절한다는 뜻의 ‘광생체조절(photobiomodulation, PBM)’이 표준 용어로 자리 잡았습니다.

어떤 빛을 쓰나

PBM은 주로 적색광(약 600~700nm)과 근적외선(약 780~1100nm)을 씁니다. 이 구간을 ‘광학적 창(optical window)’이라고 부르는데, 혈액 속 헤모글로빈과 몸속 물이 빛을 상대적으로 덜 흡수해서 빛이 피부 아래까지 들어갈 수 있기 때문입니다. 일반적으로 근적외선이 적색광보다 더 깊이 들어갑니다.

자외선은 쓰지 않습니다. 또 PBM의 목적은 조직을 데우는 것이 아닙니다. 체온을 올리는 적외선 사우나나 히터와 달리, PBM은 열이 거의 생기지 않는 세기에서 빛 자체가 일으키는 광화학 반응을 이용합니다.

세포 안에서는 무슨 일이 일어나나

가장 널리 받아들여지는 설명은 미토콘드리아에 있습니다. 미토콘드리아의 전자전달계 효소인 시토크롬 c 산화효소(complex IV)가 적색광과 근적외선을 흡수합니다. 이 효소에 붙어 작동을 방해하던 일산화질소(NO)가 빛을 받아 떨어져 나가면, 산소 이용과 ATP 생산이 원활해진다는 가설입니다.

이 과정에서 활성산소와 칼슘 같은 신호 물질이 잠깐 변하고, 그 신호가 세포 핵의 유전자 발현까지 이어진다고 봅니다. 다만 이 설명이 PBM의 모든 관찰을 설명하지는 못하며, 세포막의 이온 채널이나 세포 속 물 분자를 다른 경로로 보는 연구도 있습니다.

적게도, 많이도 아닌

PBM 연구에서 반복해서 나오는 개념이 이중 반응(biphasic dose response)입니다. 빛이 너무 적으면 반응이 없고, 적정 범위에서 반응이 커졌다가, 그보다 많아지면 오히려 반응이 줄거나 억제됩니다. ‘오래, 세게 쬘수록 좋다’는 생각이 맞지 않는 이유입니다.

그래서 PBM을 이야기할 때는 파장(nm)과 함께 출력 밀도(mW/cm²), 조사 시간, 그리고 둘을 곱한 에너지 밀도(J/cm²)를 같이 봐야 합니다. 같은 ‘레드라이트’라도 이 값이 다르면 전혀 다른 조건입니다.

연구는 어디까지 왔나

근거가 가장 많이 쌓인 분야는 항암 치료 중 생기는 구강점막염입니다. 국제 암 지지요법 학회(MASCC/ISOO)는 체계적 문헌고찰을 거쳐, 조혈모세포 이식 등 특정 치료 상황에서 구강점막염 예방을 위한 PBM을 진료 지침에 포함했습니다.

그 밖에도 근육 회복, 관절 통증, 피부, 모발 등 많은 주제로 연구가 이어지고 있습니다. 하지만 연구마다 파장과 세기, 시간이 제각각이어서 결과를 서로 비교하기 어렵고, 대부분은 아직 결론을 내릴 단계가 아닙니다. 어떤 효과를 단정하는 광고 문구는 이 점을 감안해서 읽는 것이 좋습니다.

사용하기 전에 알아둘 것

• 강한 광원을 직접 바라보지 않습니다. 기기가 권하는 보안경이나 눈가리개를 씁니다.
• 빛에 민감해지는 약(광과민성 약물)을 먹고 있거나 빛 알레르기가 있다면 먼저 의사와 상의합니다.
• 임신 중이거나 진단받은 질환을 치료 중이라면 사용 전에 담당 의사에게 확인합니다.
• PBM은 진단이나 치료를 대신하지 않습니다.

바히올로지와 PBM

바히올로지는 정밀 파장의 빛을 전신에 고르게 전달하는 PBM 기기를 연구·개발하고, 투자사이자 제조 파트너인 (주)휴라이트와 함께 만듭니다. 기기 소개는 네 가지 기술에서, 이 기술을 운영하는 공간은 BAHI Longevity에서 볼 수 있습니다. 이 글은 원리와 연구 현황을 설명하며 특정한 효과를 약속하지 않습니다.