El color de la piel afecta la efectividad de la fototerapia para la ictericia neonatal

Un estudio teórico publicado en la revista Biophotonics Discovery muestra que el color de la piel y otras propiedades ópticas de la misma modifican significativamente la cantidad de luz terapéutica que la bilirrubina absorbe en el tratamiento de la ictericia neonatal. Según los cálculos de los autores, a medida que aumenta la pigmentación de la piel, disminuye la proporción de luz que llega al objetivo y la longitud de onda óptima para la fototerapia varía de aproximadamente 460 nm para pieles claras a aproximadamente 470 nm para pieles oscuras. La conclusión es simple y poco práctica: las lámparas "universales" y los mismos modos de irradiación podrían no ser igualmente eficaces en niños de diferentes fototipos; el espectro y la potencia de la terapia deben ajustarse a cada niño.

Antecedentes del estudio

La ictericia neonatal es una de las causas más comunes de hospitalización de recién nacidos. El tratamiento estándar es la fototerapia con luz azul/azul-verde, que convierte la bilirrubina no conjugada en fotoisómeros hidrosolubles (incluida la lumirrubina) y, por lo tanto, acelera su eliminación. Por lo tanto, las guías clínicas enfatizan un rango estrecho y efectivo de longitudes de onda (aproximadamente 460-490 nm) y una intensidad de irradiación suficiente; es en esta ventana espectral donde la absorción de bilirrubina es máxima y la luz penetra con suficiente profundidad en los tejidos del lactante.

Sin embargo, no toda la energía emitida por la lámpara alcanza el objetivo (bilirrubina en la piel y los vasos superficiales): parte de la luz es absorbida por la melanina y la hemoglobina, y la dispersión en las múltiples capas de la piel difumina el flujo. Cuando estas propiedades ópticas cambian, también lo hace la longitud de onda efectiva: varios estudios ya han sugerido que la luz azul-verde de ~478-480 nm puede tener un efecto fototerapéutico más intenso que el pico azul clásico de ~460 nm, lo que se asocia con un mejor equilibrio entre la absorción de bilirrubina y la profundidad de penetración.

Un problema aparte es la medición de la bilirrubina mediante dispositivos no invasivos (Btc): la precisión se ve significativamente afectada por el color de la piel. En diferentes estudios, se observó tanto subestimación como sobreestimación de la bilirrubina sérica (BTS) en niños de piel más oscura. Análisis controlados recientes y modelos in vitro sugieren que la piel oscura suele provocar sesgos sistemáticos en la medición y, por lo tanto, los valores de Btc altos o "límite" requieren confirmación mediante BTS.

En este contexto, son relevantes los estudios que describen cuantitativamente cómo la pigmentación y otras propiedades cutáneas afectan la dosis útil absorbida durante la fototerapia y la elección de la longitud de onda óptima. Un nuevo estudio publicado en Biophotonics Discovery resuelve este problema modelando la transferencia de luz en la piel de recién nacidos y demuestra que, a medida que aumenta la pigmentación, disminuye la proporción de energía que llega a la bilirrubina y el espectro óptimo se desplaza hacia ondas más largas (de ≈460 nm a ≈470 nm). Estos hallazgos se enmarcan en un debate más amplio sobre la necesidad de considerar el color de la piel en las tecnologías médicas ópticas, desde la fototerapia hasta la oximetría de pulso.

Cómo se estudió

Un equipo de la Universidad de Twente, el Hospital Izala y la UMC Groningen construyó modelos informáticos de cómo la luz atraviesa la piel multicapa de los recién nacidos y calculó cómo cambia la dosis útil de bilirrubina absorbida en diferentes condiciones. Variaron:

• La pigmentación (melanina) es el principal factor que “intercepta” la luz azul en la epidermis;
• El contenido de hemoglobina y bilirrubina son absorbentes competitivos que afectan la profundidad de penetración;
• La dispersión y el grosor de las capas cutáneas son los parámetros que determinan dónde se difumina el flujo luminoso.
  Se realizó un modelado en todo el rango azul de la fototerapia (aproximadamente 430-500 nm), evaluando a qué longitudes de onda la bilirrubina absorbe máxima energía según las propiedades de la piel. Los resultados concuerdan estrechamente con lo que se ha observado desde hace tiempo en la práctica clínica, pero que rara vez se tiene en cuenta formalmente: la piel oscura requiere una configuración espectral diferente.

Hallazgos clave - en términos sencillos

Los autores muestran tres efectos clave: primero, cuanto más oscura es la piel, menos luz útil llega a la bilirrubina, lo que significa que la fototerapia será más lenta con la misma potencia. Segundo, la eficiencia máxima varía: para pieles claras, la dosis máxima absorbida de bilirrubina se encuentra aproximadamente a 460 nm, mientras que para pieles oscuras, se acerca a los 470 nm. Tercero, no solo la melanina influye en el resultado, sino también la hemoglobina/bilirrubina en la piel y la dispersión de la luz; estos son ajustes adicionales si el dispositivo puede cambiar el espectro y la dosis. En conjunto, esto explica por qué las mismas lámparas y protocolos horarios presentan diferentes tasas de disminución de la bilirrubina total (TBC) y la bilirrubina total total (TSB) en niños de diferentes fototipos.

Qué cambia esto en la práctica: ideas para una "fototerapia personalizada"

Para las clínicas y los fabricantes, los resultados conducen lógicamente a pasos específicos:

• Adaptación espectral: utilice fuentes con longitudes de onda conmutables (por ejemplo, combinaciones de LED azules 455-475 nm) y seleccione el pico de trabajo teniendo en cuenta el fototipo.
• Dosimetría “en la piel” y no “en la lámpara”: centrarse en la dosis de bilirrubina absorbida, y no solo en la irradiación sobre el colchón; lo ideal es utilizar sensores/modelos integrados que tengan en cuenta la pigmentación.
• Si se tienen en cuenta factores ópticos acompañantes: la hemoglobina, la bilirrubina en la piel y la dispersión también modifican la eficiencia, son útiles los algoritmos para ajustar la potencia por retroalimentación (mediante la dinámica TcB/TSB).
• Interpretación correcta de TcB en pieles oscuras: los dispositivos subestiman sistemáticamente la TcB en pieles altas; vale la pena confirmarlo con bilirrubina sérica con mayor frecuencia y actualizar las calibraciones.

Por qué esto no es una sorpresa para la biofotónica

La medicina fotónica ya ha detectado el "efecto del color de la piel" en la oximetría de pulso y otras tecnologías ópticas: la melanina "devora" la luz, modificando tanto la profundidad de penetración como la relación señal-ruido. En la fototerapia neonatal, este factor se subestimó durante mucho tiempo debido a que las lámparas "azules" se consideraban universales. El nuevo trabajo cierra la brecha metodológica: confirma cualitativamente la disminución de la eficiencia en pieles oscuras y muestra cuantitativamente cómo se desplaza la longitud de onda óptima, lo que proporciona especificaciones de ingeniería para dispositivos de próxima generación.

Limitaciones y qué sigue

Se trata de una simulación, no de un ensayo clínico aleatorizado; las estimaciones numéricas dependen de los parámetros ópticos de la piel adoptados y de las suposiciones geométricas. Sin embargo, los resultados concuerdan con datos independientes: series in vitro y clínicas muestran una subestimación de la bilirrubina total (TBc) y diferencias en la respuesta a la luz en niños de piel oscura. El siguiente paso son los protocolos clínicos piloto con matrices LED de ajuste, donde se selecciona el espectro/potencia para el fototipo y se comparan la tasa de reducción de la bilirrubina y la duración de la hospitalización.

¿A quién le interesa especialmente esto?

• Para neonatólogos y enfermeras: para la correcta interpretación de la TcB y la selección de la intensidad/duración de la fototerapia en niños con piel oscura.
• Para ingenieros de desarrollo: para diseñar sistemas multiespectrales con ajuste automático a las propiedades ópticas de la piel.
• A los reguladores y autores de directrices: actualizar los estándares de fototerapia teniendo en cuenta el fototipo (como ya se hace con la oximetría).

Fuente original: AJ Dam-Vervloet et al. Efecto del color de la piel y otras propiedades cutáneas en la eficacia de la fototerapia para la ictericia neonatal (Biophotonics Discovery, 2025), doi: 10.1117/1.BIOS.2.3.032508.