La luz NIR podría desencadenar melatonina neuroprotectora dentro de las mitocondrias

El cerebro humano representa aproximadamente el 20% del gasto energético total del organismo, a pesar de constituir solo el 2% de la masa corporal. Las neuronas operan cerca de su capacidad metabólica, generando cantidades sustanciales de especies reactivas de oxígeno (ROS) como subproductos obligados; sin embargo, de forma paradójica, mantienen reservas antioxidantes basales más bajas que la mayoría de los demás tejidos. Las membranas neuronales están enriquecidas con ácidos grasos poliinsaturados susceptibles a la peroxidación lipídica, y el DNA mitocondrial carece de las histonas protectoras presentes en el DNA nuclear, lo que lo hace especialmente vulnerable al daño oxidativo acumulado. Esta precariedad metabólica se ve agravada por el declive relacionado con la edad en la melatonina pineal —que puede caer a menos del 20% de los niveles de un adulto joven en etapas avanzadas de la vida— y por la disfunción mitocondrial progresiva, ambas fuertemente implicadas en la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer.

Este artículo sintetiza evidencia proveniente de la investigación en fotobiomodulación (PBM), biología mitocondrial y bioquímica de la melatonina para proponer una cascada mecanística: la radiación NIR (620–1100 nm), absorbida por la citocromo c oxidasa (CCO) en las mitocondrias, podría estimular la síntesis local de melatonina a través de la maquinaria enzimática (AANAT y ASMT) que hoy se sabe reside en las mitocondrias. A diferencia de la melatonina pineal, esta síntesis extrapineal carece de ritmicidad circadiana y puede producir concentraciones locales hasta 100 veces superiores a los niveles plasmáticos. La melatonina resultante podría entonces regular al alza las enzimas sintetizadoras de glutatión y activar la superóxido dismutasa 2 (SOD2) mediada por SIRT3, generando una respuesta antioxidante multicapa concentrada en el sitio de mayor producción de ROS.

Un elemento crítico y frecuentemente ignorado de la cascada propuesta es la disponibilidad de sustratos. La síntesis de glutatión requiere niveles adecuados de glicina y cisteína, ambas de las cuales disminuyen con la edad. La glicina es ahora reconocida como condicionalmente esencial, dado que la síntesis endógena resulta insuficiente para satisfacer la totalidad de las demandas metabólicas en adultos mayores. El artículo sostiene que la regulación al alza enzimática estimulada por NIR carece de utilidad sin estos precursores, e identifica la suplementación con glicina y N-acetilcisteína (NAC) como posibles co-intervenciones limitantes de la tasa. La evidencia de cada etapa de la cascada fue catalogada utilizando una jerarquía de solidez de cuatro niveles, que distingue los hallazgos bien establecidos de las predicciones especulativas.

La síntesis bibliográfica se basó en 104 artículos revisados por pares provenientes de PubMed, Web of Science y Google Scholar (1990–2025), con prioridad en estudios mecanísticos, ensayos controlados aleatorizados y revisiones sistemáticas. El autor enmarca explícitamente este trabajo como un artículo de hipótesis narrativa y no como una revisión sistemática, reconociendo que, si bien los componentes individuales están bien respaldados, la cascada integrada NIR→CCO→melatonina mitocondrial→glutatión→neuroprotección no ha sido validada como un sistema unificado en humanos.

Las implicaciones clínicas del artículo se centran en la terapia de fotobiomodulación (administración transcraneal de NIR) como una intervención ambiental potencialmente modificable para la neuroprotección, especialmente relevante dada la ausencia casi total de NIR en la iluminación interior moderna. No obstante, se imponen ciertas precauciones: no existe evidencia epidemiológica que vincule directamente la reducción de la exposición solar a NIR con un mayor riesgo de neurodegeneración, la relación entre la melatonina y el Alzheimer podría reflejar una consecuencia más que una causa, y los parámetros de dosificación óptimos para la PBM transcraneal siguen siendo objeto de investigación.