Photobiomodulation & Waterbiomodulation

La WBM est-elle une dimension essentielle de la PBM ?

Les propriétés thérapeutiques du rayonnement électromagnétique sur les tissus vivants avaient été envisagées puis décrites, il y’a plus de 50 ans, en Russie à travers le travail de recherche exceptionnel d’une célèbre Biologiste, Tina Karu. Les premières retombées “Occidentales” de ce travail avaient été célébrées peu après aux USA, en l’an 2000, lors d’une importante opération organisée par la NASA….
Le rayonnement Thérapeutìque étudié dans ces études concernait et concerne toujours les longueurs d’onde qui, dans le visible, s’étendent depuis le début du Bleu jusqu’au premier tiers de l’Infrarouge. Cette réalité expérimentale a donné naissance au concept de PhotoBioModulation et aux mécanismes qui lui sont attachés. En toute logique, ce mécanisme a été centré sur un objectif, l’amélioration et l’optimisation du rendement énergétique cellulaire. La réflexion préalable et la mise en oeuvre d’une telle logique ont été orientées presque exclusivement sur les mécanismes de transport des électrons de la “chaîne respiratoire”, localisée dans la Mitochondrie, singulièrement à travers son “complexe” IV, la ytochrome C oxydase. C’est autour de ce raisonnement qu’a pu se construire avec succès le concept de Photobiomodulation.

Cependant, une autre dimension biologique importante existait… mais avait été négligée car elle ne semblait pas devoir jouer un rôle majeur dans l’énergétique cellulaire.

Il s’agissait tout simplement de l’Eau…

Il était pourtant clairement établi que depuis la fin de l’Ultra-Violet jusqu'au début de l’Infrarouge, cette partie, plus énergétique, du spectre, élevait la température de l’eau. Néanmoins, durant plusieurs années, la PhotoBioModulation (PBM) s’est contentée d’explorer l’effet du rayonnement électromagnétique sur la physiologie cellulaire dans les bandes de fréquences du rouge et du proche infrarouge. Les recherches, démontraient que certaines longueurs d’onde pouvaient également euvent interagir avec différents chromophores cellulaires, mais dans le but moduler directement ou infdirectement des mécanismes essentiels du métabolisme énergétique, centrés sur la respiration cellulaire et la production d’ATP.

Une question méritait pourtant d’être posée : Le rayonnement électromagnétique pouvait-il également interagir beaucoup plus largement avec la globalité du milieu biologique dans lequel ses structures évoluent ?

Devions-nous considérer que la Photobiomodulation devait concerner avec autant d’intérêt les milieux intra et extra cellulaire ?

C’était une évidence !… à la condition de découvrir à quel point la structure de l’eau constituait une cible prépondérante pour le rayonnement électromagnétique !

La Physique allait brillamment en apporter la démonstration !

Essayons, dès lors, d’en rassembler les éléments démonstratifs.

Adoptons pour cela une “seconde dénomination” au rôle du Rayonnement Électromagnétique en adoptant la notion de WaterBioModulation.

Cela nous amène dès lors à considérer l’Eau comme un autre interlocuteur biologique à l’action du Rayonnement Électromagnétique.

Ce modèle propose une hypothèse simple : le rayonnement électromagnétique biologiquement actif pourrait interagir avec le vivant à deux niveaux complémentaires :

• les structures cellulaires
• le milieu aqueux biologique

PhotoBioModulation : modulation de la respiration cellulaire

La PhotoBioModulation (PBM) repose sur l’interaction entre certaines longueurs d’onde du rayonnement électromagnétique et des chromophores biologiques. Parmi ces chromophores, la cytochrome c oxydase, enzyme clé de la chaîne respiratoire mitochondriale, occupe une place centrale. Sous l’effet de certaines longueurs d’onde lumineuses, plusieurs phénomènes biologiques ont été observés :

• stimulation de la respiration mitochondriale
• augmentation de la production d’ATP
• modulation du stress oxydatif
• activation de voies de signalisation cellulaire

Ces effets sont aujourd’hui étudiés dans plusieurs domaines biomédicaux :

• la cicatrisation tissulaire
• la récupération musculaire
• la gestion de la douleur
• la neurologie, en général, à travers ses manifestations motrices ou sensorielles

Les travaux du chercheur Michael R. Hamblin ont, ainsi, au cours des années , largement contribués à structurer ce champ de recherche.

L’eau : composant fondamental du vivant

L’eau constitue le composant majoritaire de la matière vivante et joue un rôle déterminant dans l’organisation des systèmes biologiques. Chez l’être humain adulte, elle représente en moyenne 60 à 70 % de la masse corporelle totale, avec des variations selon les tissus :

• cerveau : ~75 %
• muscles : ~70–75 %
• sang : ~80 %
• os : ~20–25 %

À l’échelle cellulaire, la proportion d’eau est encore plus élevée : le cytoplasme contient généralement 70 à 85 % d’eau. Un litre d’eau contient environ 3,3 × 10²⁵ molécules d’eau. Ainsi, dans une cellule typique d’environ 10 µm de diamètre, on peut estimer la présence de plusieurs milliards de molécules d’eau.

Ces molécules d’eau constituent donc le milieu physique dominant dans lequel se déroulent les processus biologiques. En effet, si l’on compte le nombre de molécules dont est composé le corps humain, le résultat en pourcentage est totalitaire…. nettement plus de 95% de toutes nos molécules sont des molécules d’eau !

Polarité et organisation moléculaire

La molécule d’eau possède une structure géométrique particulière. L’angle entre les liaisons O–H est d’environ 104,5°., Ceci confère à la molécule d’eau une polarité électrique importante.

Chaque molécule peut ainsi établir jusqu’à quatre liaisons hydrogène, formant un réseau tridimensionnel dynamique. Ces réseaux se réorganisent en permanence avec une durée de vie de l’ordre de quelques picosecondes.

L’eau interfaciale et les zones d’exclusion (EZ Water)

Dans les systèmes biologiques, l’eau se trouve presque toujours au voisinage de surfaces biologiques :

• membranes cellulaires
• protéines
• acides nucléiques
• matrices extracellulaires

Dans ces conditions, l’eau peut adopter des organisations particulières appelées eaux interfaciales.

Les travaux du professeur Gerald H. Pollack ont mis en évidence une phase particulière appelée : Exclusion Zone Water (EZ Water). Cette phase présente plusieurs propriétés :

• organisation moléculaire plus ordonnée
• exclusion de nombreuses particules et solutés
• charge électrique négative
• propriétés physiques distinctes de l’eau en vrac

Dans certaines expériences, l’épaisseur de ces zones peut atteindre 100 à 300 micromètres.

Longueurs d’onde infrarouges et interaction avec l’eau

Les applications de PhotoBioModulation utilisent principalement des longueurs d’onde situées dans les bandes du rouge profond et du proche infrarouge, notamment : 660 nm et 810–850 nm

Ces longueurs d’onde pénètrent efficacement les tissus biologiques et interagissent avec certains chromophores cellulaires. Cependant, du point de vue de la spectroscopie infrarouge de l’eau, les bandes d’absorption les plus marquées de l’eau liquide se situent autour de : 1450 nm, 1940 nm et surtout 3000 nm.

Ces bandes correspondent aux modes vibrationnels des liaisons O–H. La bande autour de 3000 nm correspond notamment à une absorption particulièrement forte, ce qui peut toutefois s’accompagner d’un effet thermique important.

PBM : 660 nm – 850 nm → interaction avec mitochondries

WBM : 1450 nm – 1940 nm – 3000 nm → interaction possible avec l’eau biologique

Vers un concept bioénergétique complémentaire : la WaterBioModulation

Si le rayonnement électromagnétique peut interagir avec les chromophores mitochondriaux mais aussi avec la structuration de l’eau biologique alors il devient possible d’envisager deux niveaux d’interaction biophysique :

• PhotoBioModulation (PBM) interaction photon – mitochondrie modulation de la respiration cellulaire
• WaterBioModulation (WBM) interaction photon – eau biologique modulation possible de la structuration de l’eau interfaciale

L’introduction du concept de WaterBioModulation (WBM) vise ainsi à proposer un cadre bioénergétique complémentaire, venant enrichir les approches actuelles de la PhotoBioModulation.

Une perspective de recherche

L’exploration conjointe de ces deux approches pourrait ouvrir un champ de recherche particulièrement intéressant : l’étude des interactions entre rayonnement électromagnétique – eau biologique – métabolisme cellulaire.

Pour les cliniciens et les chercheurs intéressés par les approches biophysiques du vivant, cette perspective pourrait constituer une piste de réflexion et d’investigation prometteuse.

L’eau : un système physique profondément complexe

Perspectives issues de la physique fondamentale

L’eau est souvent considérée, en biologie, comme un simple solvant. Cependant, du point de vue de la physique, cette vision est largement simplificatrice.

Le physicien Richard Feynman, Prix Nobel de Physique 1965 pour ses travaux sur l’électrodynamique quantique qui expliquent les interactions entre la lumière et la matière, soulignait déjà la complexité remarquable de l’eau, notamment dans ses célèbres cours de physique (The Feynman Lectures on Physics). Il y insistait sur plusieurs points fondamentaux :

« L’Eau est une molécule simple… aux propriétés extraordinaires »

Bien que composée de seulement trois atomes (H₂O), l’eau présente des propriétés physiques particulièrement complexes :

• interactions dipolaires fortes
• réseau dynamique de liaisons hydrogène
• comportements collectifs émergents
• propriétés thermodynamiques atypiques

Richard Feynman insistait sur le fait que ces propriétés résultent de l’interaction collective d’un très grand nombre de molécules, et ne peuvent être réduites à une simple description individuelle.

Un système collectif et non trivial

Dans cette perspective, l’eau doit être considérée comme un système collectif fortement corrélé, dans lequel :

• les interactions locales influencent l’organisation globale
• les structures émergent de manière dynamique
• les propriétés macroscopiques dépendent de phénomènes microscopiques complexes

Cette approche est particulièrement pertinente dans les systèmes biologiques, où l’eau est en interaction constante avec :

• des surfaces hydrophiles
• des champs électromagnétiques
• des structures moléculaires organisées

Sensibilité aux champs et aux interactions physiques

Feynman soulignait également que les systèmes moléculaires complexes peuvent être sensibles à des perturbations physiques externes, notamment :

• champs électromagnétiques
• énergie thermique
• interactions de surface

Dans ce cadre, il devient pertinent d’explorer l’hypothèse selon laquelle certaines longueurs d’onde du rayonnement électromagnétique, notamment dans l’infrarouge, pourraient influencer :

• l’organisation du réseau de liaisons hydrogène
• les propriétés collectives de l’eau
• les structures interfaciales

Vers une lecture biophysique élargie

Ces éléments issus de la physique fondamentale ne constituent pas en eux-mêmes une théorie de l’eau biologique.

Cependant, ils fournissent un cadre conceptuel important :

• l’eau n’est pas un simple solvant passif
• c’est un milieu dynamique, structuré et potentiellement sensible à son environnement physique

Dans cette perspective, l’étude des interactions entre :

• rayonnement électromagnétique
• structuration de l’eau
• systèmes biologiques

s’inscrit dans une continuité naturelle entre physique fondamentale et biophysique.

WaterBioModulation

L’introduction du concept de WaterBioModulation (WBM) peut ainsi être envisagée comme une extension de cette réflexion : explorer comment l’énergie électromagnétique pourrait interagir non seulement avec les structures biologiques, mais aussi avec le milieu aqueux structuré qui les entoure.

On peut ainsi mettre côte à côte les schémas d’interaction du rayonnement électromagnétique avec les systèmes biologiques classiques et avec l’Eau…

En conclusion

Il semble pertinent, pour tout traitement Bio réparateur ou Bio stimulant, de pouvoir autant que possible agir de manière séquentielle sur le compartiment mitochondrial et sur le compartiment hydrique…