JBCA – Jornal Brasileiro de Ciência Animal 2014 7 (14): 541-565.
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Laserterapia de baixa potência em cultivos celulares
Low level laser therapy on cell cultures
Laserterapia de baja intensidad en cultivos celulares
Marta Cristina Thomas Heckler1, Danielle Jaqueta Barberini1 e
Rogério Martins Amorim2
Resumo
O laser é uma forma de radiação eletromagnética no espectro visível ou próximo
a ele. A laserterapia de baixa intensidade pode ser definida como o uso de
fontes de laser de baixa potência (LBP) para o tratamento de condições
médicas e seus efeitos no metabolismo tecidual são conhecidos como
bioestimulação do laser. O mecanismo básico de ação do LBP é a absorção da
luz pelo tecido irradiado por meio de cromóforos encontrados dentro das
mitocôndrias, transformando a energia luminosa em energia bioquímica e
desencadeando reações secundárias que modulam funções celulares. Estudos
têm demonstrado efeitos bioestimulatórios como cicatrização de feridas,
proliferação condral, de fibroblastos, de queratinócitos, de células uroteliais e
endoteliais, de mioblastos e de outros tipos celulares, síntese de colágeno,
atividade anti-inflamatória, regeneração de nervos, produção de matriz óssea,
síntese protéica, síntese de ATP, DNA e RNA, estímulo à diferenciação celular
e aumento da expressão de fatores de crescimento e citocinas. A ação do laser
já foi pesquisada em diversos tipos celulares, entre eles células-tronco,
osteoblastos, mioblastos, condrócitos, fibroblastos, células hematopoiéticas e
1 Doutoranda do Departamento de Clínica Veterinária. Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia –
Unesp. *E-mail: [email protected] 2 DSc. Professor Assistente do Departamento de Clínica Veterinária. Faculdade de Medicina Veterinária e
Zootecnia – Unesp.
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do sistema imune, células neurais, neoplásicas, entre outros. Desta forma, o
objetivo do presente trabalho é realizar uma revisão da literatura existente no
tema da aplicação do laser em diferentes tipos de células.
Palavras-chave: radiação, proliferação, bioestimulação, laser de baixa potência,
terapia laser de baixa intensidade.
Abstract
Laser is a form of electromagnetic radiation in the visible or near-visible
spectrum. Low intensity laser can be defined as the use of low-power laser (LPL)
sources for the treatment of medical conditions and their effect on tissue
metabolism are known as laser biostimulation. The basic mechanism of action
of LPL is the absorption of light by the irradiated tissue through chromophores
found within the mitochondria, transforming light energy into biochemical energy
and triggering secondary reactions that modulate cellular functions. Studies
have shown biostimulatory effects as wound healing, proliferation of
chondrocytes, fibroblasts, keratinocytes, endothelial and urothelial cells,
myoblasts and other cell types, collagen synthesis, anti-inflammatory activity,
nerve regeneration, bone matrix production, protein synthesis, ATP, DNA and
RNA synthesis, stimulate cell differentiation and increase expression of growth
factors and cytokines . The laser action has been investigated in several cell
types, including stem cells, osteoblasts, myoblasts, chondrocytes, fibroblasts,
hematopoietic and immune system cells, neural cells, neoplastic cells, among
others. Thus, the aim of this study is to review the existing literature on the topic
of laser application in different types of cells.
Key words: radiation, proliferation, biostimulation, low-power laser, low-intensity
laser therapy.
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Resumen
El láser es una forma de radiación electromagnética en el espectro visible o
próximo a el. La laserterapia de baja intensidad puede ser definida como el uso
de fuentes de laser de baja potencia (LBP) para el tratamiento de condiciones
médicas y sus efectos en el metabolismo de los tejidos son conocidos como bio-
estimulación del láser. El mecanismo de acción del LBP es la absorción de la
luz por el tejido irradiado por medio de cromóforos encontrados dentro de las
mitocondrias, transformando la energía luminosa en energía bioquímica y
desencadenando reacciones secundarias que modulan las funciones celulares.
Estudios han demostrado efectos bio-estimuladores como cicatrización de
heridas, proliferación de condrocitos, fibroblastos, queratocitos, mioblastos,
células uroteliales y endoteliales y de otros tipos celulares, síntesis de colágeno,
actividad antiinflamatoria, regeneración de nervios, producción de matriz ósea,
síntesis proteica, síntesis de ATP, DNA y RNA, estímulo a la diferenciación
celular y aumento de expresión de factores de crecimiento y citocinas. La
acción del láser ya fue investigada en diversos tipos celulares, entre ellos
células tronco, osteoblastos, mioblastos, condrocitos, fibroblastos, células
hematopoyéticas y del sistema inmune, células neurales, neoplásicas, entre
otros. De esta manera, el objetivo del presente trabajo es realizar una revisión
de la literatura existente en el tema de la aplicación de laser en diferentes tipos
de células.
Palabras-clave: radiación, proliferación, bio-estimulación, laser de baja
potencia, terapia laser de baja intensidad.
Introdução
Os princípios necessários ao
desenvolvimento do raio laser (“light
amplification by stimulated emission of
radiation” ou amplificação de luz por
emissão estimulada de radiação)
surgiram no início do século 20 e,
desde então, grande parte do
progresso na tecnologia do laser
seguiu a pesquisa de armas ou
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aplicações comerciais nos setores de
comunicação e da indústria. Após o
término da guerra fria, os fabricantes
de laser, antes dedicados a aplicações
militares, tomaram iniciativas para o
avanço da tecnologia do laser na área
médica1.
O laser de baixa potência (LBP)
tem sido usado nos últimos 30 anos
para a cicatrização de feridas.
Também é muito utilizado em
diferentes ramos da medicina
regenerativa e odontologia, onde é
aplicado para melhorar o processo de
cura. Ele é benéfico em uma
variedade de processos patológicos,
incluindo alívio da dor e inflamação, e
pode contribuir para a normalização
da função hormonal anormal,
estimulação da liberação de
endorfinas, modulação do sistema
imune, aumento da microcirculação,
melhora na oxigenação, nutrição e
regeneração celular2, além de atuar
como agente fungicida e bactericida3,4.
Revisão de literatura
O laser é uma forma de
radiação eletromagnética no espectro
visível ou próximo a ele5 e surgiu de
pesquisas de Einstein em 1917 nos
princípios físicos de emissão de luz
estimulada6.
A laserterapia de baixa
intensidade, também conhecida como
laserterapia de baixo nível,
bioestimulação do laser ou,
simplesmente, laserterapia, pode ser
definida como o uso de fontes de LBP
e de diodos superluminosos para o
tratamento de condições médicas5.
A irradiação com o LBP refere-
se ao uso do laser vermelho ou
próximo ao infravermelho com
comprimentos de onda de 600 a 1.100
nm e uma potência de saída entre 1 e
500 mW. Tem sido utilizado com luz
ultravioleta, vermelha ou
infravermelha, mas os resultados mais
efetivos foram verificados pelo uso do
espectro visível, variando de 600 a
700 nm. É uma onda contínua ou luz
pulsada que consiste em um feixe
constante de relativamente baixa
energia (0,04 a 50 J/cm2) e o laser é
direcionado ao tecido alvo ou células
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em monocamada usando potências
medidas em miliwatts. Os laser
utilizados em cultivos celulares são,
principalmente, o hélio neônio (HeNe)
e o arseneto de alumínio e gálio
(AsAlGa)2. Porém, existem diversos
outros tipos de laser usados em áreas
médicas, como o laser de dióxido de
carbono (10600 nm), arseneto de gálio
e índio (780-980 nm), neodimio itrio-
alumínio-granate (Nd:YAG) (1064
nm), fosfato de titânio e potássio (532
nm), laser de argônio (458 e 524 nm),
de rubi (694 nm), de hólmio (2100 nm)
e de érbio (2900 nm) e laser de
corante (400 a 1000 nm)1.
Os aparelhos modernos de
tratamento com laser baseiam-se em
uma única (estilo caneta) ou múltiplas
unidades de diodo. A potência de
saída é especificada em miliwatts e
fixada pela seleção do tratamento5.
Também há relato de aparelhos
adaptados e automatizados para o
uso em pesquisas, que minimizam o
tempo gasto pelo operador e possíveis
erros da irradiação manual7,8.
Unidades de controle permitem
ajustar os parâmetros de tratamento,
que devem incluir tempo de irradiação
e frequência de pulso. O tempo de
irradiação ou de tratamento é
importante para determinar a
dosagem do tratamento, ou seja, a
energia aplicada, que é medida em
Joules (J). Ainda, pode-se mensurar a
densidade de energia, que é dada em
J/cm2. A frequência de pulso também
pode ser selecionada em alguns
aparelhos5.
O LBP transmite energia a
níveis baixos e, portanto, não emite
calor, som ou vibrações. Suas reações
não são térmicas porque não há um
aumento imediato da temperatura do
tecido irradiado2.
A segurança da laserterapia já
é bem estabelecida no tratamento em
seres humanos5. Para a irradiação das
células, alguns cuidados devem ser
tomados, como irradiar as células no
escuro e substituir o meio de cultivo
por solução tampão de fosfato. Caso
contrário, o soro pode interferir com a
reação durante a irradiação9.
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Mecanismos da terapia com LBP
O mecanismo básico de ação
do LBP é a absorção da luz no tecido
irradiado por biomoléculas específicas
conhecidas como cromóforos,
tipicamente encontrados dentro das
mitocôndrias. Baseada nesta
absorção, a energia luminosa é
transformada em energia bioquímica.
Após esta absorção inicial, há uma
série de reações secundárias que
resultam na modulação de funções
celulares e o estímulo de mecanismos
de reparação tecidual. Portanto, a
absorção da luz é a chave para a
efetividade da laserterapia. Deve-se
compreender que a absorção do
tecido é mais importante que a
penetração do tecido, frequentemente
citado em termos de milímetros5.
Os efeitos do LBP no
metabolismo tecidual são conhecidos
como bioestimulação do laser. A
bioestimulação in vitro sofre influência
de vários fatores, por exemplo, os
parâmetros de irradiação do laser
como comprimento de onda, potência
de saída e densidade de energia, bem
como o tipo de célula irradiada.
Portanto, é possível que células em
tecidos não respondam ao LBP da
mesma forma que em cultivos
celulares e que parâmetros
semelhantes possam ter efeitos
diferentes em diferentes tipos
celulares2.
Embora os mecanismos
biológicos subjacentes aos efeitos
bioestimulatórios ainda não sejam
totalmente conhecidos, muitos
investigadores relatam que ele modula
processos metabólicos celulares,
levando a um aumento do potencial
regenerativo para tecidos biológicos.
Os efeitos bioestimulatórios positivos
do LBP nos tecidos são bem
conhecidos2.
Estudos têm demonstrado
efeitos bioestimulatórios como
cicatrização de feridas, proliferação
condral, de fibroblastos, de
queratinócitos, de células uroteliais e
endoteliais, de mioblastos e de outros
tipos celulares, síntese de colágeno,
atividade anti-inflamatória, regeneração de
nervos, produção de matriz óssea,
síntese protéica, síntese de ATP, DNA
e RNA, estímulo à diferenciação
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celular e aumento da expressão de
fatores de crescimento e
citocinas2,10,11.
O LBP melhora a proliferação
celular sem causar efeitos citotóxicos.
A proliferação celular é um efeito
biológico importante que é utilizado
em procedimentos de cultivos
celulares experimentais básicos e na
prática clínica2.
Os estudos sugerem que o
espectro de luz vermelha e
infravermelha leva à excitação
eletrônica de componentes da cadeia
respiratória mitocondrial, estimulando
a proliferação e a citoproteção12. A
estimulação do laser pode produzir
baixas concentrações de espécies
reativas de oxigênio por meio da
absorção da luz pelas porfirinas
endógenas ou pelos citocromos na
mitocôndria11. As evidências têm
demonstrado que a citocromo-c
oxidase é um fotorreceptor chave para
o espectro de luz vermelho e
infravermelho, através da absorção da
luz pelos íons cobre, nos quais esta
enzima é rica13.
Com a absorção da irradiação,
ativa-se o transporte de elétrons na
cadeia respiratória e a ocorrência do
processo de oxidação, levando a
mudanças no estado redox tanto da
mitocôndria, quanto do citoplasma, o
que pode afetar a permeabilidade de
membrana e determinar mudanças na
proporção Na+/H+, aumentando os
níveis de Na+, na atividade da
K+/ATPase e interferindo no fluxo de
íons cálcio envolvido na produção de
nucleotídeos, os quais modulam a
síntese de DNA e RNA e, finalmente,
a proliferação celular13.
No entanto, foi observado um
efeito inibitório a níveis mais elevados
de energia11, ressaltando o efeito
dose-dependente das respostas
biológicas após a exposição luminosa.
A maioria dos estudos sugere que a
bioestimulação ocorre em densidades
de energia entre 0,05 e 10 J/cm2,
enquanto doses acima de 10 J/cm2
possuem efeitos bioinibitórios. Outro
estudo sugere que densidades de 0,5
J/cm2 a 4 J/cm2 e um espectro de 600
a 700 nm são muito úteis no aumento
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da proliferação de várias linhagens
celulares2.
Como citado, uma dose-
resposta bifásica tem sido
frequentemente observada no LBP,
onde este tem um efeito muito melhor
no estímulo e reparação teciduais do
que em níveis mais altos de laser. A
chamada curva de Arndt-Schulz é
frequentemente usada para descrever
esta dose-resposta bifásica14.
A irradiação com luzes de
comprimentos de onda de 415, 602,
632, 650 e 720 nm também acelerou a
síntese de ATP em um estudo,
enquanto luzes de 477, 511 e 554 nm
não tiveram nenhum efeito11.
O LBP pode prevenir a
apoptose celular e melhorar a
proliferação, migração e adesão
celular a níveis baixos de iluminação
com luz vermelha ou próximo à
infravermelha2. Além disso, causa
aumento do pH intracelular, que está
associado à supressão da apoptose e
ao controle da taxa de progressão
celular11.
Mais pesquisas devem ser
realizadas para investigar os
processos fotoestimulatórios mais
profundamente em relação à
proliferação celular11.
Efeitos do laser sobre diferentes
cultivos celulares:
Células-tronco:
A fototerapia com LBP em nível
celular tem sido alvo de vários estudos
ao longo dos anos11.
A cultura celular é uma das
técnicas mais úteis na ciência,
particularmente na produção de
vacinas virais e de linhagens celulares
híbridas. No entanto, a taxa de
crescimento de algumas células de
mamíferos é muito lenta2.
Dependendo da indicação terapêutica,
o uso das células-tronco pode ser
mais vantajoso devido à abundância,
frequência e potencial de expansão
das células, do que na sua capacidade
de diferenciação celular15. Desta
forma, o LBP pode aumentar a taxa de
proliferação de várias linhagens
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celulares, como já demonstrado em
vários estudos2,11.
A irradiação de células-tronco
mesenquimais (CTM) obtidas da
medula óssea de equinos com LED
nos comprimentos de onda de 630 ±
10nm e 850 ± 10 nm e densidade de
energia de 6,5 J/cm2 por 3 dias
resultou em aumento da proliferação
celular com os grupos irradiados
apresentado quantidade de células
5,5 e 14,3% maiores que o grupo
controle16.
Já em outro estudo, as CTM da
medula óssea de camundongos não
apresentaram diferenças quanto à
proliferação e à diferenciação celular
em osteoblastos e osteoclastos com o
uso do LBP de 808 nm e densidade de
energia de 4 J/cm2 17.
Foi relatado que o laser de
arseneto de gálio com comprimento
de onda de 804 nm aumentou a
proliferação de CTM e cardiomiócitos,
sem efeitos adversos nas células e
não causou nenhuma mudança
histopatológica nas células-satélite
miogênicas em cultivo. Deste modo,
as densidades de energia de 1 e 3
J/cm2 empregadas neste estudo
podem ser utilizadas com segurança
para a irradiação das células in vitro.
Estes resultados podem ter um
impacto importante na medicina
regenerativa9.
Células-tronco derivadas do
tecido adiposo humano também já
foram irradiadas com laser de diodo a
um comprimento de onda de 635 nm e
densidade de energia de 5 J/cm2. Foi
verificado um aumento na proliferação
nas células irradiadas, em
comparação com o grupo controle2.
Com o uso apropriado do LBP,
a taxa proliferativa das células
cultivadas, incluindo as células-tronco,
pode ser aumentada, o que é muito útil
na engenharia de tecidos e na
medicina regenerativa2. Desta forma,
pesquisadores18 demonstraram que o
LBP de 635 nm pode melhorar a taxa
de proliferação das CTM da medula
óssea de ratos nas densidades de
energia de 0,5, 1, 2 e 5 J/cm2 em
vários momentos de avaliação, até 10
dias após irradiação. Eles verificaram
maior proliferação nos grupos
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irradiados do que nos grupos não
irradiados, com melhores resultados
na densidade de 0,5 J/cm2. Ainda,
verificaram aumento na secreção de
fatores de crescimento e maior
diferenciação miogênica com 5 J/cm2
e não detectaram diferenças de
efeitos citotóxicos entre os grupos.
Osteoblastos:
Um estudo utilizando os laser
HeNe e Nd:YAG de 1064 nm
demonstrou que aumentos na energia
e na taxa de repetição de pulso, bem
como na potência de saída possuem
um efeito inibitório na proliferação e na
viabilidade de cultivos de osteoblastos
humanos19.
O LBP com comprimento de
onda de 808 nm, aplicado durante 10
segundos com potências de saída de
0,25 W e 0,50 W, apresentou efeitos
bioestimulatórios em osteoblastos,
promovendo um discreto aumento da
proliferação e da atividade da
fosfatase alcalina em um estudo20.
Outro estudo também comprovou um
grande aumento da fosfatase alcalina
em cultivos de osteoblastos irradiados
com laser de 690 nm em uma dose
total de irradiação de 367,2 mJ21.
Também foi demonstrada a
alteração da expressão de vários
genes em osteoblastos, incluindo
genes de síntese de ATP, replicação
de DNA, enzimas, proteínas
estruturais e outros genes de função
desconhecida com a utilização de
laser de arseneto de alumínio e gálio,
na densidade de energia de 7,64
J/cm2 22.
A luz vermelha de 647 nm já foi
utilizada para aumentar a
diferenciação osteogênica de CTM de
camundongos sob diferentes períodos
de tempo e densidades de energia. Foi
verificado que o LBP aumentou a
mineralização de osteoblastos nas
células irradiadas após 4 a 5 dias,
quando comparadas às células não
irradiadas23.
Mioblastos:
O LBP (laser HeNe de 632 nm)
induziu proteínas regulatórias do ciclo
celular, aumentou a proliferação das
células-satélite e retardou a
diferenciação celular em ratos24. O
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mesmo tipo de laser, quando irradiado
em uma densidade de 0,6 J/cm2 em
mioblastos murinos, teve potencial
para aumentar a sobrevivência de
células progenitoras musculares
transplantadas, promover sua fusão
com as fibras musculares do
hospedeiro e aumentar sua
capacidade de recuperação25.
Um estudo cita os efeitos do
laser AsAlGa nos parâmetros de 830
nm (0,3 J/cm2), 685 nm (0,6 J/cm2) e
670 nm (1,2 J/cm2) sobre células
precursoras miogênicas sendo que a
taxa de proliferação celular induzida
por essas irradiações foi de 84,3%,
70,6% e 56,8%, respectivamente26.
Entretanto, em outro trabalho, o
LBP não foi capaz de alterar a
proliferação de mioblastos em
processo de diferenciação27. Além
disso, Ferreira et al. (2009)
demonstrou que os laser AsAlGa (660
nm) e InGaAlP (780 nm) não
melhoraram a viabilidade de
mioblastos sob condições regulares
ou em deficiência de nutrientes28.
O LBP (780 nm) também
estimulou a proliferação de células de
músculo liso de suínos, a síntese de
colágeno, modulou o equilíbrio entre
as enzimas reguladoras da
remodelação da matriz e inibiu a
expressão gênica pró-inflamatória da
IL-1-β nas densidades de 1 e 2
J/cm2,29.
Condrócitos:
Os cultivos de condrócitos
humanos foram irradiados com
diferentes protocolos de laser de
Nd:YAG (1064 nm) e laser de diodo
(690 nm), demonstrando aumento na
produção de matriz cartilaginosa com
o laser de Nd:YAG30. Jia e Guo (2004)
utilizaram o laser de HeNe (632 nm)
condrócitos de coelhos nas
densidades de energia de 1 a 6 J/cm2
e demonstrou o estímulo à
proliferação de condrócitos e a
secreção de matriz extracelular nas
densidades maiores (4 a 6 J/cm2)31.
Fibroblastos:
Diversos estudos provaram o
aumento da proliferação de
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fibroblastos in vitro com a aplicação do
LBP32,33,34,35,36.
Pesquisadores realizaram uma
lesão in vitro e avaliaram as células
irradiadas (laser de InAsGaP) e não
irradiadas após 24h34. O estudo
comprovou o aumento do
metabolismo, da proliferação e da
migração celular de fibroblastos
irradiados com 0,5 e 3 J/cm2. Outros
estudiosos demonstraram que o laser
de AsAlGa (810 nm) promoveu a
diferenciação osteogênica e a
proliferação de fibroblastos
humanos36. Já outro grupo de
pesquisadores detectou um aumento
da liberação de fator de crescimento
básico de fibroblastos nos grupos
tratados com laser infravermelho, o
qual poderia constituir um dos
mecanismos de estímulo à
cicatrização37. Outros provaram que o
LBP (laser HeNe de 632 nm) teve
efeitos estimulatórios na viabilidade e
proliferação de fibroblastos
humanos38.
Frigo et al.(2010) observaram
que o LBP (660 nm) na dose de 3 J
reduziu a apoptose, porém não
estimulou o ciclo celular. Já na dose
alta (21 J) teve efeitos negativos,
aumentando a morte e reduzindo a
proliferação celular39.
Um trabalho revelou que os
laser vermelho e infravermelho foram
capazes de compensar efeitos
citotóxicos de substâncias liberadas
pelo gel de clareamento utilizado em
tratamentos dentários sobre o cultivo
in vitro de fibroblastos40.
Outro estudo relata a
modulação do laser no metabolismo
de cultivos de fibroblastos.
Especificamente, a aplicação do laser
Nd:YAG suprimiu a produção de
colágeno, ao passo que o laser HeNe
e o arseneto de gálio (AsGa), estes de
baixa potência, estimularam sua
produção, sendo indicados para
melhorar os processos de
cicatrização41.
Células hematopoiéticas e do sistema
imune:
O LBP infravermelho aumentou
a concentração de proteína total e
aumentou o estresse oxidativo em um
estudo em amostras de sangue de
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ratos, sugerindo que que os
protocolos de terapia a laser deve
levar em conta fluências, freqüências
e comprimentos de onda antes de
começar o tratamento42.
Em outro estudo, o efeito
biológico do laser de HeNe (632 nm)
sobre células mononucleares foi
comprovado por meio de um aumento
significativo em sua proliferação43.
O efeito do LBP na imunidade
celular e humoral também é
investigado. O estímulo ou a inibição
de certas vias imunológicas podem ter
uma função importante no processo
de cicatrização de feridas. Em um
experimento, macrófagos foram
irradiados em cultivo e seu
sobrenadante foi adicionado a culturas
de fibroblastos, aumentando sua
proliferação em relação ao controle. O
aumento da proliferação de
fibroblastos mediada por macrófagos
após a irradiação com laser tem
levado os investigadores a concluir
que os LBP podem melhorar o
processo cicatricial por meio da
aceleração da fase proliferativa da
reparação tecidual. Porém, outros
estudos aparentemente contradizem
tais resultados44. Outro estudo
também mostrou uma redução da
expressão gênica de proteína
quimiotática de monócitos,
interleucinas-1α, -10, -1β e -6 por
irradiação de LBP (780 nm) na fluência
de 2,2 J/cm2 em macrófagos de
camundongos45.
A irradiação de linfócitos
humanos com laser de HeNe (632 nm)
nas dosagens de 1,2,3 e 5 J/cm2 não
apresentou genotoxicidade, induziu
sua proliferação e aumentou a taxa de
sobrevivência in vitro46.
Linfócitos irradiados com o
laser de AsGa (904 nm) apresentaram
um aumento da síntese de ATP,
demonstrando que o laser pode afetar
o metabolismo energético de tais
células47.
O laser de AsAlGa (820 nm)
também mostrou estimular a produção
de fator angiogênico por linfócitos in
vitro, que pode modular a proliferação
de células endoteliais48.
Em um estudo, a ação do LBP
(HeNe) sobre células endoteliais e
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plaquetas foi investigada. Quando o
laser foi irradiado diretamente sobre
as plaquetas, este apresentou efeito
inibitório, diminuindo sua ativação.
Porém, quando a irradiação foi
realizada sobre as células endoteliais,
foi revelada uma maior taxa de adesão
de plaquetas, demonstrando
diferentes formas de reação de ambos
os tipos celulares49. A irradiação das
plaquetas com LBP com baixa ou
média energia levou à sua ativação,
ao passo que a alta dose levou à
perda natural de sua reatividade e de
sua habilidade para responder a
estímulos ativadores em outro
estudo50.
Outro trabalho estudou o efeito
do LBP infravermelho (830 nm) sobre
neutrófilos humanos e comprovou que
o laser diminuiu a produção de
espécies reativas de oxigênio nas
células irradiadas, sugerindo que esta
menor produção pode desempenhar
uma função nos efeitos do LBP como
tratamento em tecidos inflamados51.
Células endoteliais:
Um estudo demonstrou que o
LBP (HeNe de 632 nm) aumentou a
taxa de proliferação, a migração e a
secreção de óxido nítrico em cultivos
de células endoteliais humanas52.
Concluiu-se em outro estudo que o
LBP (685 nm) induz mudanças no
citoesqueleto por meio da
reorganização dos filamentos de
actina e da neoformação de fibras de
estresse, permitindo a proliferação de
células endoteliais de coelhos53.
Células neurais:
O LBP mostrou aumentar a
produção de ATP por células
progenitoras neurais humanas em
cultivos irradiados com laser de AsGa
(808 nm) na fluência de 0,05 J/cm2 54.
Em um estudo in vitro, o LBP
(607 nm) protegeu a viabilidade das
células neurais murinas do estresse
oxidativo e também estimulou o
crescimento de axônios, o que pode
ainda ter implicações positivas para a
proteção neural55.
Um estudo com cultivos de
astrócitos murinos demonstrou a
capacidade do LBP (HeNe de 632 nm)
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de suprimir as vias celulares do
estresse oxidativo e da resposta
inflamatória presentes na doença de
Alzheimer56.
O LBP (808 nm) também pode
alterar o fenótipo das células da
microglia de modo dose-dependente.
Um experimento mostrou que
densidades de energia entre 4 e 30
J/cm2 induziram a expressão de
marcadores pró-inflamatórios, ao
passo que com densidades entre 0,2 e
10 J/cm2 houve expressão de
marcadores anti-inflamatórios. Ainda,
a microglia irradiada que foi mantida
em co-cultivo com células neuronais
também mostrou um efeito dose-
dependente quanto ao crescimento
neuronal e à extensão dos axônios57.
As células do epitélio olfativo
murino, quando submetidas a um
laser de 810 nm, apresentaram
aumento de fatores de crescimento
neurotróficos e de proteínas da matriz
extracelular58.
Um estudo demonstrou que a
irradiação com laser de HeNe (632
nm) pode modular a proliferação de
células de Schwann59.
Células neoplásicas:
A terapia com laser teve um
efeito bioestimulatório na proliferação
de células de carcinoma, que variou
de acordo com o comprimento de
onda utilizado60. Outro trabalho
também verificou o efeito proliferativo
do laser sobre tais cultivos de
células61.
Células de melanoma
irradiadas (660 nm) não mostraram
diferenças significativas em relação a
seus controles quanto à proliferação
celular in vitro. Porém, o ensaio in vivo
apresentou aumento do tamanho da
neoplasia em alta dose (1050 J/cm2),
devendo seu uso ser evitado nestes
casos62.
Um trabalho com cultivos de
células de mieloma cita que a
irradiação do laser de HeNe interferiu
no ciclo celular e pode inibir a
proliferação quando a irradiação é
realizada em dosagens acima de 8
J/cm2 63.
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556
Outro trabalho estudou a ação
do laser sobre células de glioblastoma
humano e concluiu que tais células,
irradiadas com laser infravermelho
(808 nm) em densidades de energia
relativamente altas (18, 36 e 54
J/cm2), possuíam o efeito de inibir o
crescimento das células neoplásicas e
de reduzir sua viabilidade. O trabalho
sugere que mais estudos sejam
realizados em linhagens de células
tumorais, já que seus resultados
continuam controversos64.
Outros tipos celulares:
O LBP (AsGaInP) foi testado
também em queratinócitos, nos quais
demonstrou aumento do metabolismo,
da proliferação, da expressão de
genes do colágeno tipo 1 e do fator de
crescimento vascular endotelial.
Porém, não alterou a produção de
proteína total, a expressão de fator de
crescimento de fibroblastos-2 e aspectos
morfológicos em tais células65.
O LBP (830 nm na densidade
de 2J/cm2) mostrou que, além de
proporcionar biomodulação positiva
sobre células do tecido ovariano de
hamster, evitou apoptose e atuou no
restabelecimento da homeostase
quando as células são mantidas sob
condições de estresse nutricional66.
Os achados de um estudo que
utilizou os laser AsGa (630 nm) e
AsAlGa (810 nm) nas densidades de
energia de 1, 3 e 5 J/cm2 sugerem que
o LBP tenha melhorado a função das
ilhotas pancreáticas antes de seu
transplante67.
O LBP (HeNe de 632 nm)
provocou um aumento dose-
dependente na proliferação de
cardiomiócitos humanos, associado
ao aumento da expressão de RNAm
de fator de crescimento vascular
endotelial e transformante β68.
Outro trabalho investigou a
ação do LBP (810 nm) nos cultivos de
células ciliares da cóclea após
ototoxicidade induzida por
gentamicina em ratos. Eles
verificaram que o número de células
nos cultivos irradiados foram maiores
que o grupo controle, porém sem
diferença estatística. Neste sentido, os
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557
autores sugerem um efeito do LBP na
recuperação das células da cóclea69.
Um estudo demonstrou uma
melhor qualidade do sêmen de búfalos
irradiados com laser verde de 532 nm
em densidades de energia de 0,31 e
0,38 J/cm2 70. Outro estudo, porém
com sêmen de coelhos, indicou que o
efeito do LBP (HeNe) no esperma é
mediado pela cadeia respiratória
mitocondrial e, portanto, pode ter uma
importante função na viabilidade
espermática em condições de
estocagem, sendo que a densidade de
energia de 6,32 J/cm2 apresentou
melhores resultados71.
Considerações finais
Desde o início de seu uso na
medicina, o laser foi e ainda é
considerado como uma ferramenta em
busca de uma aplicação. Os
aparelhos laser usados na medicina
do passado eram pesados, caros e
difíceis de manter. No entanto, à
medida em que esta tecnologia a laser
se funde com a realidade econômica
da medicina, surgem inovações e
melhorias nos aparelhos existentes.
Novas idéias e modificações da
tecnologia laser atual serão essenciais
para manter o ritmo de melhorias com
as mudanças na medicina veterinária1.
Apesar de terem sido
publicados muitos relatos de achados
positivos do laser utilizado em
experimentos in vitro, tal modalidade
continua controversa, tanto em
modelos animais quanto em ensaios
clínicos controlados, provavelmente
devido a duas razões. Primeiro,
porque os mecanismos bioquímicos
subjacentes aos efeitos positivos não
estão completamente elucidados e,
segundo, porque a complexidade de
escolha entre muitos parâmetros de
iluminação, como comprimento de
onda, fluência, densidade de potência,
estrutura do pulso e tempo de
tratamento levou à publicação de
muitos estudos negativos e
positivos72. Há indícios de que a
laserterapia em baixas doses estimula
a proliferação celular, ao passo que
em altas doses a suprime, o que
aponta para respostas biológicas
dependentes da dose utilizada2. Esta
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558
dificuldade também surge pelo grande
número de variáveis, como o uso de
diferentes tipos de laser, os diferentes
tipos celulares e teciduais44.
Agradecimentos
Laservet, Coordenação de
Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível
Superior (CAPES).
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Recebido em: Junho de 2014
Aceito em: Novembro de 2014
Publicado em: Dezembro de 2014
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