laserterapia de baixa potência em cultivos celulares low ... · laserterapia de baixa potência em...

JBCA – Jornal Brasileiro de Ciência Animal 2014 7 (14): 541-565.

541

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.

mailto:[email protected]


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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


544

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


545

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.


546

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


547

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


548

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


549

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


550

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


551

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


552

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


553

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


554

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)


555

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.


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


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


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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