Terapia de láser ATP, NO, efectos celulares

Fotomedicina y Cirugía Láser, Volumen 31, Número 2, 2013


La radiación láser de baja intensidad a 660 nm estimula la transcripción de los genes involucrados en la cadena de transporte de electrones

Resumen

Datos de fondo: Se ha demostrado que la irradiación láser de baja intensidad (LILI) estimula las funciones celulares que conducen a un aumento de la síntesis de adenosín trifosfato (ATP). Este estudio se llevó a cabo para evaluar el efecto de la LILI en los genes que participan en la cadena de transporte de electrones mitocondriales (ETC, complejos I�IV) y en la fosforilación oxidativa (ATP sintasa).

Métodos: En este estudio se utilizaron cuatro modelos de células fibroblásticas de la piel humana, las células normales no irradiadas se utilizaron como controles, mientras que las células heridas, diabéticas e isquémicas fueron irradiadas. Las células fueron irradiadas con un láser de diodo de 660 nm con una fluencia de 5 J/cm2 y la expresión génica se determinó mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) cuantitativa de transcripción inversa (RT) en tiempo real. Resultados: LILI upregulated cytochrome c oxidase subunit VIb polypeptide 2 (COX6B2), cytochrome c oxidase subunit VIc (COX6C), and pyrophosphatase (inorganic) 1 (PPA1) in diabetic wounded cells; COX6C, sintasa ATP, transporte de H+, complejo mitocondrial Fo, subunidad B1 (ATP5F1), nicotinamida adenina dinucleótido (NADH) deshidrogenasa (ubiquinona) 1 subcomplejo alfa, 11 (NDUFA11), y NADH deshidrogenasa (ubiquinona) proteína Fe-S 7 (NDUFS7) en células heridas; y la ATPasa, H+/K + intercambiadora, polipéptido beta (ATP4B), y la ATP sintasa, H+ transportadora, complejo mitocondrial Fo, subunidad C2 (subunidad 9) (ATP5G2) en células isquémicas.

Conclusiones: El LILI a 660 nm estimula el aumento de la regulación de los genes que codifican las subunidades de las enzimas implicadas en los complejos I y IV y la ATP sintasa.


Fotomedicina y Cirugía Láser. Agosto de 2012, 30(8): 451-459.


Efecto de la irradiación de diodos emisores de luz de 635 nm en la eliminación de aniones del superóxido intracelular independiente del sistema enzimático celular antioxidante

Para citar este artículo:
WonBong Lim, JiSun Kim, ChaeGwang Lim, SangWoo Kim, SangMi Jeon, Sandeep Karna, MinSung Cho, HongRan Choi, y OkJoon Kim. Fotomedicina y Cirugía Láser. Agosto 2012, 30(8): 451-459. doi:10.1089/pho.2011.3199.


Resumen

Objetivo: El objetivo de este estudio era examinar las especies reactivas de oxígeno (ROS) que se disipan con una irradiación de 635 nm, y el efecto de la irradiación de 635 nm en el sistema de depuración de las ROS.

Datos de fondo: Las ERO intracelulares se producen en forma de anión superóxido por la nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADPH) oxidasa o la xantina oxidasa en respuesta a una serie de estímulos. La irradiación de luz de bajo nivel disminuye el nivel de ROS intracelular y se ha utilizado en situaciones clínicas para reducir el nivel de estrés oxidativo.

Métodos: Las células epiteliales humanas fueron expuestas a agentes oxidantes exógenos y endógenos que promueven la generación de SRO perjudiciales. Estas fueron luego irradiadas con 635Â�nm de luz LED, 5 mW/cm2 para 1Â�h, 18Â�J/cm2 o por 470Â�nm de luz LED, también 5 mW/cm2 para 1Â�h, 18Â�J/cm2 en un plato de cultivo celular de 9Â�cm. Después de la irradiación, el método de reducción de MTT y el ensayo colorimétrico de malondialdehído (MDA) se realizaron en células de HaCaT tratadas con xantina/xantina oxidasa (XXO) o peróxido de hidrógeno (H2O2). El anión superóxido se detectó mediante un espectrómetro de resonancia de espín de electrones (ESR) utilizando 5,5-dimetil-1-pirrolina-N-óxido (DMPO) como trampa de espín y el H2O2 se analizó mediante citometría de flujo utilizando diacetato de 2,7-diclorodihidrofluoresceína (H2DCF-DA).

Resultados: La irradiación en 635 â?" �nm mejoró la viabilidad celular en las células HaCaT tratadas con XXO. Además, la irradiación tuvo un efecto mucho menor sobre la viabilidad celular en las células HaCaT tratadas con H2O2 exógeno en comparación con la de las células tratadas con N-acetil-L-cisteÃna. El nivel del anión superóxido aumentó en respuesta al tratamiento con XXO, y luego disminuyó después de la irradiación 635�nm. La irradiación con 635Â�nm provocó una disminución del anión superóxido y de los niveles de peroxidación de lÃpidos en presencia o ausencia de dietilditiocarbamato.

Conclusiones: Estos resultados destacan el papel potencial de la irradiación 635�nm en la protección contra el estrés oxidativo mediante la eliminación de los aniones superóxido. Además, una vÃa independiente de las actividades de los depuradores enzimáticos intracelulares ROS, como la superóxido dismutasa, la glutatión peroxidasa y la catalasa podrÃa estar implicada en su mecanismo de acción.


Fotobiomodulación por láser de la expresión génica y la liberación de factores de crecimiento y citoquinas de las células en cultivo:

Una revisión de los estudios en humanos y animales


Philip V. Peplow, Ph.D.,1 Tzu-Yun Chung, BMedSc,1 Brigid Ryan, B.A.,2 y G. David Baxter, DPhil2


Resumen

Objetivo: El objetivo de este documento era examinar los estudios experimentales de la irradiación con láser de células humanas y animales en cultivo para evaluar los efectos fotobiomoduladores de esa irradiación en la expresión de genes y la liberación de factores de crecimiento y citoquinas. Antecedentes: En estudios anteriores se ha informado de que la liberación de ciertos factores de crecimiento y citoquinas por diversos tipos de células puede modularse mediante la irradiación láser. Un examen de los estudios recientes puede proporcionar una mayor comprensión de los efectos clínicos que produce la irradiación láser de células y tejidos, incluidos los cambios en la inflamación y la proliferación celular.

Métodos Se completó un examen sistemático de los trabajos de investigación originales en los que se investigaban los efectos de la fototerapia con láser en la expresión de los genes y la liberación de esos mediadores de las células humanas y animales en cultivo (de enero de 2002 a septiembre de 2009). Los documentos pertinentes se recuperaron principalmente de las bases de datos de PubMed y Medline. Los términos de búsqueda fueron: �â �â factores�growth, �, �, �, �â terapia�laser, �, �â irradiación�laser, �, �â fototerapia�laser, � y �â�phototherapyâ, �. Resultados: Un total de 17 trabajos relevantes fueron incluidos en la revisión, que comprenden estudios sobre una variedad de tipos de células. Se produjo una variación considerable en el diseño de la investigación, la metodología y los parámetros de irradiación empleados, lo que limitó la comparación de los resultados de la investigación entre los estudios. Los resultados demostraron que la irradiación láser en longitudes de onda verdes, rojas o infrarrojas en una gama de parámetros de dosificación puede causar cambios significativos en la expresión de los genes celulares y la liberación de estos mediadores, y que esos efectos dependen de la longitud de onda y la exposición a la radiación.

Conclusiones: Los resultados de los estudios examinados demuestran claramente la capacidad de la irradiación láser para modular la expresión génica y la liberación de factores de crecimiento y citoquinas de las células en cultivo. Se indica la realización de nuevos trabajos a nivel clínico para dilucidar la supuesta importancia clínica de estos efectos a nivel celular.


El nivel de ATP intracelular aumenta en los linfocitos irradiados con luz láser infrarroja de longitud de onda de 904 nm

Stefano Benedicenti, D.D.S.,1 Isidoro Mario Pepe,1 Francesca Angiero, M.D.,2 y Alberico Benedicenti, D.D.S.1


Resumen

Objetivo: Se ha informado de que la irradiación con láser rojo e infrarrojo cercano tiene una serie de efectos biológicos en las células cultivadas y en diferentes tejidos, lo que lleva a la hipótesis de que la luz del láser puede afectar al metabolismo de la energía. Se ha informado de un aumento de la síntesis de adenosín trifosfato (ATP) en las células cultivadas y en el tejido cerebral de las ratas tras una irradiación a 632,8 nm y 830 nm, respectivamente. En este estudio se investigó si la irradiación con láser de diodo pulsado aumenta la producción de ATP en los linfocitos.

Materiales y métodos: Se irradiaron alícuotas (500 L) de un extracto de linfocitos cultivados de la línea de células Molt-4 con luz láser de diodo (904 nm, modo pulsado, frecuencia de 6 kHz) con una potencia de emisión media de 10 mW durante 60 min. Se utilizó un medidor de potencia Spectra Physics M404 para medir la intensidad de la luz. Los controles se trataron de manera similar pero no se irradiaron. La cantidad de ATP se midió mediante el ensayo bioluminiscente de luciferina-luciferasa.

Los resultados: La cantidad de ATP en los cultivos celulares irradiados fue de 10,79 0,15 g/L (SD; n 10), y en los cultivos celulares no irradiados fue de 8,81 0,13 g/L (SD; n 10). El aumento porcentual medio de los cultivos celulares irradiados en comparación con los cultivos celulares de control fue de aproximadamente 22,4% 0,56% SD (p 0,001).

Conclusiones: Este importante aumento se debe probablemente a la irradiación con láser; no puede atribuirse a ningún efecto térmico, ya que la temperatura durante la irradiación se mantuvo a 37,0° 0,5°C. Por lo tanto, se identifican los efectos terapéuticos del poder bioestimulante de este tipo de láser y se pueden ampliar sus indicaciones.


La irradiación láser Ga-As (808 nm) mejora la producción de ATP en las células neuronales humanas en cultivo

Jun 2007, Vol. 25, No. 3 : 180 -182

U. Oron, doctorado.
Photothera Inc., Carlsbad, California.

S. Ilic, M.D.
Photothera Inc., Carlsbad, California.

L. De Taboada, M.S.E.E.
Photothera Inc., Carlsbad, California.

J. Streeter, M.D.
Photothera Inc., Carlsbad, California.

Objetivo: El objetivo del presente estudio fue investigar si la irradiación láser Ga-As puede aumentar la producción de trifosfato de adenosina (ATP) en las células progenitoras neurales humanas normales (NHNP) en cultivo. Métodos: Los NHNP se cultivaron en cultivo de tejidos y se trataron con láser Ga-As (808 nm, 50 mW/cm2, 0,05 J/cm2), y el ATP se determinó a los 10 minutos de la aplicación del láser.

Resultados: La cantidad de ATP en las células tratadas con láser fue de 7513 ± 970 unidades, que fue significativamente mayor (p < 0,05) que en las células no tratadas, que comprendieron 3808 ± 539 unidades de ATP.

Conclusiones: La aplicación de láser a las células del NHNP aumenta significativamente la producción de ATP en estas células. Estos hallazgos pueden explicar los efectos beneficiosos de la terapia con láser de bajo nivel (LLLT) en ratas con accidente cerebrovascular. El cultivo de tejido de las células del NHNP podrÃa ofrecer un buen modelo para estudiar los mecanismos asociados con la promoción de la producción de ATP en el sistema nervioso por la TLBI.


Fotoquímica y fotobiología de la absorción de la luz por las células vivas

Abr 2006, Vol. 24, No. 2: 179-185 Fotomedicina y cirugía láser

Dra. Rachel Lubart, doctorada.
Departamento de Física, Universidad de Bar-Ilan, Ramat-Gan, Israel.

Ronit Lavi, Doctorado.
Departamento de Química, Universidad Bar-Ilan, Ramat-Gan, Israel.

Harry Friedmann, Doctorado.
Departamento de Química, Universidad Bar-Ilan, Ramat-Gan, Israel.

Shimon Rochkind, M.D.
División de Reconstrucción de Nervios Periféricos, Centro Médico Sourasky de Tel Aviv, Universidad de Tel Aviv, Tel Aviv, Israel.

Objetivo: En esta revisión, resumimos una parte de nuestra investigación sobre los efectos de la fotobioestimulación en cardiomiocitos, espermatozoides y células nerviosas. Nos concentramos en los resultados que demuestran que la fotobioestimulación puede ser descrita por la curva de Arndt-Schultz (A.S.).

Resultados: el seguimiento de un aumento de la concentración de especies reactivas de oxígeno (ROS) tras la irradiación de luz visible describe la parte ascendente de la curva A.S., mientras que los que describen el papel antioxidante de la fotobioestimulación representan la parte descendente de la curva.


Fotoingeniería de la reparación de tejidos en los músculos esqueléticos y cardíacos

Abr 2006, Vol. 24, No. 2: 111-120, Fotomedicina y cirugía con láser

Dr. Uri Oron, doctorado.
Departamento de Zoología, Facultad de Ciencias de la Vida George S. Wise, Universidad de Tel Aviv, Tel Aviv, Israel.

En este examen se analiza la aplicación de la irradiación láser He-Ne a los músculos lesionados con una densidad de potencia óptima y en un momento óptimo, que, según se ha comprobado, mejora significativamente (doble) la regeneración muscular en las ratas y, aún más, en los sapos de sangre fría. Se comprobó que la aplicación múltiple y frecuente (diaria) del láser en el modelo de sapo era menos eficaz que la irradiación en días alternos. Se comprobó que en el tipo de lesión de isquemia/reperfusión en los músculos esqueléticos de las piernas (3 h de isquemia), la irradiación láser infrarroja Ga-Al-As redujo la degeneración muscular, aumentó el contenido de proteínas de choque térmico citoprotectoras (HSP-70i) y produjo un aumento doble de antioxidantes totales. Los estudios in vitro de las células satélites miogénicas (SC) revelaron que la fototerapia restauró su proliferación. La fototerapia indujo la fosforilación de la proteína cinasa activada por mitógeno/proteína cinasa regulada por señales extracelulares (MAPK/ERK) en estas células, probablemente por la fosforilación de receptores específicos. La entrada en el ciclo celular y la acumulación de células satélites alrededor de miofibras aisladas cultivadas in vitro también fue estimulada por la fototerapia. La fototerapia también tuvo efectos beneficiosos en modelos de corazón isquémico de ratones, ratas, perros y cerdos. En estos modelos, se encontró que la fototerapia redujo de forma marcada y significativa (50�70%) el tejido cicatrizante formado tras la inducción de un infarto de miocardio (IM). El efecto fototerapéutico se asoció con la reducción de la dilatación ventricular, la preservación de las mitocondrias y la elevación de la HSP- 70i y ATP en la zona del infarto.


ASPECTOS BIOFÍSICOS DE LA TERAPIA CON LÁSER DE BAJO NIVEL

Instituto Atómico Herbert Klima de las universidades austriacas, Viena, Austria

Los aspectos biofísicos de la terapia de láser de bajo nivel se discutirán desde dos puntos de vista: desde el punto de vista electromagnético y termodinámico. Desde el punto de vista electromagnético, los sistemas vivos se rigen principalmente por la interacción electromagnética cuyas partículas que interactúan se llaman fotones. Cada interacción entre moléculas, macromoléculas o células vivas es básicamente electromagnética y está gobernada por fotones. Por esta razón, debemos esperar que las influencias electromagnéticas como la luz láser de la longitud de onda apropiada, tengan un impacto notable en la regulación de los procesos vivos. Un ejemplo impresionante de esta función reguladora de varias longitudes de onda de la luz se encuentra en el reino de la botánica, donde los fotones de 660 nm son capaces de desencadenar el crecimiento de las plantas, lo que conduce, entre otras cosas, a la formación de brotes. Por otra parte, la irradiación de las plantas por los fotones de 730 nm puede detener el crecimiento y la floración. Las células fagocitarias humanas emiten luz de forma nativa que puede ser detectada por los métodos de conteo de fotones simples. Las moléculas de oxígeno singlete son las principales fuentes de esta luz emitida en longitudes de onda de 480, 570, 633, 760, 1060 y 1270 nm. Por otra parte, las células humanas (leucocitos, linfocitos, células madre, fibroblastos, etc.) pueden ser estimuladas por la luz láser de baja potencia de sólo estas longitudes de onda.

Desde el punto de vista termodinámico, los sistemas vivos - a diferencia de los organismos muertos - son sistemas abiertos que necesitan del metabolismo para mantener su estado de vida altamente ordenado. Tales estados sólo pueden existir lejos del equilibrio termodinámico, disipando así el calor para mantener su alto orden y complejidad. Tales sistemas de desequilibrio se llaman estructuras disipadoras propuestas por el Premio Nobel I. Prigogine. Una de las principales características de las estructuras disipativas es su capacidad de reaccionar muy sensiblemente ante influencias débiles, por ejemplo, son capaces de amplificar incluso estímulos muy pequeños. Por lo tanto, debemos esperar que incluso la luz láser débil de la longitud de onda apropiada y la irradiación adecuada debería ser capaz de influir en la dinámica de la regulación en los sistemas vivos. Por ejemplo, la transición de una célula en reposo a otra que se divide se producirá durante una transición de fase ya influida por las fluctuaciones más pequeñas. Los estímulos externos pueden inducir estas transiciones de fase que de otro modo ni siquiera tendrían lugar. Estas transiciones de fase inducidas por la luz pueden ilustrarse de manera impresionante mediante diversas reacciones químicas y fisiológicas como tipos especiales de sistemas disipadores.

Una de las reacciones bioquímicas más importantes localizada en las mitocondrias es la oxidación del NADH en la cadena respiratoria de las células aeróbicas. Se ha descubierto que una reacción similar es un proceso disipativo que muestra un comportamiento oscilante y caótico capaz de absorber y amplificar fotones de la longitud de onda apropiada. Una gran variedad de resultados experimentales y clínicos en el campo de la terapia con láser de baja intensidad respalda estos dos puntos de vista biofísicos relativos a la interacción entre la vida y la luz del láser. Nuestros primeros, pero también nuestros recientes resultados experimentales sobre los efectos de la luz láser de bajo nivel en las células humanas son pasos en esta dirección. Mediante el uso de métodos citométricos, fotométricos y radioquímicos se demuestra que el aumento o la disminución del crecimiento de las células depende de las longitudes de onda aplicadas (480, 570, 633, 700, 760, 904, 1060, 1270 nm), de la irradiación (100 - 5000 J/m2), de la secuencia de pulsos modulada a rayos láser (pulsos constantes, periódicos, caóticos), del tipo de células (leucocitos, linfocitos, fibroblastos, células normales y cancerosas) y de la densidad de las células en los cultivos de tejidos.

Los resultados de nuestros experimentos apoyan nuestra hipótesis, según la cual las moléculas de oxígeno trillizas son capaces de absorber la luz láser adecuada con una longitud de onda de 480, 570, 633, 700, 760, 904, 1060, 1270 nm, produciendo así moléculas de oxígeno singlete. El oxígeno singlete participa en muchos procesos metabólicos, por ejemplo, la oxidación catalítica del NADH, que ha demostrado ser un sistema disipador alejado del equilibrio termodinámico y sensible incluso a pequeños estímulos. Por consiguiente, se supone que la luz láser de longitud de onda e irradiación adecuadas en la terapia con láser de baja intensidad puede exicar moléculas de oxígeno, influyendo así en el metabolismo o amplificándolo y, por consiguiente, influyendo y apoyando los procesos fundamentales de curación.


Amat A, Rigau J, Nicolaua R, Aalders M y otros.


Efecto de la luz láser roja y del infrarrojo cercano en el trifosfato de adenosina (ATP) en la reacción de la luciferina, luciferase.

Revista de Fotoquímica y Fotobiología A: Química. 2004; 168 (1-2): 59-65.

El adenosín trifosfato (ATP) es una molécula importante en la biología porque almacena energía química y la libera a los procesos bioquímicos que ocurren en la célula. En este estudio los autores analizaron el comportamiento bioquímico del ATP después de irradiarlo con láseres de diodo de 635 y 830 nm. Analizaron el pico de luminiscencia, la velocidad de reacción y el área bajo la curva de luminiscencia en 2Ã�10â��9 mol/l de ATP en la reacción de luminiscencia de la luciferina�luciferase antes y después de irradiar la molécula en varias irradiaciones y exposiciones radiantes. El espectro de absorción del ATP en 3Ã�10â��3mol/l concentración se midió entre 650 y 900 nm después de la irradiación con láser a 635 nm (Argon-Dye) y 830 nm (láser de diodo). Se encontraron diferencias significativas en los parámetros medidos cuando el ATP fue irradiado con ambas longitudes de onda. Los espectros de absorción del ATP no irradiado e irradiado mostraron una diferencia física�chemical en la molécula de ATP después de la irradiación con ambos láseres. Se puede concluir que la luz láser visible y cercana al infrarrojo con los parámetros que se utilizaron en este estudio cambió el comportamiento bioquímico de las moléculas de ATP.


MECANISMOS DE LA ACCIÓN DE LA LUZ LÁSER DE BAJA POTENCIA A NIVEL CELULAR

Instituto Tiina Karu de Láser y Tecnologías Informáticas de la Academia Rusa. Sci., 142092 Troitsk, Región de Moscú, Federación de Rusia

Se habla de la citocromo c-oxidasa como un posible fotoaceptor cuando las células son irradiadas con radiación monocromática roja o cercana al infrarrojo. Se examinan cuatro mecanismos de acción primarios: los cambios en las propiedades redox de los componentes de la cadena respiratoria tras la fotoexcitación de sus estados electrónicos, la generación de oxígeno singlete, el calentamiento transitorio localizado de cromóforos absorbentes y el aumento de la producción de aniones superóxidos con el consiguiente aumento de la concentración del producto de su dismutación, el H2O2. Una cascada de reacciones relacionadas con la alteración de los parámetros de homeostasis celular (pHi, [Cai], cAMP, Eh, [ATP] y algunos otros) se considera como una cadena de transducción y amplificación de la fotoseñal en una célula (mecanismos secundarios).


Efecto de la radiación láser de baja intensidad (3,75-25 J/cm2) en el infrarrojo cercano (810 nm) sobre las actividades de la ATPasa de los glóbulos rojos y la estructura de la membrana

Kujawa J; Zavodnik L; Zavodnik I; Buko V; Lapshyna A; Bryszewska M

Journal of clinical laser medicine & surgery; VOL: 22 (2); p. 111-7 /200404/

Departamento de Rehabilitación, Universidad Médica de Lodz, Lodz, Polonia. Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.

Objetivo: Los efectos bioestimulantes y terapéuticos de la radiación láser de baja potencia de diferentes longitudes de onda y dosis de luz son bien conocidos, pero aún no se comprende el mecanismo exacto de acción de la radiación láser con células vivas. El objetivo del presente trabajo fue investigar el efecto de la radiación láser (810 nm, exposición radiante 3,75-25 J/cm(2)) en la estructura de los componentes proteínicos y lipídicos de las membranas de los glóbulos rojos y sus propiedades funcionales. Se analizó el papel de las ATPasas de las membranas como posibles blancos de la irradiación láser.

Datos de fondo: Diversos estudios, tanto in vivo como in vitro, mostraron una influencia significativa de la irradiación láser en el estado funcional de las células. Al mismo tiempo, otro grupo de trabajos no encontró efectos detectables de la exposición a la luz. Se han propuesto algunas explicaciones diferentes basadas en la absorción de la luz por parte de cromóforos endógenos primarios (enzimas mitocondriales, citocromos, flavinas, porfirinas) para describir los efectos biológicos de la luz láser. Se sugirió que la optimización de la organización estructural-funcional de la membrana eritrocitaria como resultado de la irradiación láser puede ser la base para mejorar la función cardíaca en los pacientes sometidos a un curso de terapia láser. MATERIALES Y MÉTODOS: Se irradiaron glóbulos rojos humanos o membranas celulares aisladas con luz láser de baja intensidad (810 nm) a diferentes exposiciones radiantes (3,75-25 J/cm(2)) y potencias de luz (tasa de fluencia; 10-400 mW) a 37 grados C. Como parámetros que caracterizan los cambios estructurales y funcionales de las membranas celulares se utilizaron las actividades de las Na(+)-, K(+)-, y Mg(2+)-ATPasas, la fluorescencia de triptófano de las proteínas de membrana y la fluorescencia de pireno incorporado en la bicapa lipídica de la membrana. RESULTADOS: Se encontró que la radiación láser de baja intensidad en el infrarrojo cercano cambia las actividades de la ATPasa de las bombas de iones de membrana en la forma dependiente de la dosis y la tasa de fluencia. Al mismo tiempo, no se observaron cambios en parámetros integrales como la estabilidad celular, el nivel de peroxidación de lípidos en la membrana, el glutatión intracelular reducido o el nivel de oxihemoglobina. A una potencia de láser de 10 mW, se observó un aumento de la actividad de la ATPasa con un efecto máximo a 12-15 J/cm(2) de la dosis de luz (18-26% para la actividad total de la ATPasa). A una potencia láser de 400 mW (la tasa de fluencia aumentó significativamente), se observó una inhibición de la actividad de la ATPasa debido principalmente a la inhibición de la Na(+)-, K(+)-ATPasa con un efecto máximo a la misma dosis de luz de 12-15 J/cm(2) (18-23% para la actividad total de la ATPasa).

El fraccionamiento de la dosis de luz cambió significativamente la respuesta de la membrana a la radiación láser. Se observaron cambios en los parámetros de fluorescencia del triptófano de las proteínas de la membrana de los eritrocitos y el aumento de la fluidez de la bicapa lipídica medida por la relación de fluorescencia del monómero de pireno/excitador.

Conclusiones: La radiación de luz láser en el infrarrojo cercano (810 nm) indujo transiciones conformacionales a largo plazo de la membrana de los glóbulos rojos que estaban relacionadas con los cambios en los estados estructurales tanto de las proteínas de la membrana de los eritrocitos como de la bicapa lipídica y que se manifestaron como cambios en los parámetros fluorescentes de las membranas de los eritrocitos y en la fluidez de la bicapa lipídica. Esto dio lugar a la modulación de las propiedades funcionales de las membranas: cambios en la actividad de las bombas de iones de membrana y, por lo tanto, cambios en los flujos de iones de membrana.


Los efectos celulares de la terapia láser de baja potencia pueden ser mediados por el óxido nítrico.

Karu TI; Pyatibrat LV; Afanasyeva NI

Los láseres en la cirugía y la medicina; VOL: 36 (4); p. 307-14 /200504/

Instituto de Láser y Tecnologías de la Información de la Academia Rusa de Ciencias, 142190 Troitsk, Moscú, Rusia. Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.

ANTECEDENTES Y OBJETIVOS: El objetivo de este estudio era investigar la posibilidad de implicación del óxido nítrico (NO) en el aumento de la adhesión celular inducido por la radiación. Estos experimentos se realizaron con el fin de explorar los mecanismos celulares de la terapia láser de baja potencia. DISEÑO DE ESTUDIO/MATERIALES Y MÉTODOS: Una suspensión de células HeLa fue irradiada con una radiación monocromática de infrarrojo visible a infrarrojo cercano (600-860 nm, 52 J/m2) o con un láser de diodo (820 nm, 8-120 J/m2) y el número de células adheridas a una matriz de vidrio se contó después de 30 minutos de incubación a 37 grados C. Los donantes de NO nitroprusiato de sodio (SNP), trinitrato de glicerilo (GTN) o nitrito de sodio (NaNO2) en la gama de concentraciones 5 x 10(-9)-5 x 10(-4)M se añadieron a la suspensión celular antes o después de la irradiación. Se compararon y analizaron los espectros de acción y las dependencias de concentración y fluencia obtenidas.

RESULTADOS: El espectro de acción bien estructurado para el aumento de la adhesión de las células, con máximos a 619, 657, 675, 740, 760, y 820 nm, apunta a la existencia de un fotoaceptor responsable del aumento de esta propiedad (supuestamente la citocromo c-oxidasa, la enzima terminal de la cadena respiratoria), así como de las vías de señalización entre las mitocondrias de las células, la membrana plasmática y el núcleo. El tratamiento de la suspensión celular con SNP (5 x 10(-5)M) antes de la irradiación modifica significativamente el espectro de acción para mejorar la propiedad de adhesión de la célula (banda máxima a 642, 685, 700, 742, 842 y 856 nm). La acción del SNP, el GTN y el NaNO2 añadidos antes o después de la irradiación depende de su concentración y de la fluencia de la radiación.

CONCLUSIONES: Los donantes de NO añadidos a la suspensión celular antes de la irradiación eliminan el aumento inducido por la radiación en el número de células adheridas a la matriz de vidrio, supuestamente por medio de la unión del NO a la citocromo c-oxidasa. El NO añadido a la suspensión después de la irradiación también puede inhibir la señal inducida por la luz en la corriente descendente. Ambos efectos del NO dependen de la concentración de los donantes de NO añadidos. Estos resultados indican que el NO puede controlar las reacciones activadas por la irradiación que aumentan la adhesión de las células.