Fotobiomodulación, Fotomedicina y Cirugía Láser Volumen 38, Número 4, 2020 ª Mary Ann Liebert, Inc. Pp. 222-231 DOI: 10.1089/photob.2019.4773
La fotobiomodulación con longitudes de onda de 810 nm mejora la movilidad y la viabilidad de los espermatozoides humanos in vitro
Fereshteh Safian, MSc,1 Marefat Ghaffari Novin, MD, PhD,2 Maryam Karimi, MSc,3 Mahsa Kazemi, PhD,2 Fateme Zare, MSc,2 Seyed Kamran Ghoreishi, PhD,4 y Mohammad Bayat, PhD2,5
Resumen
Antecedentes: La mejora de la motilidad del esperma es necesaria para que el viaje del esperma dentro del tracto genital femenino sea exitoso, para que la fertilización sea exitosa y para aumentar las posibilidades de embarazo.
Objetivo: Investigamos el impacto de los rangos de fotobiomodulación (PBM) del rojo y del infrarrojo cercano (NIR), solos y juntos, en el esperma humano fresco para validar un protocolo optimizado de PBM que maximizara la motilidad y viabilidad del esperma in vitro.
Métodos: Dividimos aleatoriamente 30 muestras de semen humano normal en 3 protocolos PBM diferentes (rojo, NIR, y rojo+NIR láseres). Cada muestra se dividió en cuatro subpartes, una muestra de grupo de control y tres muestras de grupo experimental. Cada grupo experimental recibió uno de los protocolos PBM (rojo, NIR, o rojo+NIR). Cada protocolo se ajustó a tres densidades de energía (0,6, 1,2 y 2,4 J/cm2 ). Tras la exposición al protocolo seleccionado, determinamos el porcentaje de motilidad espermática viable o progresiva (MEP) y medimos el índice de fragmentación del ADN (IDF).
Los resultados: Los láseres NIR y rojo+NIR a una densidad de energía de 2,4 J/cm2 aumentaron significativamente el PSM después de 60 min en comparación con los grupos de control [prueba de la diferencia menos significativa (LSD), p = 0,023 y p = 0,04, respectivamente]. Las muestras tratadas con el láser rojo a 0,6 J/cm2 tuvieron una viabilidad significativamente menor en comparación con el grupo de control (prueba de LSD, p = 0,003). Las muestras tratadas con los láseres rojo+NIR tuvieron una viabilidad significativamente menor a 0,6 J/cm2 ( p = 0,003), 1,2 J/cm2 ( p = 0,001), y 2,4 J/cm2 ( p = 0,04) de densidad de energía en comparación con los grupos de control. El láser NIR no dio lugar a ninguna diferencia significativa en la viabilidad de los espermatozoides entre el grupo de control y el grupo experimental. A los 120 min. después de la exposición, el tratamiento con el láser rojo+NIR y el láser rojo a 2,4 J/cm2 de densidad aumentó significativamente la DFI en comparación con los grupos de control (prueba de LSD, p = 0,000, p = 0,007).
Conclusiones: En este estudio, los datos de motilidad, viabilidad y DFI de los espermatozoides confirmaron la superioridad del láser NIR a 0,6 J/cm2 de densidad de energía en comparación con los protocolos PBM rojo y rojo+NIR.
Palabras clave: análisis de semen, fotobiomodulación, motilidad espermática, viabilidad espermática
Los cambios cuantitativos y cualitativos del epitelio seminífero inducidos por Ga. Al. As. (830 nm) de la radiación láser.
Taha MF; Valojerdi MR
Los láseres en la cirugía y la medicina; VOL: 34 (4); p. 352-9 /2004/
Departamento de Anatomía, Facultad de Ciencias Médicas, Universidad de Tarbiat Modarres, P.O. Box 14115-111, Teherán, Irán.
Antecedentes y objetivos: La radiación láser de bajo nivel estimula tanto la síntesis de ácido nucleico como la proliferación celular en E. coli, células tumorales de Hela, fibroblastos, linfocitos y células tiroideas. Se ha introducido como modalidad terapéutica; sin embargo, se han realizado pocos estudios para determinar los efectos de la radiación láser en los testículos o la espermatogénesis. El objetivo de este estudio fue determinar los cambios cuantitativos y cualitativos del epitelio seminífero después de Ga. Al. As. (830 nm) de la radiación láser.
Métodos: Los testículos izquierdos de las ratas Sprague-Dawley fueron expuestos diariamente a la luz láser durante 15 días; por lo que las dosis acumuladas utilizaron 28,05 y 46,80 J/cm(2) en dos grupos experimentales. El muestreo se llevó a cabo 24 horas después del último tratamiento y las muestras se procesaron para el estudio de LM y TEM.
Resultados: El número de células germinativas, especialmente los espermatozoides paquiténicos y las espermátides alargadas, aumentó después de la radiación láser de 28,05 J/cm(2). Las características ultraestructurales de las células germinales y de Sertoli en este grupo fueron similares a las del control; mientras que la irradiación láser a 46,80 J/cm(2) tuvo un efecto destructivo en el epitelio seminífero, como la disociación de espermátides inmaduras y evidentes cambios ultraestructurales en ellas.
Conclusión: Los resultados confirmaron la existencia de un umbral bioestimulador de la energía láser aplicada y la importancia de determinarlo para las aplicaciones clínicas. Además, se reveló que las dosis bajas de luz láser tienen un efecto bioestimulador en la espermatogénesis y pueden proporcionar beneficios a los pacientes con oligospermia y azoospermia.
Lasers Med Sci. 2013 Feb 14.
Efecto de la irradiación láser de diodo de 830 nm en la motilidad del esperma humano.
Salman Yazdi R, Bakhshi S, Jannat Alipoor F, Akhoond MR, Borhani S, Farrahi F, Lotfi Panah M, Sadighi Gilani MA.
Departamento de Andrología del Centro de Investigación de Biomedicina Reproductiva, Instituto Royan de Biomedicina Reproductiva, ACECR, Teherán, Irán,
Resumen: La motilidad del esperma es conocida como un parámetro efectivo en la fertilidad masculina, y depende del consumo de energía. La irradiación láser de bajo nivel podría aumentar el suministro de energía a la célula mediante la producción de trifosfato de adenosina. El propósito de este estudio es evaluar cómo la irradiación láser de bajo nivel afecta a la motilidad del esperma humano. Las muestras de semen humano fresco de pacientes astenospérmicos fueron divididas en cuatro porciones iguales e irradiadas por la irradiación láser de 830 nm de GaAlAs con dosis variables como: 0 (control), 4, 6 y 10 J/cm(2). En los momentos de 0, 30, 45 y 60 minutos posteriores a la irradiación, se evalúan los movimientos de los espermatozoides mediante un análisis de esperma asistido por computadora en todas las muestras. También se realizaron dos pruebas adicionales [pruebas de HOS y de dispersión de cromatina de espermatozoides (SCD)] en los grupos de control y de alta irradiación. La motilidad del esperma de los grupos de control disminuyó significativamente después de 30, 45 y 60 minutos de irradiación, mientras que la de los grupos irradiados permaneció constante o aumentó ligeramente con el paso del tiempo. Se han observado aumentos significativos en las dosis de 4 y 6 J/cm(2) en los momentos de 60 y 45 min, respectivamente. La prueba de SCD también reveló una diferencia no significativa. Nuestros resultados mostraron que la irradiación de espermatozoides humanos con un láser de diodo de bajo nivel de 830 nm puede mejorar su motilidad progresiva en función de la densidad del láser y el tiempo posterior a la exposición.
J Androl. 2011 Jul 14
Los efectos de la exposición a la luz láser de bajo nivel en las características de movimiento del esperma y el daño del ADN.
Firestone R, Esfandiari N, Moskovtsev SI, Burstein E, Videna GT, Librach C, Bentov Y, Casper RF.
Objetivos: Determinar los efectos de la exposición a la luz láser de bajo nivel en la motilidad de los espermatozoides y en el daño del ADN.
Métodos: Se recogieron treinta y tres muestras de semen para su análisis rutinario y se clasificaron como normospérmicas, oligospérmicas o astenospérmicas. Después de realizar el análisis de semen de rutina, el semen residual se dividió en alícuotas tratadas y de control. Las muestras tratadas se expusieron a un pulso de láser infrarrojo de 30 segundos de 50 mW/cm(2) a 905 nm, una longitud de onda que se cree que aumenta la citocromo c-oxidasa sensible a la luz en la cadena de transporte de electrones mitocondriales. Las muestras se incubaron a 37Ã�°C y las alícuotas se analizaron a los 30 minutos y 2 horas usando el Análisis de Semen Asistido por Computadora (CASA). Después de la incubación, 250 Ã�µL de cada muestra se congelaron a -80Ã�°C hasta el análisis de fragmentación de ADN por citometría de flujo.
Los resultados: Se observó un aumento significativo de la motilidad, más prominente en las muestras oligospérmicas y astenospérmicas (85% de aumento), 30 minutos después del tratamiento (p<0,0001). No se observó un aumento significativo de los daños en el ADN en comparación con las muestras de control. Se observaron cambios significativos en la cinética de movimiento de los espermatozoides.
Conclusión: La exposición a la luz láser de bajo nivel parece tener un efecto positivo a corto plazo en la motilidad de los espermatozoides tratados y no causó ningún aumento en el daño del ADN medido a las 2 horas. Se concluye que algunos casos de astenospermia pueden estar relacionados con la disfunción mitocondrial. Las implicaciones de este estudio en términos de futuras aplicaciones clínicas deben ser investigadas más a fondo.
Lasers Med Sci. 2009 Sep;24(5):703-13.
El efecto de la irradiación láser de bajo nivel en la motilidad de los espermatozoides de los perros depende de la potencia de salida del láser.
Corral-Baquas MI, Rivera MM, Rigau T, Rodriguez-Gil JE, Rigau J.
Estudio médico de postgrado en láser, Universidad Rovira i Virgili, Reus, España.
Resumen: Los tejidos biológicos responden a la irradiación láser de bajo nivel y lo mismo ocurre con los espermatozoides de perro. Entre los principales parámetros que se deben considerar cuando se irradia un tejido biológico está la potencia de salida. Hemos estudiado los efectos en la motilidad de los espermatozoides de la irradiación láser de diodo de onda continua de 655 nm a diferentes potencias de salida con 3,34 J (5,97 J/cm(2)). La segunda fracción de esperma fresco de perro se dividió en cinco grupos: control, y cuatro para ser irradiados con una potencia media de salida de 6,8 mW, 15,4 mW, 33,1 mW y 49,7 mW, respectivamente. A los 0 y 45 minutos de la irradiación se tomaron fotografías y se realizó un análisis de esperma asistido por computadora (CASA) para analizar diferentes parámetros de movilidad. Los resultados mostraron que las diferentes potencias de salida afectaban de forma diferente a los parámetros de movilidad del semen de los perros. La potencia de salida más alta mostró los efectos más intensos. Los cambios significativos en la estructura de la subpoblación de espermatozoides móviles estaban vinculados a las diferentes potencias de salida utilizadas.
Lasers Med Sci. 2005;20(1):28-34.
Efecto del láser de diodo de 655 nm en la motilidad del esperma de perro.
Corral-BaquÃ�©s MI, Rigau T, Rivera M, RodrÃ�Âguez JE, Rigau J.
Departamento de Ciencias Médicas Básicas, Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud, Universidad Rovira i Virgili, Reus, España.
Resumen: La motilidad del esperma depende del consumo de energía. La irradiación láser de bajo nivel aumenta la producción de adenosín trifosfato (ATP) y el suministro de energía a la célula. El objetivo de este estudio es analizar si la irradiación afecta a los parámetros que caracterizan la motilidad del esperma de los perros. Las muestras de esperma fresco de perro se dividieron en cuatro grupos y se irradiaron con un láser de diodo de onda continua de 655 nm con dosis variables: 0 (control), 4, 6 y 10 J/cm(2). A los 0, 15 y 45 minutos de la irradiación se tomaron fotografías de todos los grupos para estudiar la motilidad con el análisis de esperma asistido por computadora (CASA). También se realizaron pruebas funcionales. La velocidad media de trayectoria (VAP), el coeficiente lineal (Lin) y la frecuencia cruzada de latidos (BCF) fueron estadística y significativamente diferentes cuando se compararon con el control. Las pruebas funcionales también mostraron una diferencia significativa. En estos parámetros, el láser de diodo de onda continua de 655 nm mejora la velocidad y el coeficiente lineal de los espermatozoides.
Urología. 2003 Mar-Abr;(2):23-5.
Base etiopatogenética para el uso de la terapia con magnetoláser en el complejo tratamiento de la infertilidad masculina.
Iurshin VV, Sergienko NF, Illarionov VE.
Resumen: Hasta un 12-15% de las parejas son infértiles. El ââ�¬¬Å�responsibilityââ�¬Â� para la infertilidad recae en el marido en 40-45% de los casos. Los efectos de la terapia farmacológica rutinaria (n = 95) en una función generativa se comparan con los de la terapia con magnetoláser (n = 93) en 188 hombres con infertilidad inflamatoria de los excrementos que sufren de prostatitis crónica. Se utilizó radiación infrarroja láser de baja intensidad en un campo magnético permanente producido por la unidad Azor-2K. La terapia con magnetoláser, más significativamente que la terapia de rutina, elevó la concentración y el número de formas móviles de los espermatozoides, redujo sus formas degenerativas, elevó el nivel de suero de las hormonas sexuales y gonadotropicas. En un año se produjeron embarazos en el 41,7 y el 55,4% de 83 y 87 familias (grupos 1 y 2), respectivamente. El parto tuvo lugar en el 35,8 y el 49,7%, respectivamente.
Los láseres en la ciencia médica
Febrero de 2013
Base etiopatogenética para el uso de la terapia con magnetoláser en el complejo tratamiento de la infertilidad masculina.
Reza Salman Yazdi, Simin Bakhshi, Firooz Jannat Alipoor, Mohammad Reza Akhoond, Soheila Borhani, Faramarz Farrahi, Mehdi Lotfi Panah, Mohammad Ali Sadighi Gilani
Resumen: La motilidad del esperma es conocida como un parámetro efectivo en la fertilidad masculina, y depende del consumo de energía. La irradiación láser de bajo nivel podría aumentar el suministro de energía a la célula produciendo trifosfato de adenosina. El propósito de este estudio es evaluar cómo la irradiación láser de bajo nivel afecta a la motilidad del esperma humano. Las muestras de semen humano fresco de pacientes astenospérmicos fueron divididas en cuatro porciones iguales e irradiadas por la irradiación láser de 830 nm de GaAlAs con dosis variables como: 0 (control), 4, 6 y 10 J/cm2. En los momentos de 0, 30, 45 y 60 minutos posteriores a la irradiación, se evalúan los movimientos de los espermatozoides mediante un análisis de esperma asistido por computadora en todas las muestras. También se realizaron dos pruebas adicionales [pruebas de HOS y de dispersión de cromatina de espermatozoides (SCD)] en los grupos de control y de alta irradiación. La motilidad del esperma de los grupos de control disminuyó significativamente después de 30, 45 y 60 minutos de irradiación, mientras que la de los grupos irradiados permaneció constante o aumentó ligeramente con el paso del tiempo. Se han observado aumentos significativos en las dosis de 4 y 6 J/cm2 al cabo de 60 y 45 min, respectivamente. La prueba de SCD también reveló una diferencia no significativa. Nuestros resultados mostraron que la irradiación de espermatozoides humanos con un láser de diodo de bajo nivel de 830 nm puede mejorar su motilidad progresiva en función de la densidad del láser y el tiempo posterior a la exposición.
John Schieszer
05 de diciembre de 2008
La terapia con láser podría mejorar la fertilidad
La terapia con láser de baja intensidad parece mejorar los parámetros de movilidad de los espermatozoides en función de la dosis. Low terapia de láser de bajo nivel (LLLT) puede animar a los espermatozoides y mejorar las tasas de fertilidad, según un estudio recientemente publicado.
El tratamiento con láser de los espermatozoides de calidad inferior preparados antes de la inseminación intrauterina (IIU) o la fecundación in vitro (FIV) puede dar mejores resultados en la tecnología de reproducción asistida, según informaron aquí los investigadores australianos en la reunión anual de la Sociedad Americana de Medicina Reproductiva. Además, la terapia con láser puede ser beneficiosa para el tratamiento testicular directo in vivo de hombres con semen de calidad inferior.
Hay considerable literatura publicada que detalla los efectos de fotobiomodulación en el tejido humano de la TLBI, tanto del láser como de las fuentes de diodos emisores de luz (LED) en longitudes de onda de 630 a 1.000 nm. Sin embargo, existen pocos datos sobre su efecto en los espermatozoides.
Se ha demostrado que la TLBI ayuda a mejorar temporalmente la motilidad de los espermatozoides caninos, aumenta el transporte de calcio dentro de los espermatozoides murinos y aumenta la longevidad de la motilidad en los espermatozoides de pavo previamente congelados. Para investigar el efecto de la TLBI en los espermatozoides humanos, investigadores australianos realizaron un estudio prospectivo de observación en muestras de semen normospérmico y astenospérmico.
Cuatro muestras de semen humano fueron sometidas a la TLBI desde dos fuentes de salida continua a distancias variables. Los investigadores compararon los parámetros del índice de movilidad de los espermatozoides (SMI) y el recuento funcional total de espermatozoides (TFSC) a través de una gama de dosis de luz calculadas de cada fuente. Se llevaron a cabo dos experimentos utilizando muestras de semen fresco normal y de astenospermia fresca.
En comparación con los controles, el SMI y el TFSC en las muestras expuestas a la luz se aumentaron hasta cuatro veces en el caso del semen normal y siete veces en el del astenospérmico, con un efecto inhibitorio a dosis más altas. El efecto máximo y el momento de la post-exposición variaron con la fuente de luz. El efecto máximo en el semen normal se logró a los 30 minutos posteriores a la exposición para la dosis más baja del grupo de LED y a los 15 minutos posteriores a la exposición a las dosis intermedias para el diodo láser.
En el caso del semen astenopérmico, el efecto máximo se obtuvo con las dosis intermedias a los 30 minutos post-exposición para el grupo de LED y con la menor dosis de láser a los 30 minutos post-exposición. No hubo ningún efecto aparente de la TLBI en la integridad del ADN del esperma.
La mejora en la motilidad de los espermatozoides se atribuye en gran medida a la liberación de las vías químicas dentro de los espermatozoides o dentro de las células, [lo que resulta en una liberación de] energía de las mitocondrias y sólo hace que hagan su trabajo mejor y más rápido,Â� dijo el investigador del estudio Keith Harrison, PhD, director científico del Grupo de Fertilidad de Queensland, en Brisbane.
La TLBI parece mejorar los parámetros de motilidad del esperma de una manera dependiente de la dosis, dijo. Sin embargo, el efecto puede ser a expensas de la longevidad de la motilidad. El láser y la luz LED parecen producir efectos similares.
Podría ser posible tratar a los hombres con espermatozoides marginales y permitir que las parejas eviten la FIV y se dediquen a los procedimientos más sencillos, como la inseminación intrauterina, dijo el Dr. Harrison a Renal & Urology News. Podríamos tener un nuevo mecanismo y proceso para tratar a los hombres cuyos testículos producen espermatozoides de calidad inferior. Esperamos poder iluminar los testículos con una luz roja brillante y estimular la producción o [mejorar la calidad] de los espermatozoides".
