Complicanze varie/eventuali

Come la fototerapia combatte il dolore neuropatico?

La terapia laser a basso livello è stato dimostrato da studi recenti di essere un’alternativa non invasiva ed efficace per il trattamento del dolore neuropatico, una condizione cronica causata da lesioni nervose, del midollo spinale o malattie come il diabete.

Recenti studi condotti presso l’Università di Scienze Biomediche dell’Istituto di San Paolo (ICB-USP) in Brasile hanno contribuito a chiarire i meccanismi alla base dell’effetto della terapia laser a basso livello. Questa ricerca è stata condotta nell’ambito di un progetto sostenuto da FAPESP, con il professor Marucia Chacur come ricercatore principale.

“Abbiamo testato la terapia laser in diversi modelli di ratto con neuropatia, e le risposte comportamentali sono migliorate in tutte le cavie”, ha detto Chacur. “La guaina mielinica è uno strato lipidico che copre l’assone e agisce come isolante elettrico. Uno degli effetti benefici osservati era la ripresa della guaina mielinica.

Il trattamento in un modello di neuropatia diabetica, una delle complicanze croniche e invalidanti più comuni del diabete è stato testato. Il problema si verifica quando la malattia non è adeguatamente controllata e quantità eccessive di zucchero nel sangue causano l’ossidazione della guaina mielinica, danneggiando la struttura dei nervi periferici. Oltre a causare dolore, questo processo degenerativo compromette la comunicazione tra i neuroni e può anche portare all’amputazione degli arti inferiori.

Per indurre una condizione simile al diabete di tipo 1, i ricercatori hanno iniettato nei ratti la streptozotocina (STZ), un prodotto chimico che distrugge le cellule beta produttrici d’insulina del pancreas. In questo modello, gli animali sono diventati diabetici circa una settimana più tardi.

“Abbiamo iniziato il trattamento dopo 45 giorni, quando la condizione neuropatica era ben stabilita e diventata cronico”, ha detto Chacur. “Abbiamo utilizzato un laser a 904 nanometri, che può penetrare in profondità nel tessuto.”

Il grado di dolore è stata valutato prima e dopo l’inizio del trattamento con test comportamentali come il test von Frey, in cui i filamenti di nylon di diverso spessore vengono premuti contro le zampe del ratto. Ciascun filamento rappresenta una forza in grammi e indica la pressione tollerata senza segni di disagio. Vi sono prove simili che utilizzano la stimolazione termica e meccanica.

“Abbiamo in programma di applicare la tecnica per gli esseri umani, così abbiamo usato simili protocolli terapeutici”, ha detto Chacur. “Inizialmente programmando dieci sessioni di fototerapia applicata alla coscia ogni dieci giorni, ciascuno della durata di un minuto, ma abbiamo osservato un miglioramento poco dopo la quarta sessione e sacrificato i ratti per analizzare i loro nervi sciatici.”

Con l’aiuto di un microscopio elettronico a trasmissione, i ricercatori hanno scoperto che il diabete e progredito e la struttura della guaina mielinica del nervo sciatico cambiata. Dopo quattro sessioni di trattamento, tuttavia, la mielina era quasi completamente recuperata.

“La condizione del nervo praticamente tornata ai livelli basali dopo il trattamento. Stiamo continuando lo studio analizzando l’espressione della proteina e il rilascio di citochine infiammatorie per capire esattamente cosa sta succedendo”, ha detto Chacur.

In un altro studio, il trattamento si è nuovamente concentrata sul nervo sciatico, ma il danno è stata indotta mediante compressione per simulare cosa accade nei pazienti con stenosi spinale o ernia del disco.

“Il nervo è stata legato e mantenuta compresso per due settimane fino a quando la lesione è diventata cronica. La fototerapia è iniziato il 14 ° giorno”, ha spiegato Chacur. “Poco dopo la seconda sessione, abbiamo osservato un miglioramento comportamentale, che persisteva fino alla fine del trattamento.”

Dopo la decima sessione di fototerapia, gli animali sono stati sacrificati per l’analisi del ganglio della radice dorsale, un gruppo di corpi cellulari nervosi situati nella regione posteriore delle vertebre lungo il midollo spinale e che trasmettono informazioni sensoriali e motorie.

I ricercatori hanno utilizzato il test d’immunotrasferimento per eseguire la scansione del ganglio della radice dorsale per la presenza di astrociti, cellule a forma di stella che svolgono un ruolo attivo nella funzione del cervello e dele risposte infiammatorie.

“Gli astrociti sono il primo tipo di cellula che migra verso il sito di una lesione del nervo o processo infiammatorio,” ha detto Chacur. “Sono come una sorta di macrofagi per il sistema nervoso centrale, la prima linea di difesa”.

L’analisi ha mostrato un numero inferiore di astrociti in ratti trattati con la terapia laser rispetto ai non trattati.

“Queste cellule rilasciano vari mediatori dell’infiammazione, compresi interleuchina-1 (IL1), fattore di necrosi tumorale (TNF-?) e glutammato. Questi mediatori a loro volta provocano il rilascio di altre sostanze infiammatorie. Crediamo che il laser limita questa reazione a catena come se si trattasse di farmaci anti-infiammatori, riducendo la migrazione degli astrociti al sito della lesione “, ha detto Chacur.

Il passo successivo è quello di misurare la concentrazione di ciascuna sostanza infiammatoria separatamente, ha aggiunto. Il terzo modello utilizzato per testare la terapia laser a basso livello focalizzata sul dolore oro-facciale. In questo modello, una lesione è stata indotta da schiacciamento del nervo alveolare inferiore, uno dei rami del nervo trigemino responsabile dell’innervamento del viso.

“Questo tipo di lesione può verificarsi durante l’estrazione di un dente del giudizio, per esempio. Molti dentisti stanno utilizzando la terapia laser a basso livello per alleviare il dolore del paziente”, ha detto Chacur.

La fototerapia è iniziata due giorni dopo che il nervo è stato ferito. Un miglioramento nel comportamento collegato al dolore è stata osservato dopo due sessioni e persistito durante il trattamento, che comprendeva dieci sessioni (una ogni due giorni).

Gli animali sono stati sacrificati, e poi l’immunofissazione è stato utilizzata per analizzare il tessuto trattato per la presenza di alcune proteine.

“Abbiamo precisato il processo per comprendere i meccanismi e i mediatori coinvolti perché credevamo che la fototerapia potesse essere utilizzata in associazione con il trattamento farmacologico perché agisce attraverso un percorso differente. In questo modo, può essere possibile ridurre la dose del farmaco e ridurre gli effetti sistemici del trattamento “, ha detto Chacur.

I risultati suggeriscono che tutti i tre modelli di dolore neuropatico studiati condividono un meccanismo comune che coinvolge la guaina mielinica la rigenerazione e migrazione degli astrociti ridotta al sito della lesione, ha aggiunto.

“L’evidenza nella letteratura suggerisce anche un effetto sui mitocondri. Il laser facilita evidentemente il flusso di calcio in questi organelli, aumentando la produzione di ATP [adenosina trifosfato, carburante cellulare del corpo] e che porta a una maggiore guarigione così come il rilascio di mediatori che assistono al rimodellamento. Negli studi futuri, ci proponiamo di studiare questo effetto sui mitocondri più a fondo”, ha concluso Chacur.