RESUMO
BACKGROUND: Spinal cord injury (SCI) remained one of the challenges to treat due to its complicated mechanisms. Photobiomodulation therapy (PBMT) accelerates neuronal regeneration. Cerium oxide nanoparticles (CeONPs) also eliminate free radicals in the environment. The present study aims to introduce a combined treatment method of making PCL scaffolds as microenvironments, seeded with CeONPs and the PBMT technique for SCI treatment. METHODS: The surgical hemi-section was used to induce SCI. Immediately after the SCI induction, the scaffold (Sc) was loaded with CeONPs implanted. PBMT began 30 min after SCI induction and lasted for up to 4 weeks. Fifty-six male rats were randomly divided into seven groups. Glial fibrillary acidic protein (GFAP) (an astrocyte marker), Connexin 43 (Con43) (a member of the gap junction), and gap junctions (GJ) (a marker for the transfer of ions and small molecules) expressions were evaluated. The behavioral evaluation was performed by BBB, Acetone, Von Frey, and radiant heat tests. RESULT: The SC + Nano + PBMT group exhibited the most remarkable recovery outcomes. Thermal hyperalgesia responses were mitigated, with the combined approach displaying the most effective relief. Mechanical allodynia and cold allodynia responses were also attenuated by treatments, demonstrating potential pain management benefits. CONCLUSION: These findings highlight the potential of PBMT, combined with CeONPs-loaded scaffolds, in promoting functional motor recovery and alleviating pain-related responses following SCI. The study underscores the intricate interplay between various interventions and their cumulative effects, informing future research directions for enhancing neural repair and pain management strategies in SCI contexts.
Assuntos
Cério , Terapia com Luz de Baixa Intensidade , Traumatismos da Medula Espinal , Ratos , Masculino , Animais , Terapia com Luz de Baixa Intensidade/efeitos adversos , Dor/complicações , Traumatismos da Medula Espinal/radioterapia , Traumatismos da Medula Espinal/complicações , HiperalgesiaRESUMO
Spinal cord injury (SCI) is a catastrophic accidence with little effective treatment, and inflammation played an important role in that. Previous studies showed photobiomodulation (PBM) could effectively downregulate the process of inflammation with modification of macrophage polarization after SCI; however, the potential mechanism behind that is still unclear. In the presented study, we aimed to investigate the effect of PBM on the expression level of versican, a matrix molecular believed to be associated with inflammation, and tried to find the mechanism on how that could regulate the inflammation process. Using immunofluorescence technique and western blot, we found the expression level of versican is increased after injury and markedly downregulated by irradiation treatment. Using virus intrathecal injection, we found the knock-down of versican could produce the effect similar to that of PBM and might have an effect on inflammation and macrophage polarization after SCI. To further verify the deduction, we peptide the supernatant of astrocytes to induce M0, M1, and M2 macrophages. We found that the versican produced by astrocytes might have a role on the promotion of M2 macrophages to inflammatory polarization. Finally, we investigated the potential pathway in the regulation of M2 polarization with the induction of versican. This study tried to give an interpretation on the mechanism of inflammation inhibition for PBM in the perspective of matrix regulation. Our results might provide light on the inflammation regulation after SCI.
Assuntos
Polaridade Celular , Terapia com Luz de Baixa Intensidade , Macrófagos , Traumatismos da Medula Espinal , Versicanas , Versicanas/metabolismo , Animais , Traumatismos da Medula Espinal/metabolismo , Traumatismos da Medula Espinal/patologia , Traumatismos da Medula Espinal/radioterapia , Macrófagos/metabolismo , Macrófagos/efeitos da radiação , Polaridade Celular/efeitos da radiação , Terapia com Luz de Baixa Intensidade/métodos , Astrócitos/metabolismo , Astrócitos/efeitos da radiação , Inflamação/patologia , Inflamação/metabolismo , Masculino , Ratos Sprague-Dawley , CamundongosRESUMO
PURPOSE:To investigate if low level laser therapy (LLLT) can decrease spinal cord injuries after temporary induced spinal cord ischemia-reperfusion in rats because of its anti-inflammatory effects.METHODS: Forty eight rats were randomized into two study groups of 24 rats each. In group I, ischemic-reperfusion (I-R) injury was induced without any treatment. Group II, was irradiated four times about 20 minutes for the following three days. The lesion site directly was irradiated transcutaneously to the spinal direction with 810 nm diode laser with output power of 150 mW. Functional recovery, immunohistochemical and histopathological changes were assessed.RESULTS:The average functional recovery scores of group II were significantly higher than that the score of group I (2.86 ± 0.68, vs 1.38 ± 0.09; p<0.05). Histopathologic evaluations in group II were showed a mild changes in compare with group I, that suggested this group survived from I-R consequences. Moreover, as seen from TUNEL results, LLLT also protected neurons from I-R-induced apoptosis in rats.CONCLUSION:Low level laser therapy was be able to minimize the damage to the rat spinal cord of reperfusion-induced injury.
Assuntos
Animais , Masculino , Terapia com Luz de Baixa Intensidade/métodos , Traumatismo por Reperfusão/radioterapia , Traumatismos da Medula Espinal/radioterapia , Isquemia do Cordão Espinal/radioterapia , Medula Espinal/irrigação sanguínea , Imuno-Histoquímica , Marcação In Situ das Extremidades Cortadas , Lasers Semicondutores/uso terapêutico , Distribuição Aleatória , Ratos Wistar , Reprodutibilidade dos Testes , Traumatismos da Medula Espinal/reabilitação , Isquemia do Cordão Espinal/reabilitação , Fatores de Tempo , Resultado do TratamentoRESUMO
Objetivo: Analisar os efeitos do laser de baixa intensidade sobre a regeneração de células do sistema nervoso central, após lesão medular traumática. Métodos: Foram utilizados 20 ratos wistars, divididos em cinco grupos. Foi lesionada, por meio de cirurgia, a região de T8, expondo as meninges e ocasionando um trauma medular compressivo com a queda de um peso de 39 g que comprimiu a medula espinhal. A laserterapia foi aplicada sobre a dimensão da ferida suturada, por um período de 21 dias, em dois animais por grupo, sendo X1 o grupo controle; X2 aplicação de 4J/cm2; X3 aplicação de 10 J/cm2; X4 aplicação de 15 J/cm2 e X5aplicação de 20 J/cm2).. Resultados: Na análise de células observou-se que todas apresentavam 75% de linfócitos na fase aguda, a presença de neutrófilos em 75% nos grupos X1 e X5, enquanto nos grupos X2 e X3, 25% de células inflamatórias. Conclusão: Constatou-se que a aplicação de laserterapia é um método não invasivo que pode auxiliar na resolução do processo inflamatório e edematoso na lesão medular, prevenindo sequelas maiores decorrentes do trauma.
Objective: To analyze the effects of low intensity laser on the regeneration of cells in the central nervous system after spinal cord injury. Methods: 20 rats Wistars divided into five groups. Was damaged through surgery, the region of T8, exposing the meninges and causing a compressive spinal cord trauma with the fall of a weight of 39 g which compressed the spinal cord. The laser therapy was applied on the size of the wound sutured, for a period of 21 days in two animals per group and the control group X1, X2 4J/cm2 application, application of 10 J/cm2 X3, X4 application of 15 J / cm2 and X5 application of 20 J/cm2) .. Results: Analysis of cells showed that all had 75% of lymphocytes in the acute phase, neutrophils in 75% in the groups X1 and X5, while groups X2 and X3, 25% of inflammatory cells. Conclusion: We found that the application of laser therapy is a noninvasive method that can assist in the resolution of the inflammatory and edematous in spinal cord, preventing major sequelae caused by trauma.
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Animais , Masculino , Ratos , Traumatismos da Medula Espinal/radioterapia , Terapia com Luz de Baixa Intensidade , Regeneração , Reação de Fase Aguda/radioterapia , Ratos WistarRESUMO
A incidência de ossificação heterotópica (OH) nos pacientes adultos com lesão raquimedular é de aproximadamente 20 por cento. A OH costumater evolução benigna, mas pode causar redução da amplitude do movimento articular e dificultar o processo de reabilitação. Existem poucos estudos que mostram o uso da radioterapia no tratamento da OH em pacientes com lesão medular. O objetivo deste estudo éavaliar se há progressão da ossificação imatura em pacientes com lesão medular submetidos à radioterapia como tratamento primário. Foram selecionados os prontuários de pacientes da clínica de lesão medular da Associação de Assistência à Criança Deficiente (AACD)que apresentaram OH imatura e que receberam tratamento com radioterapia, sendo este o único tratamento em todos os casos. É um estudo tipo corte histórico. Para análise da evolução da ossificação foram utilizados como parâmetros a comparação da amplitude demovimento da articulação afetada, medida com goniômetro, e a imagem radiográfica, graduando a ossificação de acordo com a classificação proposta por Brooker et al. O tempo de seguimento do estudo foi de 23,3 meses. Quatorze das 15 articulações estudadas não apresentaram piora clínica ou progressão da ossificação heterotópica. Não foram observados efeitos colaterais à radioterapia. Concluímos que os pacientes tratados precocemente com radioterapia não apresentaram progressão significativa da OH e que a radioterapia é um método seguro e de fácil aplicação.