Effects of low-level laser therapy after nerve reconstruction in rat denervated soleus muscle adaptation / Efeitos do laser de baixa potência após reconstrução nervosa na adaptação do músculo sóleo de rato

ABSTRACT

BACKGROUND: Peripheral nerve injury (PNI) rehabilitation remains a challenge for physical therapists because PNI effects are very disabling. Low-level laser therapy (LLLT) has been described as a physical resource that is able to influence enzymes called metallopeptidases (MMPs) associated with extracellular matrix (ECM) turnover, thus accelerating neuromuscular recovery after nerve crush injuries. However, the effects of LLLT in the treatment of severe nerve injuries and denervated slow-twitch muscles are still inconclusive. OBJECTIVES: The aim of this study was to evaluate the effects of different wavelengths and energy densities of LLLT irradiation, applied to a severe nerve injury after reconstruction, on denervated slow-twitch skeletal muscle adaptation. METHOD: Rats were submitted to a neurotmesis of the sciatic nerve followed by end-to-end neurorrhaphy. They received transcutaneous LLLT irradiation at the lesion site. The LLLT parameters were wavelengths - 660 or 780 nm; energy densities - 10, 60 or 120 J/cm²; power - 40 mW; spot - 4 mm². Sciatic functional index (SFI), histological, morphometric, and zymographic analyses were performed. One-way ANOVA followed by Tukey's test was used (p<0.05). RESULTS: An atrophic pattern of muscle fibers was observed in all injured groups. The MMP activity in the soleus muscle reached normal levels. On the other hand, SFI remained below normality after PNI, indicating incapacity. No difference was found among PNI groups submitted or not to LLLT in any variable. CONCLUSIONS: LLLT applied to the nerve post-reconstruction was ineffective in delaying degenerative changes to the slow-twitch denervated muscles and in functional recovery in rats. New studies on recovery of denervated slow-twitch muscle are necessary to support clinical practice.

RESUMO

CONTEXTUALIZAÇÃO A reabilitaçao das lesões nervosas periféricas (LNP) ainda é um desafio para a fisioterapia. A terapia com o laser de baixa potência (LBP) é descrita como um recurso físico capaz de interagir com enzimas relacionadas à alteração da matrix extracelular. Denominadas metalopeptidases (MMPs), essas enzimas atuam durante a recuperação neuromuscular após LNP. No entanto, os efeitos da LBP no tratamento de músculos desnervados de contração lenta após LNP graves ainda são inconclusivos. OBJETIVO: Avaliar os efeitos de diferentes comprimentos de onda e densidades de energia de irradiação de LBP, aplicado sobre o local do nervo após LNP grave e reconstrução. MÉTODO: Ratos foram submetidos a neurotmese do nervo isquiático e neurorrafia término-terminal. Os parâmetros do laser são comprimento de onda 660 ou 780 nm; densidades de energia 10, 60 ou 120 J/cm²; potência 40 mw; spot 4 mm². O índice funcional isquiático (IFC) e análises histológicas, morfométricas e zimografia foram realizados. ANOVA one-way e teste de Tukey (p<0,05) foram utilizados. RESULTADOS: Um padrão atrófico das fibras musculares foi observado em todos os grupos com LNP. A atividade das MMPs no músculo sóleo alcançaram níveis normais. Entretanto, o IFC permaneceu inferior à normalidade após a LNP, indicando incapacidade. Não houve diferença entre os grupos de LNP submetidos ou não à LBP em qualquer variável. CONCLUSÃO: O LBP é incapaz de retardar alterações degenerativas em músculos sóleos desnervados e é ineficaz na recuperação funcional de ratos. Novos estudos sobre a recuperação do músculo de contração lenta desnervados são necessários para apoiar a prática clínica.