MLS lézerterápia

A NIR lézerterápia (MLS-MiS forrás) hatása a neuropátiás fájdalomra patkánymodellben – in vivo és ex vivo vizsgálat

Szerzők: Laura Micheli, Francesca Cialdai, Alessandra Pacini, Jacopo Junio Valerio Branca, Lucia Morbidelli, Valerio Ciccone, Elena Lucarini, Carla Ghelardini, Monica Monici, Lorenzo Di Cesare Mannelli.

Kutatóhely: Firenzei Egyetem, ASAcampus Joint Laboratory, és a Sienai Egyetem.

(Scientific Reports, 2019; 9:9297. doi:10.1038/s41598-019-45469-5)

BEVEZETÉS

A neuropátiás fájdalom olyan krónikus fájdalomtípus, amely az idegrendszer – a perifériás idegek, a gerincvelő vagy a központi idegrendszer – károsodásából ered. A betegek gyakran szenvednek spontán égő fájdalomtól, allodyniától (nem fájdalmas ingerre adott fájdalomválasz) és hiperalgéziától (fokozott fájdalomérzet), amelyek jelentősen rontják az életminőséget. A jelenleg alkalmazott gyógyszeres kezelések – például antikonvulzívumok és antidepresszánsok – csak a betegek mintegy 30%-ánál bizonyulnak hatékonynak, és gyakran okoznak mellékhatásokat. Ezért intenzív kutatás folyik új, nem gyógyszeres terápiás megközelítések irányába.

A lézerterápia, különösen a közeli infravörös (NIR) tartományban működő rendszerek, a 20. század második felétől kezdve az egyik legfontosabb fotobiomodulációs módszerré váltak. A lézeres fény stimulálja a sejtanyagcserét, fokozza az ATP-termelést és a regenerációs folyamatokat, valamint csökkenti a gyulladást és a fájdalmat.

Különös figyelmet érdemel az ASA Research Division által fejlesztett Multiwave Locked System (MLS-MiS), amely két, 808 nm-es (folyamatos) és 905 nm-es (impulzusos) lézerdiódát működtet szinkronizált módon, így nagy teljesítményt és mély szöveti hatást biztosít, miközben elkerüli a szöveti túlmelegedést.

A jelen tanulmány célja annak in vivo és ex vivo vizsgálata volt, hogy az MLS-MiS NIR lézerterápia képes-e:

1. csökkenteni a neuropátiás fájdalmat CCI (chronic constriction injury) patkánymodellben,
2. elősegíteni a myelinhüvely regenerációját,
3. és befolyásolni a neuroinflammáció és a gliális aktivitás markereit (EAAT-2, iNOS).

Anyag és módszer:

Állatmodell

A vizsgálatban 200–250 g testtömegű, hím Sprague–Dawley patkányokat alkalmaztak. A neuropátiát a Bennett és Xie által leírt krónikus idegkompressziós sérülés (CCI)-modell alapján hozták létre, melyben a nervus ischiadicust négy, 1 mm távolságra elhelyezett krómkatgut-fonallal lazán körbekötötték. A kontroll (sham) csoportnál az ideget csak feltárták, de nem ligálták.

LÉZERKEZELÉS

A kezeléseket a műtét után 7 nappal kezdték meg. Az állatokat három csoportba osztották:

• Sham (n = 6) – műtéti kontroll, lézer nélkül,
• CCI (n = 6) – idegligálás, lézer nélkül,
• CCI + lézer (n = 6) – idegligálás, MLS-MiS lézerrel kezelve.

A lézerkezelés paraméterei:

• Kezelések száma: 10 alkalom, minden másnap, 3 héten keresztül
• Időtartam: 28 s/alkalom
• Hullámhosszak: 808 nm (folyamatos) + 905 nm (impulzusos)
• Csúcsteljesítmény: 1 kW ± 20%
• Közép-teljesítmény: 1840 mW
• Energia sűrűség: 5,147 J/cm²
• Kezelés módja: szkennelő mozdulatokkal az egész végtagon.

Viselkedéses vizsgálatok

A Paw Pressure Test és az Incapacitance Test alkalmazásával mérték a fájdalomküszöböt és a testsúlyterhelés-különbséget. Minden vizsgálatot a kezelés előtt és 30 perccel utána is elvégeztek.

Szövettani és molekuláris elemzés

• Luxol Fast Blue (LFB) festéssel mérték a myelinhüvely vastagságát.
• Myelin Basic Protein (MBP) immunhisztokémiai festéssel értékelték a Schwann-sejtek által termelt myelin fehérje szintjét.
• A spinalis mintákban Western-blottal vizsgálták az EAAT-2 (glutamát-transzporter) és az iNOS (indukálható nitrogén-monoxid-szintáz) expresszióját.

EREDMÉNYEK

Fájdalomcsillapító hatás

A CCI-t követően az állatokban a fájdalomküszöb jelentősen csökkent (63 g → 40 g). A lézerrel kezelt csoportban már két kezelés után szignifikáns javulás történt, és az 5. alkalommal érte el a csúcsot (= 60 g). A hatás a kezelés befejezéséig stabilan fennmaradt, és a 30 perccel mért értékek nem mutattak további, akut változást – ami arra utal, hogy nem azonnali, hanem tartós biológiai hatás érvényesült.

Az Incapacitance-teszt szerint a lézeres kezelés már az első alkalomtól csökkentette a végtag-terhelési aszimmetriát (~50%-kal), amely a 3 hetes periódus végéig fennmaradt.

MYELINHÜVELY REGENERÁCIÓ

Az LFB festés alapján a CCI-csoportban a rostok többsége elvékonyodott vagy demyelinizálódott, Waller-degenerációval. Ezzel szemben az CCI + lézer csoportban a myelinhüvelyek szabályos vastagságúak és regenerálódott szerkezetűek voltak. A kvantitatív adatok szerint a myelinhüvely vastagsága 1.81 ± 0,20 μm-ről 2.24 ± 0,18 μm-re nőtt (p < 0,01).

A MBP-expresszió szintén jelentősen helyreállt (p < 0,01 a CCI-hez képest), megerősítve, hogy az MLS-MiS fotobiomoduláció neuroprotektív és remyelinizáló hatású.

GYULLADÁSOS MARKEREK

A CCI csoportban az iNOS expressziója magas volt, míg az MLS-MiS kezelés hatására ez jelentősen csökkent, még a kontrollérték alá is. Ezzel párhuzamosan az EAAT-2 glutamát-transzporter expressziója fokozódott, ami a gliasejtek gyulladáscsökkentő és neurovédő válaszát jelzi.

MEGBESZÉLÉS

Az eredmények szerint a MLS-MiS lézerterápia három szinten fejtett ki hatást:

1. Gyulladásgátlás – az iNOS expresszió gátlásán és az NLRP10 útvonal aktiválásán keresztül.
2. Regeneráció – a myelinhüvely helyreállításával és az MBP-szint növelésével.
3. Neuroprotekció – az EAAT-2 expresszió fokozásán keresztül, ami csökkenti a glutamát-indukált excitotoxicitást.

A tanulmány hangsúlyozza, hogy a lézer hatása nem akut fájdalomcsillapító, hanem lassan kialakuló, tartós biológiai válasz, amely stabilizálja az idegstruktúrát és hosszú távú fájdalomcsökkentést eredményez.

KÖVETKEZTETÉSEK

Az ASA MLS-MiS nagy teljesítményű, kettős hullámhosszú NIR-lézer:

• jelentősen csökkenti a neuropátiás fájdalmat,
• elősegíti a myelinhüvely regenerációját,
• és csökkenti a neuroinflammációt.

Eredményei alapján ez a fotobiomodulációs technológia ígéretes, nem-farmakológiai kezelési lehetőség lehet a traumás vagy műtéti eredetű neuropátiás fájdalom jövőbeli klinikai terápiájában.