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Artículo de método

Un protocolo de Transcranial Photobiomodulation terapia en ratones

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DOI:

10.3791/59076

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18 de noviembre de 2018

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En este artículo

Resumen

Photobiomodulation terapia es una innovadora modalidad no invasiva para el tratamiento de una amplia gama de trastornos neurológicos y psiquiátricos y también puede mejorar la función cerebral saludable. Este protocolo incluye a una guía paso a paso a realizar photobiomodulation de cerebro en ratones por entrega luz transcranial, que puede ser adaptada para su uso en otros roedores de laboratorio.

Resumen

Fotobiomodulación transcraneal es un enfoque terapéutico no invasivo innovador potencial para mejorar la bioenergética cerebral, función del cerebro en una amplia gama de trastornos neurológicos y psiquiátricos y mejorar la memoria en deterioro cognitivo relacionados con la edad y enfermedades neurodegenerativas. Se describe un protocolo de laboratorio para transcraneal photobiomodulation terapia (PBMT) en ratones. De ratones BALB/c (18 meses) se tratan con un 660 nm láser transcranially, una vez al día durante 2 semanas. Datos de transmitancia láser muestran que aproximadamente el 1% de la luz incidente de rojo en el cuero cabelludo alcanza una profundidad de 1 mm de la superficie cortical, penetrando el hipocampo dorsal. Los resultados del tratamiento se evaluaron mediante dos métodos: un Barnes laberinto de prueba, que es un dependiente de hipocampo espacial memoria y el aprendizaje tarea evaluación, y medición hipocampales niveles de ATP, que se utiliza como un índice de bioenergética. Los resultados de la tarea de Barnes muestran una mejora de la memoria espacial en ratones tratados con láser envejecidos en comparación con controles pareados por edad. Análisis bioquímico después de tratamiento con láser puede indicar aumento de los niveles de ATP hippocampal. Postulamos que la mejora de rendimiento de memoria es potencialmente debido a una mejora en el metabolismo de energía hipocampo inducida por el tratamiento de láser rojo. Las observaciones en los ratones podrían extenderse a otros modelos animales ya que este protocolo potencialmente podría ser adaptado a otras especies usadas con frecuencia en Neurociencia traslacional, como mono, conejo, perro o gato. Photobiomodulation transcraneal es una modalidad segura y rentable que puede ser un enfoque terapéutico prometedor en deterioro cognitivo relacionados con la edad.

Introducción

PBMT, o terapia de luz láser de bajo nivel (LLLT), es un término general que se refiere a los métodos terapéuticos basados en la estimulación de tejidos biológicos de energía de la luz de los láseres o diodos emisores de luz (LEDs). Casi todos los tratamientos PBMT se aplican con rojo a la luz de infrarrojo cercano (NIR) en longitudes de onda de 600 a 1100 nm, una potencia de salida desde 1 hasta 500 mW y un fluence de < 1 a > 20 J/cm2 (ver Chung et al.1).

Transcranial PBMT es un método de suministro de luz no invasiva que se lleva a cabo por la irradiación de la cabeza utilizando una fuente de luz externa....

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Protocolo

Todos los procedimientos se llevaron a cabo conforme a la guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio de los institutos nacionales de salud (NIH; Publicación no. 85-23, revisada en 1985) y aprobado por el Comité de ética regional de Tabriz Universidad de ciencias médicas.

PRECAUCIÓN: Este protocolo incluye la aplicación de instrumentos de láser de clase 3B y requerirá una formación adecuada y la adherencia a pautas de seguridad. Láseres de clase 3B pueden dañar gravemente los ojos y pueden calentar la piel. Láseres de clase 3B no se consideran un riesgo de quemaduras. Anteojos de protección deben llevarse en todo momento cuando el....

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Resultados

Análisis estadísticos

El análisis estadístico de datos obtenidos de las sesiones de entrenamiento de Barnes se analizó mediante ANOVA de dos vías; la otras pruebas conductuales y análisis de niveles de ATP hipocampales entre los grupos se llevaron a cabo por ANOVA unidireccional, seguido de la prueba post-hoc de Tukey. Todos los datos se expresan como medios ± el error estándar de la media (SEM), excepto los dat.......

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Discusión

Se describe un protocolo para la realización de un procedimiento PBMT transcraneal en ratones. Este protocolo está dirigido específicamente a los laboratorios de neurociencia que realizan investigación fotobiomodulación en roedores. Sin embargo, este protocolo puede ser adaptado a otros animales de laboratorio que se utilizan con frecuencia en el campo de la neurociencia, como mono, conejo, perro o gato.

En la actualidad hay creciente interés en la investigación de transcranial PBMT con LEDs y.......

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Divulgaciones

Sueldo de P.C. fue apoyado por el Departamento de psiquiatría de Harvard (beca Dupont-Warren y Premio de Livingston), por el cerebro y la Fundación de investigación del comportamiento (NARSAD Young investigador Award) y por el Fototer Inc. irrestricto beca. La donación de medicamentos provenientes de TEVA. Reembolso de viajes vino de Pharmacia-Upjohn. P.C. ha recibido honorarios de consulta de Janssen investigación y desarrollo. P.C. ha presentado varias patentes relacionadas con el uso de la luz infrarroja en psiquiatría. PhotoMedex, Inc. suministra cuatro dispositivos para un estudio clínico. P.C. ha recibido fondos sin restricción de Litecure Inc. para llevar a cabo un estudio sobre fotobiomodulación transcraneal para el tratamiento de trastornos depresivos mayores y llevar a cabo un estudio en sujetos sanos. P.C. cofundó una empresa (Niraxx luz terapéutica) se centró en el desarrollo de nuevas modalidades de tratamiento basado en luz infrarroja; también es consultor para la misma empresa. P.C. recibió fondos de Ciencias cerebrales para llevar a cabo un estudio sobre photobiomodulation de transcranial para el trastorno de ansiedad generalizada. Otros autores no tienen conflictos de interés divulgar.

Agradecimientos

Este trabajo fue financiado por una subvención de la Tabriz Universidad de ciencias médicas (concesión Nº 61019) a S.S.-E. y una donación de la publicación de LiteCure LLC, Newark, DE, USA a L.D.T. Los autores desean agradecer al Departamento de Inmunología y educación Development Center (EDC) de Tabriz Universidad de ciencias médicas por su amable asistencia.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
KetaminaAlfasan#1608234-01
XilacinaAlfasan#1608238-01
AgarosaSigma#A4679
SuperglueQuickstar
VibratomeCampden Instruments#MA752-707
Vidrio ópticoMarca de vela#7102
Potencia medidorThor labs#PM100D
Detector de fotodiodosThor labs#S121C
CalibradorPittsburgh
Láser GaAlAsThor Photomedicine
Etho Vision CentrífugaNoldus
Froilabo#SW14R
orejerasBlue Eagle
Cámara digitalVisionlite#VCS2-E742H
Amplificador SterioSony
EthanolHamonteb#665.128321
Barnes mazeCostom-made
ATP kit de ensayo Sigma#MAK190
Elisa lectorConciencia#StatFax 2100

Referencias

  1. Chung, H., et al. The nuts and bolts of low-level laser (light) therapy. Annals of Biomedical Engineering. 40 (2), 516-533 (2012).
  2. Salehpour, F., et al. Brain Photobiomodulation Therapy: a Narrative Review. Molecular Neurobiology. , 1-36 (2018).....

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Reimpresiones y permisos

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