Optimización de las técnicas de fotoneuromodulación para evaluar el papel de los diodos emisores de luz verde en el tratamiento del dolor

Nuestra investigación se centra en el manejo del dolor sin medicación mediante el uso de fotoneuromodulación con diodo emisor de luz verde, un enfoque que llamamos GLED. Nuestro objetivo es determinar cómo GLED modula las vías del dolor, pero también identificar los parámetros de exposición óptimos para estudios preclínicos y clínicos. El campo de la fotoneuromodulación aún está en su infancia y apenas estamos comenzando a arañar la superficie de su potencial. Este enfoque está abriendo muchas puertas nuevas, particularmente en la comprensión de cómo afecta la plasticidad sináptica y la neuroinflamación.

Los desafíos incluyen la optimización de la intensidad de la luz y la duración de la exposición en diferentes modelos de dolor de diferentes modos y entre animales y humanos, y garantizar la consistencia en la evaluación del dolor en ambos estudios. Además, la traducción de los estudios preclínicos a la aplicación en humanos requiere una mayor aceleración. Establecimos que la terapia GLED que utiliza una longitud de onda específica de 525 nanómetros modula eficazmente las vías del dolor. Este enfoque no invasivo y no farmacológico ha demostrado un éxito significativo en el alivio del dolor agudo y crónico y de afecciones como la migraña, la fibromialgia y el dolor posquirúrgico.

Este protocolo aborda una brecha en las metodologías de exposición GLED inconsistentes entre los estudios al estandarizar parámetros como la intensidad, la duración y la configuración. El protocolo garantiza la reproducibilidad y la coherencia tanto en los estudios preclínicos como en los clínicos.

[Narrador] Para comenzar, obtenga tiras flexibles de LED de espectro visible para el procedimiento. Con un luxómetro, mida y optimice la intensidad de la luz y cubra los LED con cinta negra según sea necesario para lograr la intensidad deseada. Luego, asegure las tiras de LED a los bordes superiores de los estantes de alambre en una habitación oscura para asegurarse de que cada estante tenga una fuente de exposición a la luz dedicada. Conecte temporizadores a las tiras de LED para exponer las jaulas durante ocho horas al día de 6:00 a. m. a 2:00 p. m. Use un luxómetro para finalizar la optimización de la intensidad de la luz dentro de las jaulas después de cubrir o descubrir algunos de los LED. A continuación, aclimate a la rata en una caja de plexiglás transparente sobre una malla de alambre durante una hora antes de realizar la prueba en la misma habitación con el experimentador presente. Mida los umbrales de extracción de la pata utilizando el método de Dixon hacia arriba y hacia abajo con filamentos Von Frey en la pata trasera izquierda. Ahora coloque la rata en una caja de plexiglás transparente en el aparato Hargreaves durante una hora y mida la sensibilidad térmica de referencia utilizando la prueba de Hargreaves. Para evaluar los umbrales de comportamiento preoperatorios, coloque el láser infrarrojo debajo del centro de la pata trasera izquierda del animal. Inicie el estímulo de calor y registre el tiempo que tarda el animal en retirar la pata en respuesta al calor. Después de adquirir comportamientos sensoriales básicos, aloje al animal en jaulas estáticas para la exposición a la luz con acceso continuo a alimentos y agua durante cuatro días antes de la cirugía. Después de que la exposición a la luz concluya a las 2:00 p.m. El cuarto día, realice una cirugía de incisión en la pata trasera izquierda siguiendo el modelo de Brennan para inducir dolor postoperatorio. El quinto día, realice las pruebas de Von Frey y Hargreaves como se demostró. Prepare la sala de exposición asegurándose de que esté completamente libre de fuentes de luz externas para eliminar posibles interferencias. Coloque las luces LED a una distancia de tres a seis pies de la silla del sujeto. Luego, use un luxómetro para asegurarse de que el rango de intensidad de la luz esté entre 90 y 100 lux en el área principal donde está sentado el paciente. Indique al paciente que califique su dolor en una escala de cero a 10. Para mediciones de una sola aplicación, aplique el filamento Von Frey tres veces en tres puntos diferentes con un intervalo de cinco segundos. Para medir la suma temporal, aplique el filamento una vez por segundo para un total de 10 veces. Luego pídale al sujeto que califique el dolor de la aplicación final. Después de familiarizarse, deje que el paciente tome un descanso de tres minutos. Luego aplique el filamento tres veces en tres puntos diferentes del músculo trapecio dominante con un intervalo de cinco segundos entre aplicaciones. Mida el efecto de la suma temporal después de 10 aplicaciones en el trapecio dominante y registre la respuesta del sujeto. Para la evaluación de la modulación del dolor condicionado, prepare un baño de agua fría a 12 grados centígrados. Abra el software MEDOC para la evaluación de CPM. Seleccione la opción Algomed en la pantalla de inicio y elija el dispositivo algométrico para activarlo. Después de elegir el paciente correcto, seleccione el programa de prueba adecuado. Seleccione el sitio para la aplicación del dispositivo. Para familiarizarse, elija el músculo trapecio no dominante del diagrama del cuerpo. Informe al paciente que el dispositivo mide la cantidad de presión aplicada y se utilizará para aplicar presión en el lado no dominante del músculo trapecio. Indique al paciente que diga que se detenga tan pronto como comience a sentir dolor. Haga clic en iniciar el sistema para iniciar la prueba, que impondrá una espera de cinco segundos antes de aplicar presión, aplique el algómetro al músculo trapecio aumentando la fuerza a una velocidad de 30 kilopascales por segundo. Registre la respuesta del paciente en la hoja de registro. Verifique la temperatura del agua en un baño de agua helada con un termómetro para asegurarse de que esté alrededor de 12 grados centígrados antes de iniciar el temporizador durante 10 segundos. Indique al participante que sumerja su mano dominante en el agua hasta la muñeca, asegurándose de que la mano esté relajada y los dedos separados. Al final de los 10 segundos, pídale al participante que califique su dolor en una escala de cero a 10 cuando el operador diga ahora. Después de un descanso de tres minutos, solicite permiso para exponer el músculo trapecio dominante para la modulación del dolor condicionado o la evaluación de CPM. Haga clic en iniciar en el software para comenzar e indique al paciente que diga que se detenga cuando comience a sentir dolor. Ahora aplique el algómetro en el músculo trapecio, aumentando la fuerza a una velocidad de 30 kilopascales por segundo. Registre la respuesta del paciente en la hoja de registro. Cinco minutos después, indique al paciente que sumerja su mano no dominante hasta la muñeca en el baño de agua helada. Aplique el algómetro al músculo trapecio, aumentando la fuerza a una velocidad de 30 kilopascales por segundo y registre la respuesta. Después de determinar la línea de base, exponga al paciente a la luz LED asignada durante 1,5 horas. Después de la terapia de exposición a la luz, repita todas las mediciones completadas en la línea de base. El aumento de las intensidades del LED verde elevó significativamente las latencias de retirada de las patas en ratas durante siete días, con el efecto antinociceptivo más fuerte observado a 200 lux. La exposición al LED verde a 100 lux revirtió eficazmente la hipersensibilidad mecánica en un modelo de dolor de rata inducido por cirugía de pata. Aumentar significativamente los umbrales de retirada de patas durante dos días. La exposición diaria al LED verde revirtió significativamente la hipersensibilidad térmica mostrada por el aumento de las latencias de extracción de las patas después de la cirugía incisional en ratas. La sensibilidad mecánica se vio reforzada por la suma temporal y reducida por la modulación condicionada del dolor.