Ischemie-reperfusieletsel (IRI) is een klinische uitdaging die wordt gezien na vasculaire letsels en het langdurig gebruik van chirurgische tourniquets. Eerdere studies hebben aangetoond dat 60-90 minuten de bovengrens is voor warme ischemietijd, waarboven onomkeerbare weefselbeschadiging kan optreden. Meer dan enige andere afzonderlijke factor beperken de beperkingen van de tijd voor warme ischemie het succes en het herstel van herimplantatie van dysvasculaire ledematen 1,2.
In skeletspieren vermindert ischemie de aërobe capaciteit van cellen, wat leidt tot acute ontsteking en nadelige biochemische veranderingen. Deze effecten worden verergerd door reperfusie, die de rekrutering van neutrofielen en de productie van vrije radicalen stimuleert, waardoor de skeletspier verder wordt beschadigd. Dit kan gebeuren door vasculaire occlusie, of het nu het gevolg is van een verwonding of het opzettelijk gebruik van een tourniquet om bloedingen te voorkomen. Enkele van de belangrijkste mediatoren in dit proces zijn myeloperoxidase (MPO), een enzym dat tot expressie wordt gebracht door neutrofielen en dat een integraal onderdeel is van de respiratoire burst-functie en de productie van vrije radicalen3, en chemokinen zoals CXCL1 en CXCL5 die dienen om neutrofielen te rekruteren naar plaatsen van acute ontsteking4.
De dijbeenslagader werd niet ontleed om in geval van nood een open tourniquet na te bootsen. Deze aanpak is ook gebaseerd op de reproduceerbaarheid van het creëren van ischemie en reperfusie, evenals een consistent bloedvrij gebied. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat blootstelling aan niet-thermisch infrarood (NIR) licht met een golflengte van 670 nm de vasculaire collateralisatie in een ischemische achterpoot van een muis kan verhogen met NIR-blootstelling gedurende dagen, waardoor de effecten van IRI5 worden verzacht. Bovendien heeft eerder onderzoek aangetoond dat NIR-licht de polarisatie van macrofagen in pro-inflammatoire (M1) of prohealing (M2)fenotypes 6 kan induceren.
Elke behandeling die weefselbeschadiging en celdood na hypoxie en reperfusie kan minimaliseren, zou gunstig zijn voor het vergroten van het succes van het redden van ledematen na vasculaire verwondingen. Daarom is het algemene doel om de IRI te verbeteren door de introductie van 670 nm lichtbehandeling als een haalbare optie voor andere behandelingsmodaliteiten. Dit artikel is gebaseerd op de hypothese dat blootstelling aan NIR-licht tijdens een periode van ischemie ontsteking en weefselnecrose vermindert door de secretie van chemolokgeneiwitten en de instroom van ontstekingscellen te verminderen door macrofagen ertoe aan te zetten een M2-fenotype aan te nemen.