Niedokrwienie uszkodzenia reperfuzyjnego (IRI) jest klinicznym wyzwaniem obserwowanym po urazach naczyniowych i długotrwałym stosowaniu opasek uciskowych chirurgicznych. Wcześniejsze badania wykazały, że 60-90 min to górny próg czasu ciepłego niedokrwienia, po przekroczeniu którego może dojść do nieodwracalnego uszkodzenia tkanek. Bardziej niż jakikolwiek inny pojedynczy czynnik, ograniczenia czasu ciepłego niedokrwienia ograniczają sukces i uratowanie reimplantacji kończyn dysnaczyniowych1,2.
W mięśniach szkieletowych niedokrwienie zmniejsza wydolność tlenową komórek, prowadząc do ostrego stanu zapalnego i niekorzystnych zmian biochemicznych. Efekty te pogarsza reperfuzja, która stymuluje rekrutację neutrofili i produkcję wolnych rodników, dodatkowo uszkadzając mięśnie szkieletowe. Może się to zdarzyć w wyniku niedrożności naczyń krwionośnych, niezależnie od tego, czy jest to wynik urazu, czy celowego użycia opaski uciskowej, aby zapobiec krwotokowi. Niektóre z kluczowych mediatorów w tym procesie to mieloperoksydaza (MPO), enzym wyrażany przez neutrofile, który jest integralną częścią funkcji wybuchu oddechowego i produkcji wolnych rodników3, oraz chemokiny, takie jak CXCL1 i CXCL5, które służą do rekrutacji neutrofili do miejsc ostrego stanu zapalnego4.
Tętnica udowa nie została wypreparowana, aby naśladować otwartą opaskę uciskową w nagłych wypadkach. Podejście to opiera się również na odtwarzalności tworzenia niedokrwienia i reperfuzji, a także na spójnym obszarze wolnym od krwi. Wcześniejsze badania wykazały, że ekspozycja na nietermiczne światło podczerwone (NIR) o długości fali 670 nm może zwiększyć kolateralizację naczyń krwionośnych w niedokrwiennej kończynie tylnej myszy z ekspozycją na NIR w ciągu kilku dni, łagodząc skutki IRI5. Ponadto wcześniejsze badania wykazały, że światło NIR może indukować polaryzację makrofagów do fenotypów prozapalnych (M1) lub proleczniczych (M2)6.
Każde leczenie, które może zminimalizować uszkodzenia tkanek i śmierć komórek po niedotlenieniu i reperfuzji, byłoby korzystne w zwiększaniu skuteczności ratowania kończyn po urazach naczyniowych. Dlatego ogólnym celem jest poprawa IRI poprzez wprowadzenie leczenia światłem o długości fali 670 nm jako realnej alternatywy dla innych metod leczenia. Artykuł ten opiera się na hipotezie, że ekspozycja na światło NIR w okresie niedokrwienia zmniejsza stan zapalny i martwicę tkanek poprzez zmniejszenie wydzielania białek chemoatraktantu i napływu komórek zapalnych poprzez indukcję makrofagów do przyjęcia fenotypu M2.