Otimizando técnicas de fotoneuromodulação para avaliar o papel dos diodos emissores de luz verde no controle da dor

Nossa pesquisa se concentra no controle da dor sem medicação usando fotoneuromodulação com diodo emissor de luz verde, uma abordagem que chamamos de GLED. Nosso objetivo é determinar como o GLED modula as vias da dor, mas também identificar parâmetros de exposição ideais para estudos pré-clínicos e clínicos. O campo da fotoneuromodulação ainda está em sua infância e estamos apenas começando a arranhar a superfície de seu potencial. Essa abordagem está abrindo muitas novas portas, particularmente na compreensão de como ela afeta a plasticidade sináptica e a neuroinflamação.

Os desafios incluem otimizar a intensidade da luz e a duração da exposição em diferentes modelos de dor de modo e entre animais e humanos, e garantir a consistência na avaliação da dor em ambos os estudos. Além disso, traduzir os estudos pré-clínicos para aplicação em humanos requer mais aceleração. Estabelecemos que a terapia GLED usando um comprimento de onda específico de 525 nanômetros modula efetivamente as vias da dor. Essa abordagem não invasiva e não farmacológica demonstrou sucesso significativo no alívio da dor aguda e crônica e de condições como enxaqueca, fibromialgia e dor pós-cirúrgica.

Este protocolo aborda uma lacuna nas metodologias de exposição GLED inconsistentes entre os estudos, padronizando parâmetros como intensidade, duração e configuração. O protocolo garante reprodutibilidade e consistência em estudos pré-clínicos e clínicos.

[Narrador] Para começar, obtenha tiras flexíveis de LED de espectro visível para o procedimento. Usando um medidor de lux, meça e otimize a intensidade da luz e cubra os LEDs com fita preta conforme necessário para atingir a intensidade desejada. Em seguida, prenda as tiras de LED nas bordas superiores das prateleiras de arame em uma sala escura para garantir que cada prateleira tenha uma fonte de exposição à luz dedicada. Anexe temporizadores às tiras de LED para expor as gaiolas por oito horas por dia, das 6:00 às 14:00. Use um medidor de lux para finalizar a otimização da intensidade da luz dentro das gaiolas depois de cobrir ou descobrir alguns dos LEDs. Em seguida, aclimate o rato em uma caixa de acrílico transparente em uma tela de arame por uma hora antes do teste na mesma sala com o experimentador presente. Meça os limiares de retirada da pata usando o método Dixon para cima e para baixo com filamentos de Von Frey na pata traseira esquerda. Agora coloque o rato em uma caixa de acrílico transparente no aparelho de Hargreaves por uma hora e meça a sensibilidade térmica basal usando o teste de Hargreaves. Para avaliar os limiares comportamentais pré-operatórios, posicione o laser infravermelho sob o centro da pata traseira esquerda do animal. Inicie o estímulo de calor e registre o tempo que leva para o animal retirar a pata em resposta ao calor. Depois de adquirir os comportamentos sensoriais básicos, alojar o animal em gaiolas estáticas para exposição à luz com acesso contínuo a comida e água por quatro dias antes da cirurgia. Após a conclusão da exposição à luz às 14:00 No quarto dia, faça uma cirurgia de incisão na pata traseira esquerda seguindo o modelo Brennan para induzir a dor pós-operatória. No quinto dia, realize os testes de Von Frey e Hargreaves conforme demonstrado. Prepare a sala de exposição certificando-se de que esteja completamente livre de quaisquer fontes de luz externas para eliminar possíveis interferências. Posicione as luzes LED a uma distância de três a seis pés da cadeira do sujeito. Em seguida, use um medidor de lux para garantir que a faixa de intensidade da luz esteja entre 90 e 100 lux na área primária onde o paciente está sentado. Instrua o paciente a classificar sua dor em uma escala de zero a 10. Para medições de aplicação única, aplicar o filamento Von Frey três vezes em três pontos diferentes com um intervalo de cinco segundos. Para medir a soma temporal, aplique o filamento uma vez por segundo por um total de 10 vezes. Em seguida, peça ao sujeito para avaliar a dor da aplicação final. Após a familiarização, deixe o paciente fazer uma pausa de três minutos. Em seguida, aplique o filamento três vezes em três pontos diferentes no músculo trapézio dominante com um intervalo de cinco segundos entre as aplicações. Meça o efeito da soma temporal após 10 aplicações no trapézio dominante e registre a resposta do sujeito. Para avaliação da modulação da dor condicionada, prepare um banho de água fria a 12 graus Celsius. Abra o software MEDOC para avaliação de CPM. Selecione a opção Algomed na tela inicial e escolha o dispositivo algômetro para ativá-lo. Depois de escolher o paciente correto, selecione o programa de teste apropriado. Selecione o site para o aplicativo do dispositivo. Para familiarização, escolha o músculo trapézio não dominante no diagrama do corpo. Informe ao paciente que o dispositivo mede a quantidade de pressão aplicada e será usado para aplicar pressão no lado não dominante do músculo trapézio. Instrua o paciente a dizer pare assim que começar a sentir qualquer dor. Clique em iniciar no sistema para iniciar o teste, que imporá uma espera de cinco segundos antes de aplicar pressão, aplique o algômetro no músculo trapézio aumentando a força a uma taxa de 30 quilopascais por segundo. Registre a resposta do paciente na folha de registro. Verifique a temperatura da água em um banho de água gelada usando um termômetro para garantir que esteja em torno de 12 graus Celsius antes de iniciar o cronômetro por 10 segundos. Instrua o participante a mergulhar a mão dominante na água até o pulso, garantindo que a mão esteja relaxada e os dedos afastados. Ao final de 10 segundos, peça ao participante para avaliar sua dor em uma escala de zero a 10 quando o operador disser agora. Após um intervalo de três minutos, solicite permissão para expor o músculo trapézio dominante para a modulação condicionada da dor ou avaliação da MPC. Clique em iniciar no software para começar e instrua o paciente a dizer pare quando começar a sentir qualquer dor. Agora aplique o algômetro no músculo trapézio, aumentando a força a uma taxa de 30 quilopascais por segundo. Registre a resposta do paciente na folha de registro. Cinco minutos depois, instrua o paciente a mergulhar a mão não dominante até o pulso no banho de água gelada. Aplique o algômetro no músculo trapézio, aumentando a força a uma taxa de 30 quilopascais por segundo e registre a resposta. Depois de determinar a linha de base, exponha o paciente à luz LED atribuída por 1,5 horas. Após a terapia de exposição à luz, repita todas as medições concluídas na linha de base. O aumento das intensidades de LED verde elevou significativamente as latências de retirada da pata em ratos ao longo de sete dias, com o efeito antinociceptivo mais forte observado a 200 lux. A exposição ao LED verde a 100 lux reverteu efetivamente a hipersensibilidade mecânica em um modelo de dor de rato induzida por cirurgia de pata. Aumentando significativamente os limites de retirada da pata em dois dias. A exposição diária ao LED verde reverteu significativamente a hipersensibilidade térmica mostrada pelo aumento das latências de retirada da pata pós-cirurgia incisional em ratos. A sensibilidade mecânica foi aumentada pela soma temporal e reduzida pela modulação condicionada da dor.