Efecto de los láseres de arseniuro de Galio-alumínio (655 y 830 NM) a baja potencia sobre neuro transmisión en la unión neuromuscular.

Abstract

INTRODUCCIÓ: La teràpia amb làser a baixa potència (LLLT) a una longitud d'ona i fluència específica manté l'activitat electrofisiològica de nervis perifèrics lesionats en animals d'experimentació, preveu els canvis degeneratius i la formació de cicatrius en neurones motores lesionades de la medul·la espinal, així com accelera la regeneració dels nervis lesionats. El tractament de pacients amb diode làser d'infraroig proper redueix l'espasme muscular i al mateix temps s'ha descrit un augment de la mobilitat muscular.<br/><br/>OBJECTIU: Estudiar l'efecte de la LLLT, 655 nm (vermell) i 830 nm (infraroig proper) en l'alliberació de neurotransmissor en la unió neuromuscular del diafragma de rata.<br/><br/>MATERIAL i MÈTODE: Es van realitzar dos tipus d'estudi:<br/>1) In vitro en 60 músculs diafragmàtics amb els seus respectius nervis frènics<br/>2) In vivo en 20 músculs elevator longus de l'orella de ratolí. <br/>Els làsers eren diodes de Gallium-Aluminium-Arsenide (GaAlAs):<br/>a) 655 nm (vermell) a una densitat d'energia d'1 a 12 Jouls per centímetre quadrat <br/>b) 830 nm (infraroig proper) a una densitat d'energia de 4 a 12 J/cm2.<br/> 1) Control de la temperatura en el medi de manteniment de la mostra a les dosis màximes utilitzades, comprovant que no es produís cap tipus de modificació que pogués interferir en el registre dels potencials. <br/>2) L'alliberació de neurotransmissor es va estudiar seguint la tècnica convencional de registre intracel·lular de potencial de membrana, en un medi amb concentracions altes de magnesi (bloqueig presinàptic) o curaritzat (bloqueig postsinàptic). Es va mesurar el contingut quàntic, l'amplitud, la latència i el temps mitjà dels potencials de placa terminal (EPPs). També es va analitzar la freqüència i l'amplitud dels potencials espontanis en miniatura, al voltant de la placa terminal (MEPPs). La facilitació de l'alliberació de neurotransmissor es va avaluar després de l'estímul d'un parell de polsos.<br/>3) Es va mesurar indirectament la transmissió de la pell de ratolí i la humana, així com la de la musculatura del ratolí per poder fer l'aproximació de quanta energia es necessita a la superfície per poder arribar fins a les sinapsi neuromuscular dels paquets musculars subcutanis.<br/>4) Amb la tècnica de neurografia es van avaluar els potencials d'acció compostos (PAMCs) amb dosis superficials d'entre 92,9 - 416,5 J/cm2. <br/><br/>RESULTATS: La irradiació de la placa motora amb làser de 655 nm en les condicions dosimètriques testades en aquest estudi no va produir cap efecte estadísticament significatiu en cap dels paràmetres estudiats. El làser de 830 nm a 12 J/cm2 produeix un canvi estadísticament significatiu en la reducció del contingut quàntic (P=0.01) i en l'amplitud (P=0.04) dels EPPs. No s'observaren altres canvis significatius en la resta de paràmetres estudiats. Així com tampoc s'han observat canvis in vivo en els PAMCs ni amb 655 nm ni amb 830 nm als paràmetres estudiats.<br/><br/>CONCLUSIÓ: El làser de 655 nm a les dosis testades no afecta, en condicions properes a la normalitat, el funcionament fisiològic de la sinapsi neuromuscular. Per això podem afirmar que la irradiació clínica de la pell o d'altres teixits, a aquesta longitud d'ona, no interfereix col·lateralment en la fisiologia de la sinapsi neuromuscular. El làser de 830 nm a les dosis testades afecta, en condicions properes a la normalitat, el funcionament fisiològic de la sinapsi neuromuscular en un mecanisme independent del calci. Per tant, podem afirmar que, sigui o no l'objectiu de tractament, la irradiació clínica, a aquesta longitud d'ona pot provocar un efecte de relaxació del múscul irradiat.

BACKGROUND: Several recent papers report the efficacy of low energy laser radiation in the red and near-infra-red part of the spectrum in the stimulation and regeneration of tissue under normal and stressful conditions. Gallium-aluminum-arsenic (GaAlAs) lasers, which emit radiation in this region of the spectrum, can reduce spasms and increase neuromuscular activity. The molecular mechanisms of this process, however, are not well understood.<br/><br/>OBJETIVE: The objective of this study was to determine the effect of red (655 nm) and near infrared (830 nm) laser radiation on neurotransmission in the neuromuscular junctions of mice.<br/><br/>METHODS: Experiments were undertaken on sixty diaphragm muscles and twenty elevating muscles of mouse ears. GaAlAs laser radiation (655 nm and 830 nm) with an energy density between 4 and 12 J/cm2 was employed. The liberation of neurotransmitters was studied through the conventional technique of intracellular measurement in muscles treated with curare or in a medium with a high magnesium concentration. Neurotransmission was evaluated as: <br/>1) The quantum content, amplitude, latency of evoked end-plate potentials (EPPs).<br/>2) The frequency and amplitude of the spontaneous end-plate potentials (MEPPs).<br/>3) Short-term plasticity of the neurotransmitter release (fast facilitation). The objective of this study was to determine the effect of red (655 nm) and near infrared (830 nm) laser radiation on neurotransmission in the neuromuscular junctions of mice. Was also evaluated by paired pulse stimulation. <br/>4) The compound muscular action potential (CMPA) was evaluated using the neurographic technique. <br/><br/><br/>RESULTS: The liberation of neurotransmitter from the motor end-plate in mice, did not present detectable modifications after GaAlAs laser irradiation at 655 nm. The 830 nm laser radiation at 12 J/cm2 promoted a significant reduction in the quantum content (P=0.01) and amplitude of the EPPs (P=0.04), but the latency, the spontaneous liberation of neurotransmitter (MEPPs) and the facilitation for paired pulse was unaltered. No alteration was observed in neuromuscular junctions irradiated with 4 and 12 J/cm2 and alterations were also not detected in CMPA (92.9-416.5 J/cm2).<br/><br/>CONCLUSIONS: In conclusion, irradiation with a diode laser emitting at 830 nm and an energy density of 12 J/cm2, can affect the liberation of neurotransmitter evoked in the motive terminal plate of mice in some situations. <br/><br/>KEY- WORDS: Laser, GaAlAs, Neurophysiology, Neurography, MEPP, EPP