Comparative study of different low power laser irradiation protocols for tissue repair of excisions performed on the back of non-diabetic and diabetic rats induced by streptozotocin

Cada vez mais a terapia fotobiomoduladora (PBMT) tem sido amplamente utilizada com o intuito de acelerar o processo de reparo tecidual, principalmente em algumas condições sistêmicas, como é o caso da Diabete Mellitus. Entretanto, ainda poucos trabalhos tem o objetivo de analisar os parâmetros dosimétricos que podem ser utilizados com o intuito de se estabelecer a melhor dose que possa ser entregue ao tecido.Com isso, o objetivo do presente trabalho foi avaliar, através de análises macroscópicas da lesão, histológicas e biomecânicas, o processo de reparo tecidual frente à terapia fotobiomoduladora, levando em consideração a dose, frequência e modo de entrega da energia.Para isso, foram utilizados 282 ratosWistar, divididos em 2 grandes grupos: diabéticos e não diabéticos. Para a indução do diabetes, foi injetado, intraperitonealmente, uma dose de 60 mg/kg de Estreptozotocina, diluída em tampão Citrato de Sódio 0,1 M, pH 4. Após 72 h da injeção, os animais permaneceram em jejum por 12 horas, e com auxílio de um glicosímetro (Accu-ChekPerforma®) a glicemia desses animais foi aferida a partir do sangue da veia caudal, para confirmar o quadro de diabetes. Os animais que apresentaram glicemia igual ou superior a 250 mg/dL de sangue foram considerados para o grupo dos animais diabéticos. No grupo não-diabético, foi injetado, da mesma maneira, apenas o veículo, na mesma dose. Após 15 dias da divisão dos animais em diabéticos e não diabéticos, os foi realizada de acordo com a dose, frequência e modo de entrega da energia, como segue:grupo controle e diabético (sem irradiação); grupos irradiados uma única vez: L1 e L1D (não diabético e diabético irradiados com 1 ponto de 10J/cm², respectivamente), L2 e L2D (não diabético e diabético irradiados com 5 pontos de 10J/cm², respectivamente), L3 e L3D (não diabético e diabético irradiados ponto central de 50J/cm², respectivamente); grupos irradiados nos dias 1, 2, 4, 6 do experimento: L4 e L4D (não diabético e diabético irradiados com1 ponto de 10J/cm², respectivamente), L5 e L5D (não diabético e diabético irradiados com 5 pontos de 10J/cm², respectivamente), L6 e L6D (não diabético e diabético irradiados com 1 ponto de 50J/cm², respectivamente). Foi utilizado o PhotonLase III-DMC®, ? 660nm, potência de 40mW. Houve acompanhamento fotográfico das lesões durante o experimento, para posterior análise macroscópica da lesão. Após 7, 10 e 14 dias, da excisão tecidual, os animais foram anestesiados, eutanasiados, e o dorso removido para análises de re-epitelização e infiltrado inflamatório através de cortes histológicos corados com hematoxilina e eosina (HE); análise da área de formação de colágeno, através da colorações com Tricrômico de Mallory; análise da imuno-expressão da citoqueratina 10 no epitélio neo-formado por imunohistoquímica, e para análise da força de tensão suportada pelo tecido imediatamente antes da sua ruptura, através de ensaios biomecânicos.Os resultados sugerem que independente da condição sistêmica do animal, os fatores dosimétricos influenciaram no tempo de reparo tecidual dos animais, onde a maior frequência de irradiação, com doses menores e mais distribuídas na lesão, acarretou em um reparo clínico mais rápido, maior expressão de citoqueratina 10 e em uma maior resistência a ruptura desse tecido. Além disso, para os animais diabéticos, novamente a maior frequência de irradiação, com doses menores e mais distribuídas no tecido, resultou em uma diminuição do processo inflamatório, possibilitando uma maior produção e remodelação de colágeno, e também em um processo de re-epitelização e maturação mais rápida do epitélio, resultando, em um reparo tecidual mais acelerado.Sendo assim, podemos concluir que uma maior frequência de irradiação e uma melhor distribuição da energia no tecido resultam em um processo de reparo tecidual,de feridas excisionais realizadas no dorso de ratos diabéticos e não diabéticos, mais rápido.Photobiomodulation therapy (PBMT) has been widely used in order to accelerate the process of tissue repair, especially in some systemic conditions, such as Diabetes Mellitus. However, just a few studies have the objective of analyzing the dosimetric parameters that can be used in order to establish the best laser protocol that can be delivered to the tissue.Therefore, this study aimed to evaluate, through clinical, histological and biomechanical analyzes, the process of tissue repair afterPBMT, considering the dose, frequency and mode of delivery of the energy.For this, 282 Wistar rats were used, divided into 2 groups: diabetic and non-diabetic. For the induction of diabetes, a dose of 60 mg / kg of Streptozotocin, diluted in 0.1 M Sodium Citrate buffer, pH 4, was injected intraperitoneally. After 72 h of the injection, the glycemia of the fasted animals was measured, using a glucometer (Accu-Chek Performa®). Those animals presenting a glycaemia of 250 mg / dL or higher were considered diabetic animals. After 15 days of theinduction of diabetes, the animals weresubdivided according to the dose, frequency and mode of energy delivery, as follows: control group and diabetic (without irradiation); L1 and L1D (non-diabetic and diabetic irradiated with 1 point of 10J/cm², respectively), L3 and L3D (non-diabetic and diabetic irradiated with 5 points of 10J/cm², respectively). non-diabetic and diabetic irradiated central point of 50J/cm², respectively); L4 and L4D (non-diabetic and diabetic irradiated with a point of 10J/cm2, respectively), L5 and L5D (non-diabetic and diabetic irradiated with 5 points of 10J/cm2, respectively), L6 and L6D (non-diabetic and diabetic irradiated with 1 point of 50J/cm2, respectively). Photon Lase III-DMC®, ? 660nm, power of 40mW was used. There was photographic follow-up of the lesions during the experiment, for later clinical analysis.After 7, 10 and 14 days of tissue excision, the animals were anesthetized, euthanized, and the samples removed for analyzes of re-epithelialization and inflammatory infiltrate;collagen formation, cytokeratin 10 immunoexpression and analysis of the tensile strength analysis. The results suggest that, regardless of the systemic condition of the animal, the dosimetric factors influenced the tissue repair time. Higher frequency of irradiationwith lower and more distributed doses in the lesion resulted in a faster clinical repair, higher expression of cytokeratin 10 and greater tissue resistance to rupture.Furthermore, for diabetic animals, higher frequency of irradiation with lower and more distributed doses in the tissue also resulted in a decrease of inflammatory process, greater production and remodeling of collagen, better process of re-epithelization and maturation of the epithelium, resulting in a fasterwound healing process. Thus, we can conclude that a higher frequency of irradiation and a better distribution of energy in the tissue result in a faster tissue repair process