Effetti della fotobiomodulazione a livello cellulare

Scopo: Gli effetti di sorgenti luminose come laser depotenziati e diodi a emissione di luce (LED) su cellule e tessuti, nota come PBM, costituiscono la base della fotomedicina. Questa tecnica di trattamento influisce sulla funzione cellulare, sulla proliferazione e sulla migrazione e svolge un ruolo importante nella rigenerazione dei tessuti. Le cellule staminali sono elementi utili nella rigenerazione dei tessuti e la combinazione di terapia con cellule staminali e fotobiomodulazione sembra influenzare positivamente i risultati del trattamento. Materiali e Metodi: È stata condotta una revisione della letteratura, utilizzando il database PubMed e le parole chiave "Stem cells photobiomodulation" "mesenchimal stem cell photobiostimulation" "LLLT Stem cell". Sono state prese in esame le revisioni sistematiche, le revisioni narrative e i case series. Risultati: Secondo una revisione della letteratura di Fekrazad et al. i parametri per cui siano visibili effetti sulle cellule staminali mesenchimali sono pari a una densità di energia del laser di 0,7-9 l/cm2. La potenza utilizzata per la luce visibile era di 30-110 mW e quella utilizzata per la luce a infrarossi era di 50-800 mW. Quasi tutti gli studi hanno dimostrato che la terapia laser a basso livello ha avuto un effetto positivo sulla proliferazione cellulare. Risultati simili sono stati trovati per i LED; tuttavia, alcuni studi suggeriscono che il laser da solo non è efficace e dovrebbe essere utilizzato come strumento aggiuntivo. Yoon et al. Evidenziano un effetto positivo sulla proliferazione degli astrociti ipotizzando che il LED a 660 nanometri promuovesse le azioni biologiche degli astrociti in coltura aumentando i livelli di specie reattive dell'ossigeno. La vitalità complessiva delle cellule in coltura non è cambiata dopo l'esposizione al LED; tuttavia, la proliferazione specifica degli astrociti è stata osservata dall'aumentata co-espressione di GFAP e bromodeossiuridina (BrdU)/ Ki67. Inoltre, il LED a 660 nanometri fornisce prove di differenziazione, come mostrato dalla diminuzione della coespressione Oct4 e GFAP e dall'aumento dell'espressione di nestina e aldh1l1. Quindi un LED a 660 nanometri può modificare la proliferazione degli astrociti, che suggerisce l'efficacia dell'applicazione terapeutica del LED in vari stati patologici del sistema nervoso centrale. Diversi studi sono stati effettuati per quanto riguarda la guarigione delle ferite e dei tessuti. Le cellule irradiate hanno dimostrato un tasso di proliferazione più elevato e una maggiore capacità di migrazione associata a un moderato aumento della produzione di ROS senza un aumento significativo dello stress ossidativo e dei processi attivati dallo stress ossidativo. L’emissione a infrarossi ha stimolato il consumo di ossigeno mitocondriale e la sintesi di ATP nelle cellule HECV. Una breve irradiazione non ha influenzato la vitalità delle cellule HECV ma ha portato piuttosto a una stimolazione del tasso di guarigione delle ferite, probabilmente sostenuta dalla stimolazione dell'attività mitocondriale mediata da ROS. Conclusioni: Gli studi confermano un potenziale effetto a livello cellulare della fotobiomodulazione, che può essere utilizzata in diversi ambiti, in particolare nelle sperimentazioni per rigenerare i tessuti.