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UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL PROGRAMA DE PÓS- GRADUAÇÃO DOUTORADO EM ODONTOLOGIA AVALIAÇÃO DA EXPRESSÃO GÊNICA DAS ENZIMAS COX-1, COX-2 NO MODELO DE TUMOR DE WALKER 256 EM PATA DE RATO APÓS AVALIAÇÃO COM LASER DE BAIXA INTENSIDADE JOSÉ EDUARDO BACCI Orientador: Prof. Dr. Lúcio Frigo Tese apresentada ao Doutorado em Odontologia da Universidade Cruzeiro do Sul, como parte dos requisitos para obtenção do título de Doutor em Odontologia São Paulo 2015

UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL PROGRAMA DE PÓS- …‰... · 6 ABSTRACT Pain and inflammation are experienced by cancer patients at different stages of disease and can be intense in

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UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL

PROGRAMA DE PÓS- GRADUAÇÃO

DOUTORADO EM ODONTOLOGIA

AVALIAÇÃO DA EXPRESSÃO GÊNICA DAS ENZIMAS COX-1,

COX-2 NO MODELO DE TUMOR DE WALKER 256 EM PATA DE

RATO APÓS AVALIAÇÃO COM LASER DE BAIXA INTENSIDADE

JOSÉ EDUARDO BACCI

Orientador: Prof. Dr. Lúcio Frigo

Tese apresentada ao Doutorado em Odontologia da Universidade

Cruzeiro do Sul, como parte dos requisitos para obtenção do título de

Doutor em Odontologia

São Paulo

2015

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UNIVERSIDADE CRUZEIRO DO SUL

PROGRAMA DE PÓS- GRADUAÇÃO

DOUTORADO EM ODONTOLOGIA

AVALIAÇÃO DA EXPRESSÃO GÊNICA DAS ENZIMAS COX-1,

COX-2 NO MODELO DE TUMOR DE WALKER 256 EM PATA DE

RATO APÓS AVALIAÇÃO COM LASER DE BAIXA INTENSIDADE

JOSÉ EDUARDO BACCI

Dissertação de Doutorado defendida e aprovada pela

banca examinadora em _____/____/2015.

BANCA EXAMINADORA:

__________________________________________

Prof. Dr. Lúcio Frigo

Universidade Cruzeiro do Sul (UNICSUL)

_________________________________________

Prof. Dr. Pedro Antonio Fernades

Universidade Cruzeiro do Sul (UNICSUL)

___________________________________________

Prof. Dr. Maurício Teixeira Duarte

Universidade Cruzeiro do Sul (UNICSUL)

___________________________________________

Prof. Dr. José Raul Girondi

___________________________________________ Prof. Dr. Artur Cerri Associação Paulista de Cirurgião Dentista

3

Dedicatória:

Para meus pais, José e Mathilde e minhas irmãs, Regina e Rosângela, por tudo

que significam pra mim.

4

Agradecimentos:

Á Deus, por estar sempre comigo.

Ao meus amigos Pedro Antônio Fernades e Maurício Teixeira Duarte, pois muito

do que sou hoje foi graças á ajuda e amizade de vocês.

Ao Prof. Dr. Lucio Frigo, muito obrigado pela ajuda, paciência e compreensão.

Ao meus amigo e irmão Luis Fernando Ferrari Bellasalma (Fernandinho),

Priscila dos Santos Alves e Amauri Frederico Patriota, por existirem na minha

vida.

Ao meu amigo Fernado Martins Baerder, pela grande força e pela coragem de

dizer coisas que somente amigos dizem.

À Universidade Cruzeiro do Sul, minha casa, que me deu apoio para a realização

deste trabalho.

5

Avaliação da expressão gênica das enzimas Cox-i, Cox-2 no modelo de tumor de Walker 256 emmpata de rato após irradiação com laser de baixa intensidade [tese]. São Paulo: Universidade Cruzeiro do Sul; 2015.

RESUMO

A dor e inflamação são experimentadas por pacientes com câncer em diferentes períodos de doença, podendo ser intensa em seu inicio e crônica em seu estágio mais avançado. A liberação das ciclooxigenases (COX) que ocorre como resposta tecidual frente a um tumor, leva á indução das ciclooxigenases COX-1, e COX-2, que também participam do processo inflamatório. Neste estudo foi realizada a indução de tumor de Walker 256 no dorso da pata do rato, levando ao desenvolvimento de massa tumoral causando dor e inflamação. Neste trabalho, foram avaliados a expressão gênica de enzimas COX-1,CO2 e IL-10 em trinta ratos wistar inoculados com células tumor de walker 256 obtidas pelo fuido ascético colhido de cavidade peritoneal. Um grupo foi irradiados (LBI; infravermelho, 810-nm). E outro grupo submetido a tratamento com AINES (nimesulida). Os resultados deste trabalho permitiram concluir que grupos tratados com nimesulida a 6J de potência apresentam aumento de expressão gênica de COX1 (p<0,005). Grupos tratados com laser a 1J mostraram diminbuição significativa nas expresses gênicas de COX2 (p<0,005). Os grupos tratados com laser apresentaram menores níveis de IL-10, não interferindo nos processos imunológicos quando comparados com nimesulida. Palavras chave: laser de baixa intensidade, biomodulação, mediadores inflamatórios.

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ABSTRACT

Pain and inflammation are experienced by cancer patients at different stages

of disease and can be intense in its beginning and chronic in its most advanced stage. The release of the cyclooxygenase (COX) which occurs as a tissue response to a tumor, leading to induction of cyclooxygenase COX-1 and COX-2, also involved in the inflammatory process. This study was performed to induce Walker 256 tumor on the dorsum of the rat paw, leading to tumor development causing pain and inflammation. In this work, we evaluated the gene expression of COX1 enzymes, CO2 and IL-10 in thirty Wistar rats inoculated with Walker tumor cells 256 obtained by ascetic fuid harvested from the peritoneal cavity. One group was irradiated (LBI, infrared, 810-nm). And another group undergoing treatment with NSAIDs (nimesulide). The results of this study indicate that groups treated with nimesulide 6J power have increased gene expression of COX1 (p <0.005). Treated groups showed significant 1J laser diminbuição the COX2 gene expressions (p <0.005). The laser treated groups showed lower levels of IL-10, not interfering in immunological processes compared to nimesulide.

Key Words: low-intensity laser, biomodulation, inflammatory mediators.

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Lista de Abreviaturas e Símbolos

%: Porcentagem.

um: Micrômetro.

Al: Alumínio.

ATP: Adenosina-Trifosfato.

C: Carbono.

Ca2+ : Cálcio

cm: Centímetro.

cm2 : Centímetro quadrado.

λ: Comprimento de onda

DE: Densidade de Energia.

DNA: Sigla em inglês para ácido desoxirribonucléico.

et al.: et alli, e outros.

Fe: Ferro.

Fig.: Figura.

g: Grama.

GaAs: Arsenieto de Gálio.

GaAIAs: Arsenieto de Gálio e Alumínio.

H: Hidrogénio.

h: Hora

He-Ne: Hélio-Neônio.

Hz: Hertz

8

InGaAIP: Fosfeto de índio Gálio e Alumínio.

J: Joules.

K+ : Potássio

Kg: Kilograma.

Laser: Sigla em inglês para luz amplificada por emissão estimulada de

radiação.

LBI -: Laser de Baixa Intensidade

LLLT: sigla em inglês para low-level laser therapy.

mg: miligrama

m2 : metro quadrado

min.: Minuto.

mm: Milímetro.

mW: Miliwatts.

N: Nitrogênio.

n: Número

Na+ : Sódio

nm: nanometro.

O: Oxigénio.

P: Potência.

PBS: Fosfato tamponado salino

pH: Potencial hirogênico.

RNA: Sigla em inglês para ácido ribonucléico.

s: Segundo.

9

Y: Ítrio

W: Watts.

10

Lista de Gráficos

Gráfico 1: Análise quantitativa de COX-1 por PCR-RT............................................47

Gráfico 2: Análise quantitativa de COX-2 por PCR-RT...............................48

Gráfico 3: Análise quantitativa de COX-1 por PCR-RT...........................................49

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SUMÁRIO

1.INTRODUÇÃO........................................................................................................12

2. REVISÃO DA LITERATURA.................................................................................15

2.1. Laser de Baixa Intensidade................................................................................15 2.1.1. Efeitos primários diretos..................................................................................18 2.1.1.1. Efeitos bioquímicos......................................................................................18 2.1.1.2. Efeitos bioelétrico.........................................................................................19 2.1.1.3. Efeitos bioenergético....................................................................................19 2.1.2. Efeitos secundários ou indiretos......................................................................20 2.1.2.1. Estímulo ao trofismo celular.........................................................................20 2.1.2.2. Estímulo á microcirculação...........................................................................21 2.1.3. Laser da baixa intensidade: biomodulação tecidual........................................23 2.2. Tumor de Walker 256.........................................................................................29 2.3. Processo Inflamatório.........................................................................................31 2.3.1. Ciclioxogenase (COX).....................................................................................32 2.3.1.1. Inibidores da COX-2 e efeitos teciduais.......................................................34

3. PROPOSIÇÃO.......................................................................................................42

4. MATERIAIS E MÉTODOS.....................................................................................43

4.1. Animais...............................................................................................................43 4.2. lnoculação das células do Tumor de Walker 256...............................................43 4.3. Análise ...............................................................................................................44 4.4. Divisão de tratamento.........................................................................................44 4.5. Análise por RT-PCR...........................................................................................45

5. RESULTADOS.......................................................................................................47 5.1. Análise quantitativa de COX-1 por PCR-RT.......................................................47 5.2. Análise quantitativa de COX-2 por PCR-RT.......................................................48 5.3. Análise quantitativa de COX-1 por PCR-RT.......................................................49

6. DISCUSSÃO..........................................................................................................50

7.CONCLUSÃO.........................................................................................................57 REFERÊNCIAS..........................................................................................................58

12

1. Introdução

A laserterapia tornou-se uma realidade em muitos países. Seu emprego, por

profissionais da área odontológica e médica, tem crescido constantemente. (Mester,

1985). A palavra LASER é um acrônimo de "Light Amplification by Stimulated

Emission of Radiation", ou seja, "Luz Amplificada por Emissão Estimulada de

Radiação". Uma das mais significantes descobertas da ciência no século passado, o

laser envolve novas e incalculáveis perspectivas no campo das pesquisas biológicas

e aplicações nos mais diversos campos da saúde. O princípio da emissão

estimulada foi proposto primeiramente, sob forma teórica, por Einstein, em 1917: a

emissão estimulada de radiação é causada pela presença de um fóton indutor de

energia interagindo com um átomo em seu estado excitado, resultando na liberação

de dois fótons induzidos (GUTKNETCHT & EDUARDO, 2004).Um dos pioneiros na

pesquisa da aplicação do laser nas áreas biomédicas foi Endre Mester, onde,

utilizando um laser de rubi, demonstrou os efeitos não térmicos do laser na

cicatrização de feridas em pele de ratos.

Desde então, vários trabalhos tem sido publicados e confirmados por mais de

1000 estudos sobre o mecanismo primário e o efeito cascata secundário que

contribuem para alcançar os efeitos do tecido local e sistêmicos.

A primeira lei da fotobiologia afirma que para a luz de baixa potencia visível

ter qualquer efeito em um sistema biológico vivo, os fótons devem ser absorvidos por

bandas de absorção eletrônica pertencentes a alguns fotorreceptores moleculares

ou cromóforos (Sutherland, 2002). Um cromóforo é uma molécula (ou parte de uma

molécula) que confere alguma cor definida do composto dos quais é um ingrediente.

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A fototerapia é caracterizada em induzir um processo fotobiológico em

células. São necessárias a exata ação do espectro para a determinação dos

fotorreceptores bem como para outras investigações do mecanismo celular para a

fototerapia. O espectro de ação mostra em qual específico comprimento de onda da

luz é mais efetivamente usado em uma específica reação química (Karu e Koltakov,

2005). O fato de que a ação do espectro pode ser utilizada para várias respostas

celulares confirma a primeira lei da fotobiologia (absorção da luz por um cromóforo

molecular específico).

O espectro de absorção obtido para citocromo c oxidase (COX) em diferentes

estados de oxidação foram registrados e verificou-se ser muito semelhante ao do

espectro de ação para respostas biológicas a luz, (karu and Kolyakov 2005). Por isso

foi proposto que a COX é o receptor primário para a gama vermelho –infravermelho

em células de mamíferos (karu and Kolyakov 2005). O óxido nítrico produzidos pelas

mitocôndrias inibem a respiração por ligação a Cox e deslocando competitivamente

o oxigênio, especialmente em células estressadas ou hipóxicas. O aumento do óxido

nítrico pode as vezes ser medido em cultura celular ou em animais após após LBI

devido a sua liberação pela mitocôndria e cox. Tem sido proposto que o LBI pode

trabalhar na fotodissociação do óxido nítrico do cox, revertendo assim a inibição da

respiração mitocondrial devido a ligação excessiva de NO (Lane, 2006).

Neste estudo a indução do tumor de walker 256 no dorso da pata do rato, que

leva ao desenvolvimento da massa tumoral e causa dor e inflamação, podem ser

melhoradas com o uso de laserterapia.

O objetivo deste estudo foi avaliar a expressão gênica das enzimas cox-1, cox2- no

modelo de tumor de walker 256.

14

2. Revisão de literatura

15

2.1- Laser de baixa intensidade

Em 1960 Teodore Maiman desenvolveu o primeiro aparelho de laser,

utilizando um cristal de rubi como meio ativo e operado em alta intensidade. O laser

é uma forma de radiação eletromagnética que possui propriedades únicas que a

diferenciam de outras fontes luminosas, que ao contato com diferentes tecidos

promove, de acordo com a potência e o comprimento de onda, efeitos fototérmicos e

fotoquímicos. É uma luz monocromática, onde a radiação é formada pela emissão

de fótons, todos da mesma cor e com o mesmo comprimento de onda. Possui

coerência no tempo e no espaço, onde as energias dos fótons se somam e estes,

viajam na mesma direção. Outra característica é a colimação, que confere à luz laser

um feixe paralelo ou com pequena divergência, que pode ser concentrado com o

uso de um sistema de lentes (GENOVESE, 2007).

A existência da fotoestimulação pelos lasers de baixa intensidade, tópico tão

controverso e pouco entendido antes de 1980, tem sido objeto de intenso estudo

científico. A aplicação clínica demonstra a evidência factual então obtida onde

extensivas discussões da ação (com possíveis mecanismos) da luz visível

monocromática nos fotorreceptores primários de células e organismos têm

encantado tanto os profissionais clínicos quanto os pesquisadores. Para que o laser

possa funcionar, devem ser satisfeitas, simultaneamente, três condições

fundamentais. Em primeiro lugar, é necessário dispor de um meio ativo, ou seja, de

uma coleção de átomos, moléculas ou íons, que emitam radiação na parte óptica do

espectro. Em segundo lugar, deve ser satisfeita uma condição conhecida sob o

nome de inversão de população. Esta condição, geralmente não preenchida em

nosso ambiente natural, é gerada por um processo de excitação denominado

16

bombeamento: ela transforma o meio ativo em meio amplificador de radiação.

Finalmente, é indispensável dispor de uma reação óptica para que o sistema

composto por essa reação óptica e pelo meio ativo, sejam a sede de uma oscilação

laser (ALMEIDA LOPES et al., 2001).

O Laser operando em baixa intensidade foi considerado um bioestimulador,

pois notou-se seus efeitos de estimular e acelerar os processos de cicatrização,

mas, a partir de estudos clínicos e laboratoriais, ficou evidente que essa terapia não

somente acelerava determinados processos, mas também retardava outros, e que

essa era uma função biomoduladora do laser (MESTER et al, 1971).

Os Lasers em baixa intensidade mais utilizados em odontologia são os de

Hélio-neônio, argônio e o arsenieto de gálio-alumínio. O bombardeamento desses

lasers pode ser realizado de várias maneiras, porém a forma mais usual é a

utilização do semicondutor na forma de diodo, com excitação produzida por uma

corrente elétrica. Ele apresenta potência pico de alguns mW, e comprimento de onda

na faixa do infravermelho, por volta de 830nm. Esse Laser apresenta uma grande

profundidade de penetração nos tecidos, pois a água e a hemoglobina apresentam

um baixo coeficiente de absorção para esse tipo de radiação (ZEZELL et al., 2004).

Os lasers são classificados de acordo com muitos critérios. A mais ampla

classificação é aquela que divide os lasers em dois grandes grupos, de acordo com

a sua ação terapêutica em lasers cirúrgicos e os lasers clínicos. Os lasers podem ser

também classificados de acordo com seu funcionamento, em contínuo ou pulsátil, e

ainda com a natureza do seu meio ativo em sólidos, gasosos, ou semicondutores.

Como exemplo de meio ativo sólido cita-se o laser rubi; de meio gasoso, o CO2 e o

17

He-Ne; meio líquido (laser com corante ou dye laser), o rodamina e o cumarina;

semi-sólidos, o YAG e os de neodímio. Os lasers semicondutores são os de

arseneto de gálio (AsGa), arseneto de gálio-alumínio (AsGaAl) e fosfeto arseneto de

gálio-índio (InGaAsP). Os lasers mais comuns são variações do gálio: arseneto de

gálio-alumínio ou alumínio-arsênio (AsGaAl), que emite um espectro na faixa do

infravermelho, ou o fosfeto arseneto de gálio-índio (InGaAsP), que emite espectro

visível de luz vermelha (λ=600-680 nm) com potência entre 10 e 50 mW.

(GENOVESE, 2000; WALSH, 1997).

Também é utilizada a seguinte classificação: os lasers cirúrgicos ou HILT

(High-Intensity Laser Therapy), os lasers não-cirúrgicos, terapêuticos, LILT (Low-

Intensity Laser Therapy), ou ainda, laser de baixa potência, em inglês LLLT (Low-

Level Laser Therapy), e os SLAT (Selective Laser Treatment). (PINHEIRO &

FRAME, 1992).

Os primeiros sistemas LILT (Low Intensity Laser Therapy) tinham como meio

ativo uma mistura gasosa de gás hélio e neônio (lasers de HeNe) que emitiam no

vermelho (632,8 nm), mas que apresentam também outra linha de emissão no

verde. Atualmente os sistemas laser LILT são, na sua grande maioria, constituídos

de um cristal confeccionado em laboratório de diodo semicondutor de arseneto de

gálio (GaAs) podendo estar dopado por diversos outros elementos, dependendo do

comprimento de onda desejado (p. ex., In-índio dopa o cristal para emitir no

vermelho) (GUTKNECHT & EDUARDO, 2004).

Os parâmetros fundamentais do protocolo de irradiação laser essêncial, para

comparação dos dados são os seguintes: comprimento de onda, freqüência,

potência de saída, diâmetro do spot, tempo de irradiação, intensidade, dose, e

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intervalos de tratamento. O tamanho do spot e o tempo de exposição são de

importância significante porque eles determinam a intensidade e a dose e,

portanto,as respostas celulares para a incidência da luz. A termicidade e reações

fotoquímicas são a base do laser de baixa potência, ocorrendo com densidades de

potência entre 10-2 e 100 W/cm2 e densidades de energia entre 10-2 e 102 J/cm2.

(SCHINDL et al., 2000).

O comprimento de onda depende do meio ativo que também determina a

afinidade ou não do laser com o tecido-alvo (BRUGNERA JR. et al., 2003). A

escolha do comprimento de onda determina a profundidade de penetração do laser

nos diferentes tecidos (KNAPPE et al., 2004).

2.1.1. Efeitos Primários ou Diretos

2.1.1.1. Efeito Bioquímico

Karu et al., (1995) demonstraram que a radiação laser exerce estímulo na

produção de ATP no interior das células, originando e provocando a aceleração da

mitose, fato que se produz quando há um aumento desta enzima das mitocôndrias.

O efeito bioquímico, como certos fármacos não-opiáceos, interfere na produção de

prostaglandinas, pela interferência na atividade da ciclooxigenase que intermedia a

produção desta substância pelo ácido araquidônico (CAMPANA et al., 1998).

2.1.1.2. Efeito Bioelétrico

19

Toda célula tem em seu interior mais cargas negativas do que positivas. No

meio extracelular, existem substâncias de cargas positivas, como o Na+ e K+. A

diferença de potencial deve-se a existência de diferentes concentrações de íons

positivos ou negativos dentro ou fora da célula, o que mantém a pressão osmótica

da membrana celular, determinando a sua permeabilidade e agindo no limiar da

condução da dor, impedindo que os estímulos dolorosos se transmitam aos centros

superiores (KARU et al., 1995; BORTOLETTO et al., 2004). Os íons de sódio são

abundantes no meio externo e pode penetrar com facilidade pela membrana.

Entretanto, a célula deve expulsá-los mediante um mecanismo denominado “bomba

de sódio e potássio” e que, logicamente, precisa de uma energia para seu

funcionamento. Essa energia é extraída da hidrólise da ATP. Em condições

patológicas, as células não podem manter seu potencial de membrana, isto é, o

gradiente iônico de ambos os lados dessa membrana se transforma, podendo

chegar à zero ou inclusive inverter-se. As ações terapêuticas da energia a laser se

manifestam das seguintes formas: De modo direto, atuando sobre a mobilidade

iônica; De modo indireto, aumentando a quantidade de ATP produzida pela célula. O

efeito bioelétrico da radiação laser ajuda a normalizar o potencial da membrana,

atuando como reequilibrante e normalizador da atividade funcional da célula (KARU

et al., 1995).

2.1.1.3. Efeito Bioenergético

Há cerca de 70 anos o efeito bioenergético foi estudado a partir de diversos

cultivos celulares independentes e, observou-se que, quando se iniciavam as

mitoses em um deles, notou-se o mesmo processo nos outros. No entanto se

repetisse a mesma experiência interpondo uma barreira de vidro entre esses

20

cultivos, a referida reação não chegava a ocorrer. Desse fato pode deduzir-se que as

células vivas emitem irradiações próprias. Fazendo-se uma análise espectral

observou-se que essas irradiações vão desde o ultravioleta ao infravermelho. Esses

resultados levaram alguns pesquisadores a citar essas experiências para explicar os

efeitos do laser como um fenômeno de indução biológica, uma vez que, irradiando

uma zona, as mais próximas seriam beneficiadas. Dessa forma, pode-se admitir que

as radiações laser proporcionam às células, tecidos e organismos, em conjunto, uma

energia válida e que estimula, em todos os níveis, o trofismo, normalizando as

deficiências e equilibrando as desigualdades.

2.1.2. Efeitos Secundários ou Indiretos

Após a ação do efeito primário há ocorrências secundárias tais como o

estímulo ao trofismo celular e a microcirculação.

2.1.2.1. Estímulo ao Trofismo Celular

Com o aumento da produção de ATP, causada pela aplicação da energia

laser de baixa intensidade, a velocidade de mitose é aumentada. Esse fato indica

que o laser de baixa intensidade pode aumentar os processos de reparação tecidual;

isto é, devido ao estímulo na capacidade de cicatrização do tecido conjuntivo. Esse

fator contribui para reparar perdas de substância, sobretudo úlceras de diversas

origens, como a ulceração aftosa recorrente e reparação de feridas cirúrgicas (NARA

et al., 1990; GUZZARDELLA et al.,2002).

2.1.2.2. Estímulo a microcirculação

21

No sistema circulatório, as artérias se dividem e diminuem progressivamente

de calibre até que, posteriormente às arteríolas, abre-se a rede capilar, com abertura

e fechamento comandados pela atuação de um músculo chamado esfíncter pré-

capilar. Em circunstâncias normais, funciona de forma periódica, ativando ou

cessando o funcionamento das diferentes regiões (JUNQUEIRA & CARNEIRO,

1999).

Parece que a radiação laser tem uma ação indireta sobre o esfíncter pré-

capilar, por meio de mediadores químicos, paralisando-o e produzindo sua abertura

constante e, portanto, um estímulo a microcirculação. Admite-se que um dos

intermediários, não o único, é a liberação de histamina. O fato é que a dilatação

produzida é persistente e pode manifestar a maior ou menor distância, segundo a

potência de radiação (BENEDICENTI et al., 1984).

O laser de baixa intensidade produz efeito acalórico. Portanto, se houver

aumento de temperatura no local de aplicação da energia laser, deve-se ao aumento

do metabolismo celular e da vasodilatação provocada na região (GUTKNECHT &

EDUARDO, 2004).

Foi demonstrado que o laser de baixa intensidade aumentava o grau de

vascularização do tecido neoformado, quando se irradiava feridas em processo de

cicatrização (PRETEL et al., 2002; NICOLAU et al., 2003). A bioestimulação com

laser de baixa potência começou na Hungria com Mester (1966) e a partir daí até a

década de 80, foram reportados vários experimentos in vivo que visavam à

estimulação do processo de cicatrização de feridas e estudos em modelos usando

feridas e queimaduras em pele e mucosa de animais (MESTER et al., 1985). Os

primeiros estudos foram feitos in vivo e concluíam que o laser de baixa potência

22

afetava o processo metabólico celular e aumentava o potencial regenerativo dos

tecidos biológicos. Muitos desses trabalhos demonstravam os efeitos do laser de

baixa potência e o reconheciam como terapêutico, entretanto, os autores ainda não

conseguiam explicar completamente sua ação, sobretudo quando lhe atribuíram uma

importante ação sistêmica (MESTER et al., 1985).

Havia a necessidade, todavia, de serem feitos experimentos onde se

trabalhassem com modelos mais específicos como células, ou grupo delas,

isoladamente dentro de um determinado processo complexo, como é a cicatrização,

por exemplo, e assim se pudesse chegar a resultados mais conclusivos. Foi quando

começaram a aparecer trabalhos in vitro, com modelos em cultura de células,

buscando dessa forma maior facilidade para fixação de parâmetros e limitação de

variáveis nesses experimentos (KARU et al., 1995; DORTBUDAK et al., 2000;

BORTOLETTO et al., 2004).

A partir do final da década de 80, muitos autores e suas equipes como Karu et

al., 1995, passaram a buscar exaustivamente explicações para a elucidação dos

mecanismos de ação do laser de baixa intensidade. Os lasers emitindo na região do

visível foram os mais utilizados na terapia de cicatrização de feridas, desde Mester

(1966), mas com o advento dos diodos lasers semicondutores os clínicos

começaram a trabalhar principalmente com comprimentos de onda emitidos no

infravermelho próximo, devido ao baixo custo desses equipamentos.

Karu em 1988 sugeriu um mecanismo de ação diferente para os

comprimentos de onda emitidos no visível e no infravermelho próximo, já que alguns

autores tinham observado in vitro diferenças significativas quando trabalharam com

23

ambos. Com o passar do tempo, essas diferenças de resultados foram confirmadas

in vitro por outros pesquisadores (ALMEIDA LOPES et al., 2001).

É claramente observado nos dados da literatura que os efeitos do laser foram

dose-dependente. Parâmetros de irradiação, como fluência e irradiância foram

altamente relevantes para a obtenção de bons resultados. Os efeitos do laser de

baixa potência dependeram da fluência, energia, potência e comprimento de onda in

vitro (KARU et al., 1995; DORTBUDAK et al., 2000) e in vivo (TAKEDA, 1988;

NICOLLI FILHO & OKAMOTO, 1994).

A fluência administrada, 2 J/cm2, para reparação e cicatrização de feridas em

pele e mucosa comprovou-se eficaz em diferentes trabalhos clínicos e laboratoriais

(MESTER et al., 1985; ALMEIDA LOPES et al., 2001; PRETEL et al, 2002). O

mecanismo de ação do laser no processo de reparação e cicatrização tecidual ainda

não está totalmente esclarecido, entretanto, não há dúvida que a radiação laser

aumenta o Ca2+ intracelular (KARU et al., 1995).

2.1.3 Laser de Baixa Intensidade: BiomodulaçãoTecidual

Belkin; Schwartz (1989) enfatizaram que embora o fenômeno associado ao

laser de baixa intensidade, os seus bioefeitos estão longe de ser esclarecidos,

apesar de existir. Por razões médicas, científicas e de segurança, e também para

evitar charlatanismo, esses bioefeitos deveriam ser investigados por equipes

multidisciplinares de físicos, biólogos e cirurgiões.

Os diferentes tipos de laser de baixa densidade de potência possuem um

efeito eminentemente analgésico, antiinflamatório e bioestimulante. A laserterapia,

24

com essa finalidade, provoca um aumento da microcirculação local e da velocidade

da cicatrização (ALMEIDA LOPES et al., 2001).

A terapia com laser de baixa intensidade envolve a irradiação de 1 a 4 J/cm2

no local de tratamento, com potência estabelecida entre 10 mW a 90 mW.

Felizmente, a irradiação laser e a óptica tecidual foram estudadas extensivamente.

As características da irradiação laser – coerência, colimação, e monocromaticidade

– foram examinadas em detalhes. Em particular, a coerência e colimação não foram

cruciais já que elas foram rapidamente degradadas pelo espalhamento como um raio

passa através do tecido. Apoiando sua relativa falta de importância está o fato que

tanto os diodos laser quanto a luz não-coerente podem alterar os processos

biológicos. Monocromaticidade, contudo, pareceu ser uma característica importante.

Estudos laboratoriais suportaram o conceito que a irradiação laser pode modificar os

processos celulares na dependência do comprimento de onda, de comportamento

não-térmico. Outra hipótese é que a intensidade suficiente para produzir esses

efeitos nas células poderia ser distribuída para as uniões superficiais e tecidos

tipicamente tratados com laserterapia.(BASFORD, 1995).

As funções terapêuticas no campo da biomodulação do processo inflamatório

são geralmente desenvolvidas no espectro vermelho e infravermelho da luz, de λ

600 nm a λ 900 nm, aproximadamente. (TUNÉR & CHRISTENSEN, 2002).

A atuação do laser de baixa potência ocorre no campo da biomodulação,

descrita também como bioestimulação. Muitas vezes encontram-se as duas

terminologias na literatura desenvolvidas como sinônimos. Biomodulação seria a

nomenclatura mais apropriada, visto que, esta terapia poderia tanto estimular o

25

processo biológico, atrasar o processo de reparação, como suprimi-lo,

intencionalmente ou não, trabalhando na dependência do fenômeno biológico

desejado. (BASFORD, 1995; BELKIN & SCHWARTZ, 1989; SCHINDL et al., 2000;

TUNÉR & CHRISTENSEN, 2002).

A biomodulação atribui-se o aumento do alcance dos efeitos biológicos, desde

o crescimento epitelial e fibroblástico, estimulação da síntese de colágeno, aumento

da capacidade de fagocitose e de liberação de endorfina. (MESTER, 1985).

Densidades de energia diminutas poderiam não provocar efeitos observáveis,

enquanto que altas doses eventualmente acarretariam na diminuição das funções

celulares. Foi estabelecido, em relação ao uso “in vivo” do laser, que potências

menores que 4 mW não proporcionariam, nos tecidos, efeitos biológicos,

independentemente do tempo total de irradiação. Em relação à quantidade de

energia, observou-se que, para a promoção de efeitos biológicos, deveriam ser

privilegiadas doses de no mínimo 1.104 J/m2 e no máximo 4.104J/m2, pois

dosimetrias mais elevadas poderiam acarretar na inibição da resposta celular.

(SOMMER et al., 2001).

Os mecanismos básicos da interação tecido – irradiação do laser de baixa

intensidade, ainda não estão esclarecidos. Os mecanismos de ação da irradiação

ultravioleta foram investigados intensivamente, e serviram de parâmetro para várias

hipóteses bem estabelecidas na indução de efeitos fotobiológicos nas células pela

luz visível e luz infravermelha de baixa intensidade. Basicamente, dois tipos de

reações podem ser distinguidos em fotobiologia: primárias (induzidas pela luz) e

secundárias (não-esclarecidas). Pelo menos quatro diferentes explanações têm sido

propostas para responder a questão de como a irradiação do laser não-cirúrgico

26

pode interagir com células vivas. A teoria de Olson afirma que a absorção primária

da luz pelas enzimas mitocondriais resultam no aquecimento local ocasionado pelo

aumento da vibração molecular; a teoria de Karu explica que a luz laser induz efeitos

estimulantes e inibitórios, respectivamente, sendo o resultado da absorção laser

pelas flavinas e citocromos na cadeia respiratória mitocondrial, principalmente para

alterações de transferência de elétrons na oxi-redução aí existente; a teoria de

Lubart relata que a existência de oxigênio simples fotoinduzido pelas porfirinas

endógenas é outro caminho provável; a teoria de Smith, uma modificação da teoria

de Karu, mostra que próximo à radiação infravermelha em um caminho adicional

poderia ativar diretamente os canais de Ca2+ na membrana celular pelas

modificações fotofísicas, desta maneira induzindo o influxo de Ca2+ e a proliferação

celular. Provavelmente, dois ou mais destes caminhos podem ser influenciados

simultaneamente pela irradiação laser e contribuir para as respostas biológicas

observadas. A alteração do pH intracelular, que é relatado para a ativação das

ATPases e seguido pelas mudanças nos níveis de cálcio intracelular, é o caminho

comum para o sinal de transdução e amplificação de todas as reações primárias.

Uma mudança no estado de oxi-redução em direção a oxidação leva ao aumento do

Ca2+ intracelular e à estimulação do metabolismo celular, uma vez que a redução

leva ao esgotamento do Ca2+ intracelular e, assim, a inibição do metabolismo. Altos

níveis de Ca2+ intracelular são necessários para estimular vários processos

biológicos, como a síntese de DNA e RNA, mitose celular, e secreção proteica.

Ainda, altos níveis de Ca2+ podem levar a inibição do metabolismo celular.

(SCHINDL et al., 2000).

A estimulação mitocondrial foi proposta por Karu (1989). Fotorreceptores

podem fazer parte da cadeia respiratória mas a fotosensibilidade não é específica

27

para a luz laser. É possível que a luz monocromática possa modificar a proliferação

celular. A concentração de cAMP muda nas células após elas serem irradiadas em

638,8 e 760 nm. A autora propôs que a luz do laser de baixa potência, visível, pode

estimular as células para aumentarem sua proliferação. A fotorecepção, ocorrendo

em nível mitocondrial, pode intensificar o metabolismo respiratório e as propriedades

eletrofisiológicas da membrana, desta maneira, mudando a fisiologia celular. Afirmou

ainda que a biomodulação laser é um fenômeno fotobiológico e que não é

necessária a coerência da luz. Os fotoaceptores primários são componentes da

cadeia respiratória. Isto explica a universalidade dos efeitos do laser de baixa

potência. Os componentes da cadeia respiratória podem ser os fotoaceptores no

caso da estimulação do metabolismo celular, bem como inibidores dependendo da

dose de energia. Em baixas doses, a irradiação causa regulação da oxi-redução do

metabolismo celular; em altas doses o dano é prevalente. O quantum de luz é

somente um gatilho para a regulação do metabolismo celular. Isto explica as baixas

doses e intensidades necessárias. A magnitude do efeito de bioestimulação

depende do estado fisiológico da célula antes da irradiação. Isto explica por que o

efeito de bioestimulação não é sempre possível. Os efeitos terapêuticos do laser de

baixa potência podem ser explicados pelo aumento da proliferação do G0 e G1

celular ou pelas mudanças na atividade fisiológica das células ativadas. Foram

descritos alguns dos fenômenos que estão associados aos bioefeitos da laserterapia

de baixa intensidade:

a) Os efeitos requerem um limiar de exposição à irradiação. O limiar é

específico para qualquer combinação tecidual com o comprimento de onda;

b) Os efeitos apresentam estimulação ou inibição de atividades bioquímicas,

fisiológicas e proliferativas;

28

c) Altas energias, dentro de limites específicos para cada combinação laser-

tecido, ocasionam prejuízo;

d) Os efeitos são dose-dependentes. Esta relação não é simples, mas é

relatada para a maioria das irradiações e parâmetros teciduais;

e) Foi visto que a irradiação coerente não é requerida para obter esses efeitos

e uma pequena faixa de irradiação não-coerente apropriada é suficiente para

produzir a maioria ou todos eles;

f) A irradiação direta do tecido alvo não é sempre requerida. A irradiação

transcutânea penetra profundamente para produzir efeitos suficientes em muitos

casos;

g) A irradiação local pode ter efeitos sistêmicos.

Rochkind et al. (1989) estudaram o efeito sistêmico do laser de baixa

intensidade em ratos. Para tal fim utilizaram um laser de comprimento de onda de

632,8 nm com potência útil de 16 mW e diferentes densidades de energia por um

período de 21dias. Afirmaram que os efeitos sistêmicos encontrados são relevantes

nos termos de aplicação de irradiação do laser de baixa potência, tanto na clínica

quanto em pesquisas. Concluíram que a irradiação do laser de baixa intensidade

exerce pronunciados efeitos sistêmicos na pele e nos tecidos subjacentes, e que

esses efeitos persistem muito tempo depois de uma única aplicação.

29

2.2. Tumor de Walker 256

O carcinossarcoma 256 de Walker é muito utilizado em modelos

experimentais em ratos. Foi identificado pela primeira vez pelo Prof George Walker

em 1928 como um tumor de glandula mamária de crescimento espontâneo em uma

rata albina grávida (Rattus nor-vegicus). Ele observou que esta neoplasia regredia

totalmente durante a lactação, mas que aparecia novamente após esse periodo. Foi

inicialmente classificado histologicamente como carcinoma. MAis tarde testes de

transplantabilidade mostraram a capacidade de fragmentos do tumor original

crescerem em ratos receptores (Earle, 1935). Depois de transplantes ao longo de

muitos anos, várias subcepas morfologicamente diferentes deste tumor foram

identificados e classificados como carcinoma, sarcoma, e carcinossarcoma mista.

Várias vias de inoculação ja foram utilizadas para administração das células

tumorais de W256, como o tecido ósseo a via subcutânea, intraperitoneal

intramuscular, intrapleural e intracardíaca (Iwama et al., 1973).

Quando a via subcutânea (sc) é utilizada há o desenvolvimento de tumores

sólidos, inicialmente firmes a palpação, encapsulados e de forma arredondada, que

provocam infiltração da pele e da musculatura adjacente (Earle, 1935; Iwama, 1979).

Por outro lado, a inoculação destas células tumorais através da via intraperitoneal

(ip), ocasiona o desenvolvimento da forma ascítica do tumor de W256 (Iwama et al.,

1973).

Este tipo de tumor tem sido amplamente utilizados em estudos pré-clínicos de

novas formas de terapia antitumoral e que permite a avaliação dos efeitos individuais

e combinadas de fatores físico-químicos e biológicos em diferentes características

30

desses crescimentos.

Patricia Brigatte et al(2006) apresentou um trabalho no qual utilizou ratos

portadores de tumor de Walker na superfície plantar da pata traseira para o estudo

da dor e metástase do câncer. O crescimento e a metástase foram analisados

histopatologicamente. Para a caracterização dos sintomas de dor, hiperalgesia,

alodinia e dor espontânea foram avaliados de 5 a 8 dias após a injeção das células.

Após o oitavo dia os ratos sacrificados o os resultados avaliados. O crescimento

tornou-se visível após o quinto dia e necrose e sangramento da pele foram

observados no sétimo dia. Fármacos opióides, como a morfina, são eficazes no

controlo dos sintomas de dor neste modelo de cancer Exame macroscópico, nos

dias 7 e 8 não revelou metástases nos pulmões, fígado e rins. Concluíram que este

modelo pode ser apropriado para o desenvolvimento de estudos para investigar

novas abordagens terapêuticas para o controle da dor do cancer.

Qi-Liang Mao-Ying et al (2006) descreveram um estudo em ratos sobre a dor

oncológica através da inoculação intra-tíbia de células cancerígenas de Tumor de

Walker 256 e constataram dor ambulatórial significativa, alodinia mecânica, e

redução na capacidade de peso, assim como o aumento da incidência de atividade

espontânea em fibras Ab no membro afetado. Alodinia mecânica, também foi

observada no membro contralateral, indicando o envolvimento de dor "imagem de

espelho" da dor do cancro ósseo. O presente estudo concluiu que o modelo de rato

é útil e pode contribuir para um estudo mais aprofundado dos mecanismos

subjacentes da dor oncológica.

31

2.3. Processo Inflamatório

O processor inflamatório se dá em resposta á uma lesão provocada por vários

agentes, como por exemplo infecções, traumas e ação de anticorpos. Basicamante

pode ser dividido em 3 fases: 1) Aguda, caracterizada por uma vasodilatação local e

uma permeabilidade capilar aumentada; 2) Sub-aguda caracterizada pela infiltração

de leucócitos e células fagocitárias; 3) E uma fase crônica proliferativa onde ocorre a

degeneração do tecido e fibrose.

Quando de uma lesão tissular periférica, a liberação de fosfolipidios na membrana

celular se tranformam, pela ação da enzima fosfolipaze A2 e forsfolipase C, em

Acido aracdônico. (TILLEY COFFMAN, KOLLER; 2001)

O ácido aracdônico apresenta um papel regulador chave na fisiologica cellular.

Consiste em um ácido graxo de 20 carbonos, liberado a partir de fosfolipidios de

membranas através da enzima fosfolipase A2, a qual pode ser ativada por diversos

estimilos(químico, inflamatório, traumático, mitogênico). É convertido pela

prostaglandina G/H sintase citosólica, também denominada ciclooxigenase (COX),

nos compostos intermediaries PGG2 e PGH2 (BROOKS et. Al., 1999),( TILLEY

COFFMAN, KOLLER; 2001)

A enzima prostaglandina G/H sintase, apresenta dois sítios catalíticos: o sítio

ciclooxigenase e o sítio peroxidase. O sítio ciclooxigenase converte o AA em

PGG2, que por sua vez é reduzida ao intermediário instável, PGH2 pelo sítio

peroxidase, o qual não é inibido pelos AINES (Brooks P et all, 1999).

A PGH2 é convertida pelas isomerases tissulares específicas em múltiplos

prostanóides (prostaglandinas e tromboxanos). As prostaglandinas podem agir de

32

forma parácrina ou autócrina através de duas classes de receptores: os receptores

de membrana ligados à proteína G, e os receptores nucleares PPAR (peroxisome

proliferator activated receptors) (Dubois R et al,1998).

Pela diversidade de receptores específicos e vários mecanismos reguladores,

explica-se a variedade clínica de atuação das prostaglandinas, como: papel central

na inflamação, coagulacão sangüínea, ovulação, parturição, metabolismo ósseo,

crescimento e desenvolvimento neuronal, cicatrização de feridas, função renal, tônus

vascular e respostas imunes.

2.3.1. Ciclooxigenase (COX)

O termo COX deve-se ao seu proposto mecanismo de ação consistir na formação de

peróxidos bicíclicos (endoperóxidos) a partir da oxigenação de ácidos graxos

polinsaturados (Marnett LJ, 1999). Nos últimos anos, tem se tornado claro que

existem duas isoformas homólogas da COX, sendo referidas como COX-1 e COX-2

(Jones R,2001). Em quase todos os tecidos normais foi detectada a presença

estrutural da COX-1(Dubois R et all,1998), e baixos a indetectáveis níveis da COX-2,

a qual pode ser expressa em maior quantidade mediante presença de citocinas,

fatores de crescimento e estimulantes tumorais (Fitzgerald GA, Patrono C,2001)

(Harris RC, Breyer MD,2001) sugerindo sua relevância no câncer e em processos

inflamatórios. Expressão aumentada de COX-2 também tem sido implicada na

Doença de Alzheimer, além de outras condições neurológicas. Desta forma, à COX-

1 foi dado o nome de constitutiva; à COX-2, indutiva. Embora aproximadamente 60%

homólogas, com peso molecular cerca de 70kD, e com similares mecanismos de

metabolização do AA (Schonbeck U, 1999), as isoformas COX-1 e 2 apresentam

algumas diferenças como:

33

a) Seqüência genética diferente para cada isoforma. Os genes são regulados por

dois sistemas independentes e diferentes, apesar da reação enzimática por eles

catalisada ser idêntica (Dubois R et all, 1998);

b) O sítio de ligação do agente inibidor na isoforma COX-2 é estruturalmente cerca

de 25% maior que o da COX-1 (Brooks P, 1999), apresentando também local de

ligação secundário, além do sítio catalítico. Isto tem permitido o desenvolvimento de

agentes que bloqueiam a atividade COX-2, especificamente em concentrações que

apresentam mínimos efeitos COX-1. O mesmo composto pode funcionar como um

inibidor COX-2 em baixas concentrações e inibidor competiivo da COX-1 quando em

altas dosagens. As bases moleculares para tais diferenças ainda não são

completamente entendidas (Marnett LJ, 1999);

c) A COX-1 é uma enzima presente na maioria dos tecidos. Diante de quadros

inflamatórios, a atividade desta isoforma não parece ser alterada ou apresenta um

aumento discreto de 2 a 4 vezes na sua expressão (Dubois R et all, 1998)

(Fitzgerald GA, Patrono C, 2001). Em menores quantidades, a COX-2 encontra-se

em determinados tecidos como cérebro, intestinos, rins, testículos, glândula tireóide,

pancreas (Beejay V, Wolfe MM, 1999); diante de quadro inflamatório, sua expressão

é aumentada cerca de 20 vezes ou mais;

d) Além do ácido aracdônico, a COX-2 também é capaz de agir no metabolismo de

outras substâncias como: ácido linolênico e ácido linolêico (Schonbeck U, 1999).

Recentemente foi proposta a existência de uma terceira isoforma desta família

enzimática, denominada COX-3, a qual, ao contrário da COX-1 e COX-2, não

produziria prostanóides pró-inflamatórios, mas sim substâncias antiinflamatórias

(Willoughby DA, 2000). Tal evidência poderia explicar os períodos de remissão visto

34

em casos de doenças inflamatórias crônicas, como a artrite reumatóide.

2.3.1.1 Inibidores da COX-2 e efeitos teciduais

Função Renal

Prostaglandinas são importantes moduladores fisiológicos do tônus vascular e

equilíbrio hídrico em rins de mamíferos, incluindo modulação da hemodinâmica

glomerular, reabsorção tubular de sódio e água e regulação da secreção de renina

(Dubois R, 1998).

Diante de hipovolemia, o sistema renina-angiotensina-aldosterona renal é ativado, o

que contribui para vasoconstrição sistêmica e maior reabsorção de sódio e água, na

tentativa de manter níveis tensionais adequados. Ao mesmo tempo, a angiotensina

provoca síntese de prostaglandinas renais vasodilatadoras, as quais são

sintetizadas às custas da COX-1 (Lipsky PE, 2000), a qual está presente no

endotélio, glomérulo e ductos coletores renais. Na presença de AINES, e

conseqüente inibição de prostaglandinas, este mecanismo protetor falha, podendo

ocasionar isquemia e dano renal irreversível.

Determinados pacientes encontram-se em maior dependência das prostaglandinas

renais vasodilatadoras para o adequado funcionamento deste órgão, por exemplo:

idosos, indivíduos com insuficiência cardíaca, doenças renais prévias, diabéticos,

cirróticos, hipovolêmicos.

O fato do avançar da idade ser associado com declínio progressivo da função renal

gera sérias implicações para a segurança do uso de antiinflamatórios em pacientes

idosos (Whelton A, 2000). Já em adultos jovens, sem história prévia de alterações

renais, os AINES não parecem interferir na função deste órgão podendo ser

35

indicados sempre que necessário (Harris CJ, Brater DC,2001).

A síntese de prostaglandinas em túbulos renais distais interfere com o metabolismo

de sódio e água, sendo produzidas principalmente por intermédio da COX-1. AINES

convencionais, conseqüentemente, podem ocasionar edema e retenção de sal, os

quais estão entre os mais comuns efeitos adversos AINES-associados envolvendo o

rim (Whelton A, 2001).

Entre outras complicações, existem: hipercalemia, hiponatremia, ou mesmo o

desenvolvimento de falência renal aguda, síndrome nefrótica, necrose papilar aguda

(Whelton A, 2001). Quase todas as classes de agentes anti-hipertensivos, com

exceção dos bloqueadores de canais de cálcio e antagonistas da angiotensina II,

necessitam de síntese normal de prostaglandinas vasodilatadoras para completa

atividade anti-hipertensiva. Assim, AINES impedem a completa efetividade

terapêutica de muitos compostos anti-hipertensivos e, inclusive, de drogas diuréticas

(Whelton A, 2001).

No entanto, estudos recentes têm mostrado a presença da COX-2 constitutivamente

na mácula densa e em células intersticiais da medula renal de animais (Dubois R,

1998). Em situações experimentais como: deprivação de sódio, estados de

hiperfiltração, inibição de enzima de conversão da angiotensina, administração de

diuréticos ou ainda hipertensão renovascular, foi detectada maior expressão da

COX-2 na região da mácula densa renal, o que aumenta a probabilidade de

prostanóides gerados por esta isoforma serem importantes mediadores da produção

de renina e do feedback tubulo- glomerular (Lipsky PE, 2000) (Harris CJ, Brater DC,

2001)(Wolf K,1999).

A medula renal é o local da maior síntese de prostaglandinas e apresenta importante

36

expressão de COX-1 e também COX-2. A COX-1 predomina nos ductos coletores

medulares; e a COX-2, em células medulares intersticiais (Harris RC, Breyer MD,

2001). Desidratação e conseqüente hipertonicidade medular em coelhos resultou em

maior indução de COX-2 nesta região (Harris RC, Breyer MD, 2001) (Yang T, 1999).

Esta isoforma parece manter a viabilidade das células intersticiais medulares, pois

em situações experimentais de desidratação e posterior tratamento com inibidores

da COX-2, houve indução da apoptose (morte celular programada). Todavia, a

simples deprivação de água não interferiu na sua sobrevivência (Hao CM, Yull F,

Blackwell T et al, 2000). Estes dados podem ter importantes implicações no

entendimento da patogênese da lesão medular renal associada com AINES, além de

propor o possível papel da COX-2 como coadjuvante na preservação da função

renal. Prostaglandinas derivadas da COX-2 também podem ter papel critico na

manutenção do fluxo sangüíneo medular renal e excreção de sódio. A medula renal

interna parece apresentar importante papel na homeostase hidroeletrolítica (Cowley

A et all, 1995). Prostaglandinas medulares intersticiais podem modular reabsorção

de soluto e água também através de efeitos diretos na absorção de sódio pelo ramo

ascendente da alça de Henle e ducto coletor. A perda do efeito inibitório tônico da

PGE2 (derivada da COX-2) na reabsorção de sódio em tais segmentos pode

contribuir para a retenção deste íon e conseqüente resistência a terapêuticas anti-

hipertensivas, vistos com o uso de AINES (Brater DC, 1999). Juntas, estas

observações sugerem que a inibição da COX-2 na medula renal deve aumentar a

retenção de só- dio, comprometer o fluxo sangüíneo medular, piorando a lesão

hipóxica e prejudicando a viabilidade da célula intersticial medular.

Relatos de casos mostrando disgenesia renal em recém-nascidos de mulheres

usuárias de AINES convencionais durante a gestação, sugerem papel das

37

prostaglandinas no desenvolvimento renal e, conseqüentemente, da enzima COX.

Na tentativa de analisar o papel da COX-2, inibidores específicos desta isoforma

administrados a ratos previamente ao nascimento limitaram a nefrogênese e o

desenvolvimento glomerular (Komhoff M, 2000). Tais fatos levantam a hipótese da

participação da COX-2 no desenvolvimento renal normal.

Função Gastrointestinal

A COX-1 parece ter fundamental papel em manter a arquitetura glandular do

estômago. Constitui-se na única isoforma identificada na mucosa gástrica de animais

normais, incluindo humanos, estando intimamente envolvida na prevenção de

erosões e ulcerações (Lipsky PE, 2000).

Entretanto, diante de infecções ou úlceras gástricas já formadas, assim como

infecção pelo Helicobacter pylori (Fitzgerald GA, Patrono C, 2001), detecta-se maior

expressão de COX-2 nas células epiteliais do estômago, induzindo a formação de

prostaglandinas que contribuem para a cicatrização destas lesões (Dubois R, 1998)

(Emery P, 2001). Tais prostaglandinas, dentre elas a PGE2 com atividade

predominante, agem estimulando a secreção de fluidos e cloretos pela mucosa, o

que impede a invasão de bactérias na circulação sistêmica (Eckmann L, 1997).

Logo, tratamento com inibidores específicos da COX-2 podem retardar a cicatrização

de úlceras já formadas ou ainda reduzir a capacidade de defesa diante da presença

de microorganismos invasores, apesar de provavelmente não iniciarem o dano

gástrico como observado com AINES convencionais (Schnitzer TJ, 2001).

Sistema Cardiovascular e Função Plaquetária

A manutenção do fluxo sangüíneo normal e a apropriada resposta trombogênica à

38

lesão vascular necessitam de um adequado equilíbrio entre a atividade do

tromboxano A2 (TXA2) produzido pela plaqueta, e a ação da prostaciclina (PGI2)

derivada da célula endotelial.

As plaquetas, por serem anucleadas, apresentam apenas um suprimento da

isoforma COX-1, não sendo capazes de produzir enzimas em situações de ativação

(Dubois R, 1998) (Patrono C, 1994). O TXA2 é o principal eicosanóide originado pela

COX-1 nestas células, e sua biosíntese encontra-se aumentada em síndromes de

ativação plaquetária, como angina instável e doença oclusiva arterial periférica.

Apresenta potencial agregador plaquetário, vasoconstritor, além de estimular a

proliferação de músculo liso (Catella-Lawson F, Crofford LJ, 2001).

Contrabalançando o TXA2, a formação de eicosanóides em síndromes de ativação

plaquetária também parece prover maior expressão de COX-2 pelas células

endoteliais, resultando na produção de PGI2 , a qual possui ação vasodilatadora,

antiagregante e inibidora da proliferação de músculo liso vascular (Fitzgerald GA,

Patrono C, 2001) (Lipsky PE, 2001)(Catella-Lawson F, Crofford LJ, 2001). Maior

expressão tanto da COX-1 quanto da COX-2 tem sido detectada em artérias

ateroscleróticas (Schonbeck U, 1999) (Wijeyaratne SM, 2001).

Foi descrito que o estresse de cizalhamento endotelial (shear stress), o qual se

refere à força exercida pelo fluxo sangüíneo na parede do vaso, induz a expressão

da COX-2 nas células endoteliais e, também, que substanciais quantidades de

prostaglandinas endoteliais resultam da ação da COX-2 (Fitzgerald GA, Patrono C,

2001) (Lipsky PE, 2001).

39

Sistema Nervoso

As prostaglandinas são conhecidas por mediarem febre, reações inflamatórias no

tecido neural e mais recentemente, por influenciarem na função cerebral (Dubois R,

1998) (Lipsky PE, 2001). Também foi detectado o papel da COX-2 no

desenvolvimento do sistema nervoso e como importante modulador da resposta

neural durante a vida adulta. Níveis desta isoforma aumentam dramaticamente após

convulsões e atividades mediada pelo receptor NMDA (Dubois R, 1998). O papel da

COX-2 e de inibidores específicos desta isoforma na função cerebral humana ainda

é desconhecido.

Função Uterina e Ovariana

Além da clássica relação com o trabalho de parto, prostaglandinas e COX-2 têm sido

implicadas como agentes mediadores de outros estágios da gestação, incluindo

ovulação e implantação (Schnitzer TJ, 2001).

Câncer

Tumores coloretais, gástricos e esofágicos, tanto em animais de experimentação

como também em humanos, expressam altos níveis de COX-2, ao contrário da

mucosa intestinal normal, que apresenta baixos a indetectáveis níveis desta

isoforma (Dubois R, 1998). Tais achados levantam a hipótese do envolvimento da

COX-2 na progressão e disseminação do câncer nestes órgãos.

Nestes tumores, a COX-2 é responsável também pelos altos níveis de PGE2, a qual

parece promover o desenvolvimento tumoral inibindo a atividade supressora

neoplásica e estimulando a proliferação de células epiteliais (Sjodahl R, 2001).

40

Estudos com células em meio de cultura têm mostrado que a expressão da COX-2

contribui para o potencial tumorigênico da célula epitelial por aumentar sua adesão à

matriz extracelular, tornando-a resistente à apoptose, aumentando a viabilidade

tumoral. Tais alterações foram reversíveis com a associação de inibidores COX-2

(Dubois R, 1998).

Recentes evidências mostram relação da COX-2 com a regulação da angiogênese

associada a células tumorais neoplásicas. Tal fato já está bem estabelecido e

consiste em uma das formas através da qual a superprodução de PGE2 favorece a

progressão do câncer de prostata (Myers C, 2001).

Para o desenvolvimento do cancer, três termos chamados de “marcas do cancer”

devem acontecer: capacidade adquirida que represente violações ao mecanismo

regulatório normal, que controlam a sobrevivência da célula, proliferação migração,

invasão e as interações com as células vizinhas e estroma (Hanahan, D.; Weinberg,

R.A., 2000). Acredita-se que vários genes diferentes podem alterar-se durante o

desenvolvimento de um determinado tumor, e recentemente foi proposto que todos

os tumores surgem e são mantidos pela desregulação de um número relativamente

pequeno de vias de sinalização (Vogelstein,B. et al., 2004) (Wood,L.D. et al., 2007).

Acredita-se também que a grande expressão de COX-2 que ocorre na maioria dos

tumores representa um papel crusial durante seu desenvolvimento. A desregulação

da COX -2 leva a um crescimento abundante de seu principal produto metabólico,

prostaglandina E2, (PGE2), um efeito pleiotrópico que aparenta afetar a maioria, se

não todas, as características de tumor. Esta habilidade da via COX-2/ PGE2 de

afetar multiplos aspectos da fisiologia celular necessarias para o desenvolvimento e

manutenção do tumor, pode também oferecer uma explicação para a eficácia de

41

inibidores da Cox e fármacos anti-inflamatórios não-esteroidais para reduzir a

incidência e progressão de tumores interstinais em modelos animais e mais

importante ainda, em pacientes humanos (Brown, J.R. et al., 2005).

42

3. Proposição

Quantificar, por reação em cadeia da polimerase, em tempo real, a expressão gênica

das enzimas cox-1 e cox-2, após a irradiação com laser de baixa intensidade

(808nm) em tumor de Walker 256, injetado na pata de rato.

43

4. Materiais e métodos

4.1. Animais

Ratos Wistar machos, pesando entre 160n a 180b gramas, foram utilizados

neste estudo. OS ratos foram alojados em uma instalação de cuidados de animais e

levado à sala de testes dois dias antes do experimento. Água e comida foram

disponibilizados “ad libitum. Todos os testes comportamentais foram realizados entre

9:00h e 16:00h . Todos os experimentos foram conduzidos de acordo com as

diretrizes para o uso ético de animais conscientes na investigação da dor, publicados

pela associação internacional para o estudo da dor. Os procedimentos foram

aprovados perla comissão de cuidados com os animais institucional do instituto

butantã.

4.2. Inoculação das células do carcinoma de Walker 256

As células do tumor de Walker foram obtidas a partir do liquido acumulado do

abdomem da cavidade periotonial , cinco dias após a injeção intraperitoneal de 1X

107 células do carcinoma. Após a colheita das células, a porcentagem das células

viáveis foi determinada através do uso de solução de trypan azul a 1%, em uma

câmera de Neubauer. Uma concentração de células tumorais de 106 foram obtidas

através da diluição com fosfato tamponado salino ( PBS, pH 7.4). Benzilpenicilina

( 120.000 de unidades em 10 ml de suspenção celular; benzetacil , laboratório

Eurofarma Brasil) foram adicionados à suspenção celular para evitar a contaminação

microbiana. As células tumorais ( 100ml) foram então injetados subcutaneamente na

44

região plantar na pata traseira direita do rato. PBS (100ml) injetada na pata traseira

do lado esquerdo utilizada como grupo controle.

4.3. Análise histopatológica

Os animais foram sacrificados por deslocamento cervical em diferentes

períodos de tempo após a inoculação do tumor. A pata direita traseira e o linfonodo

ploplitídeo foram removidos e fixados em formalina 10%. As Amostras foram

embebidas em parafina, seccionadas em 5-m, e corado com hematoxilina e eosina

para observação microscópica.

4.4. Divisão dos tratamentos

Para avaliar a eficácia na diminuição da dor tumoral, os animais foram

divididos em grupos após a injeção de PBS ou células tumorais:

- hígido, os animais sofriam apenas a injeção de PBS;

- tumor, apenas injeção subcutânea de células tumorais;

- Nimesulida, após injeção de células tumorais, eles sofreram injeção

intramuscular de inibidor de ciclooxigenase-1 (NISULID) no 2 e 5 dia após a

injeção inicial

- 1J: recebiam injeção de células tumorais e tratamento no 2 e 5 dia de laser

com 1J de potencia a 100mW.

- 3J: recebiam injeção de células tumorais e tratamento no 2 e 5 dia de laser

com 3J de potencia a 100mW.

45

- 6J: recebiam injeção de células tumorais e tratamento no 2 e 5 dia de laser

com 6J de potencia a 100mW.

O laser utilizado é do tipo Theralaser© (DMC, São Carlos, Brasil).

4.5. Análise por RT- PCR

O RNA total foi extraído a partir de células de Walker 256, isolado com o RNA

Mini Kit (Qagen), de acordo com as instruções do fabricante. As espécies de cDNA

foram sintetizados com o super-Script II (Life Technologies) , a partir de 5 μg de RNA

total em um volume total de 20 μg usando tanto oligo (dT) e hexâmeros aleatórios de

acordo com as instruções do fabricante. Um microlitro da reação de RT misturado,

foi utilizado como molde para PCR, em um volume total de RT misturado. Foi

utilizado como molde para PCR em um volume total de 20 μg utilizando uma

concentração de 0,5 μg de cada iniciador começando abaixo de 0,5 unidades de Taq

DNA polimerase (Takara Bio Inc, Japao). A PCR foi realizada durante 35 ciclos e as

condições dos ciclos foram como se segue: 1 min a 95°C, 1 min a 94°C, 1 min a

60°C, 1 min a 72°C, e uma extensão final de 10 min a 72°C. Dez conjuntos de

iniciadores utilizados para verificação foram: Entpd1 (CD39), Entpd2 (Cd39L1),

Entpd3 (Cd39L3), Entpd5 (Cd39L4) Entpd6, (Cd39L2) RT-PCR foram descritos por

Vollmayer et al. (2001). Para rato ecto-5'- nucleotidase (CD73) e -actina RT-PCR

foram descritos por Wink et ai. (2003a), e para NTPDase 8 foram 5'-

AGGTGCCTTTGGTTGGATC-3 'e 5 GGTAGCTGTGAGTGTAGAC-3 '. Os

oligonucleotídeos foram obtidos da Infogen para rato ecto-5'- nucleotidase (CD73) e

46

-actina RT-PCR,descritos por Wink et ai. (2003a), para NTPDase 8 foram 5'-

AGGTGCCTTTGGTTGGATC-3 'e 5' - GGTAGCTGTGAGTGTAGAC-3 '.

Os controles negativos foram realizados com água como molde e os controlos

positivos foram plasmídeos com sequências de cDNA para rato Entpd1, rat Entpd2

(Kegel et al., 1997; Sevigny et al., 2002), e para ENTPD3 humana (Smith e Kirley,

1998), ENTPD5 (Mulero et al., 1999) e ENTPD6 (Yeung et al., 2000), ecto-5'

nucleotidase / CD73 e células de glioma de rato C6\ADNc-actina(Wink et al, 2003a).

5.Resultados

47

Método estatístico:

O banco de dados era composto por 36 ratos wistar. As comparações entre as

médias de variação contínua entre dois grupos foram realizadas comteste t-studant e

para comparação entre 3 grupos testaram-se as médias pelo teste f da amova para

um fator (Neter et al, 1996)

Os cálculos foram realizadoso com o auxilio do software estatístico R.3.0.2 (Rcore

Team, 2014) e os testes consideraram um nívelde significância de 5%. Os gráficos

foram gerados com o auxilio do pacote ggplot2 (Widckan, 2009). Os resultados são

apresentados em gráficos para descrever as variáveis categorias.

5.1. Análise quantitativa de COX-1 por PCR-RT

48

Figura 1 – Determinação dos níveis do gene de COX-1 por PCR-RT nos animais que sofreram

injeção ou não de células tumorais (Walker 256). Cada ponto representa a média +- EP de 5 a 7

ratos, valores considerados significativos quando comparados ao grupo Tumor (*p<0,05 e

***p<0,001).

A figura demonstra que os grupos tratados com Nimesulida e 6J apresentam

aumentos nos genes de COX-1 se comparados com o grupo Tumor, assim como

nos grupos tratados com 1J e 3J (#p<0,05, ###p<0,001).

5.2. Análise quantitativa de COX-2 por PCR-RT

Figura 2 - Determinação dos níveis do gene de COX-2 por PCR-RT nos animais que sofreram injeção

ou não de células tumorais (Walker 256). Cada ponto representa a média +- EP de 5 a 7 ratos,

valores considerados significativos quando comparados ao grupo Tumor (*p<0,05).

49

A figura demonstra que o grupo tratado com 1J apresentou queda significativa

(p<0,05) nos genes de COX-2 se comparado com o grupo Tumor e nimesulida, não

apresentando diferenças entre os outros grupos tratados.

5.3. Análise quantitativa de COX-1 por PCR-RT

Figura 3 - Determinação dos níveis do gene de interleucina-10 (IL-10) por PCR-RT nos animais que

sofreram injeção ou não de células tumorais (Walker 256). Cada ponto representa a média +- EP de 5

a 7 ratos, valores considerados significativos quando comparados ao grupo Tumor (*p<0,05).

Apenas o grupo Nimesulida apresentou aumento nos níveis de IL-10 se

comparado com os grupos tratados e grupo Tumor, não havendo diferença entre os

outros tratamentos.

50

6. Discussão

O presente estudo in vitro teve como objetivo Quantificar, por reação em

cadeia da polimerase, em tempo real, a expressão gênica das enzimas cox-1 e cox-

2, após a irradiação com laser de baixa intensidade (808nm) em tumor de Walker

256 injetado na pata de rato.

Os resultados deste estudo revelam que grupos tratados com laser (1J e 3J),

tiveram uma diminuição significativa na liberação de marcadores inflamatórios COX

1 quando comparados a nimesulida e potência de 6J os aumentos na experessão

gênica de COX1 foram significativamente superiores até mesmo com relação a

nimesulida. Assim nossos estudos mostram a eficácia do laser quando comparados

a antiinflamatórios não esteroidais como nimesulida.

A fototerapia com laser baseia-se na utilização de baixas irradiâncias de luz,

influenciando comportamento celular, onde ocorre a aplicação de uma luz (

geralmente laser de baixa potência) em uma patologia para promover regeneração

tecidual, redução de inflamação e alivio da dor. A luz é tipicamente de largura

espectral estreita no vermelho ou próximo ao espectro infravermelho ( 600 –

1000nm), com uma dose de densidade (irradiação) entre 1mw-5W/cm2 . ë

geralmente aplicada em uma injuria por um minuto ou mais, alguns dias da semana

por várias semanas. Ao contrário de outros laser medicinais, o laser da baixa

potencia não produz ablação ou mecanismo térmico mas sim um efeito fotoquímico.

O fenômeno foi primeiramente publicado por Endre Mester em 1967 poucos anos

depois que o primeiro trabalho sobre laser foi inventado. Assim os parâmetros

utilizados neste estudo seguiram os protocolos relacionados a doses ja

referenciadas na literatura.

51

Segundo Afanaséva et al. (1995), os lasers podem ser classificados

dependendo do seu comprimento de onda (λ) e potencia do aparelho, sendo Lasers

de Alta Intensidade (LAI), com emissão de radiação em alta potencia, com efeitos

térmicos e destrutivos, sendo muito utilizados em procedimentos curúrgicos e Lasers

de Baixa Intensidade (LBI), com emissão de radiação em baixa potência, sem efeitos

térmicos ou destrutivos, podendo regular reações químicas e fisiológicas

(fototerapia).

Uma importante consideração deve ser feita sobre a propriedade optica do

tecido. Também chamada “janela optica” do tecido, onde a penetração do no tecido

é maximizada. Esta janela optica acontece aproximadamente entre 650nm a 1200

nm. A absorção e espalhamento da luz no tecido são ambas muito mais altas na

região azul do espectro do que na vermelha, porque o principal cromóforo tecidual (

hemoglobina e melanina) tem alta absorção na banda, em curto comprimento de

onda, o espalhamento da luz no tecido é mais alta em curto comprimento de onda, e

além disso, a água absorve fortemente a luz infravermelha em um comprimento de

onda maior que 1100nm. Portanto, o uso do LBP em animais e pacientes envolve

geralmente luz vermelha e luz proxima do infravermelho (600-1100nm) (Karu and

Afanaséva, 1995). Este trabalho utilizou laser no comprimento de onda de 808 nm

com melhor efetividade sobre os tecidos.

O mecanismo do LBI em nível celular pode ser atribuído á absorção da

radiação visível monocromática e infravermelha por componentes da cadeia

respiratória celular (Karu, 1989). Várias evidencias sugerem que as mitocôndrias são

responsáveis pela resposta celular á luz vermelha visível e á luz infravermelha. Os

efeitos do laser HeNe na mitocôndria isoladas de fígado de ratos, incluíram maior

52

potencial eletroquímico de prótons, mais síntese de ATP, aumento de RNA e síntese

de proteínas (Greco et al. 1989), aumento no consumo de oxigênio, do potencial de

membrana e aumento de síntese de NADH e ATP.

Este achado é semelhante a outro estudo que comparou o fator de necrose

tumoral (TNF) -α e expressão de IL-1 na inflamação induzida por LBI ( laser de baixa

intensidade) em ratos Os resultados mostraram que a LBI tem atividade anti-

inflamatória(Haupt JL el al.,2005). Similarmente, LBI reduziu a inflamação neste

estudo, o que indica que a LBI pode ser benéfico para superar a inflamação celular.

A relevância clínica deste estudo pode ser mais importante no que diz

respeito à utilização do laser aplicados com a densidade de energia correta para

obtermos os efeitos antiinflamatórios significativos e no controle de dor uma vez que

a inibição de prostaglandinas diminui ação nococeptiva.

A resposta tecidual do tumor leva á liberação das ciclooxigenases (COX),

sendo a COX-1 , também demoninada construtiva e expressa em células, tendo a

função de manter a integridade da mucosa gástrica e função renal, já a COX-2 é

induzida pelo oncogene, fatores de crescimento e citocinas, tendo como função

estimular proliferação celular, promover a angiogênese, aumentar a invasão e

adesão da matriz extracelular, inibir a vigilância imunológica e apoptose. Foi

demonstrado que a inibição de COX-2 diminui a evolução cancerígena, pois ela

estimula a carcinogênese pela inibição da apoptose, promoção da angiogênese,

invasão e imunossupressão em vários tipos de malignidade (Douris P, 2006; Leal Jr

et al., 2010; Servetto N et al., 2010)..

O LBI foi demonstrado ser eficaz na redução da resposta inflamatória, ser

53

capaz de promover a reparação de tecidos, atenuar a dor e reduzir a fadiga

muscular em vários estudos em modelos animais e em estudos clínicos (Douris P,

2006; Leal Jr et al., 2010; Servetto N et al., 2010). Embora a maioria dos estudos

demonstraram efeitos benéficos com esta terapia, pouco se sabe sobre como

exatamente a laserterapia é capaz de afetar os sistemas celulares e quais são os

mecanismos moleculares envolvidos nestes processos. Em particular, a questão de

saber se aumenta ou diminui LBI espécies reativas de oxigênio e estresse oxidativo

permanece sem resposta, pois há relatos de apoio ambos os lados da questão

(Servetto N et al., 2010; Chen AC et al., 2012). Nós usamos reação em cadeia da

polimerase, em tempo real, a expressão gênica das enzimas cox-1 e cox-2, após a

irradiação com laser de baixa intensidade (808nm) e observamos uma significativa

diferença no uso de laser quando comparado a nimesulida na expressão gênica de

enzimas cox 1 e cox 2.

Vários trabalhos mostram o efeito do LBI sobre o stress oxidativo e nitrativo.

Durante a inflamação, a presença de peroxidação lipídica, expressão de iNOS, NO,

e geração de nitrotirosina sugere que o stress oxidativo local pode amplificar a

gravidade da lesão e modificar, tanto estrutural como funcionalmente, proteínas e

lípidos de membranas celulares, promovem alterações nas vias de sinalização que

servem para aumentar a resposta inflamatória geral (Filippin LI et al., 2011; Shi X et

al., 2006). A peroxidação lipídica enzimática pode ocorrer, isto é, a ativação das

ciclooxigenases e as lipoxigenases e / ou não enzimaticamente, através da geração

de ROS exógeno, RNS, libertação de metais de transição, e produção de espécies

reativas (Droge W., 2002; Beckman JS, Koppenol WH, 1996). Nossos resultados

mostram que LBI provavelmente reduziu a peroxidação lipídica, mantendo-o perto

dos níveis basais. Embora o mecanismo desta redução é desconhecida, é uma

54

observação relevante que havia menos de COX-2 nos ratos que foram submetidos

a 1J de potência após a irradiação com LBI.

A resposta inflamatória envolve múltiplos mediadores e LBI poderia influenciar

a ativação de NF-kB global durante este processo. NF-kB é um fator de transcrição

rapidamente ativada em resposta ao estresse oxidativo e que participam na indução

de vários genes relacionados com inflamação, tais como COX-2, iNOS, e citoquinas

pró-inflamatórias [9,10]. Nossos resultados mostram a diminuição significativa de

COX2 quando submetidos ao LBI pode estar relacionada com a não ativação de

fator NF-KB. Outros trabalhos mostram-se necessários para verificação relacionada

a diminuição da expressão do gene de NF-kB, sugerindo que este efeito pode ser

responsável pela reduzida quantidade de mediadores pró-inflamatórios neste

modelo. Como discutido acima, a laserterapia mediada efeitos anti-inflamatórios

podem ser uma consequência da redução da NF-kB ou inativação (Pallotta RC et

al.,2012; Fillipin LI et al., 2005).

Em relação a tratamento com LBI resultados positivos tem sido publicados no

tratamento de diversas patologias como osteoartrite ( Bertolucci e Grey, 1995),

feridas (Caetano et al 2009), dores na nuca (Chow et al, 2006), fadiga muscular (

Leal Junior et al, 2008), porem com resultados nem sempre positivos. Essas falhas

podem ser atribuídas a divesos fatores, incluindo dosimetria (energia inadequada ou

muita liberada, irradiancia inadequada ou em excesso, irradiação insuficiente na

área patológica e medicação impropria do paciente (como antiinflamatórios

esteroidais e não esteroidais, os quais podem inibir a regeneração. (Aimbire et al,

2006). Nossos resultados mostram que doses maiores como 6J aumentaram

significativamente a expressão de cox 1 assim a dosimetria é um fator relevante que

deve ser considerado.

55

Oliveira et al.(2013) realizou um estudo experimental de hipersensibilidade

(DTH) reação do tipo retardado para a ovalbumina (OVA) foi utilizado para avaliar os

efeitos imunomoduladores da terapia a laser de baixa intensidade (LBI), que é

utilizado como uma terapia adjuvante em medicina, odontologia, e fisioterapia por

causa de seus efeitos anti-inflamatórios e analgésicos potenciais observada em

diversos estudos. Os efeitos da LBP de radiação em reação à ovalbumina em ratos

Balb / C foram examinados após a fase de indução da reacção de

hipersensibilidade. Os animais tratados com azatioprina (AZA) receberam veículo,

em vez de ovalbumina, e os que não foram imunizados serviram como controles (n =

6 para cada grupo). Medições de espessura da pata e hematoxilina-eosina exames

histopatológicos foram realizados. Ensaios de proliferação foram realizados também

(espontânea, em presença de concanavalina A e ovalbumina) para determinar a

produção em células mononucleares de culturas de necrose tumoral-alfa (TNF-α),

INF-γ, e IL-10. No grupo de animais irradiados com laser e no grupo tratado com

AZA, as medições da espessura da almofada da pata foram significativamente

reduzidos em comparação com o grupo de controlo (p <0,05). Esta redução foi

acompanhada por uma redução muito significativa na densidade do infiltrado

inflamatório e por uma redução significativa nos níveis de TNF-α, INF-γ, e IL-10.

Radiação laser foi mostrado para ter um efeito imunomodulador no DTH a OVA em

camundongos Balb / C. Nossos resultados mostram que apenas o grupo com

nimesulida apresentou aumento significativo ( p<0,05), nos níveis de IL-10, portanto

o uso de laser mostra sua efetividade não interferindo na imunidade, melhorando a

segurança quando comparado com a nimesulida.

56

Em resumo, os nossos resultados indicam que a (808 nm) com a dose

selecionada foi capaz de reduzir a COX-1, COX-2, e IL-10 na área da lesão, levando

a um efeito anti-inflamatório. Assim, estes dados experimentais podem contribuir

para melhor avaliar os efeitos benéficos da LBI sobre a inflamação.

57

7. Conclusão

Os resultados deste trabalho nos permitem concluir que:

Grupos tratados com nimesulida e laser a 6J de potência apresentam

aumento na expressão gênica de COX1.

Grupos tratados com laser a 1J de potência mostratam uma diminuição

significativa nas expressões gênicas de COX2.

Grupos tratados com laser apresentaram menores níveis de IL-!0, não

interferindo nos processos imunológicos quando comparados com nimesulida.

58

Bibliografia

Aimbire F, Albertini R, Pacheco MT, Castro-Faria-Neto HC, Leonardo PS, Iversen

VV, Lopes-MartinsRA and Bjordal JM. 2006. Low-level laser therapy induces doesse-

dependent reduction of TNFalpha levels in acute inflammation. Photomed Laser

Surg 24:33-7

Almeida-Lopes, L. et al. - Comparison of the low level laser therapy effects on

cultured human gingival fibroblasts proliferation using different irradiance and same

fluence. Lasers Surg. Med., New York, v.29, n.2, p.179-184, 2001.

Basford, J. R. Low intensity laser therapy: still not an established clinical tool. Lasers

in Surgery and Medicine, New York, v. 16, n. 4, p. 331-342, 1995.

Beckman JS, Koppenol WH. Nitric oxide, superoxide, and peroxynitrite: The good,

the bad, and ugly. Am J Physiol. 1996; 271(5 Pt 1):C1424–C1437.

Beejay V, Wolfe MM - Cyclooxygenase 2 selective inhibitors: panacea or flash in the

pan? Gastroenterology, 1999;117: 1002-1005.

Belkin, M.; Shwartz, M. New biological phenomena associated with laser radiation.

Health Physics, New York, v. 56, n. 5, p. 687-690, May 1989.

Benedicenti, A. et al. Effect of a 904 nm laser on microcirculation and arteriovenous

circulation as evaluated using telethermographic imaging. Parodontol. Stomatol.

(Nuova), Savonna, v.23, n.2, May-Aug, p.167-78.1984.

Bertolucci LE and Grey T.1995. Clinical analysis of mid-laser versus placebo

treatment of arthralgic TMJ degenerative joints. Cranio 13:26-9

59

Bortoletto, R. et al. Mitochondrial membrane potential after lowpower laser irradiation.

Lasers Med Sci., London, v. 18, n. 4, p. 204-206, 2004.

Brater DC - Effects of nonsteroidal anti-inflammatory drugs onrenal function: focus on

cyclooxygenase-2 inhibition. Am J Med,1999;107:65s-70s.

Brooks P, Emery E, Evans F et al - Interpreting the clinical signifi- cance of the

diferential inhibition of cyclooxygenase-1 and cyclooxygenase-2. Rheumatology,

1999;38:779-788.

Brugnera Jr., A. et al. Atlas de laserterapia aplicada à clínica odontológica. São

Paulo: Santos, 2003.

Caetano KS, Frade MA, Minatel DG, Santana LA and Enwemeca CS. 2009.

Phototherapy Improves Healing of Chronic Venous Ulcers. Photomed Laser Surg.

Calin MA, Gruia MI, Herascu N, Coman T - Photodynamic therapy of Walker tumors

by multiple laser irradiation..Source National Institute for Optoelectronics, Bucharest,

Romania.Br J Cancer. 2001 May 18;84(10):1384-6.

Campana, V. et al. Effects of diclofenac sodium and He:Ne laser irradiation on

plasmatic fibrinogen levels in inflammatory processes. J. Clin. Laser Med. Surg.,

New York, v. 16, n. 6, p. 317-320, Dec. 1998.

Catella-Lawson F, Crofford LJ - Cyclooxygenase inhibition and thrombogenicity. Am

J Med, 2001;110:28s-32s.

Chow RT, Heller GZ and Barnsley L. 2006. The effect of 300 mW, 830 nmlaser on

chronic neck pain: a double-blind, randomized, placebo-controlled study. Pain

124:201-10

60

Cowley A, Mattson D, Lu S et al - The renal medulla and hyper-tension.

Hypertension, 1995;25:663-673.

Chen AC, Arany PR, Huang YY, Tomkinson EM, Sharma SK, Kharkwal GB, Saleem

T, Mooney D, Yull FE, Blackwell TS, Hamblin MR. Low-level laser therapy activates

NF-kB via generation of reactive oxygen species in mouse embryonic fibroblasts.

PloS ONE. 2011;6(7):e22453.

Douris P, Southard V, Ferrigi R, Grauer J, Katz D, Nascimento C, Podbielski P. Effect

of phototherapy on delayed onset muscle soreness. Photomed Laser Surg.

2006;24(3):377–382.

Dortbudak, O. et al. Biostimulation of bone marrow cells with a diode soft laser. Clin.

Oral Implants Res., Copenhagen, v. 11, n. 6, p. 540-545, Dec. 2000.

Dubois R, Abramson S, Crofford L et al - Cyclooxigenase in biol- ogy and disease.

Faseb J. 1998;12:1063-1088

Earle, W.R.A. Study of the Walker rat mammary carcinoma 256, in vivo and in vitro.

Am J Cancer. 24, 566-612, 1935.

Eckmann L, Stenson C, Matsuda K et al - Induction of intestinal epithelial cells in the

host secretory response to infection by in- vasive bacteria: bacterial entry induces

epithelial prostaglandin H synthase-2 expression and prostaglandin E2 and

F2 production. J Clin Invest, 1997;100:269-309.

Emery P - Cyclooxygenase-2: A major therapeutic advance? Am J Med,

2001;110:42s-45s.

Filippin LI, Cuevas MJ, Lima E, Marroni NP, Gonzalez-Gallego J, Xavier RM. The

role of nitric oxide during healing of trauma to the skeletal muscle. Inflamm Res.

61

2011; 60(4): 347–356. [PubMed: 21076852]

Fillipin LI, Mauriz JL, Vedovelli K, Moreira AJ, Zettler CG, Lech O, Marroni NP,

Gonzalez- Gallego J. Low-level laser therapy (LLLT) prevents oxidative stress and

reduces fibrosis in rat traumatized Achilles tendon. Lasers Surg Med. 2005;

37(4):293–300.

Fitzgerald GA, Patrono C - The coxibs, selective inhibitor of cyclooxygenase-2. N

Engl J Méd, 2001; 345:433-442,

Genovese, W. J. Laser de Baixa Intensidade: Aplicações Terapêuticas em

Odontologia. São Paulo: Lovise, 2000.

Genovese, W.J. Laser de Baixa Intensidade - Aplicações Terapêuticas em

Odontologia. Livraria Santos Editora. Cap.7, p. 47-102, 2007.

Greco M, Guida G, Perlino E, Marra E, and Quagliariello E. 1989. Increase in RNA

and protein synthesis by mitochondria irradiated with heliun-neon laser. Biochem

Biophys Res Commun.,163:1428-34

Gutknecht, N.; Eduardo, C.P. A odontologia e o laser: atuação do laser na

especialidade odontológica. 1a ed. São Paulo: Quintessence editora, 320p. 2004.

Guzzardella, G. A. et al. Laser stimulation on bone defect healing: an in vitro study.

Lasers Med. Sci., London, v.17, n.3, p.216-20. 2002.

Hao CM, Yull F, Blackwell T et al - Dehydration activates an NF-kB-driven, COX-2

dependent survival mechanism in renal medullary intesticial cells. J Clin Invest,

2000;106:973-982.

Harris CJ, Brater DC - Renal effects of cyclooxygenase 2 selec- tive inhibitors. Curr

Opin Nephrol Hypertens, 2001;10:603-610.

62

Harris RC, Breyer MD - Physiological regulation of cyclo- oxygenase-2 in the kidney.

Am J Physiol Renal Physiol, 2001; 281:F1-F11.

Haupt JL, Frisbie DD, McIlwraith CW, Robbins PD, Ghivizzani S, Evans CH, Nixon

AJ. Dual transduction of insulin-like growth factor-I and interleukin-1 receptor

antagonist protein controls cartilage degradation in an osteoarthritic culture model. J

Orthop Res. 2005;23(1):118–126. doi: 10.1016/j.orthres.2004.06.020.

Honmura A. Yanase M. Obata J. Haruki E. Therapeutic effect of Ga-Al-As diode laser

irradiation on experimentally induced inflammation in rats. Lasers Surg. Med.

1992;12:441–449

Ikeda Y., Hayashi I., Kamoshita E., Yamazaki A., Endo H., Ishihara K., Yamashina

S., Tsutsumi Y., Matsubara H., Majima M. Host stromal bradykinin B2 receptor

signaling facilitates tumor-associated angiogenesis and tumor growth. Cancer Res.

64, 5178-185, 2004.

Iwama M.C.F., Franco M.F., Lemonica L. Tumor de Walker. Um bom modelo

experimental para o ensino de neoplasias. Ciência e Cultura. 23, 267-71, 1973.

Iwama M.C.F. Carcino-sarcoma 256 de Walker: Disseminação metastatica em duas

linhagens do tumor. Rev. Bras Pesq Biom Biol. 12, 147- 53, 1979.

Jones R - Nonsteroidal Anti-inflamatory drug prescribing: past, present and future.

Am J Med, 2001;110:4s-7s.

Junqueira, L.C., Carneiro, J. Histologia Básica. 9ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara

Koogan, 427p. 1999.

Karu, T. I. Photobiology of low-power laser effects. Health Physics, New York, v. 56,

n. 5, p. 691-701, May 1989.

63

Karu, T. et al. Irradiation with He-Ne laser increases ATP level in cells cultivated in

vitro. J. Photochem. Photobiol. B., Lausanne, v. 27, n. 3, p.219-223, Mar. 1995.

Karu TI, and Afanaseva NI. 1995. Cytochrome c oxidase as the primary

photoacceptor upon laser exposure of cultured cells to visible and near IR-range

light. Dokl Akad Nauk, 342:693-5

Karu TI and Kolyakov SF. 2005. Exact action spectra for cellular responses relevant

to phototherapy. Photomeds Laser Surg., 23:355-61

Kegel B, Braun N, Heine P, Maliszewski CR, Zimmermann H. An ecto-ATPase and

an ecto-ATP diphosphohydrolase are expressed in rat brain. Neuropharmacology.

1997 Sep;36(9):1189-200.

Knappe, V.; Frank, F.; Rohde, E. Principles of lasers and biophotonic effects.

Photomedicine and Laser Surgery, New Rochele, v. 22, n. 5, p. 411-417, Oct.2004.

Komhoff M, Wang JL, Cheng HF et al - Cyclooxygenase-2 selec-tive inhibitors impair

glomerulogenesis and renal cortical development. Kidney Int, 2000;57:414-422.

Lane N. 2006. Cell biology: power games. Nature, 443:901-3.

Leal Junior EC, Lopes-Martins RA, Vanin AA, Baroni BM, Grosselli D, De Marchi T,

Iversen VV, and Bjordal JM. 2008. Effect of 830 nm low-level laser therapy in

exercise-induced skeletal muscle fatigue in humans. Lasers Med Sci.

Leal Junior EC, Lopes-Martins RA, Frigo L, De Marchi T, Rossi RP, de Godoi V,

Tomazoni SS, Silva DP, Basso M, Filho PL, de Valls Corsetti F, Iversen VV, Bjordal

JM. Effects of low-level laser therapy (LLLT) in the development of exercise-induced

skeletal muscle fatigue and changes in biochemical markers related to postexercise

recovery. J Orthop Sports Phys Ther. 2010;40(8):524–532.

64

Lipsky PE - Unresolved issues in the role of cyclooxygenase-2 in normal physiologic

processes and disease. Arch Intern Med, 2000;160:913-920.

Mao-ying Q.L., Zhao J., Dong Z.Q., Wang J., Yu J., Yan M.F., Zhang Y.Q., Wu G.C.,

Wang Y.Q. A rat model of bone cancer pain induced by intra-tibia inoculation of

Walker 256 mammary gland carcinoma cells. Biochem Biophys Res Commun.

345,1292-1298, 2006.

Marnett LJ, Rowlinson WS, Goodwin DC et al - Arachidonic acid oxygenation by

COX-1 and COX-2 - J Biol Chem, 1999;274: 22903-22906.

Mester, E., Spiry, T., Szende, B., Tota, J.G. Effect of laser rays on wound healing.

Am J Surg. v. 122, p. 532-535, 1971.

Mester, E.; Mester, A. F.; Mester, A. The biomedical effects of laser application.

Lasers in Surgery and Medicine, New York, v. 5, n. 1, p. 31-39, 1985.

Mulero JJ, Yeung G, Nelken ST, Ford JE. CD39-L4 is a secreted human apyrase,

specific for the hydrolysis of nucleoside diphosphates. J Biol Chem., 1999 Jul

16;274(29):20064-7.

Myers C, Koki A, Pamukcu R et al - Proapoptotic anti-inflamma- tory drugs. Urology,

2001;57:73S-75S

Nara, Y. et al. Growth acceleration of human dental pulpal fibroblasts by

semiconductor laser. Surgical and Medical Lasers, v. 3, n. 4, p. 200-203, Dec.

1990.

65

Nicolau, R. A. Effect of low-power GaAlAs laser (660nm) on bone structure and cell

activty: an experimental animal study. Lasers Med. Sci., London, v.18, p. 89-94,

2003.

Nicolli Filho, W. D.; Okamoto, H. Effect of the helium-neon laser on the healing of

extraction wounds: a histological study in rats. J. Laser Appli., Toledo, v. 6, n. 4, p.

237-240, Aug. 1994.

Oliveira RG, Ferreira AP, Côrtes AJ, Aarestrup BJ, Andrade LC, Aarestrup FM. Low-

level laser reduces the production of TNF-α, IFN-γ, and IL-10 induced by OVA.

Lasers Med Sci., 2013 Nov;28(6):1519-25

Pallotta RC, Bjordal JM, Frigo L, Leal Junior EC, Teixeira S, Marcos RL, Ramos L, de

Moura Messias F, Lopes-Martins RA. Infrared (810-nm) low-level laser therapy on rat

experimental knee inflammation. Lasers Med Sci. 2012; 27(1):71–78. [PubMed:

21484455]

Patrono C - Aspirin as an antiplatelet drug. N Eng J Med, 1994;330:1287-

1294.Schnitzer TJ - Cyclooxygenase-2 specific inhibitors - Are they safe? Am J Med,

2001;110:46s-49s.

Pinheiro, A. L. B.; Frame, J. W. Laser em odontologia. Revista Gaúcha de

Odontologia, Porto Alegre, v. 5, n. 40, p. 327-332, set./out. 1992.

Pretel, H. et al. Avaliation of wound healing using the laser and pomade of esther

ricinoleic acid. J. Dent. Res., Chicago, v.81, p. B91, Dec. 2002.

Qi MK, Yang X, Du H, Wang H 1-5-aminolevulinic acid-conjugated gold nanoparticles

for photodynamic therapy of cancer. Source Department of Chemical Engineering &

Materials Science, Stevens Institute of Technology, Castle Point on Hudson,

Hoboken,NJ07030,USAOncolRep.2013 Mar;29(3):911-6. doi: 10.3892/or.2013.2220.

66

Epub 2013 Jan 3.

Rochkind, S. et al. Systemic effects of low-power laser irradiation on the peripheral

and central nervous system, cutaneous wounds, and burns. Lasers in Surgery and

Medicine, New York, v. 9, n. 2, p. 174-182, Feb. 1989.

Schindl, A. et al. Low-intensity laser therapy: a review. Journal of Investigative

Medicine, Thorofare, v. 48, n. 5, p. 312-326, Sept. 2000.

Sjodahl R - Extent, mode and dose dependence of anticancer ef- fects. Am J Med,

2001;110:66S-69S.

Servetto N, Cremonezzi D, Simes JC, Moya M, Soriano F, Palma JA, Campana VR.

Evaluation of inflammatory bio-markers associated with oxidative stress and

histological assessment of low-level laser therapy in experimental myopathy. Lasers

Surg Med. 2010;42(6):577–583. [PubMed]

Schonbeck U, Sukhova GK, Graber P et al - Augmented expres- sion of COX-2 in

human atherosclerotic lesions. Am J Pathol, 1999;155:1281-1291.

Sévigny J, Sundberg C, Braun N, Guckelberger O, Csizmadia E, Qawi I, Imai M,

Zimmermann H, Robson SC. Differential catalytic properties and vascular topography

of murine nucleoside triphosphate diphosphohydrolase 1 (NTPDase1) and

NTPDase2 have implications for thromboregulation. Blood. 2002 Apr 15;99(8):2801-

9.

Shi X, Garry DJ. Muscle stem cells in development, regeneration, and disease.

Genes Dev. 2006;20(13):1692–1708.

67

Smith TM, Kirley TL. Cloning, sequencing, and expression of a human brain ecto-

apyrase related to both the ecto-ATPases and CD39 ecto-apyrases1. Biochim

Biophys Acta. 1998 Jul 28;1386(1):65-78.

Sommmer, A. P. et al. Biostimulation windows in low-intensity laser activation:

lasers,scanners, and NASA’s light-emitting diode array system. Journal of Clinical

Laser Medicine & Surgery, New York, v. 19, n. 1, p. 29-33, Jan. 2001.

Sutherland JC. 2002. Biological effects of polychromatic light. Photochem Photobiol

76:164-70.

Takeda, Y. Irradiation Effectt of Low Laser on Alveolar Bone After Tooth Extraction.

Experimental Study in Rats. Int J Oral Maxillofac Surg. v. 17, n. 6, 388-91, 1988.

Walsh, L. J. The current status of low level laser therapy in dentistry: part 1: soft

tissue applications. Australian Dental Journal, Sydney, v. 42, n. 4, p. 247-254, Aug.

1997.

Wijeyaratne SM, Abbott CR, Homer-Vanniasinkam S et al - Dif- ferences in the

detection of cyclo-oxygenase 1 and 2 proteins in symptomatic and asymptomatic

carotid plaques. Br J Surg, 2001;88:951-957

Willoughby DA, Moore AR, Colville-Nash PR - COX-1, COX-2, and COX-3 and the

future of chronic inflammatory disease. Lan- cet, 2000;355:646-648.

Wink, M.R., Tamajusuku, A.S.K., Braganhol, E., Casali, E.A., BarretoChaves,M.

L.M., Sarkis, J.J.F., Battastini,A.M.O.2003a.Thyroid hormone upregulatesecto5’nucl

eotidase/CD73inC6 rat glioma cells. Molecular a Cellular Endocrinology 205(1-

2), 107-114.

68

Whelton A - Renal aspects of treatment with conventional nonsteroidal anti-

inflammatory drugs versus cyclooxygenase-2 specifec inhibitors. Am J Med,

2001;110:33s-42s.

Wolf K, Castrop H, Hartner A et al - Inhibition of the rennin-angio- tensin system

upregulates cyclooxygenase-2 expression in the macula densa. Hypertension,

1999;34:503-507.

Yang T, Schnermann JB, Briggs JP - Regulation of cyclo- oxygenase-2 expression in

renal medulla by tonicity in vivo and in vitro. Am J Physiol Renal Physiol,

1999;277:F1-F9.

Yeung G, Mulero JJ, McGowan DW, Bajwa SS, Ford JE. CD39L2, a gene encoding a

human nucleoside diphosphatase, predominantly expressed in the heart.

Biochemistry. 2000 Oct 24;39(42):12916-23.

Zezell, D.M, Maldonado, E.P, Ribeiro, M.S. Lasers em baixa intensidade. Apostila da

disciplina LO-03. “Interação da luz laser com tecidos biológicos: aplicações”.

Mestrado profissionalizante Lasers em Odontologia. Versão 2s/2004.

69