Low-level 809 nm GaAlAs laser irradiation increases the proliferation rate of human laryngeal carcinoma cells in vitro

Abstract

The aim of the study was to investigate the effect of low-level 809 nm laser irradiation on the proliferation rate of human larynx carcinoma cells in vitro. Epithelial tumor cells were obtained from a laryngeal carcinoma and cultured under standard conditions. For laser treatment the cells were spread on 96-well tissue culture plates. Sixty-six cell cultures were irradiated with an 809 nm GaAlAs laser. Another 66 served as controls. Power output was 10 mW(cw) and the time of exposure 75-300 s per well, corresponding to an energy fluence of 1.96-7.84 J/cm2. Subsequent to laser treatment, the cultures were incubated for 72 h. The proliferation rate was determined by means of fluorescence activity of a redox indicator (Alamar Blue Assay) added to the cultures immediately after the respective treatment. The indicator is reduced by metabolic activity related to cellular growth. Proliferation was determined up to 72 h after laser application. The irradiated cells revealed a considerably higher proliferation activity. The differences were highly significant up to 72 h after irradiation (Mann-Whitney U test, p < 0.001). A cellular responsiveness of human laryngeal carcinoma cells to low-level laser irradiation is obvious. The cell line is therefore suitable for basic research investigations concerning the biological mechanisms of LLLT on cells.

Ação da laserterapia no processo de proliferação e diferenciação celular: revisão da literatura

“…Tanto a luz visível e infravermelha pode ser absorvida por diferentes componentes da cadeia respiratória celular como os cromóforos na citocromo c oxidase 18 ou porfirinas, a qual resulta na produção de espécies reativas de oxigênio ou radicais superóxido 19 . Tem sido comentado que as espécies reativas de oxigênio têm um papel fundamental no aumento da proliferação de queratinócitos 4 . As porfirinas são polipeptídios endógenos capazes de absorver melhor os comprimentos de ondas menores (de 360nm) quando comparados aos comprimentos de onda maiores (630nm) da luz laser 20 .…”

“…Kreisler et al 4 enfatizam que ocorre uma estimulação de fotorreceptores na cadeia respiratória mitocondrial, a luz laser é absorvida, produzindo efeitos fotofísicos e fotoquímicos que, juntos ou isolados, estimulam a membrana mitocondrial, aumentando o potencial de membrana e, conseqüentemente mudando as propriedades ópticas das mitocôndrias. Esta mudança resulta num aumento da produção de oxigênio molecular e ATP, o qual estimula a atividade do DNA e RNA para síntese de proteínas reguladoras do ciclo celular e assim a velocidade de mitose pode ser aumentada [26][27][28] .…”

“…Eles ativam ou inibem processos fisiológicos, bioquímicos e metabólicos através de efeitos fotofísicos ou fotoquímicos. Esses fenômenos biomodulatórios promovem os efeitos terapêuticos de morfodiferenciação e proliferação celular, neoformação tecidual, revascularização, redução do edema, maior regeneração celular, aumento da microcirculação local e permeabilidade vascular 3,4 . Considera-se que as células malignas estejam mais susceptíveis ao processo indutor proliferativo, por apresentarem uma cascata de sinalização bastante alterada, além de modificações progressivas do perfil biológico da célula, com alterações de sua capacidade de proliferação, diferenciação, sobrevida e interação com o meio ambiente.…”

Análise da expressão e mecanismos de ação das proteínas Akt, Hsp90, mTOR e ciclina D1 em cultura de células de carcinoma epidermoide humano e células displásicas após irradiação com laser em baixa intensidade

“…De qualquer forma, estudos mostram que a LLLT pode induzir respostas diversas nas células irradiadas, o que depende não só do comprimento de onda utilizado, mas também da potência e dos parâmetros da irradiação laser em geral, e também do próprio tecido que está sendo irradiado (201)(202)(203)(204)(205) . Assim, apesar de não ser considerada uma radiação ionizante e não induzir danos ao DNA, a LLLT tem o poder de alterar comportamentos celulares.…”

“…Há resultados distintos em relação à proliferação celular quando diferentes protocolos de LLLT são utilizados (201)(202)(203)(204)(205) . Além destes protocolos, o estado fisiológico da célula também é capaz de interferir nos efeitos proliferativos da luz laser (206) .…”