New LLLT protocol to speed up the bone healing process—histometric and immunohistochemical analysis in rat calvarial bone defect

Abstract

A new low-level laser therapy (LLLT) protocol is proposed and compared to another previously studied, in animal models, aiming to establish a more practical LLLT protocol. Protocol 1, the same used in other works and based on the clinical LLLT protocol for bone regeneration, consists of punctual transcutaneous applications in the defect region with fluence of 16 J/cm(2) every 48 h for 15 days. Protocol 2, proposed in this work, consists of three sessions: the first application directly on the defect site with fluency of 3.7 J/cm(2), during the surgical procedure, followed by two transcutaneous applications, 48 and 120 h postoperatively. The Thera Lase® (λ = 830 nm) was used, and the dosimetry of the first application of protocol 2 was calculated based on in vitro studies. Forty-five male rats were used, in which critical-size bone defects with 8 mm of diameter were surgically created in calvaria. The animals were randomly divided into three groups of 15 animals, named group 1 (protocol 1), group 2 (protocol 2), and control, which was not submitted to laser treatment. After 7, 15, and 45 days, five animals of each group were euthanized, and the pieces of calvarial bone were collected for microscopic and immunohistochemistry for vascular endothelial growth factor (VEGF), osteocalcin (OC), and osteopontin (OP) analysis. Histomorphometry showed that newly formed bone of 15-day samples from group 2 is higher than the control group (p < 0.05, ANOVA, Tukey). At 7 days, in the central part of the defect, VEGF expression was the same for all groups, OC was higher for protocol 2, and OP for protocol 1. The results suggest LLLT using the protocol 2 hastened the bone healing process in the early periods after surgery.

Avaliação da irradiação com laser infravermelho (808nm) na cicatrização de feridas cutâneas de ratos

“…Contudo, a literatura ainda é muito contraditó-ria em relação ao modo de tratamento, comprimento de onda (infravermelho/vermelho), densidade de energia, dose, número e frequência de exposição do laser, além da duração do tratamento para cada tipo de tecido 9 . Estudos realizados em animais, principalmente em ratos, demonstram que a maioria dos resultados positivos para cicatrização de tecidos moles é obtida com uso de laser vermelho (onda visível) [10][11][12][13][14] e para tecidos duros com uso de infravermelho (onda invisível) [15][16][17][18] . O objetivo deste estudo é avaliar a terapia com laser de baixa potência com onda infravermelha, que é mais utilizada em tecidos ósseos, observando suas repercussões na cicatrização de feridas cutâ-neas de ratos.…”

Avaliação de diferentes protocolos de aplicação do laser de baixa intensidade associado ou não ao osso bovino inorgânico (Bio-Oss®) na cicatrização de defeitos ósseos criados cirurgicamente em calvárias de ratos. Estudo histológico e hist

“…Os materiais de regeneração óssea têm sido testados em defeitos cirúrgicos de diferentes tamanhos, sejam em tíbia (Matsumoto et al, 2009;Fernandes et al, 2013), fêmur Weber et al, 2006) e calvária (Marques et al, 2015;Cunha et al, 2014). A evolução da cicatrização que ocorrerá é em grande parte dependente do tamanho do defeito realizado (Hjörting-Hansen, 1971;Simons, 1980).…”

“…Diferentes tipos de lasers com diferentes comprimentos de onda têm disso utilizados com diferentes doses e protocolos de tratamento (Basford et al, 1995;Ghahroudi et al, 2014;Marques et al, 2015). Também não é possível um único parâmetro, isoladamente, produzir resposta fotobiológica.…”

“…A falta de informações e a inconsistência fornecida nos trabalhos sobre protocolos de tratamento com laser dificulta uma avaliação sobre dosimetria do laser (Tajali et al, 2010 (Marques et al, 2015). Desta forma, a utilização do LBI no trans-operatório e a diminuição das sessões de aplicação pode ser favorável no âmbito clínico.…”

“…Até o momento, não existe consenso quanto ao melhor modo de utilização do LBI na regeneração óssea , com uma diversidade de protocolos relatada na literatura (Lopes et al, 2007;Matsumoto et al, 2009;Pereira et al 2009;Gharoudhi et al, 2014) e, também a utilização de vários modelos experimentais, com diferentes resultados (Rochkind et al,m 2004;Pereira et al, 2009;Fernandes et al, 2013;Ghahroudi et al, 2014;Marques et al, 2015).…”