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Method Article
* Estos autores han contribuido por igual
Los avances recientes en la investigación del dolor destacan el potencial de la fotoneuromodulación utilizando diodos emisores de luz verde (GLED) como tratamiento no farmacológico. GLED modula las vías del dolor, ofreciendo un alivio eficaz del dolor. Este artículo tiene como objetivo estandarizar y refinar los protocolos de exposición a GLED, mejorando la consistencia entre estudios y avanzando en la aplicación clínica de esta terapia.
A pesar de la amplia investigación y la identificación de numerosas dianas analgésicas, la gama de tratamientos farmacológicos disponibles para el dolor sigue siendo limitada. Sin embargo, un posible cambio de paradigma podría introducir una nueva ola de tratamientos no farmacológicos para el dolor con una seguridad, eficacia y tolerabilidad notables. Un área de investigación prometedora es la fotoneuromodulación mediante diodos emisores de luz verde (GLED, 525 nm), que han demostrado su potencial para aliviar el dolor tanto en enfermedades agudas como crónicas, lo que ha dado lugar a numerosos estudios preclínicos y clínicos que exploran la eficacia de esta terapia. Estos proyectos de investigación han demostrado cómo la exposición a GLED aumenta la actividad del sistema opioide endógeno en el cerebro y la médula espinal después de la activación del cono M en la retina. Los hallazgos sugieren que GLED puede aliviar el dolor mediante la modulación de la vía descendente del dolor. A la luz de los efectos convincentes de GLED, la proliferación de investigaciones sobre fotoneuromodulación subraya la importancia de establecer la coherencia en protocolos de exposición bien definidos y estandarizados para los ensayos preclínicos y clínicos. En estudios preclínicos, se han observado efectos beneficiosos después de un mínimo de 2 días de exposición, con protocolos que involucran 8 h de luz a 100 lux durante la fase de luz de 12 h. En los ensayos clínicos, los protocolos de exposición se adaptan a la patología específica que se está investigando. La exposición durante 15 min ha demostrado ser favorable en la modulación del dolor agudo postquirúrgico. Para la modulación del dolor crónico, se indica a los pacientes que usen GLED en casa durante 1 a 2 horas al día durante 10 semanas. En este artículo se detallan los protocolos preclínicos y clínicos para mejorar la reproducibilidad y consistencia en los diferentes estudios que evalúan los beneficios de la fotoneuromodulación. Mediante el establecimiento de estos protocolos estandarizados, este trabajo pretende avanzar en la traslación clínica de la fototerapia GLED como un tratamiento no farmacológico viable para el dolor.
Los tratamientos farmacológicos, en particular los opioides, siguen dependiendo en gran medida para el tratamiento de las afecciones de dolor agudo y crónico1. La eficacia del tratamiento del dolor puede verse afectada significativamente por la frecuencia y la gravedad de los efectos secundarios asociados con el consumo de opioides2. Por esta razón, una cantidad sustancial de pacientes bajo tratamiento con opioides no logran un manejo exitoso del dolor3. Por lo tanto, los médicos del dolor y la comunidad de pacientes buscan cada vez más tratamientos no farmacológicos que eviten los efectos secundarios asociados con los analgésicos tradicionales. La fotoneuromodulación se ha convertido en una solución prometedora y una terapia segura para controlar el dolor.
La fotoneuromodulación (PNM) es una técnica no invasiva que utiliza diodos emisores de luz (LED) para regular los procesos biológicos4. La fototerapia se estableció hace miles de años utilizando la luz solar, o helioterapia, para tratar las afecciones de la piel5. Posteriormente, el concepto de luz que influye en los tejidos biológicos se ha ampliado, lo que ha llevado al desarrollo del término fotoneuromodulación. La investigación de PNM ahora se está expandiendo a todo el mundo y ha demostrado su efectividad en una variedad de aplicaciones clínicas, incluido el manejo del dolor 6,7,8,9, la mejora de la calidad del sueño en pacientes con enfermedad de Alzheimer 10 y el control de la depresión11.
Existe un énfasis creciente en la investigación preclínica y los ensayos clínicos destinados a investigar los mecanismos y el potencial terapéutico de la fotoneuromodulación para el tratamiento del dolor. Entre estos enfoques, la terapia con diodos emisores de luz verde (GLED), que utiliza una estimulación de longitud de onda de 525 nm, ha demostrado una eficacia prometedora en la reducción de varios tipos de dolor, incluidas las migrañas, la fibromialgia y el dolor posquirúrgico 12,13,14,15,16. Los ensayos clínicos han demostrado que la terapia con luz verde beneficia sistemáticamente a los pacientes que sufren de migraña en múltiples estudios 12,17,18, al reducir tanto el dolor de cabeza como la intensidad de la fotofobia durante los ataques activos de migraña19, así como al disminuir la frecuencia y la duración de los episodios de migraña12. Los estudios preclínicos también demostraron que la exposición a GLED puede revertir la hipersensibilidad térmica y mecánica en un modelo de lesión nerviosa de dolor neuropático20. Además, los estudios preclínicos han explorado los mecanismos a través de los cuales GLED influye en la percepción del dolor y los umbrales sensoriales 13,21,22,23,24. Estos estudios destacan la afectación de los conos M y la posterior modulación del núcleo geniculado lateral ventral (vLGN), lo que aumenta la actividad de las neuronas encefalinérgicas proyectándose hacia el núcleo dorsal del rafe (DRN)22. Investigaciones adicionales también han enfatizado el papel crítico de la médula ventromedal rostral (RVM)21, un regulador clave de la modulación del dolor descendente. En conjunto, estos hallazgos sugieren que el GLED altera la percepción del dolor mediante la modulación de los circuitos visuales que actúan sobre las vías descendentes del dolor20,25. Sin embargo, se requiere más investigación para facilitar su traducción al uso clínico.
En este artículo, detallamos una metodología integral para la implementación de PNM basada en GLED, con el objetivo de proporcionar un marco reproducible para uso experimental y clínico. Describimos el diseño y el funcionamiento de la exposición a GLED, describimos protocolos de aplicación estandarizados y discutimos las consideraciones clave para garantizar la eficacia y la reproducibilidad. Además, proporcionamos un protocolo detallado para evaluar la actividad de las vías de dolor ascendentes y descendentes, lo que permite una investigación más profunda de sus funciones en la modulación de la analgesia inducida por GLED. Al compartir este enfoque, nuestro objetivo es avanzar en la investigación en el tratamiento del dolor no farmacológico y contribuir al desarrollo de terapias accesibles, eficaces y seguras.
Todos los procedimientos con animales fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Arizona y se ajustan a las pautas para el uso de animales de laboratorio de los Institutos Nacionales de Salud. Las ratas Sprague Dawley adultas libres de patógenos (peso en el momento de la prueba: 275-330 g) se alojaron en jaulas estándar para ratas de vivero (3 ratas por jaula) en habitaciones climatizadas en un ciclo de luz/oscuridad de 12 horas y se les permitió el acceso improvisado a alimentos y agua. Todos los experimentos conductuales fueron realizados por experimentadores ciegos a las condiciones del tratamiento. Todos los procedimientos humanos recibieron la aprobación de la Junta de Revisión Institucional (IRB) de la Universidad de Arizona bajo el número de protocolo (STUDY00000370). Este estudio está registrado en ClinicalTrials.gov menores de NCT05295225.
1. Protocolo de exposición a la luz en animales
2. Protocolo de exposición a la luz en humanos
La exposición a la luz verde aumenta las latencias de retirada de las patas de forma dependiente de la dosis
La Figura 1A demuestra que la exposición a diodos emisores de luz verde (GLED) a varias intensidades (4, 50, 100 y 200 lux) aumentó significativamente las latencias de retirada de las patas en un modelo de rata ingenua durante un período de exposición de 7 días, lo que indica un efecto antino...
Estudios recientes han explorado los mecanismos subyacentes a la analgesia con luz verde (GLED) 13,21,22,23,24. Sin embargo, se necesita una mayor estandarización de la metodología para mejorar su traducción a la práctica clínica. Los efectos antinociceptivos dependientes de la dosis observados en modelos preclínicos pon...
El Dr. Ibrahim ha revelado un interés externo en Luxxon Therapeutics a la Universidad de Arizona. Los conflictos de intereses que resulten de este interés están siendo gestionados por la Universidad de Arizona de acuerdo con sus políticas. Todos los demás autores no tienen ningún conflicto de intereses que informar. Ninguno de los autores del manuscrito recibió remuneración, reembolso u honorarios de ninguna otra manera. Los autores no están afiliados a ningún proveedor o compañía farmacéutica asociada con este estudio. Ninguna de estas investigaciones, manuscritos o resúmenes ha sido presentada previamente y no está siendo considerada para su publicación por ninguna otra revista.
Esta investigación fue apoyada por el Centro Integral para el Dolor y la Adicción de la Universidad de Arizona (M.M.I., L.F.M.), el Departamento de Anestesiología de la Universidad de Arizona (L.F.M.) y el Programa de Capacitación de Científicos Médicos (MSTP) de la Facultad de Medicina de la Universidad de Arizona, Tucson.
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24 h Mechanical mini timer for LED strips | bn-link | BND-60/U47 | https://www.bn-link.com/products/bn-link-indoor-24-hour-mechanical-outlet-timer-3-prong-2-pack?variant=42704897245237¤cy= USD&utm_medium=product_sync& utm_source=google&utm_content= sag_organic& utm_campaign= sag_organic&gad_source=1& gclid=Cj0KCQjwurS3BhCGARI sADdUH50dy8sYj4Ku2ZmM14-3Yp3iajSY 4TgRze8UvSuyhq81-h 1E6GChOXgaAhwYEALw_wcB |
AC 5050 SMD LED Tape Rope Strip Lighting | LED Supply Co | LS-AC50-GR | https://www.ledsupply.com/led-strips/ac-power-5050-led-strips Green Strip Lighting for all exposure rooms 120V AC, 60Hz |
AC 5050 SMD LED Tape Rope Strip Lighting | LED Supply Co | LS-AC50-WH | https://www.ledsupply.com/led-strips/ac-power-5050-led-strips White Strip Lighting for all exposure rooms 120V AC, 60Hz |
Allodynia Software | National Instruments, LabView 2015 | https://www.ni.com/en-us/shop/product/labview.html | |
Amazon Basics Lightweight Super Soft Easy Care Microfiber 4-Piece Bed Sheet Set with 14-Inch Deep Pockets, Queen, Black, Solid | Amazon Basics Store | Amazon.com: Amazon Basics Lightweight Super Soft Easy Care Microfiber 4-Piece Bed Sheet Set with 14-Inch Deep Pockets, Queen, Black, Solid : Amazon Basics: Home & Kitchen | |
Computerized Pressure Pain Algometer | Medoc advanced medical systems | ID 00186 | https://www.medoc-web.com/algomed |
Digital Lux Meter | Edmund Optics | 52270 | https://www.edmundoptics.com/ |
Elevated metal mesh stand for Von Frey | Bioseb | BIO-STD2-EVF | https://www.bioseb.com/en/pain-mechanical-allodynia_hyperalgesia/1689-elevated-metal_mesh-stand-30-cm-height-to-fit-up_to-2-pvf-cages.html |
Fisherbrand Thermometers | Fischer Scientific | 13-201-577 | https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-10-30-ground-joint-thermometers-6/13201927 |
Medline Autoclavable Plastic Washbasins | Truway Health | 42141606 | https://truwayhealth.com/medline-autoclavable-plastic-washbasins/?cmp_id=21122060336&adg_id= &kwd=&device=c& gad_source=1&gclid= CjwKCAjw0aS3BhA3EiwAKaD2ZTHY8_ 7W__ gXC7Wf3Kv3jJa6KQrNI-4JrdYqKM9IO v8moeW6ylEpzRoCnZ8QAvD_BwE |
Modular holder cages for rats and mice | Bioseb | BIO-PVF | https://bioseb.com/en/pain-mechanical-allodynia-hyperalgesia/1206-modular-holder-cages-for-rats-and-mice.html |
Plantar Test for Thermal Stimulation - Hargreaves Apparatus | Ugo Basile | 37570 | https://ugobasile.com/products/categories/pain-and-inflammation/plantar-test-for-thermal-stimulation includes semi-transparent glass panel and individual animal enclosures for 6 rats/12 mice |
Scotch 700 Electrical Tape, 3/4 in. x 66 ft. x 0.007 in. | 3M | https://www.3m.com/3M/en_US/p/d/cbgnawus1596/ | |
Touch Test Sensory Evaluators (von Frey Filaments) | North Coast Medical and Rehabilitation Products | NC12775-99 | https://www.ncmedical.com/products/touch-test-sensory-evaluators_1278.html |
Touch Test Sensory Evaluators (von Frey Filaments) | North Coast Medical and Rehabilitation Products | NC12775-20 | https://www.ncmedical.com/products/touch-test-sensory-evaluators_1278.html |
TRINITY EcoStorage 5-Tier , 48 x 24 x 72, Commercial Wire Shelving | Trinity | 952471 | https://trinityii.com/ecostorage-5-tier-48x24x72-wire-shelving-nsf-with-wheels-chrome/ |
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