Efeitos
do laser terapêutico sobre sistemas
biológicos - Revisão de Literatura
Resumo
A pesquisa científica vem consolidando a laserterapia de baixa potência como uma nova e importante arma no arsenal dos profissionais da área da saúde. Inúmeros trabalhos científicos comprovam os efeitos do laser terapêutico sobre sistemas biológicos. Mostraremos através de uma atualizada revisão da literatura os efeitos desta tecnologia de ponta quando aplicada a sistemas biológicos, discutindo a dosimetria, metodologia e os resultados obtidos.
Abstract
Low LeveI Laser therapy has been established by research as a new tmd important gun for health professionals. Some scientific works proves the efficiency of therapeutic laser effects in biological systems. We will show throw a bibliographic review the effects of this technology when tlpplied in biological systems, discussing the dosimeters, methodology and results.
Palavras-Chave
Ltlserterapia de baixa potência, Sistemas biológicos, Bioestimulação.
Key words
Low levei laser therapy, Biological Systems, Biostimulation.
Introdução
A
luz vem sendo utilizada por mais de 2000 anos como uma modalidade terapêutica.
Os Egípcios filtravam a luz solar com panos coloridos, criando diferentes
espectros luminosos que acreditava-se serem capaz de curar doenças dermatológicas.
Einstein em 1917 desenvolveu a Teoria
básica de emissão estimulada de radiações eletromagnéticas,
Zur Quantum Theorie der Bestralung, teorizando tudo o que podia ser feito com
a luz, mas foram os russos quem iniciaram a história do laser.
A aplicação da luz na
medicina começou com o tratamento do Lúpus Eritematoso por Finsen
em 1903, que ganhou o prêmio Nobel.
A palavra LASER é um acrônimo
com origem na língua Inglesa (Light Amplijication of Stimulated Emission
of Radiation) que significa luz amplificada pela emissão estimulada de
radiação.
Esta radiação é
eletromagnética, não ionizante, sendo um tipo de fonte luminosa
com características bastante diferentes daquelas de uma luz fluorescente
ou de uma lâmpada comum.
A radiação laser é
monocromática, coerente e colimada, o que significa que emite radiação
em um único comprimento de onda, possui somente uma cor específica
e caminha em uma única direção, ou seja, não se
espalha como a lâmpada comum.
Os lasers se dividem em lasers de
alta densidade de energia e lasers de baixa densidade de energia. Os primeiros,
chamados de Lasers Cirúrgicos ou de Alta Potência, dependendo do
coeficiente de absorção deste tecido, da potência do laser
e do seu modo de utilização pode provocar no tecido alvo carbonização,
vaporização, coagulação ou ainda simplesmente ter
suas proteínas desnaturadas (FULLER, 1983; OSHIRO e CALDERHEAD, ]988).
No caso dos lasers terapêuticos, baixa potência, quando ocorre a
absorção da radiação da luz laser pelos tecidos,
podem acontecer quatro processos: fototérmico, fotomecânico, fotoquímico
e fotoelétrico (RIGAU, 1998).
A laserterapia de baixa potência
é feita por aparelhos que produzam energia menor que umWatt de potência
e os comprimentos de onda mais utilizados estão entre 600 nanômetros
e 1000 nanômetros sendo assim relativamente pouco absorvidos e conseqüentemente
apresentam uma boa transmissão na pele e nas mucosas (RIGAU, 1996). Entre
estes comprimentos de onda no espectro vermelho e infravermelho próximo,
estão as radiações que produzem efeitos terapêuticos
como bioestimulação, proliferação, diferenciação
e síntese de proteínas.
Revisão da Literatura
KARU
et aI. (1994), irradiando culturas de Escherichia coli, com lasers de 623.8,
1066 e 1286 nanômetros de comprimento de onda, observou que a diferença
entre o número de bactérias viáveis no grupo irradiado
era muito maior do que no grupo controle, levando à conclusão
de que os lasers induziram o crescimento de culturas bacterianas. Em 1995 KARU
et al., escreveram sobre a habilidade da luz monocromática vermelha do
laser de Hene 632.8 nanômetros, a qual induziu um aumento no nível
de adenosina trifosfato (ATP) celular, dependendo da fase de crescimento celular.
Em um trabalho realizado com bactérias
orais de Pseudomas aeruginosa, CAMBIER & V ANDERSTRAETEN (1997), utilizando
o laser de Hene para áreas infectadas por estas bactérias, observou
que não houve redução logarítmica da cultura, chegando
a conclusão de que o laser não pode ser usado ainda como agente
bactericida, mas por outro lado foi observado que não houve estímulo
do crescimento bacteriano.
Em 1998, WEBB et aI., utilizaram um
laser diodo de 660 nanômetros e 17 m W de potência com dosagens
de 2,4 J/cm2 e 4J/cm2 em duas linhagens de fibroblastos humanos derivados de
feridas cicatriciais e da derme normal. Verificaram que o grupo irradiado obteve
um índice significantemente maior de contagem celular que o grupo não
irradiado.
REDDY et aI, (1998), fizeram um estudo
sobre os efeitos da fotoestimulação laser sobre a produção
de colágeno em tendão de Aquiles de coelhos. Estes tendões
foram primeiramente lesados pelos autores de modo que estivessem todos nas mesmas
condições patológicas. Posteriormente foram feitas as imobilizações
das patas dos animais com talas de poliuretano. O tratamento foi instituído
com laser de Hene, com aplicações diárias usando densidades
de energia de 1 J/cm2 durante 14 dias consecutivos. As análises bioquímicas
dos tendões revelaram 26% de aumento na concentração de
colágeno, indicando um processo de cicatrização mais rápido
dos tendões dos animais irradiados, quando comparado aos do grupo controle
não irradiado.
Em um estudo com o laser diodo operando
com comprimento de onda de 890 nanômetros, com densidades de energia de
0,18, 0,54 e 1,45 J/cm2 sobre a cicatrização de feridas padronizadas
em dorso de rato, os autores não observaram efeito estimulativo nos animais
irradiados em relação ao grupo controle, sendo que no grupo irradiado
com 1,45 J/cm2 houve significativa inibição do processo cicatricial
aos 16 dias da primeira irradiação.
Em 2000, SCHINDL, afirmou em seu trabalho
que a radiação do laser de baixa intensidade é caracterizada
pela sua habilidade de induzir processos fotobiológicos atérmicos
e não destrutivos. Embora esteja sendo utilizada a mais de trinta anos,
estafototerapia ainda não é uma modalidade terapêutica estabelecida.
AGAIB y, em 2000 concluiu que laser
de baixa potência estimula os linfócitos a produzirem fatores que
podem modular células endoteliais a se proliferarem in vitro, este efeito
é influenciado pela amplitude de energia utilizada.
O laser de baixa potência tem
sido usado com muita freqüência na regeneração dos
tecidos moles, DORTBUDAK et ai. em 2000, mostrou em seu trabalho que a irradiação
com um laser pulsado de diodo de baixa potência, teve um efeito de bioestimulação
nos osteoblastos in vitro.
Ainda em 2000, KIPSHIDZE et aI., utilizaram
a laserterapia de baixa potência para irradiar guanosina monofosfato cíclica,
produzida pelos corpos cavernosos de células musculares e demonstraram
que a irradiação estimulou a elevação dos níveis
de guanosina monofosfato cíclica in vitro.
Usando um laser diodo de Arseneto
de Gálio e Alumínio com comprimento de onda de 830 nanômetros
nos tecidos periodontais humanos, KREISLER et aI., no ano 2000, verificaram
os efeitos da laserterapia na taxa de sobrevivência dos fibroblastos humanos
em culturas de monocamadas com diferentes potências e tempos. Verificou-se
que o laser quando usado para descontaminação de bolsas periodontais
pode causar danos aos ligamentos periodontais colaterais se a potência
e a duração do tratamento não forem adequadas.
SIPOSAN & LUKACS (2000), estudaram
os efeitos da radiação laser de baixa intensidade potência
em alguns fatores do sangue humano como contagem sanguínea completa e
parâmetros na taxa de sedimentação. Estavam querendo avaliar
as alterações causadas pela radiação nas células
sanguíneas, eritrócitos e leucócitos. Este estudo mostrou
que o laser de baixa potência mesmo quando usado em doses baixas, produziram
algumas mudanças nos fatores sanguíneos tais como revitalização
e efeito regenerativo na estimulação de mitoses e efeito bioestimulativo
nas membranas celulares.
Usar um laser de ablação
pulsado é um novo método para deposição de camadas
de Hidróxiapatita em superfícies de biomateriais. Usando densidades
de energia de 3, 6 e 9 JIcm2, BALL et al.,em 200 I, verificou que houve uma
organização dos osteoblastos humanos na superfície do material
e organização citoesqueletal foi verificada usando um laser de
escaneamento microscópico confocal. Concluiu-se que a atividade celular
foi significantemente maior do que no grupo controle (LOWE et al., 1998).
Discussão
INOUE
et aI, (1989), estudaram o efeito mitógeno de um diodo laser de AsGaAI
sobre linfócitos e concluíram que com as densidades de energia
variando entre 14,2 a 28,3 mJ/cm2, produziu-se inibição da replicação
celular enquanto que com densidades de energia de 849 mJ/cm2 houve aumento da
replicação celular. Já AGAIBY em 2000, disse em seu trabalho
que o laser de baixa potência estimula linfócitos a proliferação
celular. RYHANEN et aI. (1982), cultivaram fibroblastos e meio isento de soro
e irradiaram estas culturas com dois diferentes tipos de lasers, HeNe e um diodo
laser de AsGao Não houve alteração em sua atividade, nem
na atividade da elastase. Concluíram que o aumento na formação
de colágeno descrita neste estudo não foi devido à diminuição
de sua degradação e sim a um aumento de sua síntese. Por
outro lado, KREISLER et aI. (2000), verificou que o laser quando usado para
descontam inação de bolsas periodontais, se a potência e
a duração não forem adequadas podem causar morte dos fibroblastos
causando assim danos aos ligamentos periodontais colaterais.
REDDY et ai, (1998), estudaram os
efeitos da fotoestimulação do laser sobre a produção
de colágenoem tendão de Aquiles de coelhos. As análises
bioquímicas dos tendões revelaram 26% de aumento na concentração
de colágeno, indicando um processo de cicatrização mais
rápido dos tendões dos animais irradiados, quando comparado aos
do grupo controle não irradiado. Corroborando com REDDY, RIGAU, em 1996,
determinou que o mais importante efeito do laser de baixa potência em
feridas é o aumento da síntese de colágeno pelos fibroblastos,
demonstrado nos experimentos onde se monitorou essa síntese utilizando
microscópio eletrônico para o controle da captação
de prolina e glicina tritiada.
DORTBUDAK et ai. em 2000, mostrou
em seu trabalho que a irradiação com um laser pulsado de diodo
de baixa potência, teve um efeito de bioestimulação nos
osteoblastos in vitro. KUSAKARI et ai., em 1992, corroborando com DORTBUDAK
et aI. (2000), fizeram um estudo in vitro e in vivo em cães adultos onde
fizeram perfurações mandibulares e as irradiaram. Para ambos os
experimentos utilizaram um laser de diodo de 780 nanômetros com potência
de 30 mW. Observaram que o laser estimulou a síntese de DNA e a expressão
de ALP-atividade nas células osteoplásticas in vitro. In vivo,
observaram que os grupos irradiados tiveram maior recobrimento da perda óssea
além de melhor cicatrização gengival.
Conclusão
Quando
utilizado com dosagens de densidade de energia corretas, induz a produção
de ATP no meio intracelular mais especificamente aumentando a atividade mitocondrial,
o que aumenta o metabolismo celular.
Verificélmos que a laserterapia
de baixa potência não pode ser usada como agente bactericida.
Utilizando o laser terapêutico
em fibroblastos há uma maior produção de colágeno
o que gera uma diminuição do tempo de cicatrização
e um processo de reparação tecidual de alta qualidade, mas, se
utilizarmos densidades de potência e tempos de irradiação
inadequados podemos causar morte dos fibroblastos.
Estimula a atividade dos osteoblastos
levando a uma regeneração óssea mais rápida e estimula
linfócitos a produzirem fatores que induzem a proliferação
celular e a regeneração de tecidos moles.
O laser terapêutico se torna
assim uma nova arma no arsenal de profissionais da área médico-odontológica,
devendo ser utilizada sempre que vizarmos efeitos regenerativos ou estimulativos.
Referência Bibliográfica
AGAIBY, A. D. et aI. Laser
Modulation of angiogenic factor production by Tlymphocytes, Laser in Surgery
and Medicine, 26(4),357-63,2000.
CAMBIER, D.; V AENDESTRAETEN G., Helium -Neon Laser: A Contraindication for
intected wounds? In vitro study on Pseudomonas aeruginosa. Lasers in medical
Science, 12(2), 151-56,1997.
DORTBUDAK, O. et aI. Biostimulation ofbone malTOW cells with a diode soft laser,
Clinical Oral Implants Research, 11(6), 540-45,2000.
FULLER, A.T. Fun~amentals of lasers in surgery and medicine. In: DIXON, J.A.
(Ed). Surgical applications oflasers. Chica- go: Year Book Medical Publishers,
1983.p.ll.
INOVE, K.; et ai. Altered Lynphocyte proliferation by low dosage laserirradiation.
Clinical Exper Rheumatol, v.7, p. 521-523, 1989.
KUSAKARI, H.; et ai. Eftects of low power laser on wound healing on gingiva
and bane. In: WORD CONGRESS INTERNA TIONAL SOCIETY FOR LOW POWER LASER APLICA
TION IN MEDICINE. Annals... Bologna, Itália. I 992.p.49-55. Efeitos do
Laser Terapêutico Sobre Sistemas Biológicos.
LOWE, A. S.; et aI. Effect of low intensity monochromatic light therapy (890
fim) on a radiation -Impaired, wound -healing model in mulineskin. LaserSurgMéd,
v. 23,p.291-298, 1998.
KARU, T. et aI. The difterent mechanism of low intensity faser photo biological
effects on Escherichia Calí, J Photochem Photobiol, 24(3): 155-6I,1994Aug.
KARU, T. et aI. Irradiation with HeNe laser increases ATP level.in cells cultivated
in vitro, Photochem Photobiol B, 27(3): 21')- 23, 1995 Mar.
KIPSHIDZE, N. et aI. Low Power Laser irradiation increases cyclic GMP synthesis
in senile smooth muscle cells in vitro. Journal ofClinical Laser Medicine &
Surgery, 18(6),291- 94, 2000.
KREISLER, M. D., et ai. Effects of diode laser on lhe survivor rate ofgingival
fibroblast cell culture. Laser in Surgery and Medicine, 28(5),445-50,200 I.
OHSHIRO, T.; CALDERHEAD, R. G. Low levellaser therapy. Chichester; J Wiley &
Sons, 1988.
REDDY, G. K., et ai. Laserphotostimulation of collagen production in healing
rabbit Achilles tendons. Laser Surg Med, v.22, p. 281- 287, I 998.Rigau, J.
Acción de Ia luz láser haja intensidad en Ia modulación
de Ia función celular. Eeus: 1996. Te.l.e (Doutorado em Hi.\"fologia)
-Facultad de Medicina i Ciência de Ia Saltito Univ. Rovira i Virgili,
RIGAU, J. M. Bioenergia e propriedades ópticas dos tecidos. In: BRUGNERAJR.
A.E.; PINHEIRO A. L. B. Lasersna Odonto- logia Moderna. São Paulo, Pancast,
Cap 2, p 3-78,1998.
RYHANEN, L., et aI. Assay of collagenase activity by a rapid, sensitive, and
specific meted. Collagem Rei Res, v.2, p. 117- 130,1982.
SCHINDL, A. et ai. Ion -intensity laser therapy: a review. Journal ofInvestigative
Medicine, 48(5): 312-26,2000 Sep.
SIPOSAN, D. G.; LUKACS, A. Eftects of Low -Levei Laser Radiation on Some Rheological
Factors in Human Blood: An in Vitro Study. Journal ofOinical Laser Medicine
& Surgery, 8(4),185-195,2000.
WEBB, C., et ai. Stimulatory effect of 660 nm low levellaser énergy on
hipertrophic scar-derived fibroblast: Possible mechanism for increase in cell
counts. Laser in Surgery and Medicine, 22(5),294-301,1998.