Fotobiomodulacja w mysim modelu choroby Alzheimera nie daje efektu ochronnego

Terapia fotobiomodulacyjna (PBM) była szeroko badana na modelach myszy i naczelnych innych niż ludzie pod kątem leczenia neurodegeneracji i innych chorób mózgu. W niedawnym badaniu opublikowanym w Raporty naukoweNaukowcy ocenili skuteczność leczenia PBM w genetycznie zmodyfikowanym mysim modelu choroby Alzheimera (AD).

Pobyt: Randomizowane, ślepe badanie fotobiomodulacji na mysim modelu choroby Alzheimera nie wykazało efektu ochronnego. Źródło zdjęcia: JuYochi / Shutterstock.com

Jakie jest leczenie PBM?

PBM, czyli terapia światłem niskiego poziomu (LLLT), polega na wystawianiu tkanek na działanie światła o niskiej energii o długości fali od 600 do 1000 nanometrów (nm) emitowanego przez diody elektroluminescencyjne (LED). Chociaż lasery były wcześniej stosowane w leczeniu PBM, diody LED stały się preferowanym źródłem światła ze względu na niski koszt, wysoki potencjał przeniesienia na ludzi i lepszy profil bezpieczeństwa.

Wykazano, że leczenie PBM łagodzi różne choroby; Jednak mechanizmy odpowiedzialne za potencjalne skutki terapeutyczne pozostają niejasne. Obecnie badacze stawiają hipotezę, że w grę może wchodzić fotowzbudzenie, czyli proces, w którym absorpcja fotonów ułatwia wzbudzenie elektronów, fotoizomeryzację lub zwiększoną perfuzję/mikrokrążenie płynów. Zaproponowano również absorpcję fotonów przez oksydazę cytochromu C, która bierze udział w wytwarzaniu trifosforanu adenozyny (ATP).

O badaniu

W bieżącym badaniu naukowcy leczyli myszy 5xFAD, genetycznie zmodyfikowany model choroby Alzheimera, leczeniem PBM o niskiej lub wysokiej energii i porównali skutki tego leczenia z grupą kontrolną. Obie grupy leczenia otrzymywały lekkie uderzenia o długości fali 810 nm i częstotliwości 100 Hz trzy razy w tygodniu przez pięć miesięcy, przy czym każde leczenie trwało dwie minuty. Leczenie rozpoczyna się w pierwszym miesiącu życia i trwa do szóstego miesiąca życia.

Myszy przeszły kilka badań behawioralnych przed i po pięciu miesiącach leczenia, w tym test otwartego pola, test rozpoznawania nowych obiektów (NORT), labirynt Y i labirynt wodny Morrisa. Po eutanazji przeprowadzono analizę histopatologiczną mózgów w celu pomiaru ekspresji amyloidu-β (Aβ), cząsteczki adaptorowej 1 wiążącej zjonizowany wapń (Iba1) i neuronalnego antygenu jądrowego (NeuN).

Wyniki

W wieku dwóch miesięcy u myszy 5xFAD zaobserwowano zarówno gliozę mózgu, jak i płytki Aβ, a zaburzenia poznawczo-behawioralne obserwowano już w wieku pięciu miesięcy. Warto zauważyć, że naukowcy odkryli, że golenie głów myszy zmniejsza transmisję światła podczas leczenia PBM nawet o 96%, co skłoniło badaczy do golenia głów myszy przez cały okres badania.

Bez leczenia sześciomiesięcznym myszom 5xFAD znalezienie platformy w labiryncie wodnym Morrisa zajęło znacznie więcej czasu niż miesięcznym myszom, co prawdopodobnie odzwierciedla zmniejszoną wydajność motoryczną starszych myszy 5xFAD. Nie zaobserwowano znaczących różnic w teście NORT i teście labiryntu y pomiędzy wiekiem od jednego do sześciu miesięcy u nieleczonych myszy 5xFAD. W rzeczywistości szczury wykazywały w wieku sześciu miesięcy znacznie większy wskaźnik dyskryminacji w teście NORT i wyższe współczynniki spontanicznych zmian w teście labiryntu y.

Leczenie PBM o niskiej lub wysokiej energii nie wpłynęło znacząco na żadne wyniki behawioralne u myszy w porównaniu z grupą kontrolną. Podobnie nie zaobserwowano znaczących różnic pomiędzy leczeniem PBM o niskiej i wysokiej energii pod względem odkładania się Aβ, proliferacji neuronów lub odpowiedzi mikrogleju w mózgu w porównaniu z myszami traktowanymi jako grupa kontrolna.

Wnioski

W bieżącym badaniu naukowcy wykorzystali najszerzej stosowany i ogólnie akceptowany mysi model choroby Alzheimera, aby ocenić potencjalną skuteczność PBM w leczeniu choroby Alzheimera. Do szóstego miesiąca życia leczenie PBM o niskiej lub wysokiej energii nie wpływało znacząco na zachowanie ani cechy patologiczne neurodegeneracji.

Przyszłe badania mogłyby zbadać długoterminowe skutki leczenia PBM po ukończeniu szóstego miesiąca życia. W porównaniu z postępem choroby u ludzi, sześciomiesięczny okres życia myszy 5xFAD w tym badaniu odpowiada etapowi łagodnego zaburzenia poznawczego (MCI) choroby Alzheimera, kiedy ludzie zaczynają wykazywać łagodne oznaki dysfunkcji poznawczych pomimo szeroko rozpowszechnionej patologii w obrębie mózgu. mózg.

Celowanie w stadium MCI choroby ma kluczowe znaczenie dla złagodzenia jej postępu. Chociaż na tym etapie zatwierdzono do stosowania nowsze metody leczenia choroby Alzheimera, wiele z tych leków ma ograniczoną skuteczność w łagodzeniu objawów klinicznych; Zatem istnieje pilna potrzeba zidentyfikowania nowych terapii stosowanych w leczeniu łagodnych zaburzeń poznawczych w przebiegu choroby Alzheimera.