La fotobiomodulación en un modelo de ratón con Alzheimer es insuficiente en el impacto preventivo

El tratamiento con fotobiomodulación (PBM) se ha estudiado ampliamente en modelos de primates murinos y no humanos para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas y otras enfermedades cerebrales. En un estudio reciente publicado en Informes CientíficosLos investigadores evalúan la eficacia del tratamiento con PBM en un modelo murino transgénico de la enfermedad de Alzheimer (EA).

Para estudiar: Un estudio aleatorizado y ciego sobre fotobiomodulación en un modelo de ratón con enfermedad de Alzheimer no mostró ningún efecto preventivo. Crédito de la imagen: JuYochi/Shutterstock.com

¿Qué es el tratamiento PBM?

PBM, o terapia de luz de bajo nivel (LLLT), implica exponer los tejidos a luz de baja potencia con una longitud de onda de entre 600 y 1000 nanómetros (nm) emitida por diodos emisores de luz (LED). Aunque anteriormente se han utilizado láseres para el tratamiento de PBM, los LED se han convertido en la fuente de luz preferida debido a su bajo costo, mayor potencial de traducción a los humanos y mejor perfil de seguridad.

Se ha demostrado que el tratamiento con PBM mitiga varias patologías; sin embargo, los mecanismos responsables de sus posibles efectos terapéuticos aún no están claros. Actualmente, los investigadores plantean la hipótesis de que la fotoexcitación, que es el proceso mediante el cual la absorción de fotones facilita la excitación de los electrones, la fotoisomerización o una mejor perfusión/microcirculación de fluidos, puede estar involucrada. También se ha propuesto la absorción de fotones por la citocromo C oxidasa, que participa en la producción de trifosfato de adenosina (ATP).

Sobre el estudio

En el estudio actual, los investigadores trataron ratones 5xFAD, un modelo transgénico de EA, con tratamiento con PBM de baja o alta potencia y compararon los efectos de este tratamiento con los controles. Ambos grupos de tratamiento recibieron ráfagas de luz de 810 nm a 100 hercios (Hz) tres veces por semana durante cinco meses, y la duración de cada tratamiento fue de dos minutos. El tratamiento se inició durante el primer mes de vida y continuó hasta el sexto mes de vida.

Las ratas fueron sometidas a varios estudios de comportamiento antes y después de cinco meses de tratamiento, incluida la prueba de campo abierto, la prueba de reconocimiento de objetos novedosos (NORT), el laberinto Y y el laberinto acuático de Morris. Después de la eutanasia, se realizó un análisis histopatológico de los cerebros para medir la expresión de β-amiloide (Aβ), de la molécula adaptadora de unión al calcio ionizado 1 (Iba1) y del antígeno nuclear neuronal (NeuN).

Resultados del estudio

A los dos meses de edad, se observaron gliosis cerebral y placas de Aβ en ratones 5xFAD, observándose alteraciones cognitivo-conductuales ya a los cinco meses de edad. En particular, los investigadores descubrieron que afeitar las cabezas de los ratones atenuaba la transmisión de luz del tratamiento con PBM hasta en un 96 %, lo que llevó a los investigadores a mantener las cabezas de los ratones afeitadas durante todo el período del estudio.

Sin tratamiento, los ratones 5xFAD de seis meses tardaron mucho más en encontrar la plataforma durante el laberinto acuático de Morris en comparación con los ratones de un mes, lo que probablemente refleja un rendimiento motor reducido en los ratones 5xFAD más viejos. No se observaron diferencias significativas en la prueba NORT y el laberinto Y entre uno y seis meses de edad en ratones 5xFAD no tratados. De hecho, los ratones exhibieron un índice de discriminación significativamente mayor en el NORT y tasas de cambio espontáneo más altas en la prueba del laberinto Y a los seis meses de edad.

Ni el tratamiento con PBM de baja ni de alta potencia afectó significativamente ningún resultado de comportamiento en ratones en comparación con los controles. De manera similar, no se observaron diferencias significativas entre el tratamiento con PBM de baja y alta potencia en términos de deposición de Aβ, proliferación neuronal o respuesta microglial en el cerebro en comparación con los ratones tratados con control.

Conclusiones

Los investigadores del presente estudio utilizaron el modelo murino de EA más utilizado y generalmente bien aceptado para evaluar la eficacia potencial de PBM en el tratamiento de la EA. A los seis meses de edad, ni el tratamiento con PBM de baja ni de alta potencia afectó significativamente el desempeño conductual o las características histopatológicas de la neurodegeneración.

Estudios futuros podrían examinar los efectos a largo plazo del tratamiento con PBM más allá de los seis meses de edad. En comparación con la progresión de la enfermedad humana, la edad de seis meses de los ratones 5xFAD en este estudio corresponde a la etapa de deterioro cognitivo leve (DCL) de la EA, cuando los humanos comienzan a exhibir signos leves de disfunción cognitiva a pesar de la patología generalizada en el cerebro.

Dirigirse a la etapa DCL de la EA es crucial para mitigar su progresión. Aunque se ha aprobado el uso de tratamientos recientes para la EA durante esta fase, muchos de estos agentes se asocian con una eficacia limitada para mejorar los síntomas clínicos; por lo tanto, sigue existiendo una necesidad urgente de identificar nuevas terapias para tratar el deterioro cognitivo leve durante la EA.