Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Ağrı araştırmalarındaki son gelişmeler, farmakolojik olmayan bir tedavi olarak yeşil ışık yayan diyotların (GLED) kullanılmasının potansiyelini vurgulamaktadır. GLED ağrı yollarını modüle ederek etkili ağrı kesici sağlar. Bu makale, GLED maruziyet protokollerini standartlaştırmayı ve iyileştirmeyi, çalışmalar arasında tutarlılığı artırmayı ve bu tedavinin klinik uygulamasını ilerletmeyi amaçlamaktadır.
Kapsamlı araştırmalara ve çok sayıda analjezik hedefin tanımlanmasına rağmen, ağrı için mevcut farmakolojik tedavilerin kapsamı sınırlı kalmaktadır. Bununla birlikte, potansiyel bir paradigma kayması, dikkate değer güvenlik, etkinlik ve tolere edilebilirlik ile yeni bir farmakolojik olmayan ağrı tedavileri dalgası getirebilir. Umut verici bir araştırma alanı, hem akut hem de kronik durumlarda ağrıyı hafifletme potansiyeli gösteren yeşil ışık yayan diyotlar (GLED, 525 nm) kullanılarak yapılan fotonöromodülasyondur ve bu tedavinin etkinliğini araştıran çok sayıda klinik öncesi ve klinik çalışmaya yol açmıştır. Bu araştırma projeleri, GLED'e maruz kalmanın, retinadaki M-koni aktivasyonundan sonra beyin ve omurilikteki endojen opioid sistemin aktivitesini nasıl arttırdığını göstermiştir. Bulgular, GLED'in inen ağrı yolunu modüle ederek ağrıyı hafifletebileceğini düşündürmektedir. GLED'in zorlayıcı etkileri ışığında, fotonöromodülasyon araştırmalarının çoğalması, klinik öncesi ve klinik çalışmalar için iyi tanımlanmış ve standartlaştırılmış maruziyet protokollerinde tutarlılık sağlamanın önemini vurgulamaktadır. Klinik öncesi çalışmalarda, 12 saatlik ışık fazı sırasında 100 lux'te 8 saatlik ışık içeren protokollerle en az 2 günlük maruziyetin ardından faydalı etkiler gözlenmiştir. Klinik çalışmalarda, maruziyet protokolleri araştırılan spesifik patolojiye göre uyarlanır. 15 dakika boyunca maruz kalmanın, akut cerrahi sonrası ağrının modülasyonunda olumlu olduğu kanıtlanmıştır. Kronik ağrının modülasyonu için, hastalara 10 hafta boyunca günde 1 ila 2 saat boyunca evde GLED kullanmaları talimatı verilir. Bu makale, fotonöromodülasyonun faydalarını değerlendiren farklı çalışmalarda tekrarlanabilirliği ve tutarlılığı artırmak için klinik öncesi ve klinik protokolleri detaylandırmaktadır. Bu standardize protokolleri oluşturarak, bu çalışma, GLED fototerapisinin ağrı için uygulanabilir bir farmakolojik olmayan tedavi olarak klinik çevirisini ilerletmeyi amaçlamaktadır.
Farmakolojik tedaviler, özellikle opioidler, hem akut hem de kronik ağrı durumlarını yönetmek için büyük ölçüde güvenilmeye devam etmektedir1. Ağrı yönetiminin etkinliği, opioid kullanımıyla ilişkili yan etkilerin sıklığı ve ciddiyetinden önemli ölçüde etkilenebilir2. Bu nedenle, opioid tedavisi altındaki hastaların önemli bir kısmı başarılı bir ağrı yönetimi elde edememektedir3. Bu nedenle, ağrı hekimleri ve hasta topluluğu, geleneksel ağrı kesici ilaçlarla ilişkili yan etkilerden kaçınan farmakolojik olmayan tedavileri giderek daha fazla aramaktadır. Fotonöromodülasyon, ağrıyı yönetmek için umut verici bir çözüm ve güvenli bir tedavi olarak ortaya çıkmıştır.
Fotonöromodülasyon (PNM), biyolojik süreçleri düzenlemek için ışık yayan diyotlar (LED) kullanan, invaziv olmayan bir tekniktir4. Fototerapi, cilt rahatsızlıklarını tedavi etmek için güneş ışığı veya helioterapi kullanılarak binlerce yıl önce kurulmuştur5. Daha sonra, biyolojik dokuları etkileyen ışık kavramı genişledi ve fotonöromodülasyon teriminin gelişmesine yol açtı. PNM araştırması şu anda dünya çapında genişlemektedir ve ağrı yönetimi 6,7,8,9, Alzheimer hastalığı olan hastalarda uyku kalitesini iyileştirme 10 ve depresyonu kontrol etme 11 dahil olmak üzere çeşitli klinik uygulamalarda etkinliğini göstermiştir.
Ağrı yönetimi için fotonöromodülasyonun mekanizmalarını ve terapötik potansiyelini araştırmayı amaçlayan klinik öncesi araştırmalara ve klinik çalışmalara artan bir vurgu vardır. Bu yaklaşımlar arasında, 525 nm dalga boyu stimülasyonu kullanan yeşil ışık yayan diyot tedavisi (GLED), migren, fibromiyalji ve cerrahi sonrası ağrı dahil olmak üzere çeşitli ağrı türlerini azaltmada umut verici bir etkinlik göstermiştir 12,13,14,15,16. Klinik çalışmalar, yeşil ışık tedavisinin, aktif migrenatakları 19 sırasında hem baş ağrısı ağrısını hem de fotofobi yoğunluğunu azaltarak ve migren ataklarının sıklığını ve süresini azaltarak12,17,18 birçok çalışmada migrenden muzdarip hastalara sürekli olarak fayda sağladığını göstermiştir 12. Klinik öncesi çalışmalar ayrıca GLED'e maruz kalmanın, nöropatik ağrının sinir yaralanması modelinde termal ve mekanik aşırı duyarlılığı tersine çevirebileceğini göstermiştir20. Ayrıca, klinik öncesi çalışmalar, GLED'in ağrı algısını ve duyusal eşikleri etkilediği mekanizmaları araştırmıştır 13,21,22,23,24. Bu çalışmalar, M-konilerin katılımını ve dorsal raphe çekirdeğine (DRN) çıkıntı yapan enkefalinerjik nöronların aktivitesini artıran ventral lateral genikülat çekirdeğin (vLGN) müteakip modülasyonunu vurgulamaktadır22. Ek araştırmalar, azalan ağrı modülasyonunun önemli bir düzenleyicisi olan rostral ventromedial medullanın (RVM)21 kritik rolünü de vurgulamıştır. Toplu olarak, bu bulgular GLED'in azalan ağrı yollarına etki eden görsel devreleri modüle ederek ağrı algısını değiştirdiğini göstermektedir20,25. Bununla birlikte, klinik kullanıma çevrilmesini kolaylaştırmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Bu makalede, hem deneysel hem de klinik kullanım için tekrarlanabilir bir çerçeve sağlamayı amaçlayan GLED tabanlı PNM'yi uygulamak için kapsamlı bir metodolojiyi detaylandırıyoruz. GLED maruziyetinin tasarımını ve işleyişini açıklıyoruz, standartlaştırılmış uygulama protokollerini özetliyoruz ve etkinlik ve tekrarlanabilirliği sağlamak için temel hususları tartışıyoruz. Ek olarak, hem artan hem de azalan ağrı yollarının aktivitesini değerlendirmek için ayrıntılı bir protokol sağlayarak, GLED'in neden olduğu analjeziyi modüle etmedeki rolleri hakkında daha derin bir araştırma yapılmasını sağlıyoruz. Bu yaklaşımı paylaşarak, farmakolojik olmayan ağrı yönetimi alanındaki araştırmaları ilerletmeyi ve erişilebilir, etkili ve daha güvenli tedavilerin geliştirilmesine katkıda bulunmayı amaçlıyoruz.
Tüm hayvan prosedürleri, Arizona Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylanmıştır ve Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin laboratuvar hayvanlarının kullanımına ilişkin yönergelere uygundur. Patojen içermeyen, yetişkin Sprague Dawley sıçanları (testteki ağırlık: 275-330 g), 12 saatlik bir aydınlık / karanlık döngüsünde iklim kontrollü odalarda standart vivaryum sıçan kafeslerinde (kafes başına 3 sıçan) barındırıldı ve yiyecek ve suya serbestçe erişim izni verildi. Tüm davranışsal deneyler, tedavi koşullarına kör olan deneyciler tarafından yapıldı. Tüm insan prosedürleri, protokol numarası (STUDY00000370) altında Arizona Üniversitesi Kurumsal İnceleme Kurulu'ndan (IRB) onay aldı. Bu çalışma NCT05295225 altındaki ClinicalTrials.gov tarafından tescil edilmiştir.
1. Hayvanlarda ışığa maruz kalma protokolü
2. İnsanlarda ışığa maruz kalma protokolü
Yeşil ışığa maruz kalma, doza bağlı bir şekilde pençe çekme gecikmelerini artırır
Şekil 1A , çeşitli yoğunluklarda (4, 50, 100 ve 200 lux) yeşil ışık yayan diyotlara (GLED) maruz kalmanın, 7 günlük bir maruz kalma süresi boyunca saf bir sıçan modelinde pençe çekme gecikmelerini önemli ölçüde artırdığını ve GLED'in antinosiseptif bir etkisini gösterdiğini göstermektedir. Işığa maruz kalmadan önceki temel gecikmeler gruplar arasında karşılaştırılabilirdi. 1. Günden itibaren, GLED ile tedavi edilen gruplar, beyaz ışık yayan diyot (WLED) kontrol grubuna kıyasla geri çekilme gecikmelerinde ilerleyici bir artış göstermeye başladı ve fark 4. Güne kadar istatistiksel olarak anlamlı hale geldi (p < 0.04). Geri çekilme gecikmelerindeki artış, GLED maruziyetinin yoğunluğu ile pozitif korelasyon gösterdi, en yüksek yoğunluk (200 lux) en büyük antinosiseptif etkiyi verirken, daha düşük yoğunluklar (4 lux) hala belirgin bir etki gösterdi, ancak kontrol grubuna göre anlamlı değil.
GLED'in antinosiseptif etkisi yoğunluğa bağlıdır
Şekil 1B'deki eğri (AUC) analizinin altındaki alan, GLED maruziyetinin yoğunluğa bağlı bir antinosiseptif yanıtı indüklediğini daha da doğrulamaktadır. 7 günlük süre boyunca pençe çekme gecikmelerinin AUC analizi, en yüksek GLED yoğunluğunun (200 lux), WLED kontrol grubuna kıyasla önemli ölçüde daha güçlü bir antinosiseptif yanıt ortaya çıkardığını göstermektedir (p = 0.0015). GLED'in orta yoğunlukları (100 ve 50 lux) da AUC'de önemli artışlar üretirken (sırasıyla p = 0.0068 ve p = 0.0472), en düşük yoğunluk (4 lux) WLED'e kıyasla istatistiksel anlamlılığa ulaşmadı (p = 0.7033). Bu sonuçlar, daha yüksek GLED yoğunlukları ile daha büyük analjezik etkilere neden olan açık bir doz-yanıt ilişkisini göstermektedir.
Yeşil ışığa maruz kalma, sıçanlarda postoperatif aşırı duyarlılığı azaltır
100 lux'te GLED'e maruz kalma, pençe cerrahisinin neden olduğu ağrı modelinde mekanik aşırı duyarlılığı tersine çevirdi. Ameliyattan önce, temel pençe çekilme eşikleri gruplar arasında tutarlıydı. Bununla birlikte, ameliyattan sonra, sıçanlar pençe çekilme eşiklerinde belirgin bir azalma gösterdi ve bu da mekanik aşırı duyarlılığın arttığını gösterdi. Bu aşırı duyarlılık, ameliyattan 4 gün önce 100 lux'te 8 saatlik günlük yeşil LED maruziyetinden sonra etkili bir şekilde tersine çevrildi (Şekil 2A, B). Termal aşırı duyarlılık da değerlendirildi ve ameliyat sonrası pençe çekme gecikmesinde önemli bir azalma olduğunu gösterdi. Mekanik değerlendirmelere benzer şekilde, aşırı duyarlılık 8 saatlik günlük GLED maruziyeti ile tersine çevrildi (Şekil 2C, D). Bu bulgular, akut postoperatif ağrı modelinde antinosiseptif bir müdahale olarak GLED maruziyetinin etkinliğini göstermektedir.
İnsan deneklerde zamansal toplama ve koşullu ağrı modülasyonu
Sağlıklı deneklerde, artan ağrı yolunun aktivitesini değerlendirmek için mekanik zamansal toplama (TS) ve inen ağrı yolunun aktivitesini değerlendirmek için mekanik koşullu ağrı modülasyonu (CPM) kullandık. Denekler zamansal toplama sırasında mekanik duyarlılıkta önemli bir artış gösterdi (Şekil 3A). Tekrarlanan uyaranlara yanıt olarak mekanik duyarlılıktaki yüzde artış belirgin şekilde artmıştır, bu da ağrının merkezi olarak kolaylaştığını gösterir (p = 0.0039). Bu bulgu, artan zamansal toplama ile tutarlı olarak, tekrarlayan nosiseptif girdiye karşı artan duyarlılığı yansıtır. CPM testinden elde edilen sonuçlar, koşullandırılmış uyaran fazı sırasında, koşullanmamış uyaran fazına kıyasla mekanik duyarlılıkta önemli bir azalma olduğunu göstermektedir (Şekil 3B). Denekler, ortalama %37.32'lik bir azalma ile mekanik duyarlılıkta sağlam bir azalma gösterdi (p = 0.0039). Bu, koşullu uyaran sırasında ağrı algısının baskılanmasıyla kanıtlandığı gibi, azalan ağrı inhibitör yolların etkili bir şekilde aktivasyonunu önerir. Bu değerlendirmeler, insanlarda yeşil ışığa maruz kalmanın neden olduğu ağrı modülasyonunun altında yatan mekanizmaları ortaya çıkarmak için umut verici bir potansiyel sunmaktadır.
Şekil 1. Işık yoğunluğu sıçanlarda termal antinosiseptiyonu etkiler. Erkek sıçanlar, art arda 7 gün boyunca yeşil LED ışığa (λ = 525 nm) veya beyaz LED'e (8 saat / gün, 100 lüks) maruz bırakıldı ve Hargreaves testi kullanılarak günlük termal duyarlılık değerlendirmeleri yapıldı. Yeşil LED'in (GLED) dört yoğunluğu değerlendirildi (4, 50, 100 ve 200 lüks). (A) Termal hassasiyet, ışığa maruz kalmadan (BL) önce ve 7 günlük maruziyetten sonra ölçülmüştür. 7. günde, 50 ila 200 lux GLED termal duyusal eşikleri artırır (iki yönlü ANOVA ve ardından Tukey'in posthoc testi, n = 6-7, 0.192 < p < 0.392). (B) Eğri analizinin altındaki alan (1-7. günler), 7 gün boyunca ışık yoğunluğunun küresel etkisini değerlendirmek için yapıldı. Antinosiseptif etkinin genliği ışık yoğunluğu ile artar (Kruskal-Wallis ve Dunn'ın post-hoc testleri, n = 6-7). Veriler ortalama ± SEM olarak sunulur. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2. GLED maruziyeti, akut postoperatif ağrının sıçan modelinde gözlenen termal hiperaljezi ve mekanik allodiniyi tersine çevirir. Erkek sıçanlar, insizyonel cerrahiden 4 gün önce (kırmızı üçgen, Sx) ve ameliyattan iki gün sonra yeşil LED ışığa (λ = 525 nm, GLED) veya beyaz LED'e (8 saat / gün, 100 lux, WLED) maruz bırakıldı. Mekanik allodini ve termal hiperaljezi sırasıyla von Frey filamentleri ve Hargreaves testleri kullanılarak değerlendirildi. (A) Mekanik aşırı duyarlılık ameliyattan önce ve ameliyattan 2 gün sonra değerlendirildi. Sıçanlar, ameliyattan sonra pençe çekme eşiğinde önemli bir azalma gösterdi. Bu aşırı duyarlılık, günlük 8 saatlik GLED maruziyeti ile tersine çevrildi (iki yönlü ANOVA ve ardından Tukey'in post-hoc testi, n = 12-14). (B) Panel A için eğri analizlerinin altındaki alan (1. günden 2. güne kadar) GLED'e maruz kalma, mekanik aşırı duyarlılığın zayıflamasını gösterdi (Kruskal Wallis ve ardından Dunn'ın posthoc testi). (C) Termal aşırı duyarlılık ameliyattan önce ve ameliyattan 2 gün sonra değerlendirildi. GLED maruziyeti, WLED durumuna kıyasla pençe cerrahisi ile gözlenen pençe çekme gecikmesini artırdı (iki yönlü ANOVA ve ardından Tukey'in post-hoc testi, n = 14-15). (D) Panel C için eğri analizleri altındaki alan (1. günden 2. güne kadar) GLED ile ameliyat almayan kontrol hayvanları ile ameliyat alan ancak WLED'e maruz kalan hayvanlar arasında önemli bir fark gözlenmemiştir (Kruskal Wallis ve Dunn'ın post-hoc testi). Veriler ortalama±SEM olarak sunulur. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3. Sağlıklı kişilerde gözlenen mekanik temporal toplama ve koşullu ağrı modülasyonu. Temporal toplama (TS) ve koşullu ağrı modülasyonu (CPM), sırasıyla artan ve azalan ağrı yollarının aktivitesini değerlendirmek için insanlarda ölçülebilir. (A) Her denek için, ilk uyaranın yüzdesi olarak ifade edilen mekanik TS. 10 uyaranlı bir dizilim, tek bir uyarıcıya kıyasla ağrı algısını önemli ölçüde artırır (Wilcoxon işaretli-sıralı test, n = 9).(B) Başka bir zararlı stimülasyon sırasında stimülasyon uygulandığında ağrı eşiklerindeki azalmayı gösteren mekanik CPM (koşullu uyaran olarak 12 ° C soğuk su banyosu kullanıldı). Denekler CPM sırasında ağrı duyarlılığında azalma gösterdi (Wilcoxon işaretli sıralı test, n = 10). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 1: Hayvan barınağı ve ışığa maruz kalma için kurulum. Bu görüntü, ışığa maruz kalma deneyleri sırasında sıçanlar için optimize edilmiş muhafaza kurulumunu göstermektedir. Kurulum, tutarlı pozlama sağlamak için her kafesin üzerine yerleştirilmiş sabit ışık kaynakları içerir. Dış kaynaklardan ve kafesler arasından gelen ışık girişimini en aza indirmek için, raflar her tarafta koyu renkli çarşaflarla tamamen kapatılarak kontrollü bir ortam yaratılır. Bu düzenleme, hayvanlar için hassas ve kesintisiz ışığa maruz kalmayı sağlayarak, GLED maruziyetinin etkilerinin doğru bir şekilde değerlendirilmesine olanak tanır. Bu rakamı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 2: İnsan deneklerin maruziyeti için GLED kurulumu. Bu görüntü, insan deneklerin maruz kalması için kullanılan 2 metrelik yeşil LED (GLED) şeritlerin kurulumunu göstermektedir. LED şeritler, bir lüksmetre kullanılarak ölçülen ve doğrulanan 90-100 lükslük tutarlı bir ışık yoğunluğu aralığı sağlamak için test edilir. Bu kontrollü ortam, klinik çalışmalarda yeşil ışığın insan denekler üzerindeki etkilerini değerlendirmek için optimize edilmiştir. Bu rakamı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 3: Şartlandırılmış ağrı modülasyonu (CPM) testi için soğuk su banyosu. Bu görüntü, 12 °C'de tutulan bir soğuk su banyosu içeren koşullu ağrı modülasyonu (CPM) değerlendirmesi için kurulumu göstermektedir. Doğruluğu sağlamak için her testten önce bir termometre kullanılarak sıcaklık dikkatlice doğrulanır. Test sırasında su sıcaklığını gerektiği gibi ayarlamak ve korumak için ekstra buz el altında tutulur. Bu rakamı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 4: Medoc gelişmiş tıbbi sistemler yazılımı ekran görüntüsü. Bu görüntü, Medoc gelişmiş tıbbi sistemler yazılımının ekran görüntüsünü görüntüler. Ana ekran, ilgili simgeye tıklanarak etkinleştirilen algometre cihazının seçimini gösterir. Bu rakamı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 5: Medoc gelişmiş tıbbi sistemler yazılımı ekran görüntüsü (test yerinin seçilmesi). Bu görüntü, Medoc gelişmiş tıbbi sistemler yazılım arayüzünü yakalar ve özellikle test yerini seçmek için kullanılan vücut diyagramını vurgular. Bu seçim süreci, koşullu ağrı modülasyonu (CPM) değerlendirmeleri sırasında doğru ağrı değerlendirmesini sağlamak için çok önemlidir ve belirlenen kas bölgesindeki ağrı eşiklerinin hedefli ölçümüne olanak tanır. Bu rakamı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 6: Algometrenin trapezius kası üzerinde uygulanması sırasındaki arayüz. Bu görüntü, Algometre Cihazı trapez kasına uygulanırken Medoc gelişmiş tıbbi sistemler yazılım arayüzünü göstermektedir. Arayüz, kuvvet saniyede 30 kilopaskal oranında artırıldıkça gerçek zamanlı verileri görüntüler ve uygulanan kuvvetin 650 kilopaskalı aşmamasını sağlar. Bu rakamı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 7: GLED pozlama ve test odası. Bu görüntü, yeşil ışık yayan diyot (GLED) pozlama ve test odasının kurulumunu göstermektedir. Oturma düzeni, katılımcıların rahat ve uyanık olmalarını sağlamak için tasarlanmıştır ve ışığa tam olarak maruz kalmaya izin verirken uykuya dalma riskini en aza indirir. Bu rakamı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Tablo 1: Von Frey testi için veri toplama sayfası. Bu tablo, deneycilerin von Frey filamentlerini kullanırken yanıt kalıplarını doldurmalarına olanak tanır. Bu tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Tablo 2: Hargreaves testi için veri toplama sayfası. Bu tablo, deneycilerin Hargreaves testi sırasında gözlemlenen yanıt modellerini kaydetmelerini ve belgelemelerini sağlar. Bu tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Tablo 3: Zamansal toplama ve koşullu ağrı modülasyonu (CPM) sırasında deneklerin yanıtlarını kaydetmek için veri toplama sayfası. Bu tablo, deneycilerin zamansal toplama ve koşullu ağrı modülasyonu değerlendirmeleri sırasında gözlemlenen ağrı tepkilerini belgelemeleri için yapılandırılmış bir format sağlar. Bu tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Son çalışmalar, yeşil ışık (GLED) analjezisinin altında yatan mekanizmaları araştırmıştır 13,21,22,23,24. Bununla birlikte, klinik uygulamaya çevirisini geliştirmek için metodolojinin daha fazla standardizasyonuna ihtiyaç vardır. Klinik öncesi modellerde gözlenen doza bağlı antinosiseptif etkiler, terapötik sonuçları en üst düzeye çıkarmak için maruziyet parametrelerinin optimize edilmesinin önemini vurgulamaktadır. Bununla birlikte, kemirgen modellerinde gözlenen bu etkilerin klinik ortamlarda doğrulanması gerekir. GLED'in insanlardaki etkilerini incelemek için, zamansal toplama (TS) ve koşullu ağrı modülasyonunu (CPM) değerlendirmek, araştırmacıların sırasıyla artan ve azalan ağrı yollarının aktivitesini analiz etmelerini sağlar. CPM, vücudun bir kısmına uygulanan zararlı bir uyaranın, azalan inhibitör sistemi31 aktive ederek başka bir kısımdaki ağrıyı engelleyebildiği karşı tahriş olgusuna dayanır. TS, artan ağrı kolaylaştırıcı yolu32 değerlendirmek için sık sık ve aynı yoğunlukta uygulanan bir dizi zararlı uyaranın uygulanmasını takiben ağrı algısındaki artışı ifade eder. Bu çalışmanın benzersiz bir gücü, laboratuvar araştırması ve hasta bakımı arasındaki boşluğu dolduran kapsamlı bir çerçeve sağlayan klinik öncesi ve klinik protokollerin entegrasyonunda yatmaktadır. Hem hayvan hem de insan modellerinde standartlaştırılmış metodolojiler kullanan bu çalışma, GLED fototerapisinin etkilerini değerlendirmede tutarlılık ve karşılaştırılabilirlik sağlar. Klinik öncesi modellerin dahil edilmesi, artan ve azalan ağrı yollarının modülasyonu gibi GLED'in neden olduğu analjezinin altında yatan mekanizmaların kontrollü bir şekilde araştırılmasına izin verir. Bu bulgular, zamansal toplama (TS) ve koşullu ağrı modülasyonu (CPM) değerlendirmelerinin hastalarda ağrı modülasyonuna ilişkin değerli mekanik bilgiler sağladığı insan çalışmalarına doğrudan çevrilebilir.
Fotonöromodülasyonun (PNM) umut verici faydalarına dayanarak, birçok çalışma GLED'in neden olduğu analjezinin altında yatan mekanizmaları karakterize etmeye odaklanmıştır. Klinik öncesi modellerde, hayvanlar tipik olarak günde 8 saat boyunca 100 lux GLED'e maruz bırakıldı 13,20,21,33. Bununla birlikte, aşırı duyarlılığın tersine çevrilmesi ağrı modeline bağlı olarak değişmiştir ve farklı maruz kalma süreleri gerektirmiştir. Örneğin, HIV kaynaklı bir nöropati modelinde, 3 günlük maruziyetten sonra mekanik aşırı duyarlılık tersine çevrilirken, termal hiperaljezinin tersine çevrilmesi 5 gün sürdü13. Benzer şekilde, inflamatuar ağrı modellerinde termal hiperaljezi, 2 günlük maruziyetten sonra tersine çevrildi22. Bu sonuçlar, optimal antinosiseptif etkilerin elde edilmesinde doz ve sürenin önemini gösteren bulgularımızla tutarlıdır. Özellikle, burada açıklanan çalışma, GLED yoğunluğu ve analjezi arasındaki ilişkiyi vurgulayarak bu önceki çalışmayı genişletmekte ve daha yüksek yoğunluklar daha güçlü etkiler ortaya çıkarmaktadır. Bu, özellikle 3 gün sonra iyileşmeler gösteren, ancak yoğunluğun artması (200 lüks) ve daha kısa günlük maruziyet (4 saat) ile kronik daralma yaralanmasına maruz kalan hayvanlarda belirgindi23. Kısmi siyatik sinir ligasyonu modelinde, sadece 1 günlük 2 saatlik maruziyetten sonra faydalar gözlendi, bu da GLED tedavisinin daha kısa maruz kalma sürelerinde bile etkili olabileceğini düşündürmektedir24. Bu kronik ağrı modellerinin aksine, bir diz osteoartriti modeli, mekanik aşırı duyarlılığı tersine çevirmek için günde 8 saatte 12 gün maruz kalmayı gerektirdi36. Son olarak, cerrahi sonrası ağrı üzerine yapılan bir çalışma, GLED maruziyeti süresi ile antinosiseptiyon arasında pozitif bir korelasyon olduğunu göstermiştir, bu da maruz kalma gün sayısının analjezik etkiyi önemli ölçüde etkilediğini göstermektedir21. Bu bulgular, maruz kalma süresinin spesifik patolojiye göre uyarlanmasının önemini vurgulamakta ve farklı duyusal bozukluklar arasında PNM etkilerinin tutarlı bir şekilde karşılaştırılmasını sağlamak için standartlaştırılmış protokollere olan ihtiyacı vurgulamaktadır.
İnsanlarda GLED tedavisi migren, fibromiyalji ve cerrahi sonrası ağrı gibi durumlarda analjezik etkiler göstermiştir 17,34,35,36. Kronik durumlarla ilgili klinik çalışmalar, uzun süreli maruziyetin gerekli olduğunu ve hastaların tipik olarak 2 haftalık günlük maruziyetten sonra (günde 1 ila 2 saat) ağrı kesici bildirdiğini göstermektedir. Tersine, yeşil ışık filtreli gözlüklerin kullanımı gibi kısa süreli maruz kalma, diş cerrahisini takip eden sadece 15 dakika içinde analjezik etkiler göstermiştir36. Bu, GLED'in kronik ağrı yönetimindeki sürekli faydalarının yanı sıra akut ağrı durumlarında hızlı etkinliğini vurgulayan literatür sonuçlarıyla uyumludur. Bu çalışma aynı zamanda, artan ve azalan ağrı yollarının aktivitesini keşfetmek için TS ve CPM değerlendirmelerini entegre ederek önceki bazı araştırmalardan farklıdır. Bu standartlaştırılmış değerlendirmeler, GLED'in daha önceki klinik çalışmalarda sıklıkla eksik olan bir özellik olan ağrı algısını nasıl modüle ettiğine dair mekanik bir anlayış sağlayabilir. Klinik öncesi çalışmalar inen ağrı yollarının katılımına işaret etse de, bu bulguları hem klinik öncesi hem de klinik ortamlarda doğrulamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Klinik çalışmalar CPM değerlendirmesine güvenebilirken, klinik öncesi çalışmalar, azalan ağrı inhibisyonunun davranışsal bir okuması olarak nosisepsiyonun azalan kontrolünü de analiz edebilir 37,38,39,40. Ağrı yolu aktivitesinin tutarlı ve standartlaştırılmış ölçümleri, GLED'in neden olduğu analjezinin altında yatan mekanizmaları aydınlatmak için gereklidir.
Bu protokolde birkaç kritik adım vardır. İlk olarak, doğru bir ışığa maruz kalma kurulumu hem hayvanlar hem de insan denekler için son derece önemlidir. Işık yoğunluğundaki değişiklikler duyusal eşikleri ve analjezik sonuçları önemli ölçüde etkileyebileceğinden, deneye başlamadan önce GLED maruz kalma yoğunluğunun bir lüksmetre kullanılarak uygun şekilde optimize edilmesini ve doğrulanmasını sağlamak çok önemlidir. Ek olarak, GLED dalga boylarının terapötik etkinlik için belirtilen aralıkta olduğundan emin olmak için ışık spektrumu bir spektrometre kullanılarak doğrulanmalıdır. Harici ışık kaynaklarını ortadan kaldırarak pozlama alanlarını izole etmek, ışık paraziti olmadığından emin olmak ve tüm konularda tek tip pozlamayı korumak için önemlidir. Ek olarak, terapi dolaylı görsel maruziyete dayandığından, insan deneğin maruz kalma süresi boyunca herhangi bir ışık kaynağı gerektirmeyen aktivitelerde bulunmalarını sağlayarak uyanık tutmak son derece önemlidir. TS ve CPM testi sırasında, güvenilir ölçümler sağlamak için von Frey filamentleri (zaten bükülmüş olanı kullanmaktan kaçının) ve algometre gibi cihazların uygun kalibrasyonu ve sanitasyonu çok önemlidir. Testler sırasında çevresel gürültüyü en aza indirerek dikkat dağınıklığını gidermek önemlidir. Ayrıca, hayvan deneklerin dikkatli bir şekilde ele alınması ve alıştırılması, stresi ve değişkenliği azaltmaya yardımcı olarak sonuçların tekrarlanabilirliğini artırır. Benzer şekilde, steril veya alışılmadık bir laboratuvar ortamı göz korkutucu ve stresli olabileceğinden, duyusal işlemeyi değiştirebilecek ve ağrı değerlendirmelerinin doğruluğunu etkileyebileceğinden, insan katılımcılar için sıcak ve rahat bir ortam yaratmak çok önemlidir. Sakinleştirici ve destekleyici bir atmosfer sağlamak, katılımcıların kendilerini rahat hissetmelerine yardımcı olarak sonuçların güvenilirliğini artırabilir. Deneklere, odaklanmaları gereken ilk tanışma aşaması ile ikinci test aşaması arasındaki farkı net bir şekilde açıklayın. Son olarak, değerlendirmeler arasında ağrı derecelendirme ölçeklerinde tutarlılığın korunması esastır. Aynı çalışmada CPM için 1-100 ölçeği ve TS için 1-10 ölçeği gibi farklı ölçeklerin kullanılması katılımcıların kafasını karıştırabilir ve yanlış veya güvenilmez derecelendirmelere yol açabilir. Standartlaştırılmış bir yaklaşım, katılımcılar için netlik ve sonuçlar arasında karşılaştırılabilirlik sağlar.
Önceki çalışma yöntemlerinin, özellikle maruziyet seansları sırasında günde 2 saat yerinde kalması gereken klinik deneklerden gereken zaman taahhüdü ile ilgili olarak belirli sınırlamaları vardır. Bu kısıtlama, alternatif maruz kalma yöntemlerinin daha fazla araştırılması ihtiyacının altını çizmektedir. Denekleri belirli zamanlara veya yerlere sınırlamadan GLED terapisi sunan taşınabilir cihazlar geliştirmek, yalnızca katılımcı uyumunu artırmakla kalmadı, aynı zamanda daha büyük ölçekli çalışmaları da kolaylaştırdı. Bu tür yenilikler, yeşil ışık tedavisinin uzun vadeli etkinliği ve güvenliği hakkında daha kapsamlı araştırmalar yapılmasını sağlayacaktır.
Özetle, bu raporda özetlenen ayrıntılı protokol, GLED'in ağrı duyarlılığı üzerindeki etkilerini araştırmak için bir çerçeve sağlar. Devam eden araştırma ve klinik çalışmalar, GLED'in neden olduğu analjeziyi doğrulamada ve bu tedaviyi daha geniş klinik uygulamalar için optimize etmede çok önemli olacaktır.
Dr. İbrahim, Arizona Üniversitesi'ne Luxxon Therapeutics'e dışarıdan bir ilgi duyduğunu açıkladı. Bu çıkardan kaynaklanan çıkar çatışmaları, Arizona Üniversitesi tarafından politikalarına uygun olarak yönetilmektedir. Diğer tüm yazarların bildirecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur. Makalenin yazarlarından hiçbiri başka bir şekilde herhangi bir ücret, geri ödeme veya onur ödülü almamıştır. Yazarlar, bu çalışma ile ilişkili herhangi bir satıcı veya ilaç şirketi ile bağlantılı değildir. Bu araştırma, makale veya özetin hiçbiri daha önce sunulmamıştır ve başka bir dergi tarafından yayınlanmak üzere değerlendirilmemektedir.
Bu araştırma, Arizona Üniversitesi Kapsamlı Ağrı ve Bağımlılık Merkezi (M.M.I., L.F.M.), Arizona Üniversitesi Anesteziyoloji Bölümü (LFM) ve Arizona Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tucson'daki Tıp Bilimcisi Eğitim Programı (MSTP) tarafından desteklenmiştir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
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/ |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır