Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.
Method Article
* Эти авторы внесли равный вклад
Последние разработки в области исследований боли подчеркивают потенциал фотонейромодуляции с использованием зеленых светоизлучающих диодов (GLED) в качестве немедикаментозного лечения. GLED модулирует болевые пути, обеспечивая эффективное обезболивание. Данная статья направлена на стандартизацию и уточнение протоколов воздействия GLED, повышение согласованности между исследованиями и продвижение клинического применения этой терапии.
Несмотря на обширные исследования и выявление многочисленных анальгетических мишеней, спектр доступных фармакологических методов лечения боли остается ограниченным. Тем не менее, потенциальный сдвиг парадигмы может привести к появлению новой волны немедикаментозных методов лечения боли с замечательной безопасностью, эффективностью и переносимостью. Одной из перспективных областей исследований является фотонейромодуляция с использованием зеленых светоизлучающих диодов (GLED, 525 нм), которые показали потенциал в облегчении боли как при острых, так и при хронических состояниях, что привело к многочисленным доклиническим и клиническим исследованиям, изучающим эффективность этой терапии. Эти исследовательские проекты продемонстрировали, как воздействие GLED усиливает активность эндогенной опиоидной системы в головном и спинном мозге после активации М-колбочек в сетчатке. Полученные данные свидетельствуют о том, что GLED может облегчить боль за счет модуляции нисходящего пути боли. В свете убедительных эффектов GLED распространение исследований фотонейромодуляции подчеркивает важность установления согласованности в четко определенных и стандартизированных протоколах воздействия для доклинических и клинических испытаний. В доклинических исследованиях положительные эффекты наблюдались как минимум через 2 дня воздействия, при этом протоколы включали 8 часов света при 100 люкс в течение 12-часовой световой фазы. В клинических испытаниях протоколы воздействия адаптируются к конкретной исследуемой патологии. Экспозиция в течение 15 мин оказалась благоприятной в модуляции острой послеоперационной боли. Для модуляции хронической боли пациентам рекомендуется использовать GLED в домашних условиях в течение 1-2 часов в день в течение 10 недель. В этой статье подробно описаны доклинические и клинические протоколы для улучшения воспроизводимости и согласованности в различных исследованиях, оценивающих преимущества фотонейромодуляции. Путем создания этих стандартизированных протоколов эта работа направлена на продвижение клинического перевода фототерапии GLED в качестве жизнеспособного нефармакологического лечения боли.
Фармакологические методы лечения, особенно опиоиды, по-прежнему в значительной степени используются для лечения как острых, так и хронических болевых состояний1. На эффективность обезболивания может значительно влиять частота и тяжесть побочных эффектов, связанных с употреблением опиоидов2. По этой причине значительное количество пациентов, получающих опиоидную терапию, не достигают успешного обезболивания3. Следовательно, специалисты по лечению боли и пациентское сообщество все чаще ищут немедикаментозные методы лечения, которые позволяют избежать побочных эффектов, связанных с традиционными обезболивающими препаратами. Фотонейромодуляция стала многообещающим решением и безопасной терапией для снятия боли.
Фотонейромодуляция (ПНМ) — это неинвазивный метод, в котором используются светоизлучающие диоды (LED) для регуляции биологических процессов4. Фототерапия была создана тысячи лет назад с использованием солнечного света, или гелиотерапии, длялечения кожных заболеваний. Впоследствии понятие о влиянии света на биологические ткани расширилось, что привело к разработке термина фотонейромодуляция. Исследования PNM в настоящее время расширяются во всем мире и показали свою эффективность в различных клинических приложениях, включая лечение боли 6,7,8,9, улучшение качества сна у пациентов с болезнью Альцгеймера 10 и контроль депрессии11.
Все большее внимание уделяется доклиническим исследованиям и клиническим испытаниям, направленным на изучение механизмов и терапевтического потенциала фотонейромодуляции для лечения боли. Среди этих подходов терапия зеленым светом на диодах (GLED) с использованием стимуляции длиной волны 525 нм показала многообещающую эффективность в уменьшении различных видов боли, включая мигрень, фибромиалгию и послеоперационную боль 12,13,14,15,16. Клинические испытания показали, что терапия зеленым светом неизменно приносит пользу пациентам, страдающим мигренью, в многочисленных исследованиях 12,17,18, уменьшая как головную боль, так и интенсивность светобоязни во время активных приступов мигрени19, а также уменьшая частоту и продолжительность эпизодов мигрени 12. Доклинические исследования также показали, что воздействие GLED может обратить вспять термическую и механическую гиперчувствительность в модели нейропатическойболи при повреждении нерва. Кроме того, в доклинических исследованиях изучались механизмы, с помощью которых GLED влияет на восприятие боли и сенсорные пороги 13,21,22,23,24. Эти исследования подчеркивают участие М-колбочек и последующую модуляцию вентрального латерального коленчатого ядра (vLGN), что увеличивает активность энкефалингических нейронов, проецирующихся на дорсальное ядро рафа (DRN)22. Дополнительные исследования также подчеркивают критическую роль рострального вентромедиального мозгового вещества (РВМ)21, ключевого регулятора нисходящей модуляции боли. В совокупности эти результаты свидетельствуют о том, что GLED изменяет восприятие боли путем модуляции зрительных цепей, которые воздействуют на нисходящие пути боли20,25. Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования, чтобы облегчить его внедрение в клиническое использование.
В этой статье мы подробно описываем комплексную методологию реализации PNM на основе GLED, направленную на обеспечение воспроизводимой основы как для экспериментального, так и для клинического использования. Мы описываем конструкцию и работу GLED-экспонирования, описываем стандартизированные протоколы применения и обсуждаем ключевые соображения для обеспечения эффективности и воспроизводимости. Кроме того, мы предоставляем подробный протокол для оценки активности как восходящих, так и нисходящих болевых путей, что позволяет глубже изучить их роль в модуляции анальгезии, вызванной GLED. Разделяя этот подход, мы стремимся продвигать исследования в области нефармакологического лечения боли и вносить свой вклад в разработку доступных, эффективных и безопасных методов лечения.
Все процедуры для животных были одобрены Комитетом по уходу за животными и их использованию Университета Аризоны и соответствуют рекомендациям по использованию лабораторных животных Национальных институтов здравоохранения. Взрослых крыс породы Спрэг Доули без патогенов (вес при тестировании: 275-330 г) размещали в стандартных клетках для крыс вивария (по 3 крысы в клетке) в помещениях с климат-контролем в течение 12-часового цикла свет/темнота и разрешали свободный доступ к пище и воде. Все поведенческие эксперименты проводились экспериментаторами, не обращающими внимания на условия лечения. Все процедуры с участием человека получили одобрение Институционального наблюдательного совета (IRB) Университета Аризоны под номером протокола (STUDY00000370). Данное исследование зарегистрировано у ClinicalTrials.gov младше NCT05295225.
1. Протокол воздействия света на животных
2. Протокол воздействия света на человека
Воздействие зеленого света увеличивает задержку отведения лапы дозозависимым образом
На рисунке 1A показано, что воздействие зеленых светоизлучающих диодов (GLED) различной интенсивности (4, 50, 100 и 200 люкс) значительно увелич...
В недавних исследованиях были изучены механизмы, лежащие в основе анальгезии зеленым светом (GLED) 13,21,22,23,24. Тем не менее, необходима дальнейшая стандартизация методологии для улуч?...
Доктор Ибрагим сообщил о внешнем интересе к Luxxon Therapeutics Университету Аризоны. Конфликты интересов, возникающие в результате этой заинтересованности, регулируются Университетом Аризоны в соответствии с его политикой. У всех остальных авторов нет конфликта интересов. Ни один из авторов рукописи не получил никакого вознаграждения, компенсации или гонорара каким-либо иным образом. Авторы не связаны с какими-либо поставщиками или фармацевтическими компаниями, связанными с этим исследованием. Ни одно из этих исследований, рукописей или рефератов ранее не было представлено и не рассматривается для публикации в каком-либо другом журнале.
Это исследование было поддержано Комплексным центром боли и зависимости Университета Аризоны (M.M.I., L.F.M.), Отделением анестезиологии Университета Аризоны (L.F.M.) и Программой подготовки ученых-медиков (MSTP) в Университете Аризоны, Медицинский колледж, Тусон.
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/ |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены