Effects of red laser, infrared, photodynamic therapy, and green LED on the healing process of third-degree burns: clinical and histological study in rats

Abstract

The aim of this study was to evaluate the effects of red laser, infrared, photodynamic therapy, and green light-emitting diode (LED) on the healing process of skin burns through clinical and histopathologic analysis in rats. For this, 100 animals were randomly divided into five groups: G1-untreated control (CTR), G2-red laser (LVER), G3-infrared (LINF), G4-photodynamic therapy (PDT), and G5-green LED. Burn was induced on the dorsum of the rat and the treatment of the experimental groups was red light (10 J/cm(2), 10 s, 40 mW, and λ660 nm), infrared (10 J/cm(2), 10 s, 40 mW, and λ780 nm), green LED irradiation (60 J/cm(2), 10 s, λ520, and 550 nm), and photodynamic therapy (10 J/cm(2), 40 mW, and λ660 nm), the latter combined with methylene blue photosensitizer at concentration 0.5 μg/mL. Applications were performed daily until day prior to sacrifice of the animal at 3, 7, 14, and 21 days with intraperitoneal anesthetic overdose. The specimens collected were clinically examined and soon after processed and stained with hematoxylin-eosin and Picrosirius for analysis under light and polarized light microscopy, respectively. Animals treated with LVER, LINF, PDT (p < 0.001), and LED (p < 0.05) stimulated production and maturation of collagen, and increased the consumption of food and water compared to the CTR (p < 0.001). Laser λ660 nm and λ780 nm showed the largest wound reductions in all groups (p = 0.001). In conclusion, red laser, infrared, photodynamic therapy, and green LED favored the healing process of third-degree burns in rats.

Comparação do laser e do led no processo de cicatrização em feridas cutâneas: uma revisão

“…Dois estudos 17,19 compararam a eficácia do LASER e do LED em modelos animais de doenças consideradas de risco para dificuldades de cicatrização cutânea (diabetes e deficiência de ferro, respectivamente). Dois estudos realizaram a pesquisa em animais saudáveis 18,20 e uma pesquisa avaliou os efeitos da fototerapia em um modelo animal de queimadura 21 . Em relação aos parâmetros fototerapêuticos escolhidos, três estudos 17,19,20 utilizaram LASERs e LEDs com comprimentos de onda vermelhos (λ < 700 nm).…”

“…Em relação aos parâmetros fototerapêuticos escolhidos, três estudos 17,19,20 utilizaram LASERs e LEDs com comprimentos de onda vermelhos (λ < 700 nm). De Souza et al 18 e Catão et al 21 aplicaram ambos os espectros vermelhos e infra-vermelhos nos grupos analisados. A maioria dos estudos realizou um protocolo com, pelo menos, duas aplicações do LASER ou LED, exceto o trabalho de Dall Agnol et al 17 …”

“…Os resultados mostraram que, independente da fluência utilizada (5 ou 20 J/cm 2 ), a terapia com LASER e LED estimulou significativamente a angiogênese no local da lesão. O aumento do leito vascular no local da ferida restaura as demandas nutricionais e de oxigênio para o tecido em formação, favorecendo a proliferação e a migração celular, assim como, a síntese de proteínas 21,22 . Corazza et al 20 também observaram que o estímulo da angiogênese foi menos intenso nos grupos tratados com a fluência do LASER mais alta (20 J/cm 2 ).…”

“…Em 2015, Catão et al 21 realizaram um estudo comparativo sobre o LASER, o LED e a terapia fotodinâmica (TFD) no processo de cicatrização de queimaduras. Os autores verificaram que até o 14º dia de aplicação da fototerapia, todos os grupos (LASER, LED e TFD) apresentaram um maior índice de retração da ferida quando comparados ao grupo controle.…”

“…Cabe ressaltar que estudos como os de Corazza et al 20 , De Souza et al 18 e Catão et al 21 , que utilizaram a irradiação do LASER e do LED em animais sem condições de risco para déficits de cicatrização são questionados na literatura. Smith 31 (2005), pesquisador na área de fototerapia, sugere que em lesões agudas nos indivíduos sem condições patológicas associadas, os mecanismos fisiológicos trabalham de forma adequada e suficiente para reparar o tecido lesionado.…”