Antiangiogenic activity of photobiomodulation in experimental model using chorioallantoic embryonic membrane of chicken eggs / Atividade antiangiogênica da fotobiomodulação em modelo experimental usando membrana embrionária corioalantóide de ovos de galinhas

ABSTRACT

ABSTRACT Purpose: The purpose of this study was to investigate the vascular effects of photobiomodulation using a light-emitting diode on the chorioallantoic embryonic membrane of chicken eggs grouped into different times of exposure and to detect the morphological changes induced by the light on the vascular network architecture using quantitative metrics. Methods: We used a phototherapy device with light-emitting diode (670 nm wavelength) as the source of photobiomodulation. We applied the red light at a distance of 2.5 cm to the surface of the chorioallantoic embryonic membrane of chicken eggs in 2, 4, or 8 sessions for 90 s and analyzed the vascular network architecture using AngioTool software (National Cancer Institute, USA). We treated the negative control group with 50 μl phosphate-buffered-saline (pH 7.4) and the positive control group (Beva) with 50 μl bevacizumab solution (Avastin, Produtos Roche Químicos e Farmacêuticos, S.A., Brazil). Results: We found a decrease in total vessel length in the Beva group (24.96% ± 12.85%) and in all the groups that received 670 nm red light therapy (2× group, 34.66% ± 8.66%; 4× group, 42.42% ± 5.26%; 8× group, 38.48% ± 6.96%), compared with the negative control group. The fluence of 5.4 J/cm2 in 4 sessions (4×) showed more regular vessels. The number of junctions in the groups that received a higher incidence of 670 nm red light (4× and 8×) significantly decreased (p<0.0001). Conclusion: Photo-biomodulation helps reduce vascularization in chorioallantoic embryonic membrane of chicken eggs and changes in the network architecture. Our results open the possibility of future clinical studies on using this therapy in patients with retinal diseases with neovascular components, especially age-related macular degeneration.

RESUMO

RESUMO Objetivo: investigar os efeitos vasculares da foto-biomodulação com diodo emissor de luz utilizando membrana embrionária corioalantóide de ovos de galinhas em grupos com diferentes tempos de exposição e detectar as alterações morfológicas por meio de métricas quantitativas promovidas pela luz na arquitetura da rede vascular. Métodos: Um aparelho de fototerapia com diodo emissor de luz no comprimento de onda de 670 nm foi usado como fonte de fotobiomodulação. A luz vermelha foi aplicada a uma distância de 2,5 cm da superfície da membrana embrionária corioalantóide em 2, 4 ou 8 sessões de 90 s a arquitetura da rede vascular foi analisada por meio do software AngioTool (National Cancer Institute, USA). Usamos um grupo controle negativo tratado com 50 µL de solução salina tamponada com fosfato (PBS) pH 7,4 e um grupo controle positivo (Beva) tratado com 50 µL de solução de bevacizumabe (Avastin, Produtos Roche Químicos e Farmacêuticos S.A., Brasil). Resultados: Uma diminuição no comprimento total do vaso foi detectada para o grupo Beva (24,96 ± 12,85%), e para todos os grupos que receberam terapia de luz vermelha de 670 nm, 34,66 ± 8,66% (2x), 42,42 ± 5,26% (4x) e 38,48 ± 6,96% (8x) em comparação ao grupo controle. A incidência de 5,4 J/cm2 em 4 sessões (4x) mostrou vasos mais regulares. A redução foi mais intensa nos grupos que receberam maior incidência de luz vermelha de 670 nm (4x e 8x). Conclusão: A fotobiomodulação contribui para a redução da vascularização nos vasos da membrana embrionária corioalantóide de ovos de galinhas e mudanças na arquitetura da rede. Os achados deste experimento abrem a possibilidade de considerar um estudo clínico usando esta terapia em pacientes com doenças retinais com componentes neovasculares, especialmente degeneração macular relacionada à idade.