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Aug 25, 2023

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 16730 (2022) Citare questo articolo

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Diversi studi recenti hanno stabilito l’efficacia della terapia di fotobiomodulazione (PBMT) in condizioni cliniche dolorose. La neuropatia diabetica (DN) può essere correlata all'attivazione delle proteine ​​chinasi attivate dal mitogeno (MAPK), come p38, nel nervo periferico. La via MAPK viene attivata in risposta a stimoli extracellulari, comprese le interleuchine TNF-α e IL-1β. Abbiamo verificato il potenziale di sollievo dal dolore del PBMT nei ratti neuropatici diabetici indotti da streptozotocina (STZ) e la sua influenza sulla regolazione del percorso MAPK e sulla dinamica del calcio (Ca2+). Abbiamo quindi osservato che il PBMT applicato alla regione del ganglio della radice dorsale (DRG) L4-L5 riduceva l'intensità dell'iperalgesia, diminuiva i livelli di TNF-α e IL-1β e l'espressione di mRNA di p38-MAPK nei DRG di ratti neuropatici diabetici. DN ha indotto l'attivazione di MAPK fosforilata p38 (p-38) co-localizzata con i neuroni TRPV1+; PBMT ha parzialmente impedito l'attivazione di p-38. Il DN era correlato a un aumento dell'espressione di p38-MAPK dovuto alle interleuchine proinfiammatorie e il trattamento PBMT (904 nm) ha contrastato questa condizione. Inoltre, la sensibilizzazione dei neuroni DRG dalla condizione iperglicemica dimostrata durante la dinamica del Ca2+ è stata ridotta dal PBMT, contribuendo ai suoi effetti anti-iperalgesici.

Il diabete può danneggiare il sistema nervoso periferico (PNS) in vari modi e la neuropatia diabetica (DN) è una delle complicanze più comuni del diabete non trattato1. La DN è una malattia cronica complessa che colpisce i nervi periferici, causando una condizione dolorosa che coinvolge gli arti superiori e inferiori1,2,3,4 con un tasso di incidenza di circa il 70% dei pazienti diabetici5,6. Il meccanismo attraverso il quale l'iperglicemia porta alla lesione dei nervi periferici non è molto chiaro, ma è noto che sono interessate diverse vie metaboliche7. Gli eventi principali coinvolgono la via dei polioli, attraverso l'attivazione dell'aldoso reduttasi (AR)8,9,10,11, la glicosilazione delle proteine ​​e la produzione di prodotti finali della glicazione avanzata (AGE)10,12,13. Inoltre, la formazione di radicali liberi legata allo stress ossidativo14,15, il ridotto supporto neurotrofico16,17 e l’aumentata attivazione della proteina chinasi C (PKC)9,18 contribuiscono al danno periferico. Come risultato dello squilibrio metabolico, sono frequenti anche il fallimento mitocondriale10,19,20 e i processi infiammatori legati alla fosforilazione delle proteine ​​chinasi attivate dal mitogeno (MAPK)21,22,23,24,25.

MAPK è una famiglia di proteine ​​chinasi serina/treonina responsabili della trasduzione degli stimoli extracellulari in risposte intracellulari post-traduzionali e trascrizionali26,27,28. Comprende p38-MAPK, proteina chinasi extracellulare regolata dal segnale (ERK1/2) e chinasi N-terminale c-Jun/proteina chinasi attivata dallo stress (SAPK/JNK)29. Le tre principali sottofamiglie di MAPK (p38, ERK1/2 e JNK) coordinano diverse funzioni: trascrizione genica, sintesi proteica, ciclo cellulare, proliferazione, differenziazione e apoptosi30,31,32,33. Stimoli extracellulari, come le citochine proinfiammatorie34,35,36 e lo stress ossidativo30,37 possono attivare la via MAPK, anche sotto l'influenza della dinamica del Ca2+38,39. La depolarizzazione della membrana può promuovere l'afflusso di calcio attraverso i canali del calcio di tipo L e attiva MEK1, che fosforila MAPK39. L'iperglicemia sembra essere uno dei fattori che potrebbero stimolare la fosforilazione delle MAPK40,41, una volta osservata l'attivazione di p38 nei neuroni sensoriali periferici dei ratti diabetici42, in particolare nei gangli delle radici dorsali (DRG)43,44,45,46. Allo stesso modo, la fosforilazione di JNK porta all'apoptosi dei neuroni stressati dall'iperglicemia attraverso l'attivazione della caspasi-322,47,48,49. Inoltre, la segnalazione MAPK stimola l'espressione del potenziale recettore vanilloide transitorio del sottotipo 1 (TRPV1) nel dolore cronico, un canale altamente permeabile al Ca2+50. Ciò implica diverse complicanze del diabete, inclusa l’iperalgesia termica51.