Efeitos da fotobiomodulação e terapia fotodinâmica na cicatrização de feridas cirúrgicas em suínos

1 INTRODUÇÃO

No Brasil, dentre as atividades relacionadas a produção animal, a suinocultura vem se destacando a cada dia. O país ocupa a 4ª colocação no ranking mundial de produção de carne suína e a 5º em consumo deste tipo de proteína. Além disso, foram exportados no período de janeiro a agosto de 2019, 13,4% a mais de carne suína em comparação a esse mesmo período do ano passado, totalizando 466,1mil toneladas.

De acordo com o Decreto nº 9.013, de 29 de março de 2017, a castração de suínos machos é um manejo obrigatório nos animais destinados a consumo da carne, e, portanto, os animais machos que não foram submetidos a procedimentos de orquiectomia, ou que possuem processo de cicatrização indicando que o procedimento fora realizado recentemente, são vetados nos abatedouros. A realização deste manejo proporciona o controle de odores indesejáveis na carne, ocasionados pelas altas concentrações de ferormônio, androsterona e escatol.

Dos métodos de castração de suínos, o mais utilizado é a cirúrgica. Os animais geralmente são castrados com até 12 dias de idade, onde realiza-se uma incisão de cerca de 2 cm em cada testículo para sua exteriorização. O corte é realizado por bisturi, seguido pela raspagem do cordão para remoção dos testículos sem que ocorra hemorragia.

Após o procedimento, geralmente aplica-se um antisséptico local e observa-se o animal até completa cicatrização da ferida cirúrgica. A cicatrização de feridas é um processo dinâmico que ocorre no organismo animal. Independente do agente causal, o processo cicatricial está relacionado as condições fisiológicas do organismo, e consiste em uma cascata de eventos celulares, moleculares e bioquímicos que ocorrem juntos para induzir a reconstituição tecidual.

O tempo de cicatrização da incisão cirúrgica é variável em consequência do diâmetro incisional, higienização da ferida, e do ambiente em que o animal permanecerá após o procedimento. Durante o processo cicatricial, a incisão cirúrgica está em exposição direta e constante de microrganismos ambientais, o que a torna susceptível a ocorrência de infecções secundárias devido a contaminação por bactérias. Considerando a grande probabilidade de complicações pós cirúrgicas, é extremamente necessário manejo rápido e eficaz para a cicatrização deste tipo de ferida.

A luz laser de baixa intensidade (fotobiomodulação), estimula a multiplicação celular e a produção de ATP (Trifosfato de Adenosina), possui ainda a intenção de reparação tecidual, analgesia e diminuição de mediadores inflamatórios, tanto em humanos quanto em animais. O uso dessa luz tem o objetivo de reduzir a dor, impossibilitar processos inflamatórios e evitar episódios de edema.

A fotobiomodulação é usada conforme as características do tecido do ferimento e, portanto, podem ocorrer variações de tempo, potência, energia, onda e a exposição radiante. Essa terapia é eficiente em vários processos, para o aumento de respiração mitocondrial e síntese de ATP e assim reduz o desenvolvimento inflamatório do local e acelera o processo de cicatrização.

Para evitar a evolução e proliferação de microrganismos na ferida, e ainda promover a cicatrização, é usual para tratamentos leves e não invasivos a Terapia Fotodinâmica (aPDT), associada a aplicação de agente fotossensibilizador. A aPDT tem o intuito de reduzir bactérias, vírus e fungos que estejam na ferida, O Azul de Metileno devido a sua confirmação de atividade contra bactérias e baixa toxicidade é um excelente candidato ao uso clínico na aPDT como substância fotossensibilizadora.

A ação do aPDT se baseia no estímulo de um fotossensibilizador, por luz laser visível de baixa dose com dimensão de onda específico, que transmite energia ao oxigênio molecular, criando espécies reativadas com oxigênio que induzirão morte celular da bactéria, lise de membrana e inativação de proteínas bacterianas, fúngicas ou virais. Desta forma, essa pesquisa teve por objetivo avaliar a evolução clínica do processo de cicatrização de lesão cirúrgica de castração em leitões tratadas com fotobiomodulação e terapia fotodinâmica.

2 MATERIAIS E MÉTODOS

O projeto de pesquisa que deu origem a esse estudo foi aprovado pela Comissão de Ética para Uso de Animais – CEUA/Universidade Brasil, sob protocolo nº1900043.

Trata-se de uma pesquisa experimental, desenvolvida em uma propriedade rural localizada em Fernandópolis, São Paulo, Brasil. Foram selecionados 15 leitões, sem raça definida, com sete dias de idade, pesando aproximadamente de 2,5kg, para realização do tratamento e avaliação pós castração. A metodologia para realização dos tratamentos seguiu os padrões sugeridos por Nunez et al..

Os tratamentos foram divididos em 3 grupos de 5 animais:

A – aPDT + tratamento convencional;

B – PMB + tratamento convencional;

C – Tratamento convencional.

A realização das práticas ocorreu apenas no momento da castração, ou seja, os animais receberam apenas uma irradiação.

Após a realização dos procedimentos anestésicos dos animais, a região em que foi realizada a incisão cirúrgica foi higienizada previamente com solução a base de iodo e seca com papel toalha, seguido pela realização da incisão cirúrgica para remoção dos testículos. Todos estes procedimentos foram realizados por médico veterinário responsável pela propriedade. Em seguida foram realizados os procedimentos referentes a pesquisa em questão.

No grupo A, uma solução estoque do fotossensibilizador azul de metileno (Sigma-Aldrich, USA) foi preparada em água destilada na concentração de 1mM. Para a aplicação clínica a solução foi diluída na proporção de 1:10 em água destilada até a concentração de 100µM. Após a incisão cirúrgica e remoção dos testículos, a solução foi aplicada de forma tópica sobre a lesão até cobrila totalmente. O fotossensibilizador foi usado pelo tempo de 3 minutos sobre a área a fim de corar todas as células microbianas, e em seguida a região foi irradiada com laser seguindo o mesmo método aplicado no grupo B. Após a irradiação foi realizado o tratamento convencional (aplicação tópica de anti-hemorrágico e repelente).

No grupo B, a região foi irradiada com laser de diodo (Therapy EC -DMC Equipamentos, São Carlos Brasil), com potência de 100mW, comprimento de onda de 660nm e tempo de exposição de 30 segundos a cada 1cm² de área a ser tratada. A energia entregue nesses parâmetros foi de 3J, com fluência de 105J/cm. Após a irradiação foi realizado o tratamento convencional.

O grupo C foi composto por animais que receberam apenas o tratamento convencional realizado a critério do médico veterinário responsável pelo atendimento cirúrgico. Foi aplicado sobre a lesão fármaco anti-hemorrágico e repelente.

Todos os animais passaram por avaliação clínica diária por um período de 15 dias pós procedimento cirúrgico. Os mesmos, independentemente do tratamento, foram mantidos em baias e receberam alimentação no cocho.

As lesões foram fotografadas diariamente com distância padrão e acompanhadas por uma régua para garantia da escala das imagens. Estasimagens foram analisadas com auxílio do software Image J para verificar taxa de redução da lesão em função do tempo de análise.

Os dados dentro de cada grupo e período foram analisados pelo programa SAS, por meio de análise de variância (ANOVA), utilizando a ferramenta PROC ANOVA. Quando apresentou significância estatística, foi aplicado o teste de média de Student-Newman-Keuls (SNK) a uma significância de P< 0,05.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Durante a realização do experimento, nenhum animal veio a óbito, assim, pode-se fotografar a evolução da cicatrização das feridas cirúrgicas de todos os participantes da pesquisa. Os resultados referentes as medidas calculadas pelo software Image J que verificou a taxa de redução da lesão em função do tempo de análise, estão expressas na Tabela 1.

Tabela 1 - Taxa de redução da lesão (em mm) em função do tempo de análise calculadas pelo software Image J dos Grupos A, B e C

A evolução das lesões cirúrgicas nos dias 2, 4, 6, 8 and 10, respectivamente, estão ilustradas nas Figuras 1 (Grupo A), Figura 2 (Grupo B), e Figura 3 (Grupo C).

Figura 1 - Grupo A. Tratamento com aPDT, monitoradas nos dias 2,4,6,8 e 10 após procedimento cirúrgico

Figura 2 - Grupo B. Tratamento com PBM, monitoradas nos dias 2,4,6,8 e 10 após procedimento cirúrgico

Figura 3 - Grupo C. Tratamento convencional, monitoradas nos dias 2,4,6,8 e 10 após procedimento cirúrgico

Quando realizou-se a análise estatística dos dados, os mesmos apresentaram comportamentos diferentes durante o período avaliado (Figura 4).

Figura 4 - Distribuição dos dados de acordo com a medida da ferida cirúrgica nos dias 0, 2,4,6,8 e 10 pós procedimento cirúrgico

Nota-se na Figura 4, que o tamanho inicial da incisão sofreu pouca alteração entre os grupos. Por ter sido utilizado para este projeto um procedimento cirúrgico de rotina de uma propriedade, a incisão não pode ser padronizada pois as mesmas eram executadas de acordo com o tamanho do testículo dos animais, por isso foram selecionados leitões de 7 dias de idade, pesando cerca de 2,5 kg.

Quando aplicado o teste de média de Student-Newman-Keuls (SNK), com nível de significância de P< 0,05, os resultados estão descritos na Tabela 2.

Tabela 2 - Análise das médias dos tratamentos em função do tempo de cicatrização das feridas cirúrgicas.

A partir do D4, observa-se a diferença estatística entre os grupos, onde o tratamento com aPDT destacou-se. Segundo Silva et al., quando se trabalha com a fotobiomodulação associada a um fotossensibilizador, é possível obter efeito antimicrobiano, sendo este um adjuvante no processo de reparação tecidual.

O uso da aPDT já foi relatada em outros estudos com resultados satisfatórios como o desta pesquisa. Sellera et al., constataram que queimaduras provocadas pela mochação com ferro quente em bezerros e que foram tratadas por meio da aPDT apresentaram cicatrização mais rápida, e não tiveram acúmulo de secreção purulenta e sinais de inflamação. Hamblin et al. detectaram a diminuição do tempo de cicatrização em feridas cirúrgicas em camundongos e infectadas com Pseudomonas aeruginosa pós-tratamento com aPDT. Gomes et al. também citaram a evidência clínica positiva com o tratamento in vivo de animais com a aPDT. O referido tratamento foi realizado em lesões podais, e ficou clara a diminuição nos índices do escore de claudicação das vacas obtidos independentemente da lesão incidente antes e depois do tratamento.

A aPDT é uma alternativa que está sendo utilizada para inativação de microrganismos. A principal vantagem da técnica é a ação local e instantânea, além de não produzir resíduos metabólicos que poderiam contaminar os alimentos de origem animal, não provocar reações adversas e pode ser utilizada em substituição a antibioticoterapia quando for conveniente.

O uso de fotobiomodulação de baixa potência acelerou o processo de cicatrização das feridas cirúrgicas de castração nos leitões nesta pesquisa. Este fato ficou evidente quando avaliou-se o D10, pois é clara a melhora da cicatrização provocada quando utilizado o tratamento A e B, com relação ao tratamento convencional (Grupo C).

Outras pesquisas já haviam demonstrado a ação positiva do uso da fotobiomodulação na aceleração da regeneração tecidual corroborando com os dados encontrados nesse estudo. Marques, relatou o potencial efeito estimulador da cicatrização quando fez uso de fotobiomodulação em ferida de um equino. Chagas et al demonstraram que o uso de fotobiomodulação, na densidade de energia 3 joules, apresentou efeito positivo na cicatrização, evitando formação de necrose nas bordas da ferida, assim como os estudos de Rocha Junior et al., e Gul et al..

Silva et al., consideraram satisfatório o protocolo de fotobiomodulação de baixa potência para cicatrização de ferida dermatológica em cão, pois o tratamento estimulou o processo de cicatrização da ferida, o controle da infecção local, a síntese e deposição de colágeno, a revascularização e a contração total da ferida.

A ação eficaz do laser de baixa potência ocorre devido ao aumento da vascularização local induzida pelo mesmo, o que provoca aumento do fornecimento de nutrientes e oxigênio no local da lesão. Além disso, ocorre o estímulo a cicatrização, por meio da influência positiva na proliferação celular, incluindo dos fibroblastos, permitindo que a recuperação tecidual ocorra de forma mais rápida e organizada.

A fotobiomodulação e terapia fotodinâmica possui baixo custo de execução, além de ter grande penetração nos tecidos biológicos. Desta forma, estas técnicas alternativas consideradas pouco invasivas e onerosas, e além disso, ausentes de possíveis efeitos de resistência microbiana e de resíduos em produtos de origem animal, podem vir a se destacar como auxiliares nos tratamentos de importantes enfermidades que acometam a produção e o bem-estar animal.

4 CONCLUSÃO

De acordo com os dados obtidos na pesquisa concluiu-se que as feridas cirúrgicas tratadas com aPDT apresentaram melhor evolução do processo de cicatrização comparada com o tratamento convencional a partir do 4º dia após castração. Este fato possivelmente está relacionado ao uso do agente fotossensibilizador (Azul de Metileno), que em contato com a luz do laser apresenta características antimicrobianas. Além disso, o uso de fotobiomodulação também se mostrou eficaz perante o tratamento convencional no 10º dia pós procedimento cirúrgico.

Métodos alternativos de auxílio a aceleração da cicatrização de feridas são extremamente desejados para melhorar o tratamento de doenças e até mesmo de recuperação pós cirúrgica, por isso, sugere-se o uso da aPDT ou fotobiomodulação para estes fins, já que as mesmas demonstraram traços positivos no processo de cicatrização na lesão cirúrgica de castração em leitões.

Agradecimentos

Universidade Brasil; Estância Morada Branca (Fernandópolis, São Paulo).

Conflito de interesse

Não houve conflito de interesses

Publicado originalmente na revista Vida: Ciências da Vida, São Paulo: v. 1 | n. 1 | p. 13 - 24 | 2023. Acesso disponível em: https://periodicos.universidadebrasil.edu.br/index.php/vicv/article/download/125/26