Effects of electrophysical resources in osteoporosis: a review of the literature

OBJECTIVE: The aim of this article was to provide a literature review regarding the impact of the main eletrophysical resources used on the acceleration of bone metabolism and on the osteoporosis treatment. DEFINITION: The OMS defines osteoporosis as a Sistemic esqueletical disease characterized for diminished bone mass and for deterioration of the bone mass microarchitecture, increasing the bone fragility and susceptibility to fracture. Many drug or non-drug treatments are being developed as an attempt to increase the bone mass, and prevent osteoporosis. Within this context, the eletrophysical resources is having a prominence paper, as a resource which presents a osteogenic potencial, capable of stimulating the proliferation of osteoblasts and biomodulate the bone metabolism. RESEARCH STRATEGIES: The data base consulted were: The Cochrane Library, MEDLINE, Embase, LILACS, SciELO, references of indentified articles and contact with laser's especialists, between 1983 and 2009. SELECTION CRITERIA: Were included experimental study and randomized clinical tests on the effects of eletrophysical resources on osteoporosis. RECOMPILATION AND DATA ANALISIS: Two reviewers independently selected the studies, assessed their methodological quality and collected the data. RESULTS: All the eletrophysical resources quoted on this article were effective in stimulation of bone metabolism. However, most of the studies show these effects through in vitro studies and experimental studies with animals. It is important to say that experiments like these are rare in human beings. Based on the findings of this review, it may be suggested that the eletrophysical resources like lasertherapy, ultra-sound, electromagnetic fields and vibration are resources that has osteogenic potencial, but more studies are needed to define the effects of it in humans, as well as more effective treatment protocols. CONCLUSION: With this literature review it is clear that eletrophysical resources have high osteogenic potential, but most of the studies are in vitro. It is needed more studies in vivo, defining therefore, better parameters and doses to be used in the treatment of osteoporosis.OBJETIVO: Fazer uma revisão bibliográfica a respeito dos efeitos dos principais recursos eletrofísicos utilizados na aceleração do metabolismo ósseo e no tratamento da osteoporose. ANTECEDENTES: A Organização Mundial da Saúde (OMS) define a osteoporose como doença esquelética sistêmica caracterizada por diminuição da massa óssea e deterioração microarquitetural do tecido ósseo, com consequente aumento da fragilidade óssea e susceptibilidade à fratura. Vários tratamentos medicamentosos e não medicamentosos vêm sendo desenvolvidos na tentativa de aumentar a massa óssea e prevenir a osteoporose. Dentro desse contexto, os recursos eletrofísicos vêm tendo um papel de destaque, como recursos que apresentam um potencial osteogênico, capazes de estimular a proliferação de osteoblastos e biomodular o metabolismo ósseo. ESTRATÉGIA DE PESQUISA: Foram consultadas as bases de dados: The Cochrane Library, MEDLINE, Embase, LILACS, SciELO, referências dos artigos identificados, e contato com especialisas em laser, entre os anos de 1983 e 2009. CRITÉRIOS DE SELEÇÃO: Foram incluídos estudos experimentais e ensaios clínicos randomizados que avaliaram os efeitos dos recursos eletrofísicos na osteoporose. RECOMPILAÇÃO E ANÁLISE DE DADOS: Dois revisores selecionaram independentemente os estudos, avaliaram sua qualidade metodológica dos estudos e coletaram os dados. RESULTADOS: Todos os recursos eletrofísicos citados neste artigo se mostraram eficazes na estimulação do metabolismo ósseo. No entanto, a grande maioria dos estudos realizados evidenciam esses efeitos através de estudos in vitro e estudos experimentais com cobaias. Cabe ressaltar que trabalhos como esses são raros em seres humanos. Baseado nos achados desta revisão pode ser sugerido que os recursos eletrofísicios como o laser terapêutico, o ultrassom, campos eletromagnéticos e plataformas vibratórias são recursos que tem um potencial osteogênico entretanto mais estudos são necessários para definir os efeitos dos mesmos em humanos, bem como, protocolos mais eficazes de tratamento. CONCLUSÃO: A partir deste levantamento bibliográfico, fica evidente que os recursos eletrofísicos apresentam um grande potencial osteogênico, porém, a maior parte dos estudos é in vitro. São necessários mais estudos in vivo, definindo, assim, melhores parâmetros e doses, para que sejam utilizados no tratamento da osteoporose.Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)Universidade Federal de São CarlosUNIFESPSciEL

Comparison of the effects of low-level laser therapy and low-intensity pulsed ultrasound on the process of bone repair in the rat tibia

BACKGROUND: Electrophysical agents such as Ultrasound (US) and low-level laser therapy (LLLT) have been increasingly used in physical therapy practice. Studies suggest that these devices are able to stimulate osteoblast proliferation and osteogenesis at the fracture site, resulting in a greater deposition of bone mass and speeding up the consolidation process. OBJECTIVE: The aim of this study was to analyze the effects of US and LLLT on the bone healing process, through biomechanical and histological analysis of the bone callus. METHODS: A total of 30 rats were randomly allocated into three groups: control group fracture without treatment (GC); fracture group treated with pulsed US, burst 1.5 MHz, 200us, 1KHz, 30 mW/cm² (GUS) and fracture group treated with laser 830nm, 100mW, 120J/cm² (GL). Bone defects were performed with a circular drill of 2mm in diameter in the animal's tibias. The treatments were carried out after surgery consisting of 7 applications every 48 hours. After 14 days the animals were sacrificed and the tibias were removed to perform the analysis, being the right tibia designated for biomechanical analysis, while the left tibia for histological analysis. RESULTS: The biomechanical analysis showed no statistically significant difference between biomechanical properties of the CG, CL and GUS. In morphometric analysis, both GUS and GL showed a significantly higher woven bone tissue area compared to the control group. However, when the two treatment modalities were compared, there were no statistical differences between them. CONCLUSION: Both devices used in this study were able to accelerate the bone healing process in rats.CONTEXTUALIZAÇÃO: Recursos eletrofísicos, como o ultrassom (US) e a terapia laser de baixa potência (LLLT), vêm sendo cada vez mais utilizados na prática fisioterapêutica. Estudos sugerem que esses recursos são capazes de estimular a proliferação de osteoblastos e a osteogênese no local da fratura, promovendo maior deposição de massa óssea e acelerando o processo de consolidação. OBJETIVO: Analisar os efeitos do US e da LLLT no processo de consolidação óssea por meio das análises biomecânica e histológica do calo ósseo. MÉTODOS: Foram utilizados 30 ratos machos, distribuídos aleatoriamente em três grupos: grupo controle fratura, sem tratamento (GC); grupo fratura tratado com US pulsado com burst de 1,5 MHz, 200us, 1KHz, 30 mW/cm² (GUS) e grupo fratura tratado com laser 830nm, 100mW, 120J/cm² (GL). Foram realizados defeitos ósseos circulares com broca de 2 mm de diâmetro nas tíbias dos animais. Os tratamentos foram realizados a cada 48 horas, totalizando sete aplicações e, no 14º dia, os animais foram sacrificados. A tíbia direita foi designada para análise biomecânica, enquanto a esquerda, para análise histológica. RESULTADOS: A análise biomecânica não mostrou diferença estatisticamente significativa entre as propriedades biomecânicas do GC, GL e GUS. Na análise morfométrica, tanto GUS quanto GL apresentaram área de osso neoformado estatisticamente maior em relação ao GC. No entanto, quando as duas modalidades de tratamento foram comparadas, não foram encontradas diferenças estatísticas entre elas. CONCLUSÃO: Ambos os recursos utilizados neste estudo foram capazes de acelerar o processo de reparo ósseo em ratos.Universidade Federal de São CarlosUFSCar Departamento de Ciências FisiológicasUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Departamento de BiociênciasUNIFESP, Depto. de BiociênciasSciEL

Relevance of laboratory testing for the diagnosis of primary immunodeficiencies: a review of case-based examples of selected immunodeficiencies

The field of primary immunodeficiencies (PIDs) is one of several in the area of clinical immunology that has not been static, but rather has shown exponential growth due to enhanced physician, scientist and patient education and awareness, leading to identification of new diseases, new molecular diagnoses of existing clinical phenotypes, broadening of the spectrum of clinical and phenotypic presentations associated with a single or related gene defects, increased bioinformatics resources, and utilization of advanced diagnostic technology and methodology for disease diagnosis and management resulting in improved outcomes and survival. There are currently over 200 PIDs with at least 170 associated genetic defects identified, with several of these being reported in recent years. The enormous clinical and immunological heterogeneity in the PIDs makes diagnosis challenging, but there is no doubt that early and accurate diagnosis facilitates prompt intervention leading to decreased morbidity and mortality. Diagnosis of PIDs often requires correlation of data obtained from clinical and radiological findings with laboratory immunological analyses and genetic testing. The field of laboratory diagnostic immunology is also rapidly burgeoning, both in terms of novel technologies and applications, and knowledge of human immunology. Over the years, the classification of PIDs has been primarily based on the immunological defect(s) ("immunophenotype") with the relatively recent addition of genotype, though there are clinical classifications as well. There can be substantial overlap in terms of the broad immunophenotype and clinical features between PIDs, and therefore, it is relevant to refine, at a cellular and molecular level, unique immunological defects that allow for a specific and accurate diagnosis. The diagnostic testing armamentarium for PID includes flow cytometry - phenotyping and functional, cellular and molecular assays, protein analysis, and mutation identification by gene sequencing. The complexity and diversity of the laboratory diagnosis of PIDs necessitates many of the above-mentioned tests being performed in highly specialized reference laboratories. Despite these restrictions, there remains an urgent need for improved standardization and optimization of phenotypic and functional flow cytometry and protein-specific assays. A key component in the interpretation of immunological assays is the comparison of patient data to that obtained in a statistically-robust manner from age and gender-matched healthy donors. This review highlights a few of the laboratory assays available for the diagnostic work-up of broad categories of PIDs, based on immunophenotyping, followed by examples of disease-specific testing

Os efeitos do laser terapêutico (λ=830NM) em modelo experimental de osteoartrite em ratos

Osteoarthritis (OA) is characterized as a chronic disease that affects synovial joints, causing degeneration and inflammation. Treatments for OA include painkillers and antiinflammatory drugs, physical exercises and, in the most serious cases, surgical interventions. Recently, can be emphasized the use of non-invasive technologies such as low level laser therapy (LLLT). In this context, the aim of this study was to evaluate the effects of LLLT on the metabolism of articular cartilage on the knees of rats in an experimental model of OA. Eighty-male rats (Wistar) were distributed into four groups: intact group (GI); injured control group (GC); injured laser treated group at 10J/cm2 (L10) and injured laser treated group at 50J/cm2 (L50). Animals were distributed into 2 subgroups, with different periods of sacrifice (5 and 8 weeks post-surgery). The anterior cruciate ligament transection (ACLT) was used to induce OA in the knee of rats. The LLLT (λ=830nm, 10 and 50J/cm2) started 2 weeks after the surgery and it was performed for 15 and 30 sessions. Qualitative and semi-quantitative histology, morphometry, immunohistochemistry and enzyme-linked immunosorbent Assay (ELISA) analysis were performed. The histological findings revealed that laser therapy modulated the progression of the degenerative process. However, laser therapy was not able of decreasing the degenerative process observed by the increased of Mankin score and cartilage thickness and it did not have any effect in the biomodulation of the expression of markers IL1β, TNF-α and MMP-13. Moreover, LLLT, at 50J/cm2 was able to increase the expression of cytokines IL-4 and IL-10. The results found in present study indicate that laser therapy 830 nm, modulate proliferation of chondrocytes in the experimental model of OA in rats but had no effect on the expression of cytokines IL-1β and TNF-α. The laser therapy 50J/cm2 LLLT was able in increasing serum expression of cytokines IL-4 and IL-10, favoring a regulatory effect of the inflammatory process.Universidade Federal de Sao CarlosA osteoartrite (OA) é caracterizada como uma doença crônica que afeta as articulações sinoviais causando degeneração e inflamação. O tratamento da OA consiste em drogas analgésicas e anti-inflamatórias, exercícios físicos e, em casos mais graves, intervenção cirúrgica. Mais recentemente, pode ser destacado o uso de tecnologias não invasivas como a terapia laser de baixa intensidade (LLLT). Com isso, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da LLLT no metabolismo da cartilagem articular do joelho de ratos submetidos a um modelo experimental de OA. Um total de 80 ratos machos (Wistar) foram distribuídos aleatoriamente em 4 grupos: grupo intacto (GI); grupo controle lesão (GC); grupo lesão tratado com laser na fluência de 10J/cm2 (L10) e grupo lesão tratado com laser na fluência de 50J/cm2 (L50). Os animais foram distribuídos em 2 subgrupos, com diferentes períodos de sacrifício (5 e 8 semanas pós-cirurgia). A transecção do ligamento cruzado anterior (TLCA) foi utilizada para induzir a OA no joelho dos ratos. O tratamento com laser de baixa intensidade (λ= 830nm, 10 e 50J/cm2) teve início 2 semanas após a cirurgia e foi realizado em 15 ou 30 sessões. Para avaliar os efeitos do laser no processo osteoartrítico, foram realizadas análises histológicas qualitativas e semi-quantitativas, morfometria, imunohistoquimica e ensaio imunoenzimático. Os resultados histológicos revelaram que a terapia laser parece modular a progressão do processo de degeneração da cartilagem articular. Porém, o laser não foi capaz de diminuir o processo degenerativo observado através do aumento na graduação de Mankin e da espessura da cartilagem e ainda não apresentou efeito sobre a biomodulação da expressão das citocinas IL-1β, TNF-α e MMP-13. No entanto, a terapia laser na fluência de 50J/cm2 foi capaz de aumentar a expressão das citocinas regulatórias (IL-4 e IL-10). Deste modo, os resultados do presente estudo indicam que a terapia laser 830nm modula a proliferação de condrócitos em modelo experimental de OA em ratos, mas não apresenta efeito na expressão das citocinas IL-1β e TNF-α. A terapia laser 50J/cm2 foi capaz de aumentar a expressão sérica das citocinas IL-4 e IL- 10, favorecendo um efeito regulatório do processo inflamatório

Efeitos dos recursos eletrofísicos na osteoporose: uma revisão da literatura

Objetivo: Fazer uma revisão bibliográfica a respeito dos efeitos dos principais recursos eletrofísicos utilizadosna aceleração do metabolismo ósseo e no tratamento da osteoporose. Antecedentes: A Organização Mundial da Saúde (OMS) define a osteoporose como doença esquelética sistêmica caracterizada por diminuição da massa óssea e deterioração microarquitetural do tecido ósseo, com consequente aumento da fragilidade óssea e susceptibilidade à fratura. Vários tratamentos medicamentosos e não medicamentosos vêm sendo desenvolvidos na tentativa de aumentar a massa óssea e prevenir a osteoporose. Dentro desse contexto, os recursos eletrofísicos vêm tendo um papel de destaque, como recursos que apresentam um potencial osteogênico, capazes de estimular a proliferação de osteoblastos e biomodular o metabolismo ósseo. Estratégia de pesquisa: Foram consultadas as bases de dados: The Cochrane Library, MEDLINE, Embase, LILACS, SciELO, referências dos artigos identificados, e contato com especialisas em laser,entre os anos de 1983 e 2009. Critérios de seleção: Foram incluídos estudos experimentais e ensaios clínicos randomizados que avaliaram os efeitos dos recursos eletrofísicos na osteoporose. Recompilação e análise de dados: Dois revisores selecionaram independentemente os estudos, avaliaram sua qualidade metodológica dos estudos e coletaram os dados. Resultados: Todos os recursos eletrofísicos citados neste artigo se mostraram eficazes na estimulação do metabolismo ósseo. No entanto, a grande maioria dos estudos realizados evidenciam esses efeitos através de estudos in vitro e estudos experimentais comcobaias. Cabe ressaltar que trabalhos como esses são raros em seres humanos. Baseado nos achados desta revisão pode ser sugerido que os recursos eletrofísicios como o laser terapêutico, o ultrassom, campos eletromagnéticos e plataformas vibratórias são recursos que tem um potencial osteogênico entretanto mais estudos são necessários para definir os efeitos dos mesmos em humanos, bem como, protocolos mais eficazes de tratamento. Conclusão: A partir deste levantamento bibliográfico, fica evidente que os recursos eletrofísicos apresentam um grande potencial osteogênico, porém, a maior parte dos estudos é in vitro. São necessários mais estudos in vivo, definindo, assim, melhores parâmetros e doses, para que sejam utilizados no tratamento da osteoporose

Efeitos dos recursos eletrofísicos na osteoporose: uma revisão da literatura

OBJETIVO: Fazer uma revisão bibliográfica a respeito dos efeitos dos principais recursos eletrofísicos utilizados na aceleração do metabolismo ósseo e no tratamento da osteoporose. ANTECEDENTES: A Organização Mundial da Saúde (OMS) define a osteoporose como doença esquelética sistêmica caracterizada por diminuição da massa óssea e deterioração microarquitetural do tecido ósseo, com consequente aumento da fragilidade óssea e susceptibilidade à fratura. Vários tratamentos medicamentosos e não medicamentosos vêm sendo desenvolvidos na tentativa de aumentar a massa óssea e prevenir a osteoporose. Dentro desse contexto, os recursos eletrofísicos vêm tendo um papel de destaque, como recursos que apresentam um potencial osteogênico, capazes de estimular a proliferação de osteoblastos e biomodular o metabolismo ósseo. ESTRATÉGIA DE PESQUISA: Foram consultadas as bases de dados: The Cochrane Library, MEDLINE, Embase, LILACS, SciELO, referências dos artigos identificados, e contato com especialisas em laser, entre os anos de 1983 e 2009. CRITÉRIOS DE SELEÇÃO: Foram incluídos estudos experimentais e ensaios clínicos randomizados que avaliaram os efeitos dos recursos eletrofísicos na osteoporose. RECOMPILAÇÃO E ANÁLISE DE DADOS: Dois revisores selecionaram independentemente os estudos, avaliaram sua qualidade metodológica dos estudos e coletaram os dados. RESULTADOS: Todos os recursos eletrofísicos citados neste artigo se mostraram eficazes na estimulação do metabolismo ósseo. No entanto, a grande maioria dos estudos realizados evidenciam esses efeitos através de estudos in vitro e estudos experimentais com cobaias. Cabe ressaltar que trabalhos como esses são raros em seres humanos. Baseado nos achados desta revisão pode ser sugerido que os recursos eletrofísicios como o laser terapêutico, o ultrassom, campos eletromagnéticos e plataformas vibratórias são recursos que tem um potencial osteogênico entretanto mais estudos são necessários para definir os efeitos dos mesmos em humanos, bem como, protocolos mais eficazes de tratamento. CONCLUSÃO: A partir deste levantamento bibliográfico, fica evidente que os recursos eletrofísicos apresentam um grande potencial osteogênico, porém, a maior parte dos estudos é in vitro. São necessários mais estudos in vivo, definindo, assim, melhores parâmetros e doses, para que sejam utilizados no tratamento da osteoporose

Comparison of the Effects of Electrical Field Stimulation and Low-Level Laser Therapy on Bone Loss in Spinal Cord-Injured Rats

Objective: This study investigated the effects of low-level laser therapy (LLLT) and electrical stimulation (ES) on bone loss in spinal cord-injured rats. Materials and Methods: Thirty-seven male Wistar rats were divided into four groups: standard control group (CG); spinal cord-injured control (SC); spinal cord-injured treated with laser (SCL; GaAlAs, 830 nm, CW, 30mW/cm, 250 J/cm(2)); and spinal cord-injured treated with electrical field stimulation (SCE; 1.5 MHz, 1: 4 duty cycles, 30 mW, 20 min). Biomechanical, densitometric, and morphometric analyses were performed. Results: SC rats showed a significant decrease in bone mass, biomechanical properties, and morphometric parameters (versus CG). SCE rats showed significantly higher values of inner diameter and internal and external areas of tibia diaphyses; and the SCL group showed a trend toward the same result (versus SC). No increase was found in either mechanical or densitometric parameters. Conclusion: We conclude that the mentioned treatments were able to initiate a positive bone-tissue response, maybe through stimulation of osteoblasts, which was able to determine the observed morphometric modifications. However, the evoked tissue response could not determine either biomechanical or densitometric modifications.Universidade Federal de São Paulo UNIFESP, Dept Biosci, Santos, SP, BrazilUniv Fed Sao Carlos UFSCar, Dept Physiotherapy, Sao Carlos, SP, BrazilUniv São Paulo, Sch Med, Div Rheumatol, São Paulo, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Dept Physiotherapy, São Paulo, BrazilUniversidade Federal de São Paulo UNIFESP, Dept Med, Div Endocrinol, São Paulo, BrazilUniv São Paulo, Bioengn Div, Sao Carlos, SP, BrazilUniversidade Federal de São Paulo UNIFESP, Dept Biosci, Santos, SP, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Dept Physiotherapy, São Paulo, BrazilUniversidade Federal de São Paulo UNIFESP, Dept Med, Div Endocrinol, São Paulo, BrazilWeb of Scienc

Comparative study of the effects of low-level laser and low-intensity ultrasound associated with Biosilicate® on the process of bone repair in the rat tibia

OBJECTIVE: Verify the effects of the association between Biosilicate® and ultrasound and, Biosilicate® and laser in bone consolidation process of rats, through the biomechanical and histological analysis. METHODS: Forthy male rats were used. The animals were randomized into four groups (n=10): control group fracture no treated (CGF); group treated with Biosilicate® (BG); group treated with Biosilicate® and laser (BLG); group treated with Biosilicate® and ultrasound (BUG). RESULTS: The biomechanical analysis showed no significant difference among any groups after 14 days post-surgery. In the morphometric analysis, the control group showed moderate presence of new formed bone tissue inside the defects areas and the Biosilicate® group showed similar results. Despite those facts, the biomaterial osteogenic potential was demonstrated by the great amount of cells and bone tissue around the particles. Curiously, the Biosilicate® plus laser or ultrasound groups showed lower amounts of bone tissue deposition when compared with control fracture and Biosilicate® groups. CONCLUSION: The data from this study can conclude that Biosilicate® was able to accelerate and optimized the bone consolidation, through the modulation of the inflammatory process and the stimulation of new bone formation. However, when resources were associated, there are no positive results.OBJETIVO: Verificar os efeitos da associação do Biosilicato® com o US e com o LLLT no processo de consolidação óssea em ratos, a partir da análise biomecânica e histológica. MÉTODOS: Foram utilizados 40 ratos machos distribuídos em quatro grupos (n = 10): grupo controle fratura sem tratamento (GCF); grupo tratado com Biosilicato® (GB); grupo tratado com Biosilicato® + laser (GBL); grupo tratado com Biosilicato® + US (GBUS). RESULTADOS: A análise biomecânica não apresentou diferença estatisticamente significativa nos grupos após o período experimental de 14 dias. Na análise morfométrica, o grupo controle apresentou presença moderada de tecido ósseo neoformado no interior dos defeitos e o grupo tratado com Biosilicato® apresentou resultados semelhantes. No entanto, foi observado o potencial osteogênico do biomaterial, uma vez que houve grande presença de células e tecido ósseo ao redor das partículas. Interessantemente, os grupos Biosilicato® associado ao laser terapêutico e ao US demonstraram quantidades menores de deposição de tecido ósseo quando comparados aos grupos controle fratura e Biosilicato®. CONCLUSÃO: A partir dos dados deste estudo podemos concluir que o Biosilicato® foi capaz de acelerar e potencializar a recuperação óssea, através da modulação do processo inflamatório e da estimulação da formação de tecido ósseo novo. No entanto, quando a LLLT ou o US foram associados, não foram encontrados resultados positivos