Efeito da fotobiomodulação usando LED de emissão vermelha sobre o metabolismo de osteoblastos humanos

Abstract

Introdução: A fotobiomodulação (FBM) com LED de emissão vermelha (630 nm) tem sido aplicada para promover regeneração tecidual e modular funções celulares. Este estudo avaliou seus efeitos na viabilidade, metabolismo e migração de osteoblastos SAOS-2 in vitro. Materiais e Métodos: Três grupos experimentais (G2, G4 e G6) receberam densidades de energia de 2, 4 e 6 J/cm2, respectivamente, após 24 h do cultivo celular, em três aplicações consecutivas, com intervalo de 12 h, sendo comparados a um grupo controle, que não foi irradiado. Foram avaliados a viabilidade celular, proteína total, fosfatase alcalina (ALP), síntese de colágeno total, formações nodulares de matriz e o potencial de proliferação celular no fechamento da ferida. Resultados: A viabilidade celular, avaliada pelo ensaio AlamarBlue, não mostrou diferenças significativas entre os grupos. A produção de proteína total e a síntese de colágeno aumentaram significativamente após 14 dias, especialmente no grupo com 6 J/cm2. A ALP foi maior aos 7 dias. A formação de matriz mineralizada aumentou significativamente após 14 dias. A proliferação celular, analisada pelo ensaio de scratch, foi maior no grupo com 2 J/cm2. A microscopia eletrônica de varredura revelou maior densidade celular no grupo com 6 J/cm2. Conclusão: A FBM com LED de emissão vermelha estimulou o metabolismo dos osteoblastos sem causar danos, sendo a dose de 6 J/cm2 eficaz na síntese de colágeno após 14 dias, enquanto a dose de 2 J/cm2 promoveu maior fechamento da ferida. Os resultados sugerem que a FBM pode ser uma ferramenta promissora na modulação da atividade de osteoblastos. Além disso, diferentes densidades de energia são requeridas, conforme o objetivo terapêutico almejado.

Introduction: Photobiomodulation (PBM) with a red LED (630 nm) has been applied to promote tissue regeneration and modulate cellular functions. This study evaluated its effects on viability, metabolism, and migration of SAOS-2 osteoblasts in vitro. Materials and Methods: Three experimental groups (G2, G4, and G6) received energy densities of 2, 4, and 6 J/cm2, respectively, 24 hours after cell culture initiation, in three consecutive applications at 12-hour intervals, and were compared to a nonirradiated control group. Cell viability, total protein, alkaline phosphatase (ALP) activity, total collagen synthesis, nodular matrix formation, and cell migration potential were assessed. Results: Cell viability, assessed by the AlamarBlue assay, showed no significant differences between groups. Total protein production and collagen synthesis significantly increased after 14 days, especially in the 6 J/cm2 group. ALP activity was higher at day 7. Mineralized matrix formation significantly increased after 14 days. Cell migration, analyzed by scratch assay, was greater in the 2 J/cm2 group. Scanning electron microscopy revealed higher cell density in the 6 J/cm2 group. Conclusion: PBM with red LED emission stimulated osteoblast metabolism without causing damage, with the 6 J/cm2 dose being effective for collagen synthesis after 14 days, while the 2 J/cm2 dose promoted greater cell migration. These results suggest that PBM may be a promising tool for modulating osteoblast activity. Furthermore, different energy densities are required depending on the intended therapeutic goal.