Effekter af fotobiomodulation på det medfødte immunsystem hos nyfødte og spædbørn med bronchiolitis

Akut viral bronchiolitis (AVB) er den mest almindelige sygdom i de nedre luftveje hos børn, og er en af ​​hovedårsagerne til hospitalsindlæggelse hos børn under to år, især om vinteren. Det er karakteriseret ved betændelse, ødem og nekrose af celler i de små luftvejsepitel, med øget slimsekretion og bronkospasme. Blandt de mest almindelige patogener for udvikling af AVB er rhinovirus, influenza A og B, parainfluenza, metapneumovirus, adenovirus, men den mest almindelige og ansvarlige for 70 % af AVB hos børn under to år er respiratorisk syncytialvirus (RSV) . RSV er meget smitsomt og smitsomt og tegner sig for 2-3 % af hospitalsindlæggelserne af inficerede børn, og der er en sæsonbestemt variation i RSV-infektionsniveauet, som er højere om vinteren i tempererede områder, og dette sker på grund af lave temperaturer og høj luftfugtighed fremme spredningen af ​​virussen.

RSV overføres gennem luften i kontakt med næseepitel, mund, øjne eller forurenede overflader, og inkubationstiden er tre til otte dage. Så snart virussen når næsen eller munden, begynder den at inficere epitelcellerne i de øvre luftveje og fortsætter derefter til de nedre luftveje og når bronkiolerne, hvor den lettere formerer sig og udvikler således bronchiolitis. Der opstår herefter betændelse og obstruktion af bronkiolerne, hvilket resulterer i nedsat luftstrøm i luftvejene af lille kaliber, hvilket ændrer evnen til at udånde, hvilket fører til hyperinflation, øget slimproduktion, atelektase og hvæsen. Immunopatologi opstår gennem ekspression af pro-inflammatoriske cytokiner med efterfølgende perivaskulær og peribronchial infiltration af mononukleære celler, for det meste neutrofiler og lymfocytter, hvilket udløser et ubalanceret respons mellem T-hjælperceller 1 og 2.

Udover AVB kan RSV-infektion føre til lungebetændelse udover muligheden for senere udvikling af hvæsen og astma, hvorfor der er stigende bekymring for, hvordan RSV-infektioner i de første levemåneder kan føre til udvikling af kroniske lungesygdomme. ud over at blive betragtet som det andet patogene middel, der forårsager død hos børn under et år.

Det medfødte immunsystem hos nyfødte og børns manglende evne til at bekæmpe RSV-infektion og dens alvorlige konsekvenser gør udviklingen af ​​nye forebyggelses- og behandlingsstrategier til en prioritet.

For at imødekomme dette behov er der gjort bemærkelsesværdige fremskridt i de senere år i forhold til lavt niveau laser PBM anvendt til lungesygdomme. PBM er en ikke-invasiv, uønsket virkningsfri, tilgængelig og veltolereret ressource for patienter diagnosticeret med lungesygdomme såsom kronisk obstruktiv lungesygdom, COVID-19 og astma. Mange effekter tilskrives PBM, og en af ​​de vigtigste er dens antioxidante og antiinflammatoriske virkninger på celleniveau. Fra penetrationen af ​​fotonen ind i vævet, hvor den interagerer med intracellulære molekyler og initierer en række ændringer i dens funktion, herunder membranpermeabilitet og cellulær metabolisme, regulerer antioxidativt forsvar og reducerer oxidativt stress.

Jahani-Sherafat et al. (2020) i deres gennemgang forklarer de forskellige hypoteser for PBM i cellulære funktioner, den første refererer til cytochrom-c-oxidase, opnået ved infrarødt lys. Andre hypoteser er, at fotoner adskiller nitrogenoxid fra enzymet og gør dette nitrogenoxid aktivt og øger elektrontransport, mitokondriel membranpotentiale og adenosintrifosfat (ATP) produktion. En anden hypotese er relateret til lysfølsomme ionkanaler, der kan føre til ophobning af calcium i celler, og efter fotonabsorption aktiveres flere signalkanaler ved hjælp af reaktive oxygenarter, cyklisk adenosinmonophosphat (AMP), nitrogenoxid og calcium, hvilket fører til til stimulering af transkriptionsfaktorer. Med disse faktorer aktiveret øges ekspressionsgenet og som et resultat øger det proteinsyntese og -proliferation, anti-inflammatorisk signalering, anti-apoptotiske proteiner og antioxidantenzymer.

Videnskabelige undersøgelser, både i dyre- og menneskemodeller, er blevet udviklet med fokus på at reducere inflammatoriske tilstande som følge af både akutte og kroniske respiratoriske patologier. Generelt viser disse undersøgelser, at den transkutane påføring af PBM når lungerne og positivt interfererer med inflammatoriske og immunologiske processer i lungelæsioner. Det kan være en levedygtig ressource som en adjuvans i behandlingen af ​​respiratoriske patologier.

Studere design:

Undersøgelsen vil være et randomiseret klinisk forsøg, og prøven bestod af nyfødte og spædbørn fra 0 til 24 måneder, diagnosticeret med AVB indlagt på Maternal and Child University Hospital i Universidade Estadual de Ponta Grossa. Projektet vil blive indsendt til godkendelse af Human Research Ethics Committee og efterfølgende registreret i ClinicalTrials.gov database.

Forældrene eller værgene til det nyfødte eller spædbarn vil blive inviteret til at deltage i undersøgelsen, og hvis de er interesserede, skal de give samtykke til at deltage ved at underskrive den gratis og informerede samtykkeformular. Formålet med undersøgelsen vil blive forklaret for de ansvarlige, og de vil til enhver tid kunne stille spørgsmål til de procedurer, der skal udføres. Hvis forældrene eller værgene ønsker at forlade undersøgelsen, vil der ikke ske skade på patientens behandling, hvilket vil være som fastlagt i randomiseringen.

Indlæggelsen af ​​patienter med diagnosen AVB på de deltagende hospitaler vil blive kontrolleret dagligt. Så snart patienten er identificeret, vil den ansvarlige i den første fysioterapikonsultation blive inviteret til at deltage i forskningen gennem den informerede samtykkeformular. Ved optagelse vil fysioterapeuten gå videre med spørgsmålene på opfølgningsskemaet, hvorefter fysioterapien følger fysioterapitilbuddet efter den angivne randomisering. I denne første konsultation vil spørgeskemaet International Study of Wheezing (EISL) blive anvendt, AVB-sværhedsgraden vil blive bestemt af Wang-skalaen, og trakeale sekretionsprøver vil blive indsamlet. Resultaterne af rutinemæssige laboratorietests vil blive overvåget dagligt for at registrere værdierne. En ny prøve af trakealsekret vil blive indsamlet på den fjerde dag af indlæggelsen, den sidste prøve vil blive indsamlet på den ottende dag af indlæggelsen eller tidligere, hvis patienten udskrives fra hospitalet. For opfølgning vil forskeren kontakte forældrene eller værgene efter at have gennemført tre måneders udskrivning fra hospitalet for at anvende et spørgeskema udarbejdet af forfatteren, som vil indeholde følgende spørgsmål: Hvor mange gange har dit barn været forkølet/influenza inden for de seneste par måneder?; Hvis ja, havde han/hun behov for at blive indlagt?; Er dit barns vaccinationer opdateret?; Begyndte dit barn at gå i daginstitution eller skole i denne periode?; Er der sket en ændring i barnets kost? (f.eks. fødevareovergang); Mærker du, at dit barn er træt af at lege?

Randomisering og blinding:

Randomisering vil blive udført i blokke og genereret af et computerprogram, der er skjult i forseglede og sekventielt nummererede uigennemsigtige konvolutter, implementeret af en person, der ikke har nogen involvering i undersøgelsen. Hver kuvert vil svare til en af ​​de to studiegrupper, og en kuvert vil blive valgt af deltagerens værge på evalueringstidspunktet. Den statistiske evaluator vil være blind for fordelingen af ​​patienter i grupperne.

• Prøveberegning For at forkaste nulhypotesen anslås det, at der vil være behov for 18 deltagere i hver gruppe med en stikprøvestyrke på 95 % og en værdi på p<0,05, dog estimeret et muligt tab på 20 % i løbet af undersøgelsen vil stikprøvestørrelsen være 22 personer i hver gruppe. Beregningen var baseret på undersøgelsen foretaget af Mehani (2017), som analyserede værdierne af interleukin IL6 i en gruppe voksne med kronisk obstruktiv lungesygdom, som blev behandlet med FBM sammenlignet med en gruppe behandlet med respiratoriske motionister, hvor den endelige gennemsnitlige IL6 i PBM-gruppen var 49,4(10,1) og i motionistgruppen var den 62,8(11,4) med en værdi på P<0,0001.
• Statistisk analyse Datatabulation vil blive udført ved hjælp af Microsoft Excel og statistisk analyse ved hjælp af SPSS 22.0 og GraphPad Prism 6.0. Verifikationen af ​​dataenes normalitet vil blive udført af Kolmogorov-Smirnov-testen. Variabler med normalfordeling vil blive præsenteret som middel ± standardafvigelse, variable med ikke-normal fordeling vil blive præsenteret som median og interkvartilområde 25-75 %, og kategoriske variable vil blive præsenteret som absolut og relativ frekvens. For at identificere virkningerne af FBM på BVA, vil ANOVA-testen med blandede gentagne foranstaltninger blive brugt. Intragruppefaktoren vil være allokeringsgruppen (kontrolgruppe eller interventionsgruppe), og intragruppefaktoren vil være evalueringstidspunktet (D1 og Dalta for laboratorietests og Wang-score; D1, D4 og D8/eller udledning for tracheal udledning). Statistisk signifikans vil blive bestemt som P<0,05. Opfølgningsspørgeskemaerne vil blive sammenlignet ved hjælp af den ikke-parametriske Students t-test eller Mann-Whitney-testen i henhold til normaliteten af ​​dataene.

På grund af sin originalitet har denne undersøgelse et stort potentiale for publicering i anerkendte videnskabelige tidsskrifter. Hvis hypotesen om, at MBF fremmer reduktionen af ​​cellulær inflammatorisk status bekræftes, vil fordelene være relateret til et kortere hospitalsophold, hurtigere opløsning af lungeinfektionen, udover at konsolidere MBF som en anden effektiv ressource i den respiratoriske fysioterapihandling i behandlingen af AVB i denne population.