Efektivitas Pemberian Fotobiomodulasi Laser /Low Level Laser Therapy 650nm Melalui Titik Akupunktur Paru pada Tikus Sprague Dawley yang Mendapatkan Pajanan Hipoksia Hipobarik Intermiten. (Kajian Sinyal Purinergik: Adenosin, CD73, Ratio Mitokondria Aktif/Mitokondria Tidak Aktif, Kadar ROS dan HIF1-?)

FLORA EKA SARI, Prof. Dr. dr. Dicky Moch Rizal, M. Kes, Sp.And, AIFM

2024 | Disertasi | S3 Kedokteran Umum

Latar Belakang: Penggunaan Fotobiomodulasi (PBM) LLLT/Low Level Laser Therapy mulai banyak digunakan termasuk dalam penanganan kasus berat Covid-19. Manfaat PBM LLLT sebagai biostimulator akan mengaktifkan Adenosin trifosfatase (ATPase) membentuk ATP intraseluler, mengurangi pemecahan ATP menjadi adenosin di bawah kondisi hipoksia, sehingga menyeimbangkan tingkat adenosin intraseluler. PBM laser juga membuat konversi ATP ekstraseluler proinflamasi menjadi Adenosin ekstraseluler protektif melalui ektonukleotidase CD 73 yang merupakan bagian dari metabolisme purinergik dan berperan dalam perubahan seluler akibat hipoksia. Hipoksia hipobarik intermiten (HHI) merupakan kondisi hipoksia akibat menurunnya tekanan parsial oksigen jaringan yang diinduksi secara intermiten menggunakan pajanan ruang udara bertekanan rendah (RUBR) yang dibuat secara berulang. Pada ketinggian RUBR 25000 kaki (7620m), 282 mmHg maka penelitian ini dilakukan untuk memahami respon terhadap hipoksia hipobarik intermiten dan perubahan respon akibat HHI plus PBM Laser 650 nm terhadap jaringan paru tikus yang berpotensi memperbaiki respon seluler hipoksia dan mencegah kerusakan lebih lanjut.
Tujuan: Untuk membandingkan respon hipoksia intermiten organ paru tikus yang diberikan pajanan HHI 25000 kaki saja dan HHI 25000 kaki serta respon PBM laser 650 nm pada titik belakang akupunktur paru dan hati. Kajian utama respon rasio
xiv
Pneumosit 2/Pneumosit 1, mitokondria, HIF-1?, ROS dan sinyal purinergik pada kedua perlakuan.
Metode: Penelitian eksperimental in vivo pada 35 ekor tikus Sprague Dawley, jenis kelamin jantan usia 10 minggu, berat badan 175-200gram yang dibagi menjadi 7 kelompok, masing-masing kelompok berisi 5 ekor tikus. Kelompok pertama kontrol normal tanpa perlakuan, kelompok PBMT laser 650 nm saja, kelompok kontrol negatif HHI 5x interval 7 hari serta 4 kelompok perlakuan frekuensi HHI 5x disertai laserpunktur setiap hari dengan permulaan berbeda yaitu kelompok dimulai minggu pertama, minggu kedua, minggu ketiga dan minggu keempat. Pola perlakuan berbeda hari adalah mengikuti urutan HHI-Laser-HHI-Laser-HHI-Laser-HHI, kemudian terminasi setelah HHI5x. Pajanan pada ketinggian 25000 kaki selama 5 menit, dengan kenaikan 3000kaki/menit. Parameter jaringan paru yang dievaluasi adalah makroskopis paru, edema paru, histologi jaringan paru rasio Pneumosit 2/pneumosit 1 dengan Hematoksilin Eosin (HE), mitokondria, Adenosin intraseluler, CD 73, HIF1?, ROS dengan metode Imunohistokimia (IHK). Penelitian ini telah diawali dengan preliminary study 25000 kaki dengan protocol yang sama dengan HHI 2X,3X dan 4X dan pemberian PBM laser
Hasil: Secara makroskopi pemberian PBM laser menurunkan kerusakan paru ditandai dengan menurunnya skor makroskopi kerusakan paru Anova p=0,0042 (p<0 p=0,000 p=0,000 xss=removed>signifikan jika pemberian minggu ke 2 dan ke 3 (p<0 p=0,000>Kesimpulan: Pemberian terapi PBM laser saat HHI dapat memperbaiki respon sel terhadap kondisi hipoksia, ditandai respon berkurangnya aktivitas mitokondria yang berlebihan, perbaikan proliferasi sel pneumosit tipe 2, respon mencegah gangguan sel akibat penumpukan HIF-1?, ROS. Respon terhadap peningkatan berlebihan adenosin intraseluler dengan mengurangi pemecahan ATP menjadi adenosin intraseluler (mencegah penumpukan adenosin intraseluler) dan CD 73 turun (respon sinyal purinergik) sehingga membuat perlindungan atas dampak buruk akibat hipoksia dan iskemia reperfusi.

Background: The use of Photobiomodulation (PBM) LLLT/Low Level Laser Therapy is starting to be widely used including in the treatment of severe cases of Covid-19. The benefits of PBM LLLT as a biostimulator will activate Adenosine triphosphatase (ATPase) to form intracellular ATP, reduce the breakdown of ATP into adenosine under hypoxic conditions, thereby balancing intracellular adenosine levels. PBM laser also converts pro-inflammatory extracellular ATP into protective extracellular Adenosine through CD 73 ectonucleotidase which is part of purinergic metabolism and plays a role in cellular changes due to hypoxia. Intermittent hypobaric hypoxia (HHI) is a condition of hypoxia due to decreased tissue oxygen partial pressure induced intermittently using repeated exposure to low-pressure airspaces (RUBR). and can be part of adaptation. At an altitude of RUBR 25,000 feet (7,620m), 260 mmHg, this study was conducted to understand the response to intermittent hypobaric hypoxia and changes in response due to 650 nm Laser PBM on rat lung tissue that has the potential to improve cellular respons to hypoxia and prevent further damage.
Aim: To see the response to intermittent hypoxia in the lungs of rats exposed to 25,000 feet HHI alone and 25,000 feet HHI and the response of 650 nm laser PBM at the back of the lung and liver acupuncture points. The main study of the response of the Pneumocyte 2/Pneumocyte 1 ratio, mitochondria, HIF-1?, ROS and purinergic signals in both treatments.
xvii
Method: In vivo experimental study on 35 male Sprague Dawley rats, 10 weeks old, weighing 175-200 grams divided into 7 groups, each group containing 5 rats. The first group was a normal control without treatment, the PBMT group with 650 nm laser only, the negative control group HHI 5x interval 7 days and 4 treatment groups with 5x HHI frequency accompanied by laserpuncture every day with different beginnings, namely the first week, second week, third week and fourth week groups. The treatment pattern for different days is to follow the sequence HHI-Laser-HHI-Laser-HHI-Laser-HHI, then terminate after HHI5x. Exposure at an altitude of 25000 feet for 5 minutes, with an increase of 3000 feet / minute. The parameters of lung tissue evaluated were macroscopic lung, pulmonary edema, lung tissue histology ratio of Pneumocytes 2/pneumocytes 1 with Hematoxylin Eosin (HE), mitochondria, intracellular Adenosine, CD 73, HIF1?, ROS with Immunohistochemistry (IHK) method. This study began with a preliminary study of HHI 2X, 3X, 4X
Results: Macroscopically, the administration of laser PBM reduced lung damage indicated by a decrease in the macroscopic score of lung damage Anova p = 0.0042 (p <0 xss=removed xss=removed xss=removed xss=removed>fourth weeks. Green fluorescence [removed]active mitochondria) was lower in all groups compared to the hypobaric group followed by a decrease in intracellular adenosine (p<0>Conclusion: PBM laser therapy during HHI can improve cellular response to hypoxic conditions, marked by a response of reduced excessive mitochondrial activity, adaptation of improved proliferation of type 2 pneumocyte cells, response to prevent cell disruption due to accumulation of HIF-1?, ROS. Response to overexpression intracellular adenosin reducing the breakdown of ATP into intracellular adenosine (preventing accumulation of intracellular by adenosine) and CD 73 decreased (purinergic signal response) thus providing protection against the adverse effects of hypoxia and ischemia reperfusion.

Kata Kunci : Hipoksia hipobarik intermiten, Fotobiomodulasi laser, titik akupunktur, mitokondria, sinyal purinergik, HIF-1?, jaringan paru.