UNIVERSIDAD NACIONAL DE CÓRDOBA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS

TESIS DE DOCTORADO EN CIENCIAS DE LA SALUD “Acción fotobiológica de la terapia láser en procesos inflamatorios osteomioarticulares en modelos experimentales”

JUAN CARLOS SIMES AÑO 2009

COMISIÓN DE TESIS

Director: Prof. Dr. José Atilio Palma Comisión de seguimiento: Prof. Dra. María Elisa Dionisio de Cabalier Prof. Dra. Rita Inés Noher de Halac

(R.D. 3827/04)

CERTIFICO que el presente trabajo de Tesis del Bioquímico Juan Carlos Simes, fue realizado en la Cátedra de Física Biomédica, de la Facultad de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de Córdoba.---------------------------------------

Córdoba, Octubre de 2009.

DEDICATORIA

A Mercedes, Lucila y Valter A mi madre

Agradecimientos A mi director de tesis, Prof. Dr. José Atilio Palma, quién con su conocimiento me asesoró en el desarrollo de la tesis y me brindó la posibilidad de poder integrar el equipo de investigación de la Cátedra de Física Biomédica. A las Prof. Dra. María Dionisio de Cabalier y Prof. Dra. Inés Noher de Halac, por sus valiosas sugerencias y sentido crítico, me ayudaron a superar los obstáculos en el desarrollo de la tesis. A la Prof. Dra. Vilma Campana, por haberme brindado la posibilidad de iniciarme en la investigación y colaborar siempre con desinterés y amistad para el logro de la tesis. A los Prof. Dres. Patricia Paglini, Mónica Moya, Walter Rivarola y Antonio Gavotto, por su colaboración desinteresada, sugerencias y optimismo para el desarrollo del presente trabajo. A las Biólogas Claudia Reinoso, Natalia Servetto, Alejandra Baez, María Baez, y a los Médicos Mariana Tarán y Ariel Balceda, por su colaboración y amistad. A todo el personal de la Cátedra de Física Biomédica por su desinteresado apoyo para el desarrollo de esta tesis. A mi esposa e hijos, por su eterno apoyo y comprensión por las horas de ausencia para hacer realidad este proyecto. A todos aquellos que de manera directa o indirecta contribuyeron y me incentivaron para la realización del presente trabajo.

“LA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS NO SE HACE SOLIDARIA CON LAS OPINIONES DE ÉSTA TESIS” (Art. N° 30 del Reglamento para la Carrera de Doctorado en Ciencias de la Salud).

INDICE Pág. Resumen…………………………………………………………………………………I Summary……………………………………………………………………………….. IV Introducción El Fenómeno Inflamatorio………………………….…………………………………... 1 Mediadores Inflamatorios…………………………………………………………….….3 Las Artropatías……………………………………….…………………………………...5 Las Miopatías………………………………………………………………………….….9 Las Mitocondrias…………………………………………………………………..…….10 La Cadena Respiratoria Mitocondrial………………………………….…..………….13 Los Fenómenos Fotolumínicos: El Láser……………………………………………..20 El Láser de He-Ne……………………………………………………………..………..22 Objetivos Objetivos Generales……………………...……………………………………………..26 Objetivos Específicos…………………………...………………………………………26 Materiales y Método Animales………………………………………………………………………………….27 Grupos……………………………………………………………………………..……..27 Instrumental…..………………………..……………………………………………......28 Inducción del proceso inflamatorio articular……………...………………….…........28 Inducción del proceso inflamatorio muscular…………………...……………….......29 Tratamiento con Láser de baja potencia…………………………...…………….......29 Tratamiento Farmacológico ……....…………………...…….……………………......30 Preparación del material experimental

Obtención del plasma

……………………………………………………....…....….30

Obtención del tejido articular ………………………………………………….……....30 Obtención del tejido muscular ....…....…………...…………………………..……….31 Obtención de las mitocondrias del tejido muscular esquelético……………………31 Procesamiento del material biológico Determinación del fibrinógeno plasmático...………………...……………………….31 Determinación de L-citrulina en plasma…...……...………………………………….31 Determinación de Nitrotirosina en plasma...……………………...………….………31 Determinación de Oxido Nítrico en plasma……………………..…………………... 32 Estudio histomorfológico………………………………………………………………..32 Análisis mitocondrial…………………………………...………………………………..33 Funcionamiento del ciclo de Krebs……...………………………….………….......... 33 Actividad de los complejos de la cadena respiratoria…………………………........33 Análisis Estadístico…………………………………………………………..………….34 Resultados Artropatías…………………………………………………...…………………...……...35 Miopatías…………………………………………………………………………………49 Discusión……………………………………………………………….……………….68 Conclusiones…………………………………………………………….……………..86 Bibliografía……………………………………………………………………………...88 Producción Científica………………………………………………………………..100

RESUMEN Las artropatías microcristalinas son patologías inflamatorias inducidas por reacción celular al depósito de cristales en las articulaciones, resultan de la combinación de factores sistémicos y locales. Las miopatías se caracterizan por el estado anormal del músculo esquelético caracterizado por debilidad, consunción y cambios histológicos; se deben a múltiples causas y ocasionan problemas en el tono y la contracción con diferentes grados de severidad, entre ellas las “miopatías inflamatorias” originadas tanto por factores endógenos como exógenos. En búsqueda de una terapia antiinflamatoria libre de los efectos adversos que provocan los antiinflamatorios no esteroideos (AINEs), se propone el tratamiento con láser de baja potencia, como el de Helio-Neón (He-Ne). Se estudió el efecto antiinflamatorio del láser de He-Ne en modelos experimentales de artropatías inducidas por cristales de hidroxiapatita (HP) y de pirofosfato cálcico (PFCa) en ratas, en diferentes períodos de tiempo, determinando marcadores plasmáticos inflamatorios y de estrés oxidativo: fibrinógeno, L-citrulina, óxido nítrico (ON) y nitrotirosina, estudio histomorfológico y comparación con AINEs. Se utilizaron 120 ratas hembras, distribuidas en 15 grupos. La artropatía se indujo por inyección intraarticular de 2mg de HP o PFCa en miembros posteriores. En un grupo se inyectó cristales durante 3 días seguidos y en otro durante 2 semanas (día por medio). Tratamiento con láser de He-Ne se realizó por 3 días consecutivos sobre las articulaciones afectadas en el 1º grupo y por 5 días en el 2º grupo. El tratamiento con AINEs: 1,25mg/día/rata de diclofenac y meloxicam; y 0.05mg/día/rata de celecoxib y rofecoxib, individualmente en 3 oportunidades cada 24 hs. después de inyectar HP. La histología se realizó por microscopía óptica. La determinación de marcadores se realizó por espectrofotometría; y se utilizó ANOVA - test de Fisher (p