Comparative Effects of 445- and 660-nm Low-Level Laser Irradiation on the Viability and Proliferation of Stem Cells Derived from Human Exfoliated Deciduous Teeth

La odontoiatria rigenerativa è un campo della medicina che punta ai componenti fondamentali del corpo stesso per riparare i danni, piuttosto che fare affidamento esclusivamente su sostituzioni sintetiche o trapianti. Al cuore di questo approccio ci sono le cellule staminali, che sono uniche perché possono dividersi per creare altre copie di se stesse e possono trasformarsi in molti tipi diversi di tessuto, come l'osso o il nervo. Una fonte particolarmente promettente per queste cellule proviene dai denti da latte che cadono naturalmente. Quando questi denti vengono espulsi, contengono cellule staminali che sono facili da raccogliere e hanno una forte capacità di far crescere e riparare i tessuti. Per aiutare queste cellule a crescere più velocemente e più forti in laboratorio prima di essere utilizzate in un paziente, gli scienziati usano spesso una tecnica chiamata fotobiomodulazione. Questa consiste nel proiettare una luce laser molto delicata e a bassa potenza sulle cellule. La luce non è abbastanza calda da bruciare nulla; agisce invece come un segnale che "sveglia" le fabbriche energetiche interne della cellula, incoraggiandola a lavorare di più e a moltiplicarsi. Tuttavia, non tutta la luce è uguale. Proprio come i diversi colori della luce visibile hanno energie differenti, diversi colori di laser potrebbero innescare reazioni diverse nelle cellule.

Un team di ricercatori si è posto l'obiettivo di trovare il miglior colore di luce per aiutare queste specifiche cellule staminali da denti da latte a prosperare. Si sono concentrati su due colori distinti di luce laser: una luce blu con una lunghezza d'onda di 445 nanometri e una luce rossa con una lunghezza d'onda di 660 nanometers. Il laser rosso è un colore che è stato ampiamente studiato in passato, mentre il laser blu è un'opzione più recente che sta guadagnando attenzione. Gli scienziati volevano vedere se un colore fosse chiaramente migliore dell'altro per mantenere in vita le cellule e aiutarle a moltiplicarsi. Hanno fatto crescere le cellule staminali in un ambiente di laboratorio controllato e le hanno divise in diversi gruppi. Alcuni gruppi sono stati esposti al laser blu a due diversi livelli di energia, mentre altri sono stati esposti al laser rosso ai propri due livelli di energia. Alcuni gruppi sono stati lasciati al buio come gruppo di controllo per vedere come si comportavano le cellule senza alcun trattamento luminoso. I ricercatori hanno controllato le cellule in due momenti specifici: un giorno dopo il trattamento luminoso e tre giorni dopo.

Quando gli scienziati hanno osservato le cellule appena un giorno dopo il trattamento, i risultati sono stati incoraggianti per entrambi i colori. Le cellule colpite dal laser blu a un livello di energia specifico, così come quelle colpite dal laser rosso a un livello di energia inferiore, erano più vive e sane rispetto ai gruppi che non avevano ricevuto luce. Ciò suggeriva che entrambi i colori potessero dare alle cellule una spinta a breve termine. Tuttavia, la storia è cambiata significativamente quando i ricercatori hanno controllato nuovamente le cellule dopo tre giorni. A quel punto, le cellule trattate con il laser rosso a entrambi i livelli di energia stavano faticando. Presentavano una vitalità e una proliferazione significativamente ridotte rispetto ai gruppi che non avevano ricevuto alcuna luce. Al contrario, le cellule trattate con il laser blu rimanevano sane e continuavano a crescere a un ritmo simile ai gruppi non trattati. Non hanno subito il declino osservato nei gruppi a luce rossa.

Per confermare questi numeri, i ricercatori hanno anche osservato le cellule sotto un microscopio speciale che fa brillare i nuclei cellulari. Le immagini hanno mostrato una chiara differenza in quanto le cellule fossero affollate. I gruppi trattati con il laser blu erano densi di cellule sane, apparendo molto simili ai gruppi di controllo non trattati. I gruppi trattati con il laser rosso, invece, apparivano molto più vuoti, con molte meno cellule presenti. Questa evidenza visiva corrispondeva ai conteggi delle cellule vive, confermando che la luce rossa aveva avuto un effetto negativo nel lungo periodo, mentre la luce blu manteneva la salute delle cellule. Lo studio suggerisce che, sebbene la luce rossa possa offrire una spinta rapida e temporanea a bassi livelli di energia, potrebbe alla fine ostacolare la crescita di queste specifiche cellule staminali se il trattamento non è perfettamente calibrato. La luce blu, d'altra parte, si è dimostrata un'opzione più stabile per mantenere in vita e far moltiplicare queste cellule durante il periodo di tre giorni.

Questi risultati evidenziano che il successo dell'uso della luce per aiutare le cellule staminali dipende fortemente dal colore specifico della luce e dalla quantità di energia erogata. Non si tratta del caso in cui qualsiasi luce sia meglio di nessuna luce; il colore sbagliato o la quantità di energia errata possono effettivamente rallentare le cellule. Per i medici e gli scienziati che sperano di usare queste cellule staminali per ricostruire le ossa della mascella, riparare il tessuto gengivale o persino aiutare con i danni ai nervi, scegliere la giusta impostazione del laser è fondamentale. Questa ricerca indica il laser blu come uno strumento potenzialmente superiore per questo specifico tipo di cellula, almeno per le condizioni testate. Prima che questi metodi possano essere utilizzati regolarmente nelle cliniche, è necessario ulteriore lavoro per capire esattamente come la luce interagisca con il macchinario interno della cellula e per testare diversi schemi di trattamento. Ma per ora, lo studio fornisce un chiaro avvertimento che il laser rosso, spesso la scelta predefinita in passato, potrebbe non essere la soluzione migliore per ogni applicazione, e che il laser blu merita una seria considerazione come modo per massimizzare il potenziale di queste potenti cellule guaritrici.