O dano celular primário oriundo das células de Schwann em situação de hiperglicemia é um aspecto em grande parte esquecido em termos de neuropatia diabética periférica (NDP). Em contrapartida, os mecanismos pelos quais a fotobioestimulação (FBE) gera seus efeitos promissores ainda é campo de extensa investigação. Pouco se sabe sobre os efeitos da FBE sobre a NDP. A partir disso, o objetivo deste estudo foi investigar os possíveis mediadores envolvidos no efeitos anti-hiperalgésico / anti-inflamatório da FBE em ratos com NDP induzida por estreptozotocina (STZ), assim como, os efeitos da FBE sobre a respiração celular de células de Schwann. Os experimentos foram aprovados pela Comissão de Ética no Uso de Animais (CEUA/ICB-USP), protocolo 2269190619. Ratos Wistar, machos, 200-250 g, 8-9 semanas, receberam dose única de STZ (85 mg/kg) ou veículo (salina) por via intraperitoneal (i.p). O diabetes tipo I foi determinado por glicemia 250 mg/dL. Os animais foram submetidos ao teste de von Frey eletrônico 72 horas após a injeção de STZ ou veículo (salina) e em dias alternados ao tratamento com a FBE. Ratos diabéticos hiperalgésicos foram submetidos à FBE (AsGa, 904 nm; 6 J; 45 mW; 18 s) aplicada sobre a região do nervo isquiático. As células de Schwann foram cultivadas em meio fisiológico e hiperglicêmico de glicose (5.5 e 55 mM) e a partir da passagem 3 foram submetidas à FBE (AsGa, 904 nm; 6 J; 45 mW; 18 s). Os ratos foram eutanasiados e foram coletados: nervo isquiático, gânglios da raiz dorsal (GRD) e adicionalmente, medula espinal e córtex anterior cingular para experimentos de Western blot. As células de Schwann foram submetidas a ensaios de viabilidade celular por MTT e aos ensaios de respiração celular. A FBE reverteu a hiperalgesia mecânica nos ratos com NDP. A FBE atuou de forma significativa na modulação de citocinas pró e antiinflamatórias no nervo isquiático e GRD de ratos diabéticos, assim como modulou o produto de glicação avançada carboximetilisina (CML) e seu receptor (RAGE) nos referidos tecidos. Foi observado também que a FBE foi capaz de modular o fator de transcrição nuclear kappa B (NFKB) no nervo isquiático e GRD de ratos diabéticos. Quanto a dinâmica mitocondrial, a FBE modulou de maneira expressiva os processos de fusão e fissão mitocondrial no nervo isquiático e GRD de ratos diabéticos. A FBE também atuou na modulação de proteínas relacionadas a dor e aos processos de excitação e inibição no sistema nervoso central (medula espinal e córtex anterior cingular) dos ratos diabéticos. A FBE aumentou a viabilidade celular das células de Schwann assim como, melhorou a respiração celular quando em meio hiperglicêmico (55 mM). Estes resultados podem ser influentes para o desenvolvimento de novas formas de terapias complementares que visem à restauração do sistema nervoso periférico em condição de hiperglicemia.

The primary cellular damage arising from Schwann cells in hyperglycemia is a largely overlooked aspect in terms of diabetic peripheral neuropathy (DPN). Furthermore, the mechanisms by which photobiostimulation (PBS) generates its promising effects is still a field of extensive investigation. Little is known about the mechanisms of PBS effects on DPN. The aim of this study was to investigate the mechanisms involved in antihyperalgesic / anti-inflammatory effects of PBS in rats with streptozotocin (STZ) induced DPN, as well as the effects of PBS Schwann cells respiration. The experiments were approved by the Animal Ethics Commission (CEUA/ICB-USP), protocol 2269190619. Male Wistar rats, 200-250 g, 4-8 weeks old, received a single dose of STZ (85 mg/kg) or vehicle (saline) intraperitoneally (i.p). Type I diabetes was determined by blood glucose 250 mg/dL. The animals were submitted to the electronic von Frey test 72 hours after the injection of STZ or vehicle (saline) and on days interspersed with the treatment with PBS. Hyperalgesic diabetic rats were submitted to PBS (AsGa, 904 nm; 6 J; 45 mW; 18 s) applied over the region of the sciatic nerve. Schwann cells were cultured in physiological and hyperglycemic glucose medium (5.5 and 55 mM) and from passage 3 onwards they were subjected to PBS (AsGa, 904 nm; 6 J; 45 mW; 18 s). The rats were euthanized and the sciatic nerve, dorsal root ganglia (DRG) and, additionally, spinal cord and anterior cingular cortex were collected for Western blot experiments. Schwann cells were subjected to MTT cell viability assays and cell respiration assays. PBS reversed mechanical hyperalgesia in DPN rats. PBS modulated pro and anti-inflammatory cytokines in the sciatic nerve and DRG of diabetic rats, as well as modulated the advanced glycation end product carboxymethyl lysine (CML) and its receptor (RAGE) in those tissues. It was also observed that PBS was able to modulate nuclear transcription factor kappa B (NFKB) in the sciatic nerve and DRG of diabetic rats. PBS significantly modulated mitochondrial fusion and fission processes in the sciatic nerve and DRG of diabetic rats. PBS also modulated proteins related to pain and excitation and inhibition processes in the central nervous system (spinal cord and anterior cingulate cortex) of diabetic rats. PBS increased Schwann cells viability as well as improved cellular respiration when in hyperglycemic medium (55 mM). These results may be influential for the development of new forms of complementary therapies aimed at restoring the peripheral nervous system in hyperglycemic conditions.