A terapia por ondas de choque é um método de tratamento não invasivo que utiliza a passagem de ondas acústicas pelo tecido para induzir os efeitos desejados. Foi originalmente introduzido como um tratamento não invasivo para pedras nos rins e desde então tem sido usado no tratamento de muitas outras condições, incluindo fraturas ósseas, distúrbios osteomusculares, cicatrização de feridas, doença de Peyronie e doenças cardiovasculares isquêmicas. Em 2010, Vardi et al. al propuseram o uso de terapia por ondas de choque extracorpórea de baixa intensidade (Li-ESWT) como uma nova e promissora opção de tratamento para a disfunção erétil (DE). Desde então, dados mais robustos de ensaios controlados randomizados, revisões sistemáticas e metanálises sugeriram fortemente que o Li-ESWT melhora a função erétil em pacientes com DE vasculogênica e pode ter o potencial de se tornar um tratamento não farmacológico de primeira linha para esses pacientes.
Apesar desses resultados promissores, o mecanismo subjacente de ação do Li-ESWT é pouco claro e ainda está atualmente sob investigação. O Li-ESWT foi investigado em modelos animais em ortopedia, cardiologia, cicatrização de feridas e medicina sexual (doença de Peyronie e DE). Esses estudos mostraram que a energia das ondas de choque inicia múltiplas cascatas de respostas biológicas, tipicamente envolvendo a liberação do fator de crescimento endotelial vascular (VEGF), induzindo proliferação celular, sobrevivência celular, efeitos antifibróticos, efeitos antiinflamatórios e recrutamento e ativação de células-tronco endógenas. Essas respostas celulares resultam em angiogênese, cicatrização de feridas e regeneração tecidual.
Todos esses estudos usaram diferentes protocolos de tratamento (dispositivos, tipo de ondas de choque, foco, densidade de fluxo de energia, número de ondas de choque aplicadas) em diferentes células, tecidos e modelos de doenças. Assim, há um alto potencial para resultados diferentes e às vezes até conflitantes. Isso leva a confusão e incerteza ao tentar entender os mecanismos de ação subjacentes do Li-ESWT para disfunção erétil. Além disso, traduzir esses resultados em melhorias na segurança e eficácia clínica pode ser difícil.
Através de uma revisão sistemática da literatura, em relação aos estudos experimentais pré-clínicos, tentamos investigar o mecanismo de ação do Li-ESWT para disfunção erétil. Ao analisar o desenho experimental, os resultados e as limitações de diferentes estudos, procuramos principalmente esclarecer as respostas biológicas no tecido erétil após o Li-ESWT, que poderiam levar à melhora da função erétil. É importante ressaltar que também consideramos a literatura pré-clínica de outros campos, como ortopedia, cicatrização de feridas e cardiologia, considerando seus efeitos sobre tipos de células que não foram totalmente investigados na atual Li-ESWT para ED literatura (por exemplo, fibroblastos, o sistema imunológico ). Melhorar a nossa compreensão do mecanismo de ação do Li-ESWT através da fertilização cruzada de idéias de outros campos clínicos, pode ajudar-nos a melhorar os nossos modelos experimentais para testar Li-ESWT para ED, bem como sugerir novos caminhos de investigação.
Materiais e Métodos
Os estudos de escopo abrangem um outro tipo de revisão de literatura que tende a abordar tópicos mais amplos, onde muitos projetos de estudo diferentes podem ser aplicáveis. Em comparação, revisões sistemáticas geralmente focam em uma questão de pesquisa bem definida usando a abordagem PICOS (População, Intervenção, Comparação, Resultado, Desenho do Estudo). Além disso, estudos de escopo não avaliam a qualidade dos estudos incluídos, pois podem ter diferentes delineamentos. Em nosso estudo, tentamos encontrar evidências sobre um tópico mais amplo, como o mecanismo de ação do Li-ESWT para disfunção erétil. Realizamos uma revisão sistemática da literatura utilizando as recomendações metodológicas da Cochrane em estudos de escopo e revisões sistemáticas.
Os resultados de nossa pesquisa são apresentados na forma de um fluxograma. Entre janeiro de 2017 e novembro de 2017, realizamos uma pesquisa sistemática nas seguintes bases de dados: Medline, Embase, Biblioteca Cochrane, Scopus e Web of Science. Uma pesquisa bibliográfica adicional para novos estudos, para manter nossa revisão atualizada, foi feita em abril de 2018, assim como em agosto de 2018. As palavras-chave “shockwave (s)”, “shock wave (s)” e “ESWT ”Foram pesquisados isoladamente e em combinação com outros termos (por exemplo, erétil, pênis, corpos, angiogênese, estudos em animais, células-tronco, função, efeito [s], mecanismo, receptores). Além disso, as listas de referência foram rastreadas para trás para outros artigos relevantes, que não foram listados nas bases de dados mencionadas acima ou não foram identificados durante a pesquisa. Além disso, revisamos artigos sugeridos pela opção “citações relacionadas no PubMed” para os artigos mais recentes. Nossa pesquisa não foi restrita por idioma ou data de publicação.
Após a triagem do título e do resumo (se disponível), todos os artigos relacionados ao tratamento extracorpóreo por ondas de choque e à pesquisa experimental ou artigos envolvendo Li-ESWT para disfunção erétil ou outras condições patológicas (exceto urolitíase) foram incluídos para revisão do texto completo. A triagem de artigos completos foi conduzida por 2 revisores (I.S., P.T.) independentemente com critérios de exclusão pré-definidos. Finalmente, quaisquer discrepâncias foram discutidas entre os dois revisores para chegar a um consenso. Se uma discordância ocorreu, um terceiro autor (D.H.) foi designado para chegar a um consenso.
Os artigos em que o termo “shockwave” não foi utilizado como termo físico conhecido de ondas acústicas produzidas por um gerador de ondas de choque foram excluídos. Outros critérios de exclusão foram os seguintes:
• Tratamento por ondas de choque referente à litotripsia extracorpórea por ondas de choque para doença de litíase renal.
• Artigos que não forneceram informações suficientes sobre o protocolo de tratamento da Li-ESWT (por exemplo, número de ondas de choque aplicadas).
• Artigos que não incluem informações sobre as configurações da aplicação de ondas de choque (por exemplo, densidade de fluxo de energia [EFD], pressão máxima de ondas de choque em foco).
• Como pretendíamos investigar o Li-ESWT, todos os estudos que aplicaram o tratamento por ondas de choque em um nível de EFD> 0,25 mJ / mm2 ou pressão máxima> 150 bar (> 15 MPa) também foram excluídos da análise final.
• Todos os artigos que foram pesquisa clínica veterinária de Li-ESWT em animais.
• Estudos que discutiram tipos de células ou processos biológicos que normalmente não são representados no tecido erétil (por exemplo, osteoclastos e osteoblastos).
• Publicações sobre ondas de choque para transfecção de genes, tratamento de biofilmes ou aumento dos efeitos antimicrobianos.
• Apenas resumos (não há texto completo disponível ou resumos em que o texto completo já foi incluído na revisão). Em exceção, incluímos dados não publicados (resumo da conferência) de um dos autores desta revisão (GF), porque envolve novos resultados de Li-TOCE em um modelo de rato com DE induzido por hipertensão (não estudado anteriormente na literatura sobre ondas de choque) e temos acesso a todos os detalhes metodológicos.
• Literatura cinza (por exemplo, relatórios de fabricantes de dispositivos) sem publicação em um periódico científico.
Li-ESWT para disfunção erétil
Até o momento, 15 pesquisas experimentais de 8 grupos de pesquisa tentaram abordar a questão “Como o Li-ESWT para a disfunção erétil realmente funciona?”. A maioria desses estudos foi conduzida em modelos animais de doenças, como ratos diabéticos induzidos por estreptozotocina (STZ), Goto -Ratos kakizaki (GK) (um modelo de diabetes tipo II), 20 ratos obesos (ratos gordurosos Zucker), 25 e ratos espontaneamente hipertensos simulando DE de origem vascular. Além disso, três estudos utilizaram modelos bilaterais de lesão do nervo cavernoso (BCNI), simulando a disfunção pós-prostatectomia. Foram realizados 2 estudos em ratos Sprague-Dawley normais e 1 em ratos Wistar naturalmente envelhecidos. Além disso, alguns estudos incluíram a aplicação in vitro de Li-ESWT em culturas de células, tais como células de Schwann de rato e humanos Além disso, alguns estudos investigaram a combinação de Li-ESWT com o transplante de células-tronco mesenquimais de medula óssea1ou células-tronco derivadas de tecido adiposo.
Melhoria da função erétil
11 dos 15 estudos em ED incluíram avaliação in vivo da função erétil, todos medindo a resposta da pressão intracavernosa (PIC) após a estimulação do nervo cavernoso. 10 dos 11 estudos utilizaram modelos patológicos de disfunção erétil e mostraram uma melhora da razão PIC / pressão arterial média (PAM) no grupo Li-ESWT em comparação com o grupo controle. O estudo de Müller e cols. mostrou uma diminuição na razão PIC / PAM nos grupos Li-ESWT em comparação aos controles. No entanto, este estudo aplicou ondas de choque em ratos com função erétil normal, usou um dispositivo balístico e aplicou a terapia em apenas um ponto no pênis (parte dorsal da parte central).
Curiosamente, no estudo de Assaly-Kaddoum et al. utilizando um modelo de rato diabético com GK, a função erétil foi investigada ex vivo por meio de estudos em banho de órgãos do tecido erétil. Os resultados de banho de órgão mostraram que o Li-ESWT nestes ratos não aumentou a reatividade do tecido erétil nem à acetilcolina nem à estimulação não-adrenérgica, não colinérgica, e, portanto, a melhora na função erétil observada foi provavelmente independente do NO / cíclico Além disso, e de acordo com esses achados, o sildenafil, um inibidor da fosfodiesterase-5, potencializou a melhora da relação PIC / PAM observada após a Li-ESWT. O exame histológico do tecido erétil para expressão de óxido nítrico sintetase (NO) endotelial (eNOS) não foi relatado neste estudo.
Vasodilatação
Vasodilatação em órgãos que não o tecido erétil
Muitos estudos experimentais mostraram que a Li-ESWT aumenta a expressão da eNOS. Também foi demonstrado, usando ensaios bioquímicos realizados imediatamente após o tratamento, que a Li-ESWT levou à ativação da eNOS em HUVECs e ativação neuronal-NOS (nNOS) em células de glioma, resultando em produção de NO em ambos os tipos celulares. Esta é uma evidência direta de que a Li-ESWT em um EFD tão baixo quanto 0,03 mJ / mm2 pode estimular a liberação de NO, via ativação de eNOS ou nNOS.
Goertz e cols. mostraram que o Li-ESWT aplicado a uma orelha de camundongo normal resultou em aumento do diâmetro venular (+ 18%) e fluxo sanguíneo venoso (+ 50%), 10 minutos após o tratamento. No entanto, o diâmetro arteriolar foi levemente reduzido nesses camundongos (-6%). 38 Além disso, Krokowicz e cols. sugeriram que as observações sobre a microcirculação são efeitos a curto prazo e os resultados positivos a longo prazo são mantidos através da ação anti-inflamatória.
Vasodilatação no Corpo Cavernoso
O exame imunohistológico de tecido erétil de ratos tratados com Li-ESWT em modelos STZ e BCNI mostrou expressão aumentada de eNOS e nNOS, bem como GMPc, no momento da avaliação da função erétil, ≤4 semanas após o Li-ESWT. Em conjunto, as evidências sugerem que o Li-ESWT pode resultar em aumento da produção de NO por ativação e up-regulation de eNOS e nNOS. A contribuição deste caminho para a eficácia da onda de choque ainda está para ser determinada fora do modelo de rato GK, apesar dos resultados dos experimentos de banho de órgãos ex vivo de Assaly-Kaddoum et al. A ativação precoce da vasodilatação pode explicar porque alguns pacientes relatam melhora da função erétil dentro de 1 ou 2 dias da primeira sessão de ondas de choque.
Além disso, em um estudo recente em ratos naturalmente envelhecidos, o Li-ESWT parece alterar a razão de expressão dos receptores adrenérgicos nos corpos (aumentando a expressão do receptor α2-adrenérgico e simultaneamente diminuindo a expressão do receptor α1-adrenérgico), indicando uma possível diminuição atividade simpática. Isso pode facilitar o relaxamento do músculo liso através do NO ou de outros agentes eréteis, resultando em vasodilatação e ereção. A possível diminuição da atividade simpática não foi comprovada com testes funcionais, o que é uma grande limitação deste estudo.
Neoangiogênese
A supra-regulação de fatores de crescimento angiogênico e o aumento do número de células endoteliais ou da densidade capilar após Li-ESWT é um achado extremamente consistente em todos os modelos de doença investigados e tipos de tecidos. Dentro de 24 horas do Li-ESWT, a regulação para cima de fatores de crescimento, como VEGF-A, seu receptor VEGFR-2 e angiopoietina, é freqüentemente relatada. Também foi demonstrado um efeito positivo da Li-ESWT na linfangiogênese, com expressão aumentada de VEGF-C e seu receptor VEGFR. Aumento da expressão de fosfatidilinositol A proteína F da classe de biossíntese de glicano, que amplifica a atividade do VEGF, também foi demonstrada.
A neoangiogênese induzida por Li-ESWT é fisiologicamente significativa, como demonstrado pelo aumento da sobrevida dos retalhos cutâneos ou musculocutâneos. Todos esses estudos relataram um efeito positivo do Li-ESWT na microcirculação. Relataram aumento da perfusão tecidual, com neovascularização e aumento da densidade capilar, mas também dilatação de vasos preexistentes, possivelmente através da expressão de eNOS e NO.
Estudos in vitro em HUVECs mostraram que a Li-ESWT induziu a fosforilação e, portanto, ativação de efetores pró-angiogênicos, tais como quinases reguladas por sinal extracelular 1/2, proteína quinase B, fosfatidilinositol 3-quinase e eNOS. Os efeitos são dependentes da expressão de proteínas mecanossensoriais, como a integrina caveolina-1 e beta-1 (via de adesão focal) ou sensores bem descritos de estresse de cisalhamento líquido VEGFR-2, VE-caderina e células plaquetárias e endoteliais molécula de adesão. Significativamente, a Li-ESWT pode restaurar a sinalização angiogênica, mesmo em células sujeitas a condições de fluxo oscilatório pró-aterosclerótico. Isso sugere que, além de formar um novo endotélio, o Li-ESWT pode ter efeitos protetores e anti-ateroscleróticos células endoteliais existentes.
Neoangiogênese nos corpos cavernosos
O aumento da expressão de VEGF no pênis após Li-ESWT é um achado consistente em quase todos os estudos, junto com aumento da expressão de marcadores endoteliais como a molécula de adesão celular endotelial-1 (também conhecida como CD31; expressa constitutivamente no endotélio) antígeno 1 da célula endotelial (constitutivamente expresso no endotélio) e fator von Willebrand (níveis elevados indicam endotélio ativado ou angiogênese0. Em ratos STZ e BCNI, histologia do tecido erétil mostrou um conteúdo de células endoteliais bastante reduzido nos sinusóides cavernosos em animais não tratados, com uma recuperação significativa após a Li-ESWT.
HUVECs formam redes tubulares dentro de 6 horas de semeadura em Matrigel. As HUVECS tratadas com Li-ESWT formaram redes mais robustas, com comprimento de tubo e pontos de ramificação aumentados em 42% e 43%, respectivamente, em comparação com HUVECs de controle. Mais células progenitoras estavam presentes no tecido erétil após Li-ESWT em um modelo BCNI. A contribuição desses progenitores para a neoangiogênese não é determinada. No entanto, ratos STZ recebendo infusão de células-tronco mesenquimais de medula óssea autóloga combinada com Li-ESWT apresentaram maior melhora na função erétil e maior conteúdo de CD31 (por densitometria computadorizada) do que Li-ESWT sozinho. Angiogênese pode ser devido à proliferação de células endoteliais existentes, ativação de células progenitoras locais ou recrutamento e ativação de células progenitoras endoteliais circulantes (EPCs).
Recrutamento e Ativação de Células Progenitoras
Vários estudos relataram o recrutamento e ativação de células progenitoras, especialmente EPCs, após Li-ESWT. O aumento do número de células progenitoras após Li-ESWT (com e sem terapia com células-tronco exógenas) tem sido relatado em diversos tecidos, como o pênis, medula espinhal, retalhos cutâneos e músculo esquelético. Recrutamento é provável devido à regulação para cima do fator 1 derivado de células estromais de quimiocina de células-tronco (SDF-1a) e seu receptor tipo receptor de quimiocina CXC. Proliferação / diferenciação pode ser via regulação positiva de célula em proliferação o antígeno nuclear e múltiplos fatores de crescimento, como VEGF. Recrutamento / ativação de células-tronco induzidas por Li-ESWT têm sido associados à angiogênese e regeneração tecidual na medula espinhal, miocárdio, e feridas cutâneas. Estudos in vitro em ossos células mesenquimais derivadas da medula mostraram que a Li-ESWT poderia ativar e acelerar a proliferação e diferenciação dessas células em células do tipo endotelial, bem como promover angiogênese e regeneração nervosa. Zhang et al investigaram a otimização e dose de Li-ESWT em EPCs. Eles concluíram que as doses de EFD de 0,10 a 0,13 mJ / mm2, com vários pulsos de ondas de choque variando de 200 a 300, resultaram em alterações anti-inflamatórias, angiogênicas, anti-apoptóticas e quimiotáticas.
Recrutamento e Ativação de Células Progenitoras no Corpo Cavernoso
6 estudos investigaram o efeito do Li-ESWT em células-tronco no tecido erétil. 2 desses estudos marcaram células progenitoras em ratos recém-nascidos injetando 5-etinil-20-desoxiuridina (EdU) , tratado com Li-ESWT em 12 semanas, e encontrou um maior número desses progenitores no pênis após o Li-ESWT. O EdU incorpora DNA recém-sintetizado e marca células que se submeteram à divisão celular, marcando células progenitoras / tronco (EdU + ). Ruan e cols. injetaram EDU intraperitoneal em ratos adiposos Zucker (ZUC-Leprfa 185) ao nascimento, mostrando que EdU + progenitoras / células-tronco foram ativadas após Li-ESWT. Lin et al pulsaram ratos saudáveis jovens (12 semanas) e de meia idade (36 semanas) com EdU, seguido por Li-ESWT, e coletaram tecido peniano em 48 horas e 1 semana após o Li-ESWT. O Li-ESWT aumentou as células EdU + em ambos os grupos etários, com maior aumento nos ratos jovens. As células EdU + estavam localizadas nos vasos sanguíneos (70–80%), para-sinusóides (10–19%), penianos (3,8–6,7%) e nas regiões do nervo peniano (1,9–5,3%). 2 outros estudos combinaram o Li-ESWT com o transplante de células estaminais (ADSCs ou células estaminais mesenquimais da medula óssea) e mostraram que o Li-ESWT podia recrutar células progenitoras no tecido eréctil, aumentar a sobrevivência das células estaminais transplantadas e melhorar os efeitos pró-erécteis da haste transplante de células. Esses estudos implicam que o recrutamento ou a ativação local de células progenitoras poderia ser um importante mecanismo de ação do Li-ESWT para disfunção erétil.
Atividade Anti-Inflamatória e Redução do Estresse Celular
Um efeito bem documentado do Li-ESWT, que não é particularmente investigado no tecido erétil, é sua atividade antiinflamatória. Em muitos estudos, uma resposta inflamatória reduzida foi observada após o Li-ESWT, com menos células inflamatórias e menos edema intersticial. Mediadores pró-inflamatórios, como fator de necrose tumoral α, fator de crescimento transformador β1 (TGF-β1), interleucina 1α (IL-1α), IL-4, IL-6, IL-12, p70, IL-13, IL-17 e interferon-γ são supostamente regulados negativamente após Li-ESWT . Por outro lado, Goertz e cols. relataram que o Li-ESWT aplicado após a lesão por queimadura levou ao aumento do edema e da aderência de leucócitos em comparação com controles não tratados. No entanto, o aumento nos marcadores de inflamação neste estudo não afetou a cicatrização de queimadura em camundongos tratados com Li-ESWT, que ainda demonstraram angiogênese acelerada em comparação com controles não tratados.
Um mecanismo possível pelo qual o Li-ESWT exerce seu efeito de supressão imunológica é via NO. Baixos níveis de NO (produzidos pela eNOS e nNOS) são imunossupressores, mas grandes explosões de NO (produzidas pela iNOS) geradas em resposta a estímulos imunológicos resultam na formação de radicais livres, citotoxicidade e dano tecidual. Li-ESWT foi mostrado in vitro para ativar a eNOS e nNOS e suprimir a indução por LPS da iNOS, reduzindo assim a resposta imunitária e o dano oxidativo relacionado com a imunidade. Outros marcadores de resposta ao estresse oxidativo também são reduzidos após a Li-ESWT, incluindo NADPH oxidase 1 (NOX-1), NOX-2, proteína oxidada mitocondrial Bax, caspase 3 clivada e poli- (ADP-ribose) polimerase.
As feridas crônicas exibem um processo de reparo interrompido (por exemplo, devido ao envelhecimento, diabetes, insuficiência vascular) e tipicamente permanecem em um estado inflamatório prolongado. Uma célula efectora chave na cicatrização de feridas é o macrófago, que pode exibir um fenótipo inflamatório (M1) ou de cicatrização de feridas (M2). O Li-ESWT demonstrou in vitro induzir uma mudança de macrófagos M1 “inflamatórios” para o fenótipo M2 de cicatrização de feridas. Um estudo interessante com xenoenxertos aórticos descelularizados mostrou biomarcadores reduzidos de rejeição de enxerto nos animais tratados com Li- ESWT após o transplante, com redução da calcificação e aumento da polarização para macrófagos.
Atividade antiinflamatória, redução do estresse celular nos corpos cavernosos
No pênis, observou-se que a Li-ESWT diminuiu a expressão do receptor para produtos finais de glicação avançada (RAGE) . A RAGE é regulada positivamente na presença de produtos finais de glicação avançada, e ambos estão altamente associados à inflamação e à patogênese do diabetes. Além disso, no estudo de Jeon et al também foi observada uma diminuição no índice apoptótico no tecido erétil após o Li-ESWT. O ensaio terminal de rotulagem de extremidade de nickos de desoxinucleotidil-transferase desoxiridina trifosfato (TUNEL) e a colorao de 4, 6-diamidino-2-fenilindole dos nleos foram utilizados para a avaliao da apoptose. Por outro lado, no estudo de Müller et al, foi relatada diminuição da relação músculo liso / colágeno e aumento do índice apoptótico. Tomadas em conjunto, as evidências sugerem que o Li-ESWT pode reduzir a inflamação e outras tensões oxidativas no microambiente tecidual, resultando em aumento da sobrevivência celular e reparo tecidual.
Regeneração Nervosa
Nos últimos anos, surgiu um interesse pelos efeitos regeneradores da Li-ESWT nos nervos, especialmente após a lesão nervosa. Vários estudos propuseram diferentes mecanismos de ação que podem resultar em recuperação e regeneração nervosas melhoradas após a lesão. Muitos desses estudos sugerem que o VEGF desempenha um papel crucial na regeneração nervosa, através de uma reação direta. efeito neuroprotetor (redução da degeneração neuronal) e melhora do microambiente neuronal (angiogênese). Alguns desses estudos também registraram melhora dos resultados funcionais e eletrofisiológicos na atividade neuronal após a Li-ESWT. Outro mecanismo proposto para melhorar a taxa de regeneração axonal envolve uma degeneração Walleriana mais rápida, com maior remoção de axônios degenerados, proporcionando uma maior capacidade de regeneração dos axônios lesados.70 Além disso, um efeito direto na regeneração nervosa através do aumento da expressão de neurotrofina -3 e fatores neurotróficos, como fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) e aumento da atividade e proliferação de células de Schwann axônios positivos para 5 ou hidroxitriptamina também foram observados. Além disso, um efeito anti-inflamatório do Li-ESWT através do receptor Toll-like 3 também poderia estar envolvido no resultado neuroprotetor.66 Por outro lado, um estudo sobre os efeitos do Li-ESWT nas junções neuromusculares mostrou uma disfunção transitória da condução nervosa pela degeneração dos receptores de acetilcolina. Em um estudo usando um modelo de lesão medular, uma alteração positiva do microambiente para terapia celular foi demonstrada através do aumento da expressão de receptor de quimiocina tipo SDF-1, VEGF, CXC 4 e fatores neurotróficos como o BDNF.
Regeneração de Nervos no Corpo Cavernoso
5 estudos investigaram os efeitos do Li-ESWT (in vivo e in vitro) nos nervos do pênis. Em dois desses estudos, um aumento e restauração das fibras nervosas nNOS-positivas nos sinusóides, dorsal artérias e nervos cavernosos após Li-ESWT foram observados. Além disso, Jeon e cols. mostraram um aumento na expressão de β-III tubulina nos nervos cavernosos de um modelo BCNI de ratos, indicando regeneração nervosa após Li-ESWT em combinação com ADSC transplantação.
Estudos in vitro com culturas de células de Schwann mostraram que a Li-ESWT ativa a proliferação de células de Schwan, com expressão aumentada de p75 e Ki-67 e fosforilação de quinases reguladas por sinal extracelular 1/2 vias. Wang et al. mostraram in vivo e in vitro que a Li-ESWT estimula a expressão do BDNF. In vitro, a produção de BDNF das células de Schwann foi dependente da ativação da via quinase do retículo endoplasmático semelhante ao RNA da proteína-cinase / ativação do fator de transcrição 4. O envolvimento da via quinase do retículo endoplasmático semelhante à proteína quinase-RNA / fator ativador do fator de transcrição 4 sugere que o Li-ESWT pode resultar em erro de dobramento de proteínas, ativando a resposta ao estresse do retículo endoplasmático.
Portanto, parece que o Li-ESWT pode apoiar a recuperação e regeneração do nervo estimulando diretamente a proliferação neuronal, ou indiretamente via ativação de funções de suporte, como células de Schwann e angiogênese.
Redução da Fibrose / Remodelação do Tecido
O Li-ESWT demonstrou reduzir a fibrose e melhorar a função fisiológica após a lesão. Nos modelos de infarto do miocárdio e culturas de mioblastos, a regeneração do tecido miocárdico e a redução da fibrose miocárdica foram observadas após o Li-ESWT. Números reduzidos de fibrócitos, ativação de células cardíacas primitivas e supressão de vias apoptóticas dependentes da mitocôndria foram relatados, juntamente com a ativação da via fosfatidilinositol 3-quinase-Akt.
Curiosamente, nos modelos de cicatrização de feridas, tendinopatia e dano à cartilagem, o Li-ESWT parece induzir a ativação e proliferação de fibroblastos / tenócitos / condrócitos, com produção de TGF-β1 e diferentes subtipos de colágeno de Li-ESWT para feridas crônicas parece acelerar e melhorar a cicatrização de feridas através da redução da inflamação, promoção da angiogênese e proliferação de fibroblastos. Por outro lado, Li-ESWT em fibroblastos de cicatrizes hipertróficas resultou em redução de TGF-β1 e produção de colágeno, permitindo que os fibroblastos restaurem a função fisiológica.
Em conjunto, o Li-ESWT para o tecido lesionado resulta na estimulação dos fibroblastos e na produção de colagénio, mas não parece resultar na formação de cicatriz hipertrófica. De fato, pode induzir a remodelação da cicatriz e melhorar a função tecidual.
Remodelação do Tecido Cavernoso
Usando tricrômico de Masson, imuno-histoquímica ou imunofluorescência, observou-se que a Li-TOCE aumentou a relação músculo-colágeno e promoveu remodelamento do tecido cavernoso.Além disso, Lei et al21 mostraram, usando coloração de elastina de Hart , um aumento de fibras de elastina após Li-ESWT. Lei e cols. também usaram o Picrosirius red para descrever as alterações na relação colágeno I / colágeno III; no entanto, o uso dessa técnica como método para distinguir o colágeno tipo I do colágeno tipo III foi posto em questão. A via de sinalização do fator de crescimento do tecido conjuntivo TGF-β1 / Smad /, que desempenha um papel importante no processo fibrogênico, foi questionada. Observou-se ser regulado para baixo no estudo de Lei et al mostrando também um efeito anti-fibrótico de Li-ESWT. Por outro lado, no estudo de Müller et al foi relatada uma diminuição da relação músculo liso / colágeno, resultando em “colagenização” dos corpos cavernosos. Isso é consistente com o achado de diminuição da função erétil, embora este estudo tenha grandes limitações.
Um estudo recente de Ruan e cols. destacou o acúmulo de lipídios intracavernosos como conseqüência da obesidade em ratos ZF deficientes em leptina. O acúmulo de lipídios nos corpos já foi descrito anteriormente em coelhos orquiectomizados84 e em pacientes humanos com difícil inserção de prótese peniana. Curiosamente, ratos ZF com 12 semanas de idade que receberam 8 sessões de Li-ESWT durante 4 semanas aumentaram o conteúdo endotelial cavernoso e do músculo liso , bem como diminuição do acúmulo de lípides cavernoso, como mostrado por imuno-histoquímica.
Resumindo, a Li-ESWT pode reverter parcialmente as alterações patológicas fibromusculares do músculo liso dos corpos cavernosos e restaurar a elasticidade / expansibilidade do tecido eréctil, bem como diminuir as alterações patológicas relacionadas com a obesidade.
Discussão
Nesta revisão sistemática do escopo, identificamos numerosos estudos que investigaram os efeitos do Li-ESWT em vários tecidos, incluindo o tecido erétil. Resumindo os resultados, observamos que o Li-ESWT pode melhorar a DE através de 5 mecanismos principais: (i) melhoria da circulação; (ii) recrutamento e ativação de células-tronco; (iii) regulação imunológica; (iv) redução de fibrose; (v) reparo nervoso.
Por isso, propomos o seguinte modelo. Embora as moléculas e vias não tenham sido todas verificadas usando knockouts, knock downs ou inibidores in vivo, os resultados finais em termos de melhora funcional e mudanças na estrutura do tecido e no conteúdo celular parecem ser razoavelmente robustos e reprodutíveis.
Melhoria da Circulação e Ativação de Células-Tronco
Sabe-se que a fase de pressão negativa das ondas de choque pode resultar na formação de microbolhas na vasculatura e no tecido. O colapso dessas “bolhas de cavitação” pode causar leve ruptura do endotélio e desencadear mecanismos de reparo. Nas células endoteliais, as ondas de choque ativam, talvez por meio de cisalhamento, a sinalização de proteínas transmembrana, como a caveolina-1 e a beta-1-integrina. Estas proteínas de membrana, atuando como mecanossensores, levam à regulação positiva da expressão de VEGF e eNOS. O NO é produzido, resultando em vasodilatação e melhora da circulação. Além disso, o quimiotático de células-tronco SDF-1 é liberado, atraindo progenitores endoteliais circulantes, que contribuem para o processo angiogênico. Células progenitoras residentes e recém-recrutadas são ativadas e podem ajudar ainda mais no reparo de tecido erétil danificado. O resultado final é a restauração do endotélio danificado em diabéticos, e possivelmente a criação de vasos colaterais saudáveis para contornar vasos ateroscleróticos. Inflamação e um microambiente oxidativo tem sido postulado como a ligação entre diabetes e dano tecidual. Dados de modelos não-ED mostram que o Li-ESWT reduz a inflamação, com regulação negativa de citocinas, como IL-1, IL-6 e interferon-γ, e suporte de macrófagos M2 de “cicatrização de feridas”. No pênis, uma diminuição no RAGE após o Li-ESWT provavelmente levará a uma diminuição no estresse oxidativo. Juntamente com a ativação de células-tronco e melhora no fluxo sanguíneo, esse ambiente resulta, com o tempo, na redução da fibrose cavernosa e na restauração do conteúdo muscular liso, talvez através da regulação negativa da via de sinalização TGF-β1 / Smad / CTGF. Além disso, a Li-ESWT também pode desencadear a resposta ao estresse do retículo endoplasmático e melhorar a reparação do nervo nitrérgico mediada por células de Schwann após a lesão (Figura 2). Esses 5 mecanismos provavelmente funcionam em sinergia para produzir as melhorias funcionais observadas em vários modelos de função erétil. De fato, as células envolvidas (endotélio, células-tronco, células imunes, fibroblastos, nervos) estão presentes em quase todos os tecidos, e as disfunções dessas células são a base de múltiplas condições patológicas.
Embora o Li-ESWT pareça estimular os fibroblastos e a produção de colágeno, não parece resultar em formação de cicatriz hipertrófica. Esses dados parecem contradizer as alegações de que o Li-ESWT reduz a cicatrização, porque o tecido cicatricial hipertrófico e os quelóides são devidos a uma superprodução de fibroblastos e deposição excessiva de colágeno. No entanto, pode ser conciliado pelo fato de que o processo de cicatrização de feridas consiste em diferentes estágios. Na cicatrização normal das feridas, a fase inflamatória inicial resulta na formação de coágulos e no recrutamento de células imunitárias e fibroblastos. O segundo estágio é a proliferação, onde o tecido de granulação é formado devido ao crescimento de novos vasos sanguíneos, alimentando a proliferação de fibroblastos, a diferenciação em miofibroblastos e a deposição de colágeno. No estágio de maturação, quando a integridade do tecido é suficientemente restaurada, os miofibroblastos desaparecem em uma onda de apoptose, deixando uma cicatriz mínima. A falha na transição do estágio inflamatório para o da proliferação resulta em feridas crônicas; falha na transição do estágio de proliferação para o estágio de maturação resulta em formação de cicatriz hipertrófica. A aplicação de Li-ESWT em feridas crônicas poderia promover a transição do estágio inflamatório para o de proliferação e maturação, possivelmente por regulação de anti-cicatrização. factor factor de crescimento de fibroblastos.
Uma limitação comum observada em todos os estudos de Li-ESWT para ED é a heterogeneidade do tratamento com ondas de choque. Eles usaram diferentes tipos de aplicadores de ondas de choque desde eletro-hidráulicos e eletromagnéticos até piezoelétricos e balísticos / pneumáticos, enquanto 1 estudo comparou o uso de baixas ultrassom pulsado de intensidade para eletro-hidráulica Li-ESWT21. Além disso, com exceção dos aplicadores eletro-hidráulicos, que produzem ondas de choque focalizadas, os outros aplicadores produzem formas de ondas de choque concentradas, semi-focadas ou desfocadas, o que resulta em distribuição diferente da energia em área e profundidade.
Outra importante heterogeneidade desses estudos são os diferentes protocolos de tratamento, variando de 300 ondas de choque a 2.000 ondas de choque por sessão e com densidade de fluxo de energia (EFD) variando de 0,02 mJ / mm a 0,11 mJ. estudos também realizaram um estudo comparativo entre diferentes protocolos de tratamento, que mostraram que um EFD em torno de 0,10 mJ / mm2 poderia ter melhores resultados, e que administrar aumento do número total de ondas de choque (em torno de 4000) também poderia ter melhores resultados, o que também questão de um possível efeito de saturação do Li-ESWT.
Embora esses estudos forneçam evidências científicas de que o Li-ESWT para ED funciona, existem muitas perguntas não respondidas. Em primeiro lugar, há diferentes tipos de ondas de choque, mas não há dados sobre se todos os tipos de ondas de choque são iguais em termos de efeitos biológicos. Um estudo das formas de onda produzidas por litotrópteros eletro-hidráulicos e eletromagnéticos, por Cleveland et al, mostrou que as formas básicas de ambas as formas de onda são muito semelhantes, consistindo de uma frente de choque, uma fase de compressão e uma cauda de tração; no entanto, os parâmetros físicos exatos, como a pressão de pico, o tamanho do foco, o EFD e a energia total, normalmente variam. Os dispositivos balísticos / pneumáticos, usados principalmente em ortopedia, são igualmente eficazes? Um estudo comparativo entre diferentes tipos de aplicadores é necessário. Além do tipo de aplicador, as diferentes formas de onda (focada, semi-focada ou desfocada) também devem ser comparadas.
Além disso, diferentes protocolos de Li-ESWT devem ser investigados para identificar o EFD ideal, número de sessões (incluindo intervalo e frequência do tratamento) e número total de ondas de choque a serem usadas em diferentes cenários. Por exemplo, o que requer mais energia para estimular os nervos em comparação com o endotélio?
- 100 pulsos a 0,05 mJ / mm2 ?
- 50 pulsos a 0,10 mJ / mm2?
Como explicamos a zona focal tridimensional das máquinas? Para comparar os diferentes protocolos e dispositivos, devem surgir novos índices de comparação que incluam os parâmetros acima mencionados, calculando a “energia biológica efetiva” de cada protocolo e dispositivo. Assim, pode-se investigar se há um efeito de saturação do tratamento repetido e se existe um limite superior de ondas de choque ou “energia” que pode ser aplicada com segurança. Porque atualmente acreditamos que o efeito é dependente de energia, talvez diferentes protocolos de tratamento devem ser aplicados, dependendo da gravidade ou do tipo de disfunção erétil.
Além disso, o mecanismo de ação do Li-ESWT deve ser mais investigado. A maioria dos estudos é realizada em modelos animais, onde a indução de ED (por exemplo, injeção de STZ, lesão do nervo cavernoso) é imediatamente seguida por Li-ESWT, onde a DE não pode ser estabelecida. Isso está em contraste com a situação clínica em que vemos pacientes que não estão no início da patogênese da DE, mas muito mais tarde, quando a disfunção se instalou. Portanto, futuros estudos devem visar compreender melhor a reversibilidade da DE com Li-ESWT. Há também muitas vias e mecanismos envolvidos na fisiopatologia da disfunção erétil, que precisam ser investigados. Por exemplo, como o sistema nervoso simpático responde ao Li-ESWT? Qual é o papel da atividade anti-inflamatória e redução do estresse oxidativo celular no Li-ESWT para ED? Além disso, os efeitos do Li-ESWT na disfunção erétil pós-prostatectomia precisam de mais investigação em melhores modelos animais. O efeito do Li-ESWT no tecido erétil envelhecido é pouco investigado até agora. Como a DE está correlacionada com o aumento da idade e com uma consideração fisiopatológica específica, mais pesquisas sobre tecido erétil envelhecido são necessárias. Outro mecanismo importante a investigar é o efeito do Li-ESWT em modalidades de tratamento combinado, tais como Li-ESWT + PDE5i, e como o Li-ESWT pode transformar não-respondedores de PDE5i em respondedores.
Conclusões
Li-ESWT parece melhorar a função erétil prejudicada em uma variedade de modelos animais de ED, possivelmente através da estimulação de mecanossensores, induzindo a ativação de processos de neoangiogênese, recrutamento e ativação de células progenitoras, melhora da microcirculação, regeneração nervosa, remodelação do tecido erétil com aumento da relação músculo / colágeno e redução das respostas inflamatórias e celulares do estresse. Esses estudos fornecem insights preliminares, mas não há respostas definitivas, e muitas questões permanecem sem resposta quanto ao mecanismo de ação, o cenário experimental para o teste de Li-ESWT, bem como o protocolo de tratamento ideal.
Referência Bibliográfica:
https://www.jsm.jsexmed.org/article/S1743-6095(18)31397-3/fulltext
