UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE
INVESTIGAÇÃO SOBRE POSSÍVEIS EFEITOS BIOLÓGICOS IN VITRO DE AGENTES FÍSICOS UTILIZADOS EM FISIOTERAPIA
PATRÍCIA FROES MEYER
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE
INVESTIGAÇÃO SOBRE POSSÍVEIS EFEITOS BIOLÓGICOS IN VITRO DE AGENTES FÍSICOS UTILIZADOS EM FISIOTERAPIA
PATRÍCIA FROES MEYER
Tese apresentada à Universidade Federal do Rio Grande do Norte para a obtenção do título de Doutora em Ciências da Saúde pelo Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde
Orientador: Prof. Dr. Mário Bernardo Filho Co-orientadora: Profa. Íris do Céu Clara Costa
Natal, RN 2008
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE
INVESTIGAÇÃO SOBRE POSSÍVEIS EFEITOS BIOLÓGICOS IN VITRO DE AGENTES FÍSICOS UTILIZADOS EM FISIOTERAPIA
PRESIDENTE DA BANCA
Prof. Dr Mário Bernardo Filho - UERJ
Banca Examinadora
Prof. Dr Mário Bernardo Filho - UERJ Prof. Dr. Aldo da Cunha Medeiros– UFRN
Profa. Dra. Bernadete Cordeiro de Sousa- UFRN Prof. Dr. Ricardo Oliveira Guerra – UFRN
Prof. Dr. Marcus Vinicius de Mello Pinto - UNEC
Aprovada em: 13/05/2008
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE
COORDENADOR DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE PROF. DR. ALDO DA CUNHA MEDEIROS
DEDICATÓRIA
Aos meus amados pais, pelo amor incondicional que me dedicam e que, mesmo de longe, incentivam e apóiam meu crescimento.
AGRADECIMENTOS
A Deus,
Ao Professor Mário Bernardo Filho, que como orientador e amigo, soube indicar caminhos e sugerir soluções para que esta etapa pudesse ter êxito; minha amizade, respeito e admiração, obrigado por esta oportunidade.
Ao Professor Adenilson de Souza da Fonseca pelas informações prestadas, pela grande ajuda nos artigos, incentivo e apoio durante esta jornada.
Ao grande amigo Professor Oscar Ronzio por todo conhecimento adquirido nesta parceria, ajuda nas coletas e paciência com as minhas dificuldades em eletroterapia.
Ao meu esposo, pela compreensão com as minhas ausências, pelas correções de português, minha eterna gratidão pelo seu amor.
À minha amiga do coração Ludmila Bonelli pelos conselhos, incentivo, apoio e empréstimo da Luz Pulsada: você me deu forças para eu não desistir!
Às minhas colegas Alessandra, Carla, Monalisa, Simone, Milena, Thayza e Fernanda que me ajudaram nos momentos de ausência do consultório e da UNP.
Ao Professor Aldo da Cunha Medeiros pelo acompanhamento nos trabalhos realizados, sugestões e apoio.
À minha co-orientadora (eterna orientadora) Iris do Céu Clara Costa que, mesmo de longe, me incentivou a seguir este caminho e soube me apoiar na minha decisão de mudança.
Ao Professor José Brandão Neto pela acolhida no programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde e por todo incentivo para que o doutorado fosse concluído.
A todos os colegas do Laboratório de Radiofarmácia Experimental que contribuíram de alguma forma para a conquista deste objetivo.
RESUMO
Laboratório de Agentes Físicos da Universidade Maimonides na Argentina até a união entre um orientador (biomédico e fisioterapeuta) e uma orientanda (fisioterapeuta), contando com colaboradores da área de Física e Biologia, possibilitando novas idéias e perspectivas, agregando o conhecimento de diferentes áreas.
Palavras-chave: Escherichia coli, DNA, luz intensa pulsada, radiofreqüência, magnetoterapia, ondas sônicas, constituintes sanguineos, 99mtecnécio.
ANOVA análise de variância ASW audible sonic waves
BC blood Cell (célula sanguínea)
Bl-Co blood constituints (constituintes sanguineo)
CAPES Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível superior CEMP campos eletromagnéticos pulsados
CNPq Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CS constituintes sanguineos
DNA ácido desoxirribonucléico
FAPERJ Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro
IF insoluble fractions (fração insolúvel)
IF-P plasma insoluble fractions (fração insolúvel do plasma)
IF-BC blood constituints insoluble fractions (fração insolúvel dos constituintes sanguineos)
IPL intense pulsed light LIP luz intensa pulsada
g micrograma
l microlitro MBq megabequerel
MNP magnetoterapia pólo norte MSP magnetoterapia pólo sul
SUMÁRIO
Resumo………....……....xii
1 Introdução...01
2 Revisão de literatura...04
3 Anexação de Artigos...14
3.1 Artigo publicado...15
3.2 Artigo submetido para publicação... ... 21
4 Comentários, críticas e conclusões...37
Anexos... ..42
Referências...51 Abstract
1 INTRODUÇÃO
Muitos recursos utilizados atualmente na estética são originários da fisioterapia. Por esse motivo, os fisioterapeutas começaram a se interessar pelo assunto, surgindo então a área de fisioterapia dermato-funcional, que tem por objetivo tratar eficazmente alterações que afetam a pele. Esta eficácia traduz-se pelo conhecimento profundo e pela aplicação dos principais recursos utilizáveis na área da estética, ou seja, dos agentes físicos que atuam diretamente sobre o corpo humano1. Os fisioterapeutas utilizam rotineiramente muitos desses procedimentos, sendo que a fisioterapia dermato-funcional estuda, pesquisa, desenvolve e aplica procedimentos fisioterapêuticos para tratar afecções cutâneas e proporcionar embelezamento da pele e uma melhor qualidade de vida ao paciente2.
O mercado disponibiliza inúmeros equipamentos com promessas de resultados, mas não se investigam antes os riscos à saúde do paciente que estas fontes energéticas podem trazer. Infelizmente a experiência mostra que o fisioterapeuta brasileiro não dá a atenção necessária aos equipamentos por ele utilizados, não questionando o representante da indústria fabricante quando da sua aquisição ou mesmo não mantendo uma rotina de manutenção dos equipamentos já em uso. A falta de questionamento por parte de muitos profissionais sobre os reais efeitos dos equipamentos lançados anualmente no mercado talvez esteja relacionado à falta de conhecimento adquirido tanto na sua formação quanto na sua experiência profissional1.
crescimento do conhecimento da eletroterapia, que passou alguns anos desprestigiada pelos fisioterapeutas, em geral. Torna-se necessário um adequado conhecimento e análise cientifica por profissionais capacitados para o manuseio destes novos equipamentos, além do rigor nas vendas e esclarecimento à população em geral sobre os verdadeiros efeitos benéficos e talvez prejudiciais que estas fontes de tratamento podem trazer.
As citações da literatura a respeito dos agentes físicos geram dúvidas quanto aos seus efeitos. Estas dúvidas também são alimentadas pela falta de explicações concretas em relação aos mecanismos de ação, bem como aos parâmetros utilizados serem capazes de gerar efeitos lesivos ou não. O uso correto de um agente físico é importante não só para proteger a saúde das pessoas, mas também para justificar níveis de exposição que resultem em efeitos biológicos significativos4.
Os efeitos biológicos resultantes da ação de agentes físicos podem ser avaliados através de modelos experimentais5-7.
Há trabalhos publicados mostrando modelos experimentais em níveis molecular e celular que utilizam a marcação sangüinea com 99mtecnécio, a sobrevivência de bactérias e a análise do perfil eletroforético do DNA plasmidial aplicados na avaliação de efeitos biológicos de alguns extratos vegetais8-11.
Portanto, este estudo buscou utilizar estes modelos experimentais já consagrados na literatura, de baixo custo e simples realização, para analisar os prováveis efeitos genotóxicos, citotóxicos e na marcação de constituintes sanguíneos com 99mtecnécio dos agentes físicos campos eletromagnéticos pulsados, radiofrequência, ondas sônicas e luz intensa pulsada, recentemente utilizados na Fisioterapia dermato-funcional.
Uma das intenções desta pesquisa é saber os possíveis riscos que podem oferecer estas novas técnicas de tratamento ao organismo humano, caso exista algum efeito em diferentes níveis de organização biológica (molecular e celular), além de ampliar o conhecimento de seus efeitos biológicos, buscando o esclarecimento de seus resultados.
Ao longo do tempo, novos equipamentos foram introduzidos na prática da Fisioterapia Dermato-Funcional. Há aqueles que são de natureza eletromagnética (campos eletromagnéticos pulsados, radiofreqüência e luz intensa pulsada) e os de natureza mecânica (ondas sônicas). De acordo com as propriedades destas fontes de energia, é possível avaliar seus efeitos biológicos, pois em alguns casos há a associação dos campos eletromagnéticos e das ondas mecânicas às correntes de baixa, média e alta freqüência, determinando uma variação de seus resultados terapêuticos12.
As radiações eletromagnéticas podem ser classificadas de acordo com sua freqüência ou sua longitude de onda (radiofreqüência, microondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raios X e Y), mas os distintos tipos de radiação não estão bem separados no espectro porque há zonas de ambigüidade por coincidência de propriedades entre si12.
2.1 Campos Eletromagneticos Pulsados (Magnetoterapia - CEMP)
Os campos eletromagnéticos pulsados (CEMP) de baixa freqüência são uma ferramenta do método não invasivo, seguro e de fácil manejo para tratamentos de diversas patologias caracterizadas principalmente por dor, inflamação e regeneração, causando efeitos biológicos em organismos, sistemas e órgãos. Entretanto os estudos sobre estes efeitos biológicos ainda são pouco consistentes. Existem muitas dúvidas em relação à melhor dosagem a ser utilizada, sendo que os mecanismos de ação dos mesmos estão longe de serem esclarecidos13.
Os efeitos terapêuticos dependem das características da zona absorvente. Suas principais ações são desvio de partículas com cargas elétricas em movimento, produção de correntes induzidas, efeito piezoelétrico em ossos e tecido colágeno e aumento da solubilidade de substâncias. A nível celular, tem efeito normalizador do potencial de membrana e estimula o metabolismo celular e no tecido é um potente estimulador metabólico de células, tecidos e órgãos, age como antinflamatório e analgésico nas terminações nervosas, aumenta a solubilidade do oxigênio pelo sangue e sua ação piezoelétrica nos ossos tem efeito na formação de calo ósseo12.
Entre os efeitos biológicos da magnetoterapia, foi estudada a sua ação no sangue. A extensão do tempo de atuação da protrombina, diminuição da atividade do fator Xa e decréscimo do nível de plaquetas foram observados em experimento com animais após a exposição a campos eletromagnéticos pulsados de baixa freqüência, levando à conclusão de que esta fonte causa mudanças na coagulação sanguínea5,7. No fluxo sanguíneo, promove um aumento importante da circulação, bem como vasodilatação, miorelaxamento, hiperprodução do tecido conjuntivo e ativação da membrana celular12,14. Seus benefícios atingem o controle da hipertensão arterial, tornando-a mais estável, reduzindo períodos de internação e uso de drogas hipotensivas15.
Outros ensaios avaliaram os efeitos da magnetoterapia em crianças asmáticas com resultados efetivos18 e em fraturas e consolidação de tecido ósseo, com comprovação de osteogênese (crescimento lamelar na zona de fratura)19. Na área de fisioterapia dermato-funcional, a combinação de magnetoterapia e medicação promove a microcirculação em pacientes com acne20. Há resultados comprovados nas úlceras, por estimulação da produção de fibroblastos e controle de infecções21.
2.2 Radiofreqüência
O tipo de radiofrequência na forma de transferência elétrica capacitiva está compreendida entre 0,3 a 1,25 MHz. Este agente físico é utilizado em Fisioterapia com fins estéticos, pois seus efeitos térmicos nos tecidos profundos produzem desnaturalização de colágeno e sua contração imediata, seguida de uma neocolagenogênese22,23.
Há citações sobre os efeitos da radiofreqüência no tratamento de afecções musculares e articulares21, mas o maior número de trabalhos encontrados em bases de pesquisas são relacionados ao seu uso médico ou ablativo, direcionado a tratamento de tumores24,25. Outros trabalhos mostram os efeitos da radiofreqüência em tumores de rins e cérebro26,27, também em problemas degenerativos e isquêmicos do globo ocular28.
Este agente físico possui efeitos térmicos e atérmicos, como citado por Ubeda et al (2001), que demonstra efeitos citotóxicos sobre células cancerígenas por radiofreqüência atérmica. Neste estudo o autor avaliou os efeitos em neuroblastosma e hepatocarcinoma, os quais, especificamente nestes tipos de células, mostraram que
os resultados independem dos efeitos térmicos. Em relação à aplicação em linfócitos normais estes efeitos não acontecem, ao contrário, após a exposição por 24 horas a deterioriação normal destas células parece ter diminuído.
2.3 Ondas Sônicas
O som é produzido por corpos em vibração e transmitido através de um meio material que atinge os nossos ouvidos. Na faixa terapêutica é utilizado há muitos anos por profissionais fisioterapeutas, sendo produzido por um gerador de corrente em alta freqüência, conectado a uma cerâmica piezoelétrica ou a um cristal de quartzo, produzindo uma onda mecânica longitudinal não audível, com freqüência variando entre 0,8 a 3 MHZ29,30. Nesta frequência as ondas sonoras são as ultra-sônicas e são capazes de produzir efeitos terapêuticos térmicos e efeitos não térmicos29. Sua ação térmica é indicada para enfermidades de partes moles (contraturas musculares, tendinites, bursites, calcificações, miosite ossificante, espasmos musculares, dores musculoesqueléticas e neuralgias pós-herpética). A ação não térmica está relacionada ao tratamento de feridas, cicatrização, pós-cirúrgico de tendões, consolidação de fraturas ósseas e reinervação de lesões nervosas31.
Entretanto, de acordo com os trabalhos de Backer et al (2001) as evidências em relação aos efeitos biofísicos do ultra-som em dor e lesões de partes moles ainda são insuficientemente comprovados, pois grande parte das pesquisas é in vitro e alguns destes efeitos não ocorrem in vivo.
aproveitar suas qualidades terapêuticas. Um equipamento de onda sônica audível pode produzir uma onda sonora entre 32,6 ate 0,45m de longitude de onda considerando uma velocidade de transmissão média de 1500 m/s (em meio intersticial coloidal). Esta freqüência faz oscilar um emissor piezoelétrico, que emite vibrações entre 46 e 3.333,33 Hz. Estas vibrações sonoras podem ser moduladas ou não. O equipamento necessita de uma substância de acoplamento, portanto utiliza-se um gel como condutor, permitindo a penetração da onda até o interior dos tecidos sem reflexão importante. Nesta faixa, a onda sonora é captada pelas moléculas do meio, que favorecem a oscilação das mesmas, mobilizando-as do meio intersticial para o linfático, facilitando sua absorção33.
De acordo com Reed (1988), seguindo os princípios da bioressonância, moléculas formadas por aminoácidos e proteínas da linfa movimentam-se por meios harmônicos criados pelo sistema de ondas. Estes começam a oscilar até se desagregarem, deixando o espaço extracelular migrando através de vias linfáticas até o nível renal. Todo esse processo foi demonstrado por linfocintilografia.
2.4 Luz Intensa Pulsada (LIP)
O sistema de luz pulsada constitui-se de fontes de luz não coerentes, capazes de emitir altas fluências de energia com variáveis durações de pulso e comprimento de onda distintos (500-1200nm). Emitem luz de alta energia em pulsos simples, duplos ou
triplos de 2-25 milisegundos de duração. Esta fonte de luz é efetiva para tratamento de telangiectasias e algumas anormalidades vasculares mais profundas, bem como doenças da pele como manchas, acne, tatuagens, psoríase, entre outras35.
Estudos empregando o sistema de Luz Intensa Pulsada (LIP) têm mostrado efetividade no tratamento de cicatrizes hipertróficas. Um trabalho de Isaac et al. (2006) determinou parâmetros de segurança na utilização de LIP em seqüelas hipercrômicas pós-queimadura36 e há outra citação na literatura demonstrou o tratamento de lesões vasculares benígnas cutâneas (angiomas) e dermopatias37.
A Luz pulsada pode ser utilizada no tratamento das tatuagens. Após várias tentativas terapêuticas, a luz pulsada de alta energia foi utilizada com sucesso na remoção do pigmento e desaparecimento do processo alérgico desencadeado após a tatuagem, segundo o trabalho de Sacks e Barcaui (2004). Há também a sugestão de efeitos importantes da luz intensa pulsada em acne vulgar inflamatória e não inflamatória, com quadro moderado ou severo39.
Para uma avaliação dos efeitos biológicos de todos estes agentes, buscou-se a utilização de
modelos experimentais. A descoberta das radiações ionizantes e de elementos radioativos despertou de
imediato o interesse em suas aplicações na Biologia e nas Ciências Médicas, pelo seu valor como meio
auxiliar no diagnóstico e tratamento das doenças40.
2.5 MODELOS EXPERIMENTAIS
transporte, estrutura e função da membrana (Srivastrava et al, 1990). No Departamento de Biofísica e Biometria da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, os primeiros resultados foram apresentados em congressos internacionais44.
Como a origem do fenômeno radioativo é nuclear, os nuclídeos que emitem radiação são
chamados mais apropriadamente de radionuclídeos. Alguns nuclídeos existentes na natureza já são
radioativos enquanto outros podem ser produzidos pelo homem. Por isso os radionuclídeos podem ser
genericamente classificados em naturais e artificiais. A emissão radioativa altera profundamente a
estrutura atômica do elemento emissor, pois modifica a composição e o balanço energético do seu
núcleo45-47.
2.5.1 Radiofármacos e 99mtecnécio
Os radiofármacos ou radiobiocomplexos são estruturas moleculares ou celulares marcadas com um radionuclídeo emissor de radiação gama, beta positiva ou raios-X (captura eletrônica), para fins diagnósticos e com beta negativa, para fins terapêuticos48,49. O radionuclídeo mais utilizado em cintilografias (SPECT – single photon emission computed tomography) é o 99mtecnécio (Tc-99m) devido às suas propriedades: emissão de um fóton de 140 keV, meia vida física de 6 horas, impacto ambiental desprezível e obtenção fácil em gerador50. Nos procedimentos de marcação com Tc-99m faz-se necessária a presença de um agente redutor, sendo o cloreto estanoso (SnCl2) o composto químico mais utilizado para esta finalidade e que possibilita uma elevada eficiência de marcação, não sendo necessária purificação posterior49-51.
Hemácias, leucócitos, albumina e anticorpos são exemplos de constituintes sangüíneos que têm sido marcados com Tc-99m e usados regularmente em clínica52.
2.5.2 Constituintes sangüíneos marcados com 99mtecnécio
Hemácias marcadas com Tc-99m são radiobiocomplexos utilizados na detecção de hemorragias gastrintestinais e de hemangiomas, na avaliação da função cardíaca51, bem como na medida do fluxo sangüíneo em artérias periféricas53. Além disso, novas aplicações têm sido realizadas com este radiofármaco incluindo a determinação do fluxo sangüíneo no miocárdio e no cérebro, cintilografia óssea e para a avaliação da função excretora do fígado e dos rins42.
No processo de marcação de hemácias, o íon pertecnetato atravessa a membrana celular por meio de uma troca com o íon cloreto e/ou bicarbonato através do canal de ânions (banda-3), e com o íon estanoso, através dos canais de cálcio54,55.
Alguns autores têm descrito que fitoterápicos ou drogas sintéticas podem interferir na radiomarcação dos constituintes sangüíneos com Tc-99m e sugerem que repercussões clínicas relevantes podem ocorrer8,9,56.
2.5.3 Sobrevivência de culturas bacterianas
Na marcação com Tc-99m de estruturas celulares ou moleculares de interesse biológico, de modo geral, o cloreto estanoso é utilizado como agente redutor. O efeito genotóxico desta substância tem sido descrito57-60.
A avaliação dos efeitos de compostos na sobrevivência de culturas bacterianas incubadas com cloreto estanoso vem sendo utilizada no Laboratório de Radiofarmácia Experimental da Universidade do Estado do Rio de Janeiro como ensaio para identificação de propriedades redoxi de substâncias58,60,61.
2.5.4 Análise do perfil eletroforético do DNA plasmidial exposto a agentes físicos.
A incubação de plasmídios bacterianos com o cloreto estanoso parece acarretar um aumento da banda referente à forma circular aberta, devido a lesões do tipo quebras simples, que seriam induzidas pelas espécies ativas de oxigênio57. Entretanto, se esta incubação for realizada na presença de uma substância que apresenta potencial antioxidante, a produção de radicais livres será reduzida e, em conseqüência, haverá uma menor alteração do perfil eletroforético dos plasmídios. Por outro lado, o potencial genotóxico dos agentes físicos pode ser mensurado através da avaliação do perfil eletroforético de plasmídios bacterianos incubados, expostos a estas fontes57,58,62.
3.1 ARTIGO PUBLICADO
Consequences of the magnetic field, sonic and radiofrequency waves and intense pulsed light on the labeling of blood constituents with technetium-99m, Aceito para publicação em 2007, no periódico “Brazilian Archives of Biology and Technology”, Qualis Internacional B.
3.2 ARTIGO SUBMETIDO A PUBLICAÇÃO
Influence of the magnetic field, sonic and radiofrequency waves and intense pulsed light on the survival of Escherichia coli and on the electrophoretic mobility of plasmid DNA, Submetido ao periódico “Electromagnetic Biology and Medicine”, Qualis Internacional B.
Consequences of the magnetic field, sonic and radiofrequency
waves and intense pulsed light on the labeling of blood
constituents with technetium-99m
Patricia Froes Meyer1, Sebastião David Santos-Filho1,2, Oscar Ariel Ronzio3, Ludmila Bonelli4, Adenilson de Souza da Fonseca2, Iris do Ceu Clara Costa1, José Brandão Neto1, Aldo da Cunha Medeiros1 and Mario Bernardo-Filho2,5
1. Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Avenida General Gustavo Cordeiro de Farias, s/n, 59010-180, Natal, Brasil.
* Author for correspondence.
2. Laboratório de Radiofarmácia Experimental, Departamento de Biofísica e Biometria, Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Avenida 28 de setembro, 87, 20551-030, Rio de Janeiro, Brasil. adenilso@uerj.br
3. Universidad de Buenos Aires, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina. 4. Universidade Salgado de Oliveira, Belo Horizonte, MG, Brasil
ABSTRACT
Sources of magnetic field, radiofrequency and audible sonic waves and pulsed light have been used in physiotherapy to treat different disorders. In nuclear medicine, blood constituents(Bl-Co) labeled with technetium-99m (99mTc) are used. This study evaluated the consequences of magnetic field,
radiofrequency and audible sonic waves and intense pulsed light sources on the labeling of Bl-Co with
99mTc. Blood from Wistar rats was exposed to the cited sources. The labeling of Bl-Co with 99mTc was
performed. Blood not exposed to the physical agents was used(controls). Data showed that the exposure to the different studied sources did not alter significantly (p>0.05) the labeling of Bl-Co. Although the results were obtained with animals, the data suggest that no alteration on examinations performed with Bl-Co labeled with 99mTc can be expected to the cited agents. The biological consequences associated
with these agents would not be capable to interfere with some properties of the Bl-Co.
Keywords:blood constituents; magnetic field, sonic and radiofrequency waves, technetium-99m
INTRODUCTION
In physiotherapy some devices have been used to treat different disorders or to esthetical propose (Chang et al., 2007, Heinrich, 2007). These devices emit sonic and radiofrequency waves while others are capable to generate magnetic fields (Johns et al., 2002; Heinrich, 2007). It has been described positive effects of sonic waves (bioressonance) on healing process in human beings increasing the collagen synthesis (Capponi & Ronzio, 2006). The use of radiofrequency waves is based on heating of tissue irradiated beyond to 50 oC where cell death is
induced by protein coagulation and they could be used to treat tumors (Pearce & Thomsen, 1995). Intense pulsed light sources have been used to treat abnormal cicatrices (Perez Rivera et al., 2002). In some reports beneficial effects of magnetic fields on bone metabolism and acceleration of hydroxiapatite osteointegration suggesting osteogenesis stimulation have been described (Giordano et al., 2001).
Radionuclides have been used in investigations (clinical and basic sicences) (Saha, 2004, Joseph et al., 2006). Technetium-99m (99mTc) has been the most utilized radionuclide to
label cells or molecules used as radiobiocomplexes
(Bernardo-Filhoet al., 2005) in the single photon emission computed tomography (SPECT) (Saha, 2004). This radionuclide has also been used in basic research (Pettersson et al., 2005; Fonseca et al., 2007).
Blood constituents labeled with 99mTc are
used in nuclear medicine (Wong et al., 2004; Harel et al., 2005; Olds et al., 2005) for measurement of red cell volume detection, recognition of gastrointestinal bleeding, identification of hemangiomas, gated blood pool study and other purposes (Saha, 2004). This labeled process depends on an optimal stannous chloride concentration and can be performed using either in vivo or in vitro methods, or by a combination of both (Saha, 2004). In the red blood cells, the transport of the 99mTc-pertechnetate ion
by the band-3 system (Callahan & Rabito, 1990) and the stannous ion by the calcium channels (Gutfilen et al., 1992) to the interior of the cells have been suggested.
An experimental model based on the labeling of blood constituents with 99mTc has been
of this work was to evaluate the effect of magnetic field, sonic and radiofrequency waves and intense pulsed light on the labeling of blood constituents with99mTc.
MATERIALS AND METHODS
Animals
Adult male Wistar rats (3-4 months, 250-300g) were maintained in a controlled environment. The animals had free access to water and food and ambient temperature was kept at 25 2ºC. Experiments were conducted in accordance with the Institutional Committee of Animal Care (Comissão de Ética para o Cuidado e Uso de Animais Experimentais, Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro) with the protocol number CEA/134/2006.
Exposition of blood samples to physical agents
Heparinized blood (500 l, n=8 for each agent) was withdrawn from Wistar rats (n=8) and exposed to magnetic field (50 gauss, 30 minutes to both poles), sonic waves (3 kHz, 20 minutes), radiofrequency waves (550 kHz, 5 minutes, Vip Eletrônica, Brazil) and intense pulsed light (2 pulses, pulse time 0.01 s, 3-7 J/cm2 to each pulse, wavelength 400-1200 nm, Radiance®, Israel).As control, blood samples were not exposed to the physical agents.
Radiolabeling of blood constituents
The experiments were carried following the protocol published elsewhere (Bernardo-Filho
et al., 1983). Briefly, after exposition to physical agents, 500 l of freshly prepared solution of stannous chloride (1.2 ȝg/ml) was added and the incubation continued for further 1 hour. After this period of time, 100µl 99mTc (3.7MBq) as sodium
pertechnetate (Na99mTcO
4), recently milked from a 99Mo/99mTc generator (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, Comissão Nacional de Energia Nuclear, São Paulo, Brazil) were added and the incubation continued for another 10 minutes. These samples were centrifuged in a clinical centrifuge (1500rpm, 5 minutes) and aliquots (20 l) of plasma (P) and blood cells (BC) were isolated. Aliquots of 20 l of P and BC were
also separated, precipitated with 1.0ml of 5% trichloroacetic acid and centrifuged (1500rpm, 5 minutes) to isolate soluble (SF) and insoluble fractions (IF). The radioactivity in P, BC, SF-P, IF-P, SF-BC and IF-BC were determined in a well counter (Packard, model C5002, Illinois, USA) and the percentage of radioactivity incorporated (%ATI) was calculated (Bernardo-Filho et al., 1983).
Statistical analysis
Data are reported as (means ± SD) of percentual of radioactivity (%ATI). The One way analysis of variance – ANOVA test was performed to verify possible statistical differences. After that, a statistical post test (Bonferroni) was chosen to identify the p value (p<0.05 as lesser significant level) and to compare each experimental group with the control group. InStat Graphpad software was used to perform statistical analysis (GraphPad InStat version 3.00 for Windows 95, GraphPad Software, San Diego California, USA).
RESULTS
The Figure 1 shows the ATI% in blood cells and plasma compartments from whole blood exposed to physical agents. The data indicate that, at conditions used, the magnetic field (South and North poles), sonic and radiofrequency waves and intense pulsed light did not alter significantly (p>0.05) the ATI% on the blood compartments.
Figure 2 shows the ATI% in insoluble and soluble fractions isolated from plasma separated from blood samples exposed to physical agents. These data indicate that magnetic field (South and
North poles), sonic and radiofrequency waves and intense pulsed light have not significantly (p>0.05) modify the ATI% of fractions of plasma.
Figure 1: Effect of exposition to physical agents on the distribution of radioactivity between plasma and cellular compartments. Blood from Wistar rats was exposed to magnetic north (MNP) and south (MSP) poles, audible sonic (ASW) and radiofrequency (RF) waves and intense pulsed light (IPL). The radiolabeling procedure was performed, plasma and blood cells separated by centrifugation, the radioactivity counted and the %ATI to each fraction calculated. (Ƒ) Blood cells and () plasma.
Figure 2: Effect of exposition to physical agents on the fixation of radioactivity on soluble and insoluble fractions of plasma. Blood from Wistar rats was exposed to the magnetic North (MNP) and South (MSP) poles, audible sonic (ASW) and radiofrequency (RF) waves and intense pulsed light (IPL). After that, the radiolabeling procedure was performed and plasma and blood cells separated by centrifugation. Insoluble and soluble fractions of plasma were obtained by precipitation and the radioactivity counted and the %ATI to each fraction calculated. () soluble fraction of plasma and (Ƒ) insoluble fraction of plasma.
DISCUSSION
Low frequencies pulsed electromagnetic fields are one of the most athermal common therapies used in the elderly patients by physicians (Heinrich, 2007). It has suggested that the exposition to magnetic field at 15Hz is effective to increase the bone mass (Mc Leod & Rubin, 1997) increasing the local levels of PGE2 and TGF-b1
which decrease osteoclastic bone reabsortion (Lohmann et al., 2003). Other data have suggested no effect of these electromagnetic fields on collagen synthesis (Ahmadian et al., 2006). Although reports suggest an effect of electromagnetic fields on cell function, no modifications on the distribution of radioactivity in the cellular and plasma compartments was found (Figure 1).
Figure 3: Effect of exposition to physical agents on the fixation of radioactivity on soluble and insoluble fractions of blood cells. Blood from Wistar rats was exposed to the magnetic North (MNP) and South (MSP) poles, audible sonic (ASW) and radiofrequency (RF) waves and intense pulsed light (IPL). The radiolabeling procedure was performed; plasma and blood cells separated by centrifugation. Insoluble and soluble fractions of blood cells were obtained by precipitation and centrifugation, the radioactivity counted and the %ATI to each fraction calculated. () soluble fraction of blood cells and (Ƒ) insoluble fraction of blood cells.
audible sonic waves used in our experiments (Figures 2 and 3) indicating that the phenomenon reported by Capponi & Ronzio (2006) is not relevant to the studied labeled process. Thus, more studies are necessary to understand the potential applications of these mechanical waves in biomedical sciences as well their adverse effects.
Radiofrequency thermal therapy of tumors is based on heating of target which induces changes in dielectric properties and protein coagulation and fat melting (Pop et al., 2003). The energy absorbed from a radiofrequency source depends strongly on the tissue dielectric properties (Strohbehn, 1983, Van de Kamer et al., 2001). As results, changes in dielectric properties during heating the tissue temperature distribution is affected and resulting thermal damage. Several numerical models for predicting the radiofrequency thermal damage in heart muscle and liver have been proposed, but they either incorporated only temperature-dependent changes in electrical conductivity (Labont´e, 1994) or consider the conductivity to be constant (Haemmerich et al., 2001). However, no alterations on labeling of blood constituents with
99mTc were verified when blood samples were
exposed to radiofrequency waves in the conditions used in this study. In consequence, the findings described by Strohbehn, 1983, Labont´e, 1994, Van de Kamer et al., 2001, Haemmerich et al.,
2001 could not be relevant to the studied labeled process with 99mTc.
Intense pulsed light systems are high-intensity light sources, which emit polychromatic and noncoherent light in a broad wavelength spectrum (515-1200 nm) allowing a great variability in selecting individual esthetical treatment of skin (Raulin et al., 2003) as rejuvenation of the aging face (Mezzana & Valeriani, 2007) or skin diseases as erythrosis (Madonna Terracina et al., 2007). No alterations on the labeling of blood constituents with 99mTc
after exposition to intense pulsed light could suggest a safety to this physical agent used to esthetical propose.
In conclusion, although our data have been obtained with blood from Wistar rats, the exposition to magnetic field, sonic and radiofrequency waves and intense pulsed light used in clinical physiotherapy could not alter the examinations performed in nuclear medicine based on blood constituents labeled with 99mTc.
Furthermore, the biological/physical consequences
associated with these physical agents would be not capable to interfere with some properties of the blood constituents.
ACKNOWLEDGEMENTS
This research was supported by Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) and Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).
RESUMO
Fontes de campo magnético, ondas sonoras audíveis e de radiofreqüência e luz intensa pulsada são usadas para o tratamento de doenças. Constituintes sangüíneos(CS) marcados com tecnécio-99m(99mTc) são utilizados na medicina
nuclear. Esse trabalho avaliou as consequências de fontes de campo magnético, ondas sonoras audíveis e de radiofreqüência e luz intensa pulsada na marcação de CS com 99mTc. Sangue de
ratos Wistar foi exposto às fontes citadas. A marcação de CS com 99mTc foi realizada. Sangue
não exposto foi utilizado (controle). Resultados mostraram que os agentes físicos estudados não alteraram significativamente (p>0.05) a radiomarcação de CS. Apesar de terem sido obtidos com sangue de animais, os resultados sugerem que nenhuma alteração nos exames realizados com constituintes sangüíneos com 99mTc
em medicina nuclear ocorreria após a exposição às fontes avaliadas. As consequências biológicas associadas a esses agentes não seriam capazes de interferir com algumas propriedades dos CS.
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3.2 ARTIGO SUBMETIDO A PUBLICAÇÃO
Electromagnetic Biology and Medicine, Qualis Internacional B.
Influence of Electromagnetic Fields, Sonic Waves, Radiofrequency and Intense
Pulsed Light on the Survival of Escherichia coli and on the Electrophoretic
Mobility of Plasmid DNA
Patrícia Froes Meyer1, Oscar Ariel Ronzio2, Ludmila Bonelli Cruz3,
Adenilson de Souza da Fonseca3*, Mario Bernardo-Filho3,4
1- Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio
Grande do Norte, Avenida General Gustavo Cordeiro de Farias, s/n, 59010-180, Natal,
Brazil.
2- Laboratorio de Agentes Físicos, Universidad Maimonides, Hidalgo 775
(C1405BCK), Ciudad Autónoma de Buenos Aires, República Argentina.
3- Departamento de Biofísica e Biometria, Instituto de Biologia Roberto Alcantara
Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Avenida 28 de Setembro, 87, Vila
Isabel, 20551-030, Rio de Janeiro, Brazil.
4- Instituto Nacional de Câncer, Coordenadoria de Pesquisa Básica, Praça da Cruz Vermelha, 23, Centro, 20230130, Rio de Janeiro,
Brazil.
Corresponding author:
Adenilson de Souza da Fonseca Departamento de Biofísica e Biometria
Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes Universidade do Estado do Rio de Janeiro
ABSTRACT
Electromagnetic radiation (pulsed magnetic fields, radiofrequency and intense
pulsed light) and mechanical (sonic waves) agents have been suggested for use in
physical therapy. The aim of this study was to determine the effect of low intensity
magnetic fields, sonic and radiofrequency waves and intense pulsed light on the survival
ofEscherichia coli and on the electrophoretic mobility of plasmid DNA. Exponentially
growing E. coli AB1157 cultures or plasmid DNA samples were exposed to the
physical agents treated in the presence or absence of SnCl2. Aliquots of bacterial
cultures were spread onto a solidified rich medium; the colony-forming units were
counted after overnight incubation and the survival fraction was calculated. Agarose gel
electrophoresis was performed to visualize and quantify plasmid topological forms. The
results suggest that these agents are not capable of altering neither the survival of E. coli
cells nor plasmid DNA electrophoresis mobility. Moreover, they did not increase or
decrease the action of SnCl2. The data suggest the absence of cytotoxic and genotoxic
effects of the physical agents under the conditions studied.
Keywords:Escherichia coli, DNA, intense pulsed light, magnetic field, radiofrequency, sonic waves,
stannous chloride
INTRODUCTION
Physical therapy devices used for treating esthetical disorders (Chang et al.,
2007; Heinrich, 2007) emit sonic and ultrasonic waves and electromagnetic radiation at
an extremely low frequency, radiofrequency, light and infrared radiation (Johns , 2003;
Heinrich, 2007). Low frequency pulsed electromagnetic fields (PEMF) could be used to
treat diseases characterized by pain, inflammation and regeneration. They may have
biological effects on the organs and body systems, but the results of studies on these
biological effects are still inconsistent (Capponi and Ronzio, 2006). The beneficial
effects of electromagnetic fields on bone metabolism and hydroxyapatite
osteointegration, suggesting osteogenesis stimulation, have been described (Giordano et
al., 2001).
Some authors have suggested that audible sonic waves could interact with
proteins, moving them to the lymphatic system (Capponi and Ronzio, 2006). According
to bioressonance, proteins could move to the lymphatic system due to the harmonics
created by the sonic waves, and exit the extracellular compartment (Reed, 1988).
The effects of radiofrequency are a result of the heating of tissue up to 50oC,
where cell death is induced by protein coagulation, an effect that could be used for
treating tumors (Pearce and Thomsen, 1995). In some reports, the effects on the
treatment of muscle and articular injuries have been described. Radiofrequency has been
used for esthetical purposes and some authors have suggested a thermal action in deep
tissues, promoting collagen denaturalization and neocollagenogenesis (Arnoczky and
Aksan, 2000; Christine and Dierickx, 2006).
Intense pulsed light (IPL) sources have been used to treat abnormal scarring
safe use of intense pulsed light in burn sequelae, hyperchromia and in the treatment of
benign vascular lesions (Sacks and Barcaui, 2004; Isaac et al., 2006).
Stannous chloride (SnCl2) is the most widely used reducing agent in nuclear
medicine for labeling cellular and molecular structures of biological interest with
technetium-99m (radiobiocomplexes) (Saha, 2004). Authors have performed studies
about the cytotoxic/genotoxic potential of the SnCl2(Pungartnik et al., 2005; Almeida et
al., 2007). In bacterial cultures and plasmid DNA, stannous chloride appears to induce
damage caused by oxidative mechanisms related to free radical generation (Dantas et
al., 2002; El-Demerdash et al., 2005). Data from studies with Escherichia coli (E. coli),
deficient in DNA repair mechanisms, suggest that this chemical agent could induce
different lesions in DNA (El-Demerdash et al., 2005; Almeida et al., 2007).
Although extremely low-frequency electromagnetic fields, sonic, radiofrequency
and intense pulsed light devices have been used in therapeutic practice, there are few
investigations about their biological effects. These facts have stimulated to develop this
work and the aim of this study was to evaluate the effect of these energetic sources on
the survival of E. coli and on the electrophoretic mobility of plasmid DNA.
MATERIALS AND METHODS
Physical agent exposure
The PEMF device used (700 Ohms, 110 V, 60 Hz) was able to generate a
polarized electromagnetic field (North and South). Bacteria cultures and DNA samples
were exposed at both magnetic poles (5 mT, 30 minutes). Sonic waves: a
Bioressonance® device configured at 3.3 kHz was used. Bacteria cultures and DNA
samples were exposed for 20 minutes. The piezoelectric emitters were coupled to the
samples with ultrasonic gel. These PEMF and Bioressonance® devices are archetypes
developed and tested by the physical therapist Oscar Ronzio at Maimonides University
in Buenos Aires, Argentina.
Radiofrequency: An electrical capacitive transference device (Tecatherap-VIP®,
VIP Electromedicina®, Argentina), frequency of 550 kHz, was applied without thermal
effect for 5 minutes. Bacterial cultures and DNA samples were placed between two
equidistant (3 cm) rubber covers with carbon electrodes.
IPL: Bacterial cultures and DNA samples were exposed to one and two pulses
(0.01 s, 3-7 J/cm2 for each pulse, 500-1200 nm) from the IPL device (Radiance®,
Israel).
Bacteria inactivation
E. coli AB1157, a wild-type strain to repair DNA damage, was used in this
study. Exponentially growing bacterial cultures in rich medium were centrifuged in a
clinical centrifuge (10 min, 2000 rpm) and suspended in saline solution (0.9% NaCl).
Samples of these suspensions (1.0 mL) were exposed to physical agent sources as
indicated above. Samples without exposure to physical agents were used as negative
control and positive control samples were incubated with SnCl2 (Sigma, USA, 25
dishes containing solidified rich medium. After incubation (37 oC, overnight in dark
conditions) the colony-forming units were counted and the survival fractions were
calculated, dividing the number of viable cells obtained per mL after treatment (physical
agents or SnCl2) by the number of viable cells before the specific treatment.
Analysis of DNA mobility alterations
The pBSK plasmid samples (200 ng) were obtained by the alkaline method
(Sambroock et al., 1989) and were exposed to physical agents as described above. As
negative control, plasmid samples not exposed to physical agents were used and as
positive control, plasmid samples incubated with SnCl2 (200 g/mL, 40 min). Aliquots
of each sample were then mixed with loading buffer (0.25% xylene cyanol, 0.25%
bromophenol blue, 30% glycerol) and 0.8% agarose gel electrophoresis (8 V/cm) was
performed in Tris-acetate-EDTA buffer (pH 8.0). Gels were then stained with ethidium
bromide (0.5µg/mL), and the DNA bands were visualized by fluorescence in an
ultraviolet transilluminator system. The gel images were digitalized (Kodak Digital
Science 1d, EDAS 120) and the bands were semiquantified using the Gimp computer
program. Plasmid samples were used to quantify the plasmid conformations as follows:
form I supercoiled (SC), a native conformation, and form II open circle (OC) resulting
from single strand break.
Statistical analysis
Data are reported as (means ± SD) of plasmid percentage forms. The One way
analysis of variance – ANOVA test was performed to verify possible statistical
differences. After that, a rigorous statistical post-test (Bonferroni) was chosen to
identify the p value (p<0.05 as lesser significant level) and to compare each treated
group with the control group (0.9% NaCl). InStat Graphpad software was used to
perform statistical analysis (GraphPad InStat version 3.00 for Windows 95, GraphPad
Software, San Diego, California, USA).
RESULTS
Figure 1 shows the survival fractions of E. coli AB1157 cultures treated with
SnCl2 in the presence or absence of PEMF, sonic waves, radiofrequency and IPL. The
data show no alteration in the survival fraction of E. coli treated with the studied agents.
Moreover, no effects from the physical agents against SnCl2 action in E. coli cultures
were found.
The electrophoretic profile of pBSK plasmid DNA under different
experimental conditions is shown in figure 2. In lane 1, the plasmid DNA alone is found
mostly as a supercoilled form (form I). Lane 2 shows the efficient cleavage of the
SnCl2-induced plasmid DNA, illustrated by the formation of the open circular form
(form II). Lanes 3 to 5 shows the electrophoretic profile of plasmid DNA submitted to
physical agents, suggesting no modifications in plasmid topology when compared with
the control (lane 1). Lanes 6 to 8 show that the physical agents could not alter the SnCl2
action on the electrophoretic mobility of the plasmid DNA.
DISCUSSION
There is little information about the biological effects of sonic and
radiofrequency waves low intensity magnetic fields and intense pulsed light that have
been used in therapeutic practice. Doubts persist owing to the lack of a concrete
explanation about the action mechanisms, as well as the used parameters that have a
harmful effect or not. It has proposed that the correct use of a physical agent is
important for protecting public health and for reaching exposure levels that result in
The therapeutic success of PEMF-treated ulcers is due to fibroblast
production stimulation and antibacterial effects (Miro, 1996). Other authors (Agne
Jones, 2006; Capponi and Ronzio, 2006) suggest that PEMF is contraindicated in the
presence of fungus and virus infection, owing to cell proliferation improvement.
Magnetostatic bacteria are extremely affected by PEMF, however our data indicate that
PEMF did not alter E.coli cell survival (Figure 1). There are studies of this treatment at
a low frequency for facial nerve repair (Korotkikh and Korzh, 1997), for osteogenesis
improvement (Giordano et al., 2001), reduction of hyperthrombocythemia and
hyperfibrinogenemia (Ciejka et al., 2005), tropical ulcers (Sieron and Cieslar, 2003) and
DNA synthesis (Capponi and Ronzio, 2006). Kulishova et al. (2005) showed the
efficacy of general magnetotherapy in conservative therapy of uterine myoma in women
of reproduction age.
Our data also indicate that PEMF could not induce DNA strand breaks because
no modification in DNA electrophoresis mobility in agarose gel was found (Figure 2
and 3). However, epidemiological data have suggested that PEMF may be a risk factor
for breast cancer in humans (Loberg et al., 2000).
Radiofrequency could present thermal and non thermal effects. Ubeda (2001)
reported the presence of cytotoxic effects in neuroblastoma and hepatocarcinoma cells
in the non-thermal modality that controls the development of cancer. Despite these
findings, no effects on E. coli cultures (Figure 1) and plasmid DNA (Figure 2 and 3)
were found. Ley-Valle (2003) described undesirable effects on the central nervous
system when using 2 MHz radiofrequency.
Positive effects of sonic waves (increasing collagen synthesis) have been
described in the scarring process in human beings (Capponi and Ronzio, 2006).
Harmful effects using ultrasonic (1MHZ) and high intensity (>30W/cm2) were
described by Lennart (2002). Araújo et al. (2003) showed that 3MHz, 3W/cm2
ultrasound, in stationary and continuous application, stimulates venous
thromboembolism and increases the number of lymphocytes. It has been described that
these waves could affect protozoans, inactivate viruses, destroy red blood cells and
bacteria and hinder fungal multiplication (Lennart, 2002). In this study using 3.3 kHz
sonic waves, no effects on bacterial cultures (figure 1) or plasmid DNA (figure 2 and 3)
were found. In addition, our data suggest that sonic waves could not protect E. coli cells
against the cytotoxic effect of SnCl2 or increase the action of this reducing agent.
Finally, intense pulsed light systems are high-intensity light sources that emit
polychromatic and non-coherent light, allowing a great variability in selecting
individual esthetic skin treatment (Raulin et al., 2003) such as facial rejuvenation
(Mezzana and Valeriani, 2007) or for treating skin diseases such as erythrosis (Madonna
et al., 2007). Isaac et al (Isaac et al., 2006) and Perez et al. (Perez Rivera et al., 2002)
described the results of treating stains and benign vascular lesions (hemangioma).
Patients treated with intense pulsed light at 420-950nm showed a return to baseline of
their facial acne (Santos et al., 2005). Acne pathogenesis is believed to involve
sebaceous follicular hyperplasia, hyperkeratinization, Propionibacterium acne
proliferation, inflammation and immune reactions. Using an unknown mechanism,
intense pulsed light may decrease sebaceous gland size, pilosebaceous inflammation
andPropionibacterium species populations (Gold et al., 2007), but the results obtained
in this study suggest no effect of intense pulsed light on E. coli cells (Figure1) or
plasmid DNA (figure 2 and 3). Furthermore, it did not decrease or increase the toxic
effect of SnCl2 on bacterial cells (Figure 1).
In conclusion, our data suggest that low frequency pulsated electromagnetic
the cytotoxic and genotoxic effects on E. coli cells and plasmid DNA. Our results also
suggest that these physical agents could not protect bacterial cells against the action of
SnCl2 or increase the action of this reducing agent.
ACKNOWLEDGMENTS:
This work has received financial support by Universidade Federal do Rio
Grande no Norte, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
(CAPES), Fundação Carlos Chaga Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de
Janeiro (FAPERJ), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
(CNPq), Universidade do Estado do Rio de Janeiro and Universidad Maimonides.
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FIGURE CAPTIONS
Figure 1: Effects of physical agents on the survival fraction and inactivation induced by
stannous chloride in E. coli AB1157. As negative control, bacterial cells incubated with
NaCl (0.9%, 60 minutes) and, as positive control, bacterial cells incubated with SnCl2
(25 g/mL, 60 minutes), both controls no exposition to physical agents. Negative
control ( ); Positive control (SnCl2, 200µg/mL) (); PEMF N (Ÿ); PEMF N + SnCl2
(¨); PEMF S ( ); PEMF S + SnCl2 ( ); SW (+); SW + SnCl2 (+); ECT (ŷ); ECT +
SnCl2 (ŷ); IPL ( ); IPL + SnCl2(¸).
Figure 2: Photograph of agarose gel electrophoresis. Samples of pBSK plasmid were
exposed to physical agents and 0.8% agarose gel electrophoresis (8 V/cm) was
performed in tris-acetate-EDTA buffer. As negative control, plasmids incubated with
NaCl (0.9%, 40 minutes) and, as positive control, plasmids incubated with SnCl2 (200
g/mL, 40 minutes), both controls no exposition to physical agents. Lane 1: negative
control; Lane 2: positive control (SnCl2, 200µg/mL); Lane 3: PMEF S; lane 4: PMEF
N; Lane 5: SW; Lane 6: ECT; Lane 7: IPL (1 pulse); Lane 8: IPL (2 pulses). Form I:
DNA super coiled; Form II: DNA open circle.
Figure 3: Graph of percentage of plasmid pBSK in form I and II (b) exposed to
physical agents. Samples of pBSK plasmid were exposed to physical agents and 0.8%
agarose gel electrophoresis (8 V/cm) was performed in tris-acetate-EDTA buffer. As
negative control, plasmids not exposed to physical agents and, as positive control,
plasmids incubated with SnCl2 (200 g/mL, 40 min). Semi-quantitative densitometric
measurements of form I and form II from gel electrophoresis procedures using the
Gimp computer program. Lane 1: negative control; Lane 2: positive control (SnCl2,
200µg/mL); Lane 3: PMEF S; lane 4: PMEF N; Lane 5: SW; Lane 6: ECT; Lane 7: IPL
(1 pulse); Lane 8: IPL (2 pulses). Form I: DNA super coiled; Form II: DNA open circle.
(*)p<0.05 when compared with negative control (form I), (sn) p>0.05 when compared
FIGURES
FIGURE 1
0.0001 0.001 0.01 0.1 1
0 6
TIME (min)
0
FIGURE 2
Form II
FIGURE 3
0 20 40 60 80 100
1 2 3 4 5 6 7 8
LANE
4 COMENTÁRIOS, CRÍTICAS E CONCLUSÕES.
A busca pela cientificidade dentro da área de Fisioterapia Dermato-funcional e a experiência docente nesta especialidade há 14 anos me incentivaram a procurar uma maior qualificação profissional, primeiramente no curso de mestrado, em seguida no curso de doutorado.
Após a vivência da transdisciplinaridade dentro da formação do mestrado, ficou clara a necessidade de se buscar em outras áreas de conhecimento um maior embasamento científico, já que a Fisioterapia é ainda uma profissão incipiente e muito carente em pesquisas. Parece-nos que toda questão que envolve o corpo humano e sua saúde necessita de vários olhares, do macro ao micro, por se tratar de um tema multifacetado. Seguindo os pensamentos de Morin (2001a, p. 107): “quando não se encontra solução em uma disciplina, a solução vem de outra disciplina”, procuramos apoio metodológico em modelos experimentais em níveis molecular e celular utilizados para avaliar os efeitos biológicos produzidos pelos agentes físicos estudados.
O caráter multidisciplinar ficou claro neste estudo desde a interação entre o Setor de Medicina Nuclear da UERJ e o Laboratório de Agentes Físicos da Universidade Maimonides na Argentina até a união entre um orientador (biomédico e fisioterapeuta) e uma orientanda (fisioterapeuta), contando com colaboradores da área de Física e Biologia, possibilitando novas idéias e perspectivas, além de agregar o conhecimento de diferentes áreas e origens.
