Bei der Knochenheilung im Kiefer (z. B. nach Zahnextraktionen oder Implantaten) spielen osteoprogenitorische Zellen (Vorläufer von Osteoblasten) eine Schlüsselrolle. Diese können jedoch durch Alter, Entzündungen oder systemische Erkrankungen in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. Photobiomodulation (PBM) mit rotem und nahinfrarotem Licht gilt als mögliche Methode, um Heilungsprozesse zu unterstützen.
Untersuchung, ob kombinierte Rot-/NIR-Laserbestrahlung (650 nm & 910 nm) die Genexpression von menschlichen Osteoprogenitorzellen aus dem Kiefer beeinflusst – insbesondere im Hinblick auf Osteogenese (Knochenbildung), Matrix-Homöostase, Osteoklastogenese und Entzündung.
- Zellen: Osteoprogenitorzellen aus Abfallknochen von 4 Patienten (Weisheitszahn-Extraktionen & Implantat-OPs).
- Kulturen: 14 Tage osteogen differenziert.
- Laser: 4 J pro Well, in drei Protokollen (einmalig am Tag 1, mehrfach alle 2 Tage, einmalig am Tag 12).
- Analysen: Mineralisation (Von Kossa), ALP-Aktivität, Genexpression (qPCR für Osteogenese-, Matrix-, Entzündungs- und Osteoklastogenese-Marker).
- Knochenbildung/Osteogenese
- PBM veränderte die Osteogenese insgesamt nicht signifikant.
- Keine klare Steigerung der Mineralisation oder ALP-Aktivität.
- RUNX2 (CBFA1) wurde nur in einem Schema reduziert.
- Matrix-assoziierte Gene
- COL1A1 (Kollagen Typ I) und MMP13 (Matrix-Metalloproteinase) wurden durch PBM signifikant reduziert, was eine Modulation der Knochenmatrix-Homöostase anzeigt.
- Osteoklastogenese & Entzündung
- RANKL (TNFSF11), der wichtigste Faktor für Osteoklastenbildung, wurde durch PBM stark gesenkt.
- Auch IL6 und IL1B (entzündungsfördernde Zytokine, knochenresorptionsfördernd) wurden deutlich reduziert (IL6 um ~50 %, IL1B drastisch).
- OPG (Osteoprotegerin) und CSF1 blieben weitgehend unverändert.
- PBM mit Rot-/NIR-Laser fördert nicht direkt die Knochenbildung, sondern wirkt vielmehr entzündungshemmend und anti-osteoklastogen.
- Es moduliert die Expression von Genen, die Entzündung und Knochenabbau steuern, und könnte so die Knochenheilung nach chirurgischen Eingriffen im Kiefer indirekt positiv beeinflussen.
- Damit liegt der Hauptnutzen weniger in der Stimulation von Osteoblasten, sondern eher in der Reduktion von Knochenresorption und Entzündung
Studie 2: Milk production and cell count
Klinische Mastitis ist eine der häufigsten und teuersten Erkrankungen bei Milchkühen, die nicht nur das Tierwohl, sondern auch die Milchqualität und -produktion stark beeinträchtigt. Übliche Behandlungen basieren auf Antibiotika, doch es besteht Bedarf an unterstützenden Therapien, die Heilung fördern und Resistenzen verringern.
Untersucht wurde, ob Laser-Photobiomodulation (808 nm & 637 nm, täglich 2 Minuten pro Wellenlänge über 5 Tage) in Kombination mit Antibiotika die Milchqualität, Zusammensetzung und -produktion bei Kühen mit klinischer Mastitis verbessert.
- 20 Kühe mit Mastitis, zufällig in zwei Gruppen eingeteilt.
- Kontrollgruppe: nur Antibiotika.
- Behandlungsgruppe: Antibiotika + Lasertherapie.
- Bewertet: Milchfett, Eiweiß, Harnstoffstickstoff, somatische Zellzahl (SCC), Milchmenge, mikrobiologische Kultur, Antibiogramm.
- Mikrobiologische Heilung: Beide Gruppen zeigten 50 % Heilungsrate, aber die Lasergruppe hatte weniger Fälle von Agalaktie (Milchverlust).
- Somatische Zellzahl (SCC): In der Lasergruppe sank die SCC signifikant um 64 % (von 1,6 Mio. auf 573.000 Zellen/ml), während die Kontrollgruppe nur einen leichten Rückgang zeigte.
- Milchproduktion: Lasergruppe steigerte die Tagesproduktion um 22 % (≈2,76 l), Kontrollgruppe sank um 5 %.
- Milchzusammensetzung (Fett, Eiweiß, Harnstoffstickstoff): Keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen.
Die Kombination von Laser-Photobiomodulation und Antibiotika:
- unterstützt die Heilung klinischer Mastitis,
- reduziert die somatische Zellzahl deutlich,
- verbessert die Milchproduktion,
- ohne die Milchzusammensetzung negativ zu beeinflussen.
Damit wird die Lasertherapie als wirksame ergänzende Methode zum Standard-Antibiotikaeinsatz gesehen und bietet zudem Potenzial für nachhaltigere Behandlungsstrategien