INTRODUÇÃO
O avanço das funções e da performance dos materiais é o maior objetivo da engenharia
de superfícies, visando a produção de implantes que desencadeiem respostas biológicas
cada vez mais controladas1. Quando um material aloplástico é colocado em contato com o organismo vivo, as proteínas
presentes no sangue interagem com a superfície identificada como estranha. A absorção
de proteínas, nestes biomateriais, é um dos pontos principais durante o desenvolvimento
de tecnologias no campo dos biodispositivos2.
Isto porque, quando um material é implantado, a absorção de proteínas é um dos primeiros
passos no processo biológico, bem como a cascata da coagulação, as quais desencadeiam
as reações imunes e inflamatórias2,3. Portanto, o controle do fenômeno de absorção de proteínas é necessário para a definição
das propriedades dos biomateriais e de seus usos específicos3.
O plasma sanguíneo contém várias proteínas diferentes, dentre elas o fibrinogênio,
que é uma molécula de sinalização com amplo espectro de funções, que pode levar desde
a um balanço entre a coagulação e a proteção contra infecções, até processos de fibrose
e inflamação intensa4. Assim, o fibrinogênio demonstra ter um importante papel na adesão celular e, consequentemente,
nos resultados de biocompatibilidade dos implantes3.
Durante a evolução dos implantes mamários, várias superfícies de revestimento foram
propostas no intuito de minimizar as reações teciduais5, das quais os implantes nanotexturizados, por intermédio da nanotecnologia, provaram
ser mais seguros em relação ao linfoma anaplásico de grandes células6 e a espuma de poliuretano se mostrou eficaz em reduzir a taxa de contratura capsular7.
O poliuretano segmentado é um elastômero termoplástico que tem sido extensivamente
utilizado em procedimentos cirúrgicos, devido às suas excelentes propriedades físicas
e mecânicas, termoplasticidade e biocompatibilidade8-10.
Atualmente, com o avanço da nanotecnologia, propuseram-se materiais com superfícies
de tamanho cada vez menores e mais similares às estruturas biológicas, permitindo
assim reações teciduais cada vez mais naturais entre o implante e os tecidos adjacentes,
o que deve diminuir a intensidade da resposta inflamatória e influenciar na absorção
de proteínas1,11.
OBJETIVOS
O presente estudo tem a finalidade de avaliar laboratorialmente as ratas submetidas
à colocação de implantes de silicone nanotexturizados e revestidos por espuma de poliuretano,
com os seguintes parâmetros:
- aferição do fibrinogênio;
- mensuração da proteína plasmática.
MÉTODOS
A pesquisa foi realizada no biotério de cirurgia experimental da Universidade Estadual
de Ponta Grossa (UEPG) após ser aprovada pela Comissão de Ética no Uso de Animais
(CEUA), da UEPG. Processo CEUA - 041/2018. Protocolo UEPG: 16450/2018. Todos os procedimentos
seguiram rigorosamente as regulamentações existentes para pesquisa com animais.
O delineamento do trabalho foi um estudo primário (ensaio clínico randomizado), intervencional,
experimental em animais (ratas), prospectivo, analítico, controlado, aleatorizado,
duplo-cego e unicêntrico.
Um total de 60 ratas albinas (Rattus norvegicus albinus, Roentia mammalia) com peso entre 190 a 250 gramas e 30 a 60 dias de vida, tiveram
livre acesso à água e dieta específica para a espécie, com temperatura ambiente e
ciclos circadianos de 12 horas.
Foram divididas aleatoriamente em dois grupos de 30 animais para cada tipo de mini-implante
de silicone (nanotexturizado e espuma de poliuretano), e subdivididas em 3 subgrupos,
conforme o tempo de eutanásia dos animais (30, 60 e 90 dias).
No grupo nanotexturizado, n=30, foram colocados mini-implantes com superfície nanotexturizada
(Silimed®, Rio de Janeiro, Brasil), e no grupo poliuretano, n=30, foram colocados mini implantes
com revestimento de espuma de poliuretano (Silimed®).
Os materiais implantados tinham as mesmas camadas de um implante de silicone mamário
humano, formato discoide, com 22 +/- 1 milímetros (mm) de diâmetro e 9 +/- 1mm de
altura nos mini-implantes com superfície nanotexturizada, e com 24 +/- 1 mm de diâmetro
e 11 +/- 1mm de altura nos mini-implantes revestidos por espuma de poliuretano. A
altura foi definida como o ponto de maior projeção do implante no eixo vertical (Figura 1).
Figura 1 - Mini-implantes de silicone nanotexturizado e revestido por espuma de poliuretano.
Figura 1 - Mini-implantes de silicone nanotexturizado e revestido por espuma de poliuretano.
Em relação aos poros na superfície dos mini-implantes, aqueles com superfície nanotexturizada
possuíram as seguintes dimensões: diâmetro 0,3 a 8,7 micrômetros (300 a 8700 nanômetros);
rugosidade média (Ra) 4,12 micrômetros (4120 nanômetros); e profundidade 3,08 a 10,74
micrômetros. Os mini-implantes revestidos pela espuma de poliuretano possuíram as
dimensões a seguir: diâmetro 120 a 320 micrômetros; rugosidade média (Ra) 1500 micrômetros;
e profundidade dos poros 480 a 1200 micrômetros.
Depois de realizada a distribuição por grupos as ratas foram retiradas aleatoriamente
das gaiolas e anestesiadas por injeção intraperitoneal, composta de uma associação
de cloridrato de quetamina 1% (Dopalen®, Hertape, Belo Horizonte, Brasil) na dose de 40mg/kg e cloridrato de xilazina 2%
(Dopasen®, Hertape) na dose de 8mg/kg conforme o guia de anestesia e analgesia de animais de
laboratório - UNIFESP/CEUA (2017)12.
A efetividade da anestesia foi avaliada pelas ausências de: movimentação; reflexo
córneo-palpebral; e reação motora, após preensão com pinça do coxim adiposo de uma
das patas traseiras, além de um bom padrão ventilatório.
Com as ratas posicionadas em decúbito ventral foi realizada a tricotomia na região
dorsal, com posterior antissepsia e colocação de campo cirúrgico estéril.
A delimitação da incisão foi realizada tendo como referência uma linha horizontal
subcostal, acompanhando o rebordo costal posteroinferior, que se encontrou com a linha
sagital média. Com um cabo de bisturi nº 3, acoplado de uma lâmina nº 15, foi feita
uma incisão horizontal, com extensão de 20mm na intersecção dessas linhas referenciais.
Foi confeccionada a loja para os mini-implantes em um plano retromuscular (abaixo
do Panniculus carnosus) e, posteriormente, o mini-implante foi introduzido em direção vertical, sendo posicionado
horizontalmente conforme o grupo (nanotexturizado ou poliuretano). A sutura da pele
foi intradérmica com mononylon 5-0 (Ethicon®) com nós sepultados. Não houve retirada dos pontos no pós-operatório e a ferida operatória
foi mantida exposta (Figura 2).
Figura 2 - Pós-operatório imediato.
Figura 2 - Pós-operatório imediato.
A analgesia pós-operatória foi com aplicação única, intramuscular, de dipirona sódica
(20mg/kg) na região lateral do membro posterior. Não foram realizados curativos pós-operatórios
nem a retirada de pontos.
A eutanásia ocorreu conforme os subgrupos de 30, 60 e 90 dias mediante a aplicação
de quatro vezes a dose terapêutica de Dopalen® e Dopasen® e subsequente luxação cervical. Não houve morte, infecção do sítio cirúrgico nem
extrusão dos implantes, portanto nenhuma rata foi excluída.
Metodologia de avaliação
As amostras de sangue foram obtidas no dia da eutanásia dos animais, de acordo com
cada subgrupo, por punção intracardíaca realizada pelo médico veterinário (Vídeo 1), e foram colocadas em tubos sem e com anticoagulante ácido etilenodiamino tetra-acético
(EDTA)13.
Utilizou-se a técnica de precipitação térmica em triplicata para cada animal, que
consiste em preencher seis tubos capilares com sangue até 3/4 da capacidade, devidamente
fechados em uma das extremidades. Após isso foram centrifugados a 8.0rpm em centrífuga
de micro hematócrito, para separação do plasma durante 5 minutos. Depois de centrifugados,
três dos capilares foram escolhidos aleatoriamente e quebrados para obtenção de uma
gota, que foi posteriormente colocada no refratômetro de Goldberg para a mensuração
da proteína plasmática total (PPT)13,14. Os três tubos capilares restantes foram levados ao banho-maria (temperatura de 56-58°C,
durante três minutos) e após, novamente centrifugados, como descrito anteriormente,
obtendo-se desta vez o soro, que foi mensurado no refratômetro, resultando na proteína
sérica (PS)13.
O valor do fibrinogênio foi obtido mediante a diferença entre a proteína plasmática
total e a proteína sérica. O resultado foi multiplicado por 1.000, pois o fibrinogênio
é avaliado em mg.dL-¹13.
Avaliação estatística
Os resultados foram descritos por mediana, valores mínimo e máximo. Para a comparação
dos grupos (nanotexturizado e poliuretano), em cada subgrupo (30, 60 e 90 dias), foi
utilizado o teste não-paramétrico de Mann-Whitney. As comparações entre os subgrupos,
para cada grupo, foram feitas utilizando-se o teste não- paramétrico de Kruskal-Wallis.
Valores de p<0,05 indicaram significância estatística. Os dados foram analisados com o programa
computacional Stata/SE v.14.1. StataCorpLP, USA.
RESULTADOS
Os grupos (nanotexturizado e poliuretano) foram comparados para as variáveis fibrinogênio
e proteína plasmática nos subgrupos de 30, 60 e 90 dias.
Quando comparados os grupos entre si, observou-se que o grupo nanotexturizado apresentou
uma maior quantidade de fibrinogênio e de proteína plasmática no subgrupo de 90 dias,
com significância estatística (p=0,004) (Tabelas 1 e 2 e Figuras 3 e 4).
Tabela 1 - Comparação do fibrinogênio nos grupos nanotexturizado e poliuretano ao longo do tempo.
| Subgrupos |
Grupos |
p*
|
| Nanotexturizado Mediana (mín-máx) |
Poliuretano Mediana (mín-máx) |
| 30d |
5,6 (5-5,6) |
5,5 (4,8-6) |
0,962 |
| 60d |
9,2 (8,8-9,8) |
9,2 (8,8-10) |
0,673 |
| 90d |
7,2 (6,4-7,8) |
6,3 (5-7,4) |
0,004 |
| p** (30 x 60 x 90d)
|
<0,001*** |
<0,001*** |
|
Tabela 1 - Comparação do fibrinogênio nos grupos nanotexturizado e poliuretano ao longo do tempo.
Tabela 2 - Comparação da proteína plasmática nos grupos nanotexturizado e poliuretano ao longo
do tempo.
| Subgrupos |
Grupos |
p*
|
| Nanotexturizado Mediana (mín-máx) |
Poliuretano Mediana (mín-máx) |
| 30d |
5,6 (5 - 6) |
5,6 (4,8 - 6) |
0,813 |
| 60d |
9,4 (9 - 10) |
9,4 (8,2 - 10) |
0,393 |
| 90d |
7,9 (6,4 - 8) |
7 (5,2 - 7,4) |
0,002 |
| p** (30 x 60 x 90d)
|
<0,001*** |
<0,001*** |
|
Tabela 2 - Comparação da proteína plasmática nos grupos nanotexturizado e poliuretano ao longo
do tempo.
Figura 3 - Comparação do fibrinogênio nos grupos nanotexturizado e poliuretano ao longo do tempo.
Figura 3 - Comparação do fibrinogênio nos grupos nanotexturizado e poliuretano ao longo do tempo.
Figura 4 - Comparação da proteína plasmática nos grupos nanotexturizado e poliuretano ao longo
do tempo.
Figura 4 - Comparação da proteína plasmática nos grupos nanotexturizado e poliuretano ao longo
do tempo.
Ao comparar os subgrupos entre si, em ambos os grupos, evidenciou-se uma diferença
significativa (p<0,001) (Tabelas 1 e 2 e Figuras 3 e 4).
DISCUSSÃO
A reação de corpo estranho é a sequência inflamatória desencadeada pelo implante de
biomateriais15, correspondendo à absorção de proteínas na superfície do implante, infiltração de
células inflamatórias, fusão de macrófagos e células gigantes, ativação de fibroblastos
e, finalmente, formação de uma cápsula fibrosa16.
A fase aguda da cicatrização está intimamente relacionada à ativação de macrófagos,
os quais produzem uma variedade de fatores de crescimento (IGF-1, VEGF-α, TGF-b e
Wnt) que são proteínas reguladoras da proliferação de células endoteliais e epiteliais,
ativam miofibroblastos, e podem se diferenciar em células progenitoras e formação
de neovasos. Os macrófagos, portanto, recuperam a homeostase do tecido ativando células
anti-inflamatórias e regulando a deposição de colágeno e fibrina17.
Na vigência de inflamação é frequente a presença de fibrinogênio e fibrina. Assim
como o macrófago, o fibrinogênio exerce seus efeitos dependendo do contexto em que
se encontra, tanto na inflamação do tecido como em seu reparo, na cicatrização da
ferida ou no desenvolvimento de fibrose18.
Desta maneira, os mecanismos que regulam estas diferentes ativações de macrófagos
e fibrinogênio se tornaram áreas ativas de pesquisa18. Sabe-se hoje, que estas respostas variam segundo as características do material
implantado, como sua dimensão, comportamento biológico, tamanho dos poros, topografia
da superfície e técnicas de esterilização17.
A engenharia de biomateriais tem focado em criar implantes que simulem de maneira
mais fidedigna os tecidos humanos, tanto fisicamente como quimicamente15. Com o crescimento anual do número de cirurgias de mamoplastia, a escolha pelo implante
ideal ainda permanece um desafio, almejando resultados naturais e segurança nos procedimentos19.
Atualmente os implantes mamários podem ser classificados de acordo com o preenchimento
(silicone ou solução salina), formato (redondo ou anatômico) e textura da superfície
(liso, micro e macrotexturizado)20. A textura da superfície é determinada a partir da rugosidade do material: lisa (menor
que 10µm), microtexturizada (10-50µm) e macrotexturizada (maior que 50µm)5.
O implante de silicone revestido por espuma de poliuretano é considerado um implante
macrotexturizado. Tendo seu início em 1970, seu uso foi motivado por uma suposta redução
na contratura capsular21. A espuma de poliuretano forma uma massa espumosa in situ contendo poros, essa porosidade permite o crescimento celular adentro levando à incorporação
do revestimento do implante ao tecido adjacente. Após a formação da cápsula ao redor
do implante, o revestimento de poliuretano se degrada e funde-se com a cápsula22.
Mais recentemente, com o advento da nanotecnologia tornou-se realidade uma maior mimetização
dos tecidos23, sendo possível construir superfícies com nano protrusões específicas, a depender
da necessidade, tanto para promoção como para impedimento da absorção de proteínas2.
As superfícies nanotexturizadas demonstraram a capacidade de controlar mais eficientemente
as interações entre o tecido receptor e a superfície do implante, diminuindo a reação
de corpo estranho, inflamação e formação de tecido cicatricial, além de um maior controle
de colonização por patógenos24.
CONCLUSÃO
Os implantes nanotexturizados evidenciaram uma menor absorção de proteínas em relação
aos implantes revestidos pela espuma de poliuretano, no subgrupo de 90 dias.
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1. Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, PR, Brasil.
2. Universidade Federal de São Paulo, Programa de Pós-Graduação em Cirurgia Translacional,
São Paulo, SP, Brasil.
3. Universidade Estadual do Rio de Janeiro, Programa de Pós-Graduação em Fisiopatologia
e Ciências Cirúrgicas, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Autor correspondente: Eduardo Nascimento Silva, Avenida Doutor Francisco Burzio, 991, Centro, Ponta Grossa, PR, Brasil. CEP: 84010-200.
E-mail: dr_eduardosilva@yahoo.com.br
Artigo submetido: 01/12/2020.
Artigo aceito: 10/01/2021.
Conflitos de interesse: não há.
