SISTEMA DE BARREIRA COM FILME DE HIDROGEL DE POLI(2 ...€¦ · Ao Carlos Pereira Ramos, o Carlito, pela grande contribuição na limpeza das baias. Ao Otávio Cavalcante Barros por

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS

ESCOLA DE VETERINÁRIA

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL

SISTEMA DE BARREIRA COM FILME DE HIDROGEL DE POLI(2-HIDROXIETIL

METACRILATO) NA PREVENÇÃO DE ADERÊNCIAS PERITONIAIS :

ESTUDO EXPERIMENTAL EM RATAS E CADELAS

Marcelo Seixo de Brito e Silva Orientadora: Profª. Drª. Neusa Margarida Paulo

GOIÂNIA

2009

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MARCELO SEIXO DE BRITO E SILVA

SISTEMA DE BARREIRA COM FILME DE HIDROGEL DE POLI(2-HIDROXIETIL

METACRILATO) NA PREVENÇÃO DE ADERÊNCIAS PERITONIAIS :

ESTUDO EXPERIMENTAL EM RATAS E CADELAS

Tese apresentada para obtenção do grau de

Doutor em Ciência Animal junto à Escola de

Veterinária da Universidade Federal de Goiás

Área de concentração:

Patologia, Clínica e Cirurgia Animal

Orientador:

Profª. Drª. Neusa Margarida Paulo - EV/UFG

Comitê de Orientação:

Profª. Drª. Maria Clorinda S. Fioravanti - EV/UFG

Dr. Renato Miranda de Melo – Alfenas/MG.

GOIÂNIA

2009

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Dedico este trabalho a minha mãe

Anete, meus irmãos Alessandra e

Demétrius e aos meus sobrinhos

Victor, Igor e Gabriel que são

constante fonte de amor e apoio

emocional sem os quais eu jamais teria

conseguido chegar até aqui.

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AGRADECIMENTOS

A Deus, por ter me dado a graça de me interessar pelos animais, pela

pesquisa e pela docência, além de me permitir ter tantos amigos.

À Profa. Dra. Neusa Margarida Paulo pela credibilidade e confiança em

meu trabalho, permitindo que eu caminhasse sozinho, embora estivesse sempre

presente.

Aos meus co-orientadores Profa. Dra. Maria Clorinda Soares Fioravanti e

Dr. Renato Miranda de Melo pela paciência, amizade, apoio e orientação

permanente.

A minha grande amiga Liliana Borges de Menezes pela orientação e apoio

em todas as fases do projeto. Uma pessoa sem a qual o mesmo não se realizaria.

As minhas amigas, Flavia Gontijo de Lima e Marina Pacheco Miguel pela

amizade e apoio durante o período desta pós-graduação.

À Profa. Dra. Naida Cristina Borges que facilitou e apoiou a execução deste

trabalho, facilitando a utilização do Hospital Veterinário em qualquer horário

necessário.

Aos estagiários e agora grandes amigos, Luiz Henrique da Silva, Mariana

Moreira Andrasckho, Aline de Morais Faria, Natália Menezes Moreira e Isadora

Apude Mondini Belletti, que prestaram uma imensa colaboração abrindo mão, na

maioria das vezes, de seus momentos de estudo e descanso, inclusive finais de

semana, feriados e férias.

Ao Médico veterinário Leandro Guimarães Franco por ser um grande

profissional e agora amigo.

Ao Dr. Wagner Miranda pelas abnegadas horas de orientação e

treinamento no uso do equipamento de videolaparoscopia.

À Profa. Dra. Sonia Maria Malmonge, pelo processamento do hidrogel e

confecção das telas compostas.

As colegas do Hospital Veterinário das Faculdades Objetivo, Ingrid Bueno

Atayde, Luciano Schneider da Silva, Carlos Eduardo Chiqueto e Felipe Augusto

Sales Gomes, pelo imenso auxilio ajustando seus horários e permitindo a minha

participação nos diversos eventos necessários à realização desse trabalho.

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Aos professores do departamento de morfologia do ICB, Paulo Roberto de

Sousa, Alberto Corrêa Mendonça e Viviane Sousa Cruz pelo apoio que sempre

me deram em toda a minha vida acadêmica, tornando-se amigos muito

estimados.

A todos os funcionários do Hospital Veterinário por estarem sempre

dispostos a me ajudar, em especial Sheila de Almeida de Sousa e Wilda Maria

Reis que também contribuíram na execução deste trabalho.

Ao Carlos Pereira Ramos, o Carlito, pela grande contribuição na limpeza

das baias.

Ao Otávio Cavalcante Barros por auxiliar com a confecção das lâminas.

À Escola de Veterinária e ao Programa de Pós-Graduação em Ciência

Animal que permitiram a realização deste trabalho.

Aos professores, Dr. Andrigo Barbosa de Nardi, Dr. Claudemiro Quireze

Júnior, Dr. Luiz Augusto Batista Brito e Dra. Veridiana Maria Brianezi Dignani de

Moura por aceitarem colaborar com a qualidade desta tese participando da banca

de defesa.

Ao professor Dr. Adilson Donizeti Damasceno pelas contribuições na banca

de qualificação e a disposição em ajudar.

Ao CNPQ pela importante participação promovendo recursos para a

realização desse trabalho.

Em especial a todos os animais que fizeram parte deste trabalho.

Meus sinceros agradecimentos

ix

"Sempre que ensinares, ensina a

duvidarem do que estiveres

ensinando".

José Oretega Y. Gasset

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SUMÁRIO

CAPÍTULO 1 – CONSIDERAÇÕES INICIAIS ........................................................ 1

1 Aderências Peritoniais ......................................................................................... 1

2 Próteses sintéticas não absorvíveis para reconstrução da parede abdominal .... 2

3 Hidrogel ............................................................................................................... 6

4 Incorporação das telas ........................................................................................ 8

REFERÊNCIAS .................................................................................................... 11

CAPITULO 2 - Avaliação da formação de aderências peritoniais e resposta

tecidual ao implante do compósito polipropileno-poli(2-hidroxietil metacrilato) na

parede abdominal de ratos .................................................................................... 16

RESUMO.............................................................................................................. 16

ABSTRACT .......................................................................................................... 16

INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 17

MATERIAL E MÉTODOS ..................................................................................... 19

RESULTADOS ..................................................................................................... 23

Avaliação macroscópica ....................................................................................... 23

Análise microscópica ............................................................................................ 24

DISCUSSÃO ........................................................................................................ 27

CONCLUSÕES .................................................................................................... 30

REFERÊNCIAS .................................................................................................... 30

CAPITULO 3 - Compósito poli(2-hidroxietil metacrilato)-tela de polipropileno

para prevenção de aderências peritoniais em cadelas. ........................................ 32

RESUMO.............................................................................................................. 32

ABSTRACT .......................................................................................................... 32

INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 32

MATERIAL E MÉTODOS ..................................................................................... 35

RESULTADOS ..................................................................................................... 37

DISCUSSÃO ........................................................................................................ 40

CONCLUSÃO ....................................................................................................... 43

REFERÊNCIAS .................................................................................................... 43

CAPÍTULO 4 - CONSIDERAÇÕES FINAIS ......................................................... 46

ANEXOS DO CAPÍTULO 2 .................................................................................. 48

ANEXOS DO CAPÍTULO 3 .................................................................................. 50

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RESUMO

Os materiais sintéticos são a principal escolha para a correção de defeitos na parede abdominal, mas a formação de aderências é um problema encontrado quando da colocação de próteses em contato com as vísceras abdominais. Com o objetivo de evitar a sua formação, vários materiais e mecanismos são utilizados na tentativa de impedir o contato das superfícies peritoniais com as próteses. Neste sentido, investigou-se a possibilidade do hidrogel de poli(2-hidroxietil metacrilato) (poliHEMA) revestir uma face de tela de polipropileno e, com isso, prevenir a aderência peritonial em cadelas e ratas, sendo, nesta última espécie, também realizada a avaliação histológica dos materiais implantados. Para isso, um defeito abdominal foi produzido no músculo reto abdominal de 16 cadelas que foram divididas em dois grupos de oito animais e, o defeito foi corrigido com tela de polipropileno e tela de polipropileno revestida de hidrogel respectivamente. A presença de aderências foi avaliada após 20 dias por videolaparoscopia. Quanto às ratas, o procedimento cirúrgico foi semelhante e as avaliações ocorreram aos 15 e 30 dias, com eutanásia dos animais e colheita de fragmentos para histologia com as colorações de picrossirius e H.E. O hidrogel de poliHEMA revestindo a tela de polipropileno implantada na parede abdominal impediu totalmente a formação de aderências viscerais e do omento remanescente sobre a superfície da tela quando comparada à tela de polipropileno isolada em cadelas e ratas. Foi encontrada maior quantidade de aderências na zona de sutura no grupo que recebeu a tela revestida com poliHEMA. A estrutura física do biomaterial interferiu na organização e persistência da resposta tissular, mas não no tipo da mesma. Palavras-chave: aderência, biomaterial, implante, sistema de barreira

CAPÍTULO 1 – CONSIDERAÇÕES INICIAIS

1 Aderências Peritoniais

As aderências peritoniais continuam representando um enorme desafio

para os cirurgiões que acessam a cavidade peritonial. O campo da pesquisa

cirúrgica encontra nesse tema uma ampla galeria de abordagens em busca de

soluções para o problema. Sabe-se que a lesão peritonial leva à isquemia e que

as aderências tendem a se formar quando ocorre contato entre superfícies

peritoniais lesadas (CHEONG et al., 2001; DI ZEREGA & CAMPEAU, 2001). A

lesão do peritônio determina uma seqüência de eventos inflamatórios,

caracterizados pelo aumento da permeabilidade vascular, exsudação de células

inflamatórias e formação da matriz de fibrina, a qual é gradualmente organizada e

substituída por um tecido contendo fibroblastos, macrófagos, células mesoteliais e

células gigantes (CANIS et al., 2001). A formação da fibrina inicia-se com a

ativação da cascata de coagulação, na qual ocorre a conversão da protrombina

em trombina. Esta última atua na conversão do fibrinogênio em fibrina. O polímero

inicialmente solúvel, torna-se insolúvel pela atuação do fator de coagulação XIIIa

e se deposita sobre a ferida (DEL CARLO et al. 1997).

Entre as principais causas de aderências estão inflamação peritonial,

isquemia, agentes irritantes, trauma, tempo prolongado de pneumoperitônio e

sangue na cavidade peritonial (CHEONG et al, 2001; DI ZEREGA & CAMPEAU,

2001; BINDA et al, 2003). Algumas dessas situações levam à redução da ação

dos ativadores do plasminogênio e, nestes casos, se a fibrinólise é inadequada, a

migração e proliferação fibroblástica no exsudato inflamatório pode ocorrer,

causando as aderências permanentes (DEL CARLO et al., 1997). Autores como

CHEONG et al. (2001) e GENEVIEVE et al.(2006) citaram que as áreas

isquêmicas incrementam a formação de aderências devido, provavelmente, a

fibrina que permanece mais tempo no local lesado.

Segundo resultados de DEL CARLO et al. (1997), a abrasão pode ser a

principal causa das aderências, já que o trauma produzido é traduzido por maior

resposta exsudativa e consequente deposição de fibrina.

2

Os materiais sintéticos que causam irritação mecânica nos folhetos

peritoniais, tanto o visceral como o parietal, são fatores estimuladores do

processo inflamatório que inicia o mecanismo de formação de aderências. Nesses

casos, os sistemas de barreiras são recomendados para a prevenção das

aderências por impedir o contato entre esses folhetos. Vários mecanismos de

barreira são citados na literatura, podendo ser utilizadas soluções, fármacos em

gel, hidrogéis, membranas sintéticas e biológicas (CANIS et al, 2001; YEO &

KOHANE, 2008). Dentre todas, as membranas têm sido as mais empregadas,

motivo pelo qual serão consideradas neste trabalho.

2 Próteses sintéticas não absorvíveis para reconstrução da parede

abdominal

O primeiro relato do uso de próteses sintéticas não absorvíveis para

correção de defeitos da parede abdominal foi registrado no trabalho de Witzel, em

1900. O pesquisador recorreu a telas confeccionadas com fios de prata que, no

entanto, foram pouco utilizadas devido aos elevados índices de complicação

registrados (GOLDSTEIN, 1999; SANTOS, 2007). Diante da necessidade de

resolver os problemas iniciais, outros materiais, além da prata, como o tântalo e o

aço foram estudados. Contudo, estes materiais apresentavam vários

inconvenientes como fragmentação, inflexibilidade e promoção de erosão nos

órgãos adjacentes (SANTOS, 2007).

Em 1952, foi descrito o uso de telas confeccionadas com náilon, porém

logo essas se mostraram ineficientes devido às variações da pressão abdominal e

à deterioração do material quando em contato prolongado com líquidos orgânicos.

Outros materiais, como polietileno, acrílico, poliéster e polivinil não obtiveram a

aceitação esperada por sua frágil resistência às infecções, por facilitar a formação

de abscessos e exigir posterior remoção (GOLDSTEIN, 1999; OREFICE et al.,

2006).

Visando o reparo da parede abdominal, Usher, em 1958, introduziu na

prática cirúrgica a tela de polipropileno (PP) para o reparo de defeitos da parede

abdominal. Após vários estudos para o esclarecimento dos mecanismos

3

biomecânicos que resultam na incorporação tecidual dessa tela, a mesma tem

sido considerada como o material de escolha mundialmente aceito para o reparo

de hérnias (GOLDSTEIN, 1999; KLOSTERHALFEN et al., 2005).

A tela de polipropileno preenche um percentual consideravelmente

significativo dos critérios de biocompatibilidade, embora inicialmente não tenha

recebido a aceitação imediata que se esperava (GOLDSTEIN, 1999).

Os insucessos do passado com as telas de prata, tântalo e náilon, a

ortodoxia do pensamento cirúrgico em utilizar somente tecidos do paciente e o

receio de que um corpo estranho induzisse nesses tecidos processos infecciosos,

ou que os perpetuasse, talvez tenham contribuído para a baixa aceitação inicial

(OREFICE et al., 2006).

Tecida em forma de malha, com fios monofilamentares entremeados

por poros (Figura 1), a tela de polipropileno permite a infiltração de fibroblastos,

facilita a deposição do colágeno e determina uma reação inflamatória moderada

do tipo corpo estranho (GREER & PEARSON, 1998; KLOSTERHALFEN et al.,

2005).

O uso das telas de polipropileno tem aumentado significantemente em

todo o mundo, principalmente para a correção dos grandes defeitos da parede

abdominal (KLOSTERHALFEN et al. 2005). Tais problemas, dentre outros, podem

ser decorrentes de hérnias incisionais, traumas e tumores, nos quais o tamanho

do defeito, a precariedade dos tecidos sadios e o excesso de tensão na linha de

sutura impõem a utilização de telas (LAMONT & ELLIS, 1988).

Seguindo a tendência da medicina, os materiais sintéticos têm obtido

ampla aceitação para reconstrução da parede abdominal dos animais (SMEAK,

1998; BOWMAN et al., 1998; LIDBETTER et al., 2002).

BOWMAN et al. (1998) relataram desde 1984, o uso bem sucedido de

telas de polipropileno na correção de problemas da parede abdominal de cães e

gatos. LIDBETTER et al. (2002) referiram o uso deste material após

procedimentos cirúrgicos para remoção de fibrossarcomas em felinos. Ainda na

Medicina Veterinária, destaca-se a avaliação de outros materiais como a tela

composta de látex, poliamida e polilisina (RABELO et al., 2005).

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FIGURA 1 – Aspecto macroscópico da tela de polipropileno microporosa, gramatura de 180g/m2.

Existem vários materiais protésicos recomendados para a utilização na

parede abdominal e, segundo GOLDSTEIN (1999), preferencialmente estes não

devem se modificar fisicamente pelos fluidos corporais; devem ser quimicamente

inertes; não ser carcinogênicos ou alergênicos; devem apresentar resistência

mecânica; serem esterilizáveis e passíveis de fabricação na forma utilizável.

Nas próteses comerciais atualmente são utilizados materiais como

poliéster, polipropileno e o politetrafluoretileno expandido (PTFEe), sendo que

todas se enquadram mais ou menos nas características citadas anteriormente

(OREFICE et al., 2006).

A correção dos defeitos da parede abdominal com o uso de

biomateriais sintéticos não é livre de riscos. Diversos problemas podem surgir da

utilização desses, sendo as aderências o principal problema (MELO et al., 2003).

Para esses autores, a colocação da tela, mesmo no espaço pré-peritonial e sem o

contato direto com as vísceras, pode induzir a reação inflamatória leve e formação

de aderências em cães.

O tipo do material também influencia diretamente a quantidade de

aderências e a intensidade da reação inflamatória (GOLDSTEIN, 1999;

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KLOSTERHALFEN et al., 2000; YEO & KOHANE, 2008). A estrutura e porosidade

do biomaterial exercem importante papel não só na formação das aderências,

mas também na consistência e organização tecidual do neoperitônio formado

(BELLÓN et al., 2001).

As reações mais graves decorrentes das aderências são as fístulas

intestinais, erosões dos órgãos, intussuscepção e volvo. Nas telas colocadas na

posição pré-aponeurótica, lesões cutâneas como fístula, extrusão da tela e erosão

cutânea são as ocorrências mais comuns (BOWMAN et al., 1998; GREER &

PEARSON, 1998).

GOLDSTEIN (1999), KLOSTERHALFEN et al. (2005) e

SCHUMPELICK et al. (2006) têm recomendado a utilização do polipropileno em

telas leves, com poros em torno de 5.000µm e peso de 30g/m2. Já foi

demonstrado que esta menor quantidade de material diminui a reação inflamatória

sem perda da resistência ou eficácia do implante (KLOSTERHALFEN et al.,

2005). O tamanho dos poros permite que o tecido hospedeiro se desenvolva entre

estes, diminuindo a quantidade de tecido fibroso no sítio de implantação (GRECA

et al., 2001).

Outro artifício utilizado para a prevenção de aderências são as telas

revestidas ou de dupla face. Estas possuem uma face de polipropileno e outra

revestida com um material capaz de prevenir ou diminuir as aderências. Um

exemplo são as telas compostas de polipropileno e politetrafluoretileno expandido

(PTFEe) (Figura 2). A face de polipropileno fica voltada para a parede abdominal

e permite a sua incorporação pelos tecidos receptores, enquanto a face de PTFEe

fica voltada para a cavidade peritonial (GOLDSTEIN, 1999; KLOSTERHALFEN et

al., 2005).

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FIGURA 2 – Próteses sintéticas não absorvíveis. A: tela composta de politetrafluoroetileno (PTFEe) e polipropileno (PP), detalhe das duas faces da tela de PTFEe (Gore-Tex®); B: face de PTFEe.

3 Hidrogel

Os polímeros sintéticos, representados pelos hidrogéis poliméricos,

são resinas hidrofílicas que têm sido largamente utilizadas com finalidade

biomédica, na confecção de diversos tipos de materiais (NETTI,1993).

Muitas estruturas químicas diferentes podem ser classificadas como

hidrogéis, apresentando em comum, fortes interações com água, existindo

ligações covalentes entre as cadeias e formando um reticulado que não pode ser

dissolvido (MALMONGE et al., 2000).

O hidrogel original, um copolímero de 2-hidroxietil metacrilato

(poliHEMA) e etilenoglicol dimetacrilato foi desenvolvido por Wichterle e Lim em

1954 e sua base serviu para a confecção da primeira lente de contacto gelatinosa

em 1961 (WHEELER et al., 1996).

O hidrogel de poliHEMA por ser leve, flexível, biocompatível, atóxico e

não possuir propriedade antigênica tem sido utilizado para a confecção de vários

dispositivos biomédicos, como os sistemas liberadores de drogas (HSIUE et al,

2001), tubos para condução de crescimento neural (FLYNN et al., 2003; TSAI et

al., 2004), implantes intra-oculares (WERNER et al., 2000) e como reparo de

superfícies articulares (MALMONGE et al., 2000; BAVARESCO et al., 2008).

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Os hidrogéis de origem natural ou artificial, quando secos, são

quebradiços e apresentam aspecto vítreo. No entanto, quando em presença de

líquidos, tornam-se elásticos. O hidrogel desidratado quando imerso em água,

absorve-a até atingir um equilíbrio entre as forças favoráveis à entrada de líquidos

na estrutura polimérica e as forças de coesão da rede (NETTI, 1993; MALMONGE

et AL., 2000). Sua estrutura polimérica tridimensional, geralmente não cristalina,

apresenta ligações covalentes fortes e ligações iônicas fracas. Essa rede

tridimensional é que confere ao material a sua insolubilidade, bem como a

estabilidade em presença de água. À medida que as cadeias são alongadas para

uma configuração entropicamente menos favorável, existe uma força resistiva, a

qual aumenta com a densidade de ligações. O equilíbrio é atingido quando as

forças se igualam (MALMONGE at al. 2000).

A característica hidrofílica dos hidrogéis deve-se à presença, em sua

estrutura química, de grupos que apresentam afinidade em ligar-se a moléculas

de água. Seu aspecto macio e elástico é determinado pelo monômero hidrofílico

básico e pela concentração de agentes de reticulação (GONZALEZ, 1992; NETTI,

1993).

Os hidrogéis poliméricos podem ser sintetizados dentro de uma grande

variedade de morfologias, sem alterar suas propriedades físicas. Dessa forma,

podem ser preparados na forma de esponjas, géis não esponjosos, filmes

opticamente transparentes, líquidos que podem ser polimerizados na forma de

géis e como recobrimentos de vários tipos de substratos (Figura 3) (GONZALEZ,

1992; MALMONGE et al., 2000; HSIUE et al., 2001).

O hidrogel de poli(2-hidroxietil metacrilato) (poliHEMA) é composto de

polímeros altamente estáveis e resistentes à hidrólise, e altamente hidrofílicos

devido a presença de grupos ésteres (MALMONGE et AL., 2000).

Apesar de suas conhecidas indicações clínicas, complicações

decorrentes da implantação de hidrogéis de poliHEMA têm sido relatadas

WERNER et al. (2000) descreveram a presença de deposições de cálcio em

lentes intra-oculares de hidrogel implantadas em seres humanos após cirurgia de

catarata, sendo necessária a remoção entre seis e 18 meses após a cirurgia. Os

mesmos autores citam que de 3.500 lentes implantadas, 12 desenvolveram

alterações que indicaram sua remoção.

8

FIGURA 3 – Aspecto macroscópico de uma tela composta, evidenciando o hidrogel de poliHEMA (PH), tendo como substrato a tela de polipropileno (PP).

KEIJOVÁ et al. (2005) avaliaram, por meio de testes de citotoxicidade

in vitro, amostras de hidrogéis de poliHEMA, recomendando seu uso para

implantes biológicos, testes in vivo e avaliação do comportamento do material.

Resultados de MALMONGE et al. (1999), que avaliaram hidrogéis de poliHEMA

reticulado em contato com cultura de células VERO in vitro, reforçam as

recomendações dos autores inicialmente citados.

4 Incorporação das telas

Os biomateriais foram desenvolvidos de forma a se obter uma

combinação satisfatória das propriedades físicas, próximas daquelas do tecido

substituído, com uma resposta tóxica mínima para o hospedeiro (OREFICE et al.,

2006).

PH

PP

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Uma característica comum dos materiais é que esses incitam o

desenvolvimento de uma cápsula fibrosa fina que separa o tecido receptor e o

implante. Se o material implantado for de baixa reatividade, essa cápsula é a

única evidência de que um implante degradável esteve presente no tecido

hospedeiro (OREFICE et al., 2006). Em contraste, um material reativo produz

uma cápsula fibrosa muito espessa (YEO & KOHANE, 2008), o que pode resultar

em concentrações de tensão localizada, levando a dano mecânico para o tecido

hospedeiro (BOWMAN et al., 1998; OREFICE et al., 2006). Nos casos em que a

interface do biomaterial com a membrana fibrosa é insuficiente ou mesmo

inexistente, pode ocorrer movimentação do implante dentro da cápsula, causando

aumento da espessura da mesma. Esse aumento pode interferir com o

suprimento local de sangue aos tecidos, favorecendo o acúmulo de subprodutos

bioquímicos potencialmente tóxicos (OREFICE et al., 2006).

Um dos grandes problemas ligados ao implante de biomateriais é a

infecção que pode ocorrer pelo baixo fluxo de sangue através da cápsula. Isso

dificulta a migração leucocitária, retardando o processo de fagocitose em um foco

infeccioso (BOWMAN et al, 1998; GREER & PEARSON, 1998). Além disso, os

produtos de decomposição podem se acumular no sítio de implantação devido à

falta de circulação. Produtos da corrosão de metais ou da deterioração de

polímeros podem se reunir dentro da cápsula ou na interface cápsula-implante

(GREER & PEARSON, 1998; KLOSTERHALFEN et al., 2000).

Na ausência de infecção, a implantação de um biomaterial

razoavelmente inerte e atóxico desencadeia uma resposta inflamatória tipo corpo

estranho, sendo os fibroblastos atraídos para a área a fim de iniciar o processo de

reparo tecidual. Estas células, sendo ativadas, passam a sintetizar e liberar

colágeno. Este último será produzido rapidamente e, em alguns dias, ocorrerá o

aumento do número de fibras colágenas e da força tênsil local, ao mesmo tempo

em que capilares sanguíneos danificados começam a se regenerar para

restabelecer a vascularização. Assim, a ferida contendo um implante irá cicatrizar

com a formação de uma zona de tecido fibroso vascularizado envolvendo o

dispositivo. Espera-se que em poucas semanas o processo inflamatório tenha

regredido (WILLIAMS, 2003).

10

A duração e intensidade dessas respostas irão depender da extensão

do dano criado na implantação, composição química, energia livre de superfície,

carga de superfície, porosidade, aspereza, tamanho e forma do implante

(BABENSEE et al., 1998). Uma superfície irregular e áspera pode resultar em

mais fibrose simplesmente porque há maior irritação mecânica. O tecido fibroso

que se forma imediatamente após a fase do pós-operatório pode obedecer a

estas características geométricas, fornecendo melhor fixação, a fim de reduzir a

movimentação do material (WILLIAMS, 2003).

O biomaterial induz diferentes respostas que determinam as reações

corpóreas. Células como monócitos, leucócitos e plaquetas, aderem à superfície

desses biomateriais e propiciam a produção de citocinas e, subseqüentemente, a

processos pró-inflamatórios (RATNER & BRYANT, 2004).

Os macrófagos são, provavelmente, as mais importantes células

fagocíticas na reação tecidual aos biomateriais. Essas células fagocitam

partículas com tamanho entre 10 micrômetros e 10 nanômetros de diâmetro,

porém, pelo fato de serem menores do que o implante, não é possível fagocitá-lo.

A inflamação crônica segue na interface dos tecidos e os macrófagos se fusionam

para formar sincícios multinucleados, denominados células gigantes, que

persistem pelo tempo que o implante permanecer no tecido (WILLIAMS, 2003;

RATNER & BRYANT, 2004). Reativações do processo inflamatório podem

ocorrer, o que explicaria as complicações de longo prazo (PUTTINI, 2006).

Buscando estabilizar a interface de materiais quase inertes, uma das

opções é a formação de microestruturas porosas na sua superfície ou na sua

totalidade. Esses poros ou depressões permitem o desenvolvimento de um tecido

com adequado suprimento vascular no interstício do material. Uma cápsula

fibrosa ainda se formará entre a superfície, os poros e o tecido infiltrado. Porém, o

acoplamento mecânico do tecido vivo nos poros serve para minimizar o

crescimento de uma cápsula fibrosa (OREFICE et al., 2006).

Outro método para melhorar a interface com o biomaterial seria a

utilização de material protésico absorvível ou parcialmente absorvível, que

permitiria a substituição do material implantado por tecidos. Este método se

aproxima da utilização de tecidos derivados do próprio paciente (GREER &

PEARSON, 1998).

11

Um problema com o método de degradação diz respeito ao fato de que

a resistência do material diminui quando a absorção ocorre. Se não houver

perfeita compatibilidade entre a redução da resistência do implante e o aumento

da resistência do tecido em recuperação, o sistema tecido-implante irá falhar

(GREER & PEARSON, 1998; OREFICE et al., 2006).

A associação de diferentes materiais é uma alternativa para a busca de

biomateriais que promovam menos reações teciduais indesejadas. Porém,

algumas vezes, a resposta tecidual do hospedeiro não apresenta diferenças entre

esses materiais, como descrito por GOISSIS et al. (2001), que associaram a tela

de polipropileno ao poli cloreto de vinila (PVC), em dupla camada, para

reconstrução da parede abdominal de carneiros, comparando-a com a tela de PP

isoladamente. Foi observado que o perfil de resposta inflamatória foi similar entre

os dois tipos de implantes.

PUTTINI (2006) avaliou a resposta inflamatória desencadeada pela tela

de PP e PTFEe, implantadas cirurgicamente no espaço pré-peritonial de

camundongos. As telas de PP determinaram reação cicatricial, com total

integração aos tecidos adjacentes, enquanto as telas de PTFEe determinaram

intensa reação do tipo corpo estranho, com encapsulamento da tela pelo tecido

conjuntivo e células gigantes distribuídas em torno da tela.

Independentemente de como o corpo interage com o material

implantado, a questão principal é a confiabilidade do biomaterial e a função

adequada do mesmo (KLOSTERHALFEN et al, 2000).

O objetivo deste trabalho foi avaliar se a tela de polipropileno, revestida

por uma camada de hidrogel de poliHEMA, seria capaz de evitar a formação de

aderências, além de avaliar a resposta tissular provocada pela implantação deste

biomaterial, utilizando como modelos experimentais ratas e cadelas.

REFERÊNCIAS

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16

CAPITULO 2 - Avaliação da formação de aderências peritoniais e resposta

tecidual ao implante do compósito polipropileno-poli(2-hidroxietil

metacrilato) na parede abdominal de ratos

Evaluation of peritoneal adhesion formation and tissue response to

composite implant polypropylene-poly (2-hydroxyethyl methacrylate) in

abdominal wall of rats

RESUMO A tela de polipropileno é um biomaterial comumente usado na reconstrução ou no reforço da parede abdominal, mas tem o inconveniente de desencadear reação de corpo estranho induzindo a formação de aderências e fístulas. Para prevenir tais complicações têm sido adotadas estratégias como os sistemas de barreira visando impedir o contato das vísceras com o biomaterial. O hidrogel de poliHEMA tem sido usado para confecção de vários dispositivos biomédicos, sendo atrativa a sua pesquisa sobre a prevenção de aderências. No presente trabalho foram implantadas telas de polipropileno (Grupo PP, n=20) e telas de polipropileno revestidas por uma camada de poliHEMA (Grupo PH, n=20) na parede abdominal de ratas da linhagem Wistar. Dez animais de cada grupo foram submetidos à eutanásia aos 15 e 30 dias de pós-operatório. O grupo PP apresentou aderências viscerais na superfície da tela, o que não foi observado no grupo PH. Observou-se no exame histopatológico resposta tipo corpo estranho nos dois grupos sendo que no grupo PH houve maior intensidade de resposta inflamatória nos dois momentos. Conclui-se que o hidrogel de poliHEMA quando associado à tela de polipropileno reduz a formação de aderências viscerais em ratos, embora possa estar associado à reação inflamatória mais intensa. Palavras-chave: aderência, hidrogel, material biocompativel, polímeros, tela cirúrgica ABSTRACT The polypropylene mesh is a biomaterial which is commonly used in the reconstruction or reinforcement of the abdominal wall. However, it inconveniently triggers a foreign-body reaction which induces adhesions. Strategies to minimize these complications include coating the mesh with non-stick materials in order to avoid contact between the polypropylene mesh and the abdominal viscera. PolyHEMA hydrogel film has been used in the production of several biomedical devices and has attracted research on adhesion prevention, due to its possible ability to block the fibrin adhesions on lesioned surfaces. This study assessed the role of a simple polypropylene mesh (PP group) and of a polypropylene mesh associated with the polyHEMA hydrogel film (PH group) on abdominal wall of rats Wistar. Ten animals from each group were submitted to euthanasia 15 and 30 days postoperatively. The polypropylene induced visceral adhesions on the mesh surface. However, when the polypropylene was associated with the hydrogel barrier, such adhesions did not form on its surface. The histopathological examination revealed a foreign-body response in both groups, but the PH group

17

showed greater intensity of inflammatory response at both moments. We concluded that the use of a polypropylene mesh in association with hydrogel reduces visceral adhesions on the abdominal wall, when compared to the isolated use of a polypropylene mesh. Nevertheless, this material caused a significant inflammatory reaction. Keywords: adhesion, biocompatible materials, hydrogel, polymers, surgical mesh

INTRODUÇÃO

O problema das hérnias incisionais e outros defeitos da parede abdominal

nas diferentes espécies animais é o grau de recorrência após aproximação

primária dos tecidos por meio de suturas, sendo, portanto necessário o uso de

telas para a correção do defeito tecidual. Um dos biomateriais mais comumente

utilizados com esta finalidade é a tela de polipropileno. Este material é bem

tolerado pelo organismo, sendo integrado ao tecido circundante e oferece alto

grau de resistência à tração na zona de reparo [1]. Além disso, é um material

resistente, fácil de ser manipulado e relativamente barato, mas que facilmente

leva à formaçãop das aderências, o que pode resultar em dor abdominal pós-

operatória, obstrução intestinal e formação de fístulas [2,3]. Em condições normais,

quando uma tela é implantada no organismo, devido à sua presença e a dos fios

usados para sua fixação, há uma reação de corpo estranho [4,5,6] culminando na

formação de uma cápsula avascular constituída de collagenous fibrous tissue [5].

Este é o processo de incorporação da tela. Entretanto, este mesmo processo é

que representar o estímulo para a formação das aderências definitivas, com suas

sérias complicações, como obstrução intestinal e fistulização, principalmente se a

tela for posicionada em posição intraperitonial [7], em contato direto com a

superfície visceral [8].

Vários métodos e agentes têm sido desenvolvidos para prevenção das

aderências peritoniais. A abordagem mais comum é a criação de barreiras físicas

que impeçam o contato entre o material implantado e as alças intestinais ou

outras vísceras abdominais ou pélvicas [8,9]. Para que possa haver efetiva

prevenção das aderências quando materiais não absorvíveis com uma impervious

layer na sua face ventral, em contato direto com as alças intestinais são

implantados na parede abdominal [9]. A evolução do processo cicatricial da parede

abdominal, bem como a formação das aderências também está relacionada ao

18

tamanho dos poros das telas. Nesse sentido sabe-se que as próteses

microporosas tornam-se progressivamente encapsuladas, com escassa infiltração

pelos tecidos neoformados. Tais materiais raramente induzem a formação de

aderências, enquanto que as macroporosas como o polipropileno são totalmente

infiltradas por um tecido cicatricial desorganizado, o que confere maior resistência

à tração na zona de reparo. Lamentavelmente, esta mesma característica,

positiva do ponto de vista de incorporação, induz a formação das aderências [10]

que podem ter resultados decepcionantes [11].

Buscando minimizar ou abolir a formação de aderências estimulada

pela presença das telas, tem-se buscado elaborar materiais, como compósitos,

que apresentem as características positivas das telas microporosas e das

macroporosas. Bellón et al [12] é possível obter bons resultados com o uso de

próteses combinadas na forma de compósitos.

Os polímeros, por serem a classe mais versátil de biomateriais têm sido

largamente utilizados para a construção de inúmeros dispositivos biomédicos.

Dentre os polímeros destaca-se o hidrogel de poli (2-hidroxietil metacrilato)

(poliHEMA) o qual é usado para confecção de lentes de contato, skin coatings,

membranas para imunoisolamente, bem como sistema de liberação de drogas [13].

De acordo com HSIUE et al. [14], o hidrogel de poliHEMA é leve, flexível,

biocompatível, atóxico e não possui propriedade antigênica, o que estimula a

pesquisa sobre sua aplicação com medical device. Embora os polímeros sejam

considerados efetivos como biomateriais, deve-se tomar um especial cuidado com

o seu uso, já que sua interação com os tecidos e sua degradação podem trazer

riscos [15].

O estudo histológico é imprescindível quando se avalia a

biocompatibilidade de um determinado biomaterial. A analise de determinadas

respostas do hospedeiro como, por exemplo, a intensidade da reação

inflamatória, fibrose, revestimento celular, inflamação granulomatosa tipo corpo

estranho, hiperplasia fibroblástica e quantificação de fibras colágenas,

possibilitam o entendimento das respostas orgânicas aos implantes. Para Vural et

al. [16] o mecanismo de formação das aderências peritoniais representa uma

variação do processo cicatricial normal, sendo, portanto o resultado de um

mecanismo inflamatório. Os macrófagos, as maiores células diferenciadas do

19

sistema mononuclear fagocítico, respondem á implantação dos biomateriais

buscando fagocitar as suas partículas, e sua maior função é mediar as respostas

imunes e inflamatórias contra corpos estranhos implantados [17].

O objetivo deste estudo foi avaliar a resposta tecidual e a formação de

aderências peritoniais após a implantação na parede abdominal de ratos, de tela

de polipropileno revestida por uma camada de hidrogel de poli(2-hidroxietil

metacrilato) (poliHEMA).

MATERIAL E MÉTODOS

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética Animal da Universidade

Federal de Goiás (protocolo n° 054/2008). Foram utilizadas 40 ratas jovens da

linhagem Wistar, pesando entre 250g e 300g, divididas em dois grupos

denominados conforme o tipo de material implantado: Grupo PP (Polipropileno)

que foi o grupo controle e grupo PH (Polipropileno-Hidrogel) que foi o grupo

experimental. Em cada grupo foram sacrificados 10 animais após 15 e 30 dias do

implante.

Os compósitos de polipropileno e hidrogel de poliHEMA foram

desenvolvidos no Departamento de Processos Biotecnológicos da Faculdade de

Engenharia Química da Universidade de Campinas (UNICAMP). Os reagentes

químicos foram adquiridos da Aldrich Chemicals Co., Milwaukee, Wi, USA e as

telas de polipropileno foram adquiridas da marca Intracorp® (Venkuri, São Paulo).

A técnica de implantação foi similar para ambos os grupos. A indução

anestésica foi obtida com a aplicação intramuscular de 1mg/kg de

tiletamina/zolazepan (Zoletil®, Virbac) e a manutenção com halotano (Tanohalo®,

Cristália, São Paulo) em circuito aberto em aparelho de anestesia inalatória. Após

incisão cutânea 1 a 2 cm à esquerda da linha mediana, foi criado um túnel no

espaço subcutâneo (Figura 1A) e realizada laparotomia na linha mediana,

procedendo-se a omentectomia e escarificação do ceco com escova interdental

estéril. Um segmento do músculo reto abdominal do lado direito foi removido

(Figura 1B) e o defeito corrigido pela implantação de um fragmento de igual

tamanho do biomaterial selecionado. Foi utilizado para fixação da tela fio de

20

polipropileno (Prolene® 5-0) mediante sutura contínua simples (Figura 1C). A pele

foi suturada com pontos intradérmicos com o mesmo tipo de fio, tendo sido

tomado cuidado para que não houvesse sobreposição da sutura de pele sobre o

material implantado (Figura 1D). Os animais foram submetidos à eutanásia em

câmara de CO2 aos 15 e 30 dias pós-operatório para avaliação macro e

microscópica da região implantada.

FIGURA 1 – Implantação de tela de polipropileno para reconstrução de defeito na parede abdominal de ratas – (A) incisão cutânea paramediana esquerda e criação de túnel subcutâneo; (B) criação de defeito por remoção de segmento do músculo reto abdominal direito; (C) sutura da tela de polipropileno com fio de polipropileno para correção do defeito; (D) aspecto da sutura intradérmica ao final do procedimento de implantação da tela.

A ressecção da amostra para avaliação histológica foi feita em bloco,

incluindo músculo, tela implantas e a pele adjacente. Os cortes obtidos de todos

os fragmentos foram corados com hematoxilina e eosina (HE) e picrossirius. A

leitura das lâminas foi realizada de forma descritiva e semiquantitativa, sendo

observada a presença de vasos sangüíneos, tipo de infiltrado inflamatório,

21

presença de células gigantes e tipo de tecido conjuntivo depositado. A técnica de

picrossírius, para tipificação do colágeno, foi realizada nas amostras de 30 dias

nos dois grupos. Foram avaliadas duas regiões: centro da tela e na área de

transição entre o enxerto e a parede abdominal. Por meio desta técnica as fibras

de colágeno do tipo I (maduro) aparecem mais espessas e fortemente

birrefringentes, sendo identificadas por sua coloração vermelho-alaranjada. As

fibras de colágeno do tipo III (imaturo) são mais finas, dispersas e fracamente

birrefringente, sendo identificadas por sua coloração esverdeada.

A comparação estatística entre os tratamentos foi realizada e,

considerando-se que as variáveis são não paramétricas, utilizou-se o teste U

Wilcoxon-Mann-Whitney (WMW) para p < 0,05, e a análise estatística descritiva

para demonstrar a diferença entre as amostras. Foram utilizados os programas

SAEG e XLSTAT 2008.

Para quantificação das aderências foi utilizado o seguinte escore,

modificado de Greca et al. [18] (Quadro 1).

QUADRO 1 - Critérios e escores para classificação das aderências peritoniais

CLASSIFICAÇÃO

ESCORE

NUMÉRICO

Ausência de aderência 1

Aderência de omento na zona de sutura 2

Aderência de omento em até 50% da superfície do material

3

Aderência de omento em mais 50% da superfície do material

4

Aderência visceral na zona de sutura 5

Aderência visceral na superfície do material 6

A ressecção da amostra para avaliação histológica foi feita em bloco,

incluindo músculo, implante e a pele adjacente. Os fragmentos colhidos foram

fixados em formol tamponado a 10%, incluídos em parafina histológica (Histotec

22

pastilhas - Merck KgaA - Alemanha) e posteriormente seccionados com a

espessura de 5µm. Os cortes obtidos de todos os fragmentos envolvendo a

parede abdominal na borda da lesão foram corados com hematoxilina e eosina

(HE) e picrossirius (MONTES & JUNQUEIRA, 1991).

A avaliação de cada parâmetro foi feita às cegas em 10

campos/secção aleatoriamente selecionados, utilizando aumento de 400x. A

quantificação foi realizada com escores de zero a três de acordo com o Quadro 2,

conforme realizado por BEETS et al. (1998).

QUADRO 2 - Descrição dos escores aplicados na análise dos achados histológicos na parede abdominal de ratos após implante intraperitonial de tela de polipropileno (PP) e polipropileno associada ao hidrogel

Achados histopatológicos Escores Significado

Infiltrado inflamatório (classificado em polimorfonuclear ou mononuclear)

Angiogênese

0 Ausência de alteração

1 Alteração discreta (presente em menos de 25% do campo)

2 Alteração moderada (presente em 26% a 50% do campo)

3

Alteração acentuada (presente em 51% a 100% do campo)

Tecido conjuntivo (classificado em frouxo ou denso)

0 Ausência de tecido conjuntivo

1 Presença de tecido conjuntivo

Células gigantes

0 Ausência de células gigantes

1 Presença de 1 a 3 em torno do implante

2 Presença de mais de 3 em torno do implante

A leitura das lâminas foi realizada de forma descritiva e

semiquantitativa, sendo observada a presença de vasos sangüíneos, tipo de

23

infiltrado inflamatório, presença de células gigantes e tipo de tecido conjuntivo

depositado.

A técnica de picrossirius, para tipificação do colágeno, foi realizada

nas amostras de 30 dias nos dois grupos, sendo analisados por meio de um

microscópio óptico (Zeiss), em aumento de 50x, utilizando fonte de luz polarizada.

Foram avaliadas duas regiões: centro da tela e na área de transição entre o

enxerto e a parede abdominal. De acordo com JUNQUEIRA et al. (1978), as

fibras de colágeno do tipo I (maduro), mais espessas e fortemente birrefringentes,

foram identificadas por sua coloração vermelho-alaranjada. As fibras de colágeno

do tipo III (imaturo), mais finas, dispersas e fracamente birrefringente, foram

identificadas por sua coloração esverdeada. Dessa forma, foi possível determinar

a presença é o tipo de colágeno predominante em torno das telas.

A comparação estatística entre os tratamentos foi realizada e,

considerando-se que as variáveis são não paramétricas, utilizou-se o teste U

Wilcoxon-Mann-Whitney (WMW) para p < 0,05, e a análise estatística descritiva

para demonstrar a diferença entre as amostras de acordo com SAMPAIO (1998).

Foram utilizados os programas SAEG e XLSTAT 2008.

RESULTADOS

Avaliação macroscópica

Não houve mortalidade no pós-operatório e nenhum sinal de infecção

ou rejeição do biomaterial foi evidenciado. Após 15 dias da implantação das telas,

60% dos animais do grupo PP apresentaram aderência na superfície da tela,

sendo que 10% foram aderência de omento em menos da metade da tela, 20%

em toda superfície e 30% apresentaram aderências viscerais (hepática ou

intestinal) (Figura 2A).

No grupo PH nenhum animal apresentou aderências sobre a superfície

da tela, entretanto em 70% deles houve aderência de omento na zona de sutura

(Figura 2B). Em 30% a aderência na zona de sutura foi visceral.

24

Aos 30 dias após a implantação, 100% dos animais do grupo PP tiveram

aderência sobre a tela, e destes, 70% consistiram em aderência de omento em

menos da metade da tela, 10% omento em toda superfície da tela e 20% de

vísceras. No grupo PH houve somente aderências de omento na zona de sutura

em 50% dos animais. Um animal desenvolveu sinais de seroma subcutâneo.

FIGURA 2: Avaliação macroscópica das aderências abdominais em ratas após a implantação de tela de polipropileno e tela de polipropileno revestida com PoliHEMA; (A) Aderência de omento à zona de sutura (Grupo PH); (B) Aderência intestinal na superfície da tela (Grupo PP)

Análise microscópica

Grupo PP - 15 dias após implantação

Observou-se angiogênese moderada em 70% das amostras e

acentuada em 30%. O infiltrado predominante foi mononuclear em 100%,

observando-se também células gigantes em torno dos monofilamentos de

polipropileno. O tecido conjuntivo frouxo foi encontrado em 100% das amostras,

sendo que em 20% observaram-se também alguns campos contendo tecido

conjuntivo denso (Figuras 3A e 3C).

Grupo PH -15 dias após implantação

Neste grupo estava presente infiltrado inflamatório polimorfonuclear em

50% das amostras, na superfície de contato com o biomaterial. Também foi

25

detectado infiltrado mononuclear acentuado e tecido conjuntivo frouxo em 100%

das amostras (Figuras 3B e 3D). Não foram observadas células gigantes.

Houve diferença estatística (p<0,05) entre os dois grupos quanto à

presença de polimorfonucleares e presença de células gigantes.

FIGURA 3 - Fotomigrografias da resposta tissular aos implantes de tela de polipropileno isolado e polipropileno associado ao hidrogel, 15 dias após a implantação (HE); (A) Presença de tecido conjuntivo frouxo em torno do biomaterial, predominância de infiltrado inflamatório (estrela) nos limites com o tecido hospedeiro (seta). Amostra do grupo PP (50x); (B) Amostra do grupo PH (50x); (C) Amostra do grupo PP (200x); (D) Amostra do grupo PH (200x), PP local ocupado pelo monofilamento de polipropileno; H local ocupado pelo hidrogel; M – musculatura da parede abdominal.

Grupo PP - 30 dias após implante

Pode ser notado uma diminuição da intensidade de células

mononucleares em 80% das amostras. Encontrou-se tecido conjuntivo denso

arranjado de forma concêntrica em torno dos monofilamentos da tela de

26

polipropileno em 80% das amostras (Figura 4A). Foram notados fibroblastos em

20% das amostras. A coloração de picrossírius evidenciou a predominância do

colágeno maduro (tipo I) em 80% das amostras (Figura 5A).

Grupo PH - 30 dias após implante

Neste grupo, houve diminuição do número de polimorfonucleares e

aumento de macrófagos. O compósito apareceu encapsulado principalmente por

tecido conjuntivo frouxo em 90% das amostras (Figura 4B). Pode ainda ser

evidenciado tecido conjuntivo envolvendo todo o material e fibroblastos foram

encontrados entre os poros do material. O colágeno formado em torno do

compósito foi imaturo (tipo III) em 90% das amostras (Figura 5B).

Diferença estatística (p<0,05) foi observada entre angiogênese,

presença de polimorfonucleares, mononucleares, além do tipo de tecido

conjuntivo frouxo e denso.

FIGURA 4 - Fotomigrografias da resposta tissular aos implantes de tela de polipropileno e polipropileno associado ao hidrogel, 30 dias após a implantação (HE, 200x). A – amostra do grupo PP evidenciando a presença de tecido conjuntivo denso em torno do biomaterial monofilamento de polipropileno (estrela) e angiogênese (seta curta); B – amostra do grupo PH com presença de tecido conjuntivo frouxo (seta longa), presença de mononucleares de caráter acentuado (círculo) e angiogênese. Sendo: PP – local ocupado pelo monofilamento de polipropileno; H – local ocupado pelo hidrogel.

27

FIGURA 5 - Fotomigrografias em luz polarizada de uma amostra do grupo polipropileno e polipropileno associado ao hidrogel, (A) e do grupo PH (B) aos 30 dias após a implantação (picrossírius, 100x). Evidenciando a predominância de colágeno tipo I (maduro) apresentando coloração vermelha e colágeno tipo III (imaturo) coloração verde. Onde: PP – local ocupado pelo monofilamento de polipropileno; H – local ocupado pelo hidrogel.

DISCUSSÃO

A tela de polipropileno apesar de ser amplamente utilizada no reparo

dos defeitos da parede abdominal devido ao seu baixo custo e excelente

característica de incorporação, é associada à alta ocorrência de aderências

peritoniais. Com a finalidade de eliminar esta complicação tem-se buscado a

eleboração de materiais que tenham uma superfície antiaderente. O hidrogel de

poliHEMA tem sido empregado na confecção de vários biomedical devices [13,14],

mas não há na literatura relatos da sua utilização no espaço intraperitonial, o que

desperta o interesse por sua avaliação como material de revestimento de tela de

polipropileno para a prevenção de aderências.

No presente trabalho foi possível notar uma boa tolerância ao

compósito utilizado, o que foi caracterizado pela ausência de rejeição aos

mesmos após implantação. A presença de seroma subcutâneo em um animal do

grupo PH pode estar relacionada à criação do túnel subcutâneo necessário para

que não houvesse sobreposição da ferida cutânea com a zona de sutura.

28

No que se refere à presença das aderências estas se apresentaram

firmes na área central das próteses nos animais do grupo PP, contrariamente ao

observado no grupo PH no qual elas eram frouxas e situadas na zona de sutura, o

que pode ser justificado pela presença de maior inflamação nesta região de

transição devido à presença do material de sutura, já que este também atua como

corpo estranho que pode incitar a formação das aderências [4]

O hidrogel de poliHEMA que revestia a tela de polipropileno por

apresentar uma configuração linear e microporosa não permitiu a adesão dos

feixes de fibrina sobre o mesmo. Já as aderências dos remanescentes omentais

na periferia da tela não possuem significado clínico em seres humanos, uma vez

que o omento por si só é comumente utilizado como barreira para prevenção de

aderências viscerais quando as telas são implantadas, contrariamente ao que

ocorre quando aderências são viscerais [1]. Tal fato justifica nossa escolha em

proceder à omentectomia nos animais.

Os dados histológicos mostraram que as telas em ambos os grupos

causaram uma reação inflamatória persistente na interface biomaterial e tecido

receptor. Embora os polímeros sejam utilizados para confecção de diferentes

dispositivos biomédicos, sua aplicação nos tecidos vivos deve ser cuidadosa,

principalmente quando se trata de materiais confeccionados em laboratório.

Segundo Suh [15] a interação dos polímeros com os tecidos bem como os

produtos de sua degradação quando em contato com os líquidos orgânicos pode

determinar respostas imprevisíveis. A evolução do processo de reparo é

condicionada à estrutura do biomaterial utilizado, já que o mesmo é constituído de

agentes químicos. Em todos os casos há desenvolvimento de uma resposta

inflamatória tipo corpo estranho, caracterizada pela presença de macrófagos,

tecido conjuntivo e células gigantes[6]. No presente trabalho, o grupo PH

apresentava inflamação aguda ainda que moderada aos 15 dias após a

implantação, o que pode ser atribuído à provável liberação de monômeros

residuais presentes no biomaterial.

O infiltrado polimorfonuclear encontrado pode estar envolvida na

patofisiologia da formação das aderências na periferia da tela revestida de PH

que também foram mais freqüentes aos 15 dias. Neste contexto Bellón et al.[1]

afirmaram que a lesão peritonial, durante a cirurgia, na ausência de infecção,

29

causa um rápido influxo de neutrófilos que pode resultar na formação de

aderências. Assim, alterações no mecanismo de fagocitose podem ser muito

importantes para a formação das aderências[17]

A presença de macrófagos nos animais do grupo PH foi acentuada nos

dois períodos de observação. Já no grupo PP a intensidade diminuiu de

acentuada para moderada aos 30 dias. Quando biomateriais são implantados no

organismo, podem-se esperar diferentes tipos de reação, mas é sabido que as

citocinas e fatores de crescimento liberados vão atuar no recrutamento

principalmente de neutrófilos. Outras células como os monócitos vão se

diferenciar em macrófagos, cuja finalidade é remover o material. Mas se o corpo

estranho for significativamente maior do que os macrófagos não haverá

fagocitose e estas células de defesa, na forma de células gigantes, persistirão ao

redor do material por toda a vida[6]. No presente trabalho, a acentuada quantidade

de macrófagos vista no grupo PH pode ter sido ocasionada pelo volume do

material implantado, bem como pela sua característica química. É sabido que a

resposta dos macrófagos também dependente também do tamanho do

biomaterial[18] e neste trabalho foi utilizado um material incapaz de ser fagocitado.

A escolha dos materiais não degradáveis deve estar condicionada à

sua capacidade de causar mínimas respostas macrofágicas nas implantações em

longo prazo. No presente trabalho observou-se colágeno imaturo (tipo III) nas

amostras do grupo PH, ainda que macroscópicamente as feridas estivessem

cicatrizadas. Mais uma vez a provável presença de monômeros residuais pode ter

contribuído para este achado, embora seja salientado por Xia et al.[18] que os

macrófagos no seu trabalho de fagocitose das debris, produzem um espectro de

enzimas que incluem proteinase, colagenase, elastase e hialuronidade.

A tela de polipropileno associada ao hidrogel foi completamente

envolvida por tecido conjuntivo, ao contrário do polipropileno não revestido, no

qual este tecido predominou ao redor do fio de polipropileno. De acordo com

Bellón et al. (1995), o comportamento diferente da deposição de tecido conjuntivo

é devido às diferenças na textura e porosidade presentes em cada biomaterial.

Esses autores também relataram que biomaterial macroporoso, como o

polipropileno, torna-se totalmente infiltrado por uma massa desorganizada de

tecido fibroso, conferindo ótima resistência de tração na zona de reparo.

30

CONCLUSÕES

O hidrogel de poliHEMA quando associado à tela de polipropileno

reduz a formação de aderências viscerais em ratos, embora possa estar

associado à reação inflamatória mais intensa do que a desencadeada pela tela de

polipropileno sem revestimento.

Agradecimento

Este trabalho foi financiado pelo CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento

Científico e tecnológico).

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32

CAPITULO 3 - Compósito poli(2-hidroxietil metacrilato)-tela de polipropileno

para prevenção de aderências peritoniais em cadelas.

Poly(2-hydroxyethyl methacrylate)-mesh polypropylene composite to

prevent peritoneal adhesions in female dogs

RESUMO

Objetivo: Avaliar se o revestimento da face visceral de uma tela de polipropileno com poli(2-hidroxietil metacrilato) (poliHEMA) poderia evitar aderências peritoniais em cadelas. Métodos: Em oito animais (Grupo PP) foram implantadas telas de polipropileno para correção de um defeito do músculo reto abdominal, enquanto em outro grupo (Grupo PH) fez-se a implantação de uma tela de polipropileno cuja face peritonial foi revestida por poli(2-hidroxietil metacrilato). Resultados: Foram observados 62,5% de aderências peritoniais sobre a tela nos animais do Grupo PP, enquanto que no Grupo PH estas não ocorreram, exceto sobre a linha se sutura. Conclusões: O hidrogel de HEMA foi bem tolerado pelos animais e mostrou-se efetivo na prevenção das aderências viscerais e omentais sobre a tela de polipropileno. Palavras-chave: biomaterial, compósito, hérnia, implante, polipropileno

ABSTRACT

Purpose: The main of this work was evaluated whether the lining facing the visceral side of polypropylene mesh made with poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (polyHEMA) hydrogel could avoid peritoneal adhesion in bitches. Methods: Eight animals (group PP) had a polypropylene mesh implanted to correct a defect in the rectal abdominal muscle whereas in the other group (group PH) the polypropylene mesh had a polyHEMA composite added to the side facing the peritoneal area. Results: We observed adhesions under the mesh in 62.5% of the PP group but not in the PH group. In this Group the adhesions were presents only on the suture lines. Conclusion: The polyHEMA hydrogel was well tolerated and effective in avoiding visceral and omental adhesions on the surface of the polypropylene. Keywords: biomaterial, composite, hernia, implant, polypropylene. INTRODUÇÃO

O fechamento primário adequado de grandes defeitos da parede

abdominal, livre de tensão, é comprometido quando ocorre significativa perda de

tecidos ou retração muscular1. Nesses casos, os materiais sintéticos dão suporte

mais seguro para a parede restaurada2, mas lamentavelmente a implantação

33

intraperitonial de um material sintético está relacionada ao desenvolvimento de

aderências viscerais densas com as suas conseqüentes complicações3 Frente a

esta constatação, uma grande variedade de materiais sintéticos vem sendo

desenvolvida, mas, apesar do interesse e dos avanços no campo da pesquisa

cirúrgica visando à adoção de estratégias preventivas da formação das

aderências, decorrentes da implantação intraabdominal de uma tela, estas

continuam sendo um grave problema pós-operatório4.

A tela de polipropileno foi introduzida na prática cirúrgica por Francis C.

Usher, que descreveu em 1959 o seu uso para a reconstrução das paredes

abdominal e torácica5. Desde então, esse tem sido o biomaterial mais utilizado por

ser relativamente inerte, passível de ancoragem firme às fáscias adjacentes, bem

tolerado pelo organismo e completamente incorporado por tecido fibrocolagenoso,

que promove sua integração total no tecido circundante recém-formado, além de

oferecer alto grau de resistência à tração na zona de reparo6, 7. Adicionalmente, a

tela de polipropileno é um material resistente, fácil de ser manipulado e

relativamente barato.

Além de promover a sua incorporação nos tecidos receptores, a reação

de corpo estranho que leva à fibrose desencadeada pela tela de polipropileno

também pode promover a formação de aderências, fístulas enterocutâneas e

migração da prótese, alem de favorecer as lesões viscerais durante as

adesiólises2, 4, 6, 8, 9. Todas as telas causam resposta inflamatória crônica10 com o

desenvolvimento de granuloma e formação de cápsula fibrosa. Estes fatores são

dependentes da extensão da lesão criada durante a implantação do biomaterial,

da sua composição química, energia de superfície, carga livre, porosidade,

rugosidade, tamanho e forma. A liberação de monômeros residuais e produtos da

degradação do biomaterial também são importantes na resposta tecidual do

hospedeiro11.

Similarmente, os fios de sutura usados para a adequada fixação do

material à parede também podem ser responsáveis pelas complicações

observadas12.

Estratégias de prevenção de aderências por meio dos sistemas de

barreira têm sido avaliadas, mas não existe consenso sobre qual deve ser

considerado o material ideal para atender a esta finalidade. Barreiras autólogas

34

são difíceis de obter e demandam um aumento do tempo operatório13, o que

estimula a pesquisa no campo dos biomateriais com a ajuda de modelos

experimentais animais, tornando possível desenhar materiais que possam atender

à complexa relação biomaterial-tecido14.

Os sistemas de barreira pretendem impedir o contato entre as vísceras

e o polipropileno da tela, evitando com isso a formação de aderências. Na

tentativa de minimizar ou eliminar tais formações, tem-se elaborado compósitos

que são combinações de diferentes tipos de materiais com as telas de

polipropileno15. Tem sido demonstrado que uma camada não absorvível e

impermeável sobre a face peritonial de um compósito pode ser eficiente na

prevenção das aderências4.

A atual geração de compósitos possui as características ideais de um

biomaterial, como resistência elevada na zona de reparo e sua construção deve

considerar especificamente que a face voltada para o peritônio deva funcionar

como uma barreira física para evitar a formação de aderências. Dentre os

diferentes materiais escolhidos para revestimento de telas estão os poliméricos

hidrofílicos16.

O hidrogel original, um copolímero de dimetacrilato de etilenoglicol, foi

desenvolvido por Wichterle e Lim, em 1954, e sua base serviu para a confecção

da primeira lente de contacto gelatinosa em 196115. Os polímeros sintéticos,

representados pelos hidrogéis, são resinas hidrofílicas leves, flexíveis, que têm

sido largamente utilizadas para a confecção de diversos tipos de dispositivos. O

hidrogel de pHEMA, por ser leve, flexível, biocompatível, atóxico e por não possuir

propriedade antigênica tem sido utilizado na confecção de vários dispositivos

biomédicos, como sistemas liberadores de drogas17, tubos para condução de

crescimento neural18,19, implantes intraoculares20 e superfícies articulares

artificiais21,22.

O objetivo deste estudo foi avaliar se o revestimento da face visceral da

tela de polipropileno, com hidrogel de poli(2-hidroxietil metacrilato) (poliHEMA),

seria capaz de evitar a formação de aderências peritoniais.

35

MATERIAL E MÉTODOS

Este projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da

Universidade Federal de Goiás sob o protocolo 054/2008.

Foram utilizadas 16 cadelas, adultas, sem raça definida, com peso

corpóreo entre sete e 14 kg. Previamente ao estudo experimental, os animais

foram avaliados clinicamente para a identificação de enfermidades ou gestação.

Foram realizados hemograma e pesquisa de hematozoários, vacinação e

desverminação. Durante o período experimental os animais foram mantidos em

boxes individuais de alvenaria com acesso livre ao solário, água ad libitum, tendo

sido alimentados com ração comercial contendo 22% de proteína bruta, oferecida

em duas porções diárias.

Os animais foram divididos em dois grupos de oito indivíduos: no grupo

PP, os animais foram submetidos à implantação de tela de polipropileno e, no

grupo PH, receberam a implantação do compósito poliHEMA-tela de polipropileno,

que foi sintetizado no Laboratório de Engenharia de Biorreações e Colóides da

UNICAMP (Campinas – SP).

Todos os animais foram pré-anestesiados com 2 mg/kg de

clorpromazina por aplicação intravenosa e 2 mg/Kg de tramadol por via

intramuscular. A indução anestésica foi obtida por aplicação intravenosa de

5mg/kg de propofol e a manutenção com halotano em sistema fechado.

Os animais foram submetidos à laparotomia transversal direita ao nível

da cicatriz umbilical. Produziu-se um defeito de 3cm2 na parede abdominal,

removendo-se um segmento do músculo reto do abdome e suas bainhas. O

omento maior e o ligamento falciforme foram removidos e a hemostasia realizada

por eletrocauterização e ligaduras. A parede abdominal foi reparada

imediatamente pela fixação da tela selecionada às bordas do defeito, com fio de

polipropileno nº 2-0 em sutura contínua simples. Nos animais do grupo PH, a face

revestida pelo hidrogel permaneceu voltada para a cavidade peritonial. O tecido

subcutâneo e a pele foram suturados separadamente sobre a tela em ambos os

grupos.

Após o procedimento cirúrgico, os animais foram mantidos com colar

elizabetano, em boxes individuais. Foi administrado tramadol na dose de

36

0,1mg/kg, via subcutânea, duas vezes por dia durante três dias, e 30 mg/kg de

cefalexina duas vezes ao dia, via oral, por 10 dias.

Após 20 dias da implantação das telas, foi realizada a avaliação

videolaparoscópica para determinar a presença ou não de aderências sobre a

tela. Para isso, utilizou-se sonda endoscópica rígida com uma óptica de 10mm de

diâmetro com ângulo de 30 graus, conectada a uma microcâmera (Storz®). Após

procedimento anestésico, semelhante ao utilizado para a implantação das telas,

os animais foram posicionados em decúbito dorsal com os membros pélvicos

estendidos e o corpo ligeiramente inclinado para o lado direito. As imagens

obtidas foram processadas e transmitidas para um monitor de vídeo (Storz®). Por

meio desse sistema, foi realizada a inspeção da parede e dos órgãos da cavidade

peritonial.

Em casos de aderência do omento remanescente ou de vísceras sobre

a tela ou na zona de sutura, estas eram desfeitas com pinça auxiliar que

acessava a cavidade por uma cânula de 5 mm, inserida na cavidade peritonial

através da linha alba entre as mamas abdominais caudais.

Em seguida à avaliação vídeolaparoscópica, as cadelas foram

ováriohisterectomizadas e, após recuperação pós-operatória, todas foram doadas.

Foi feita a comparação estatística entre os tratamentos. Considerando-

se que as variáveis são não paramétricas, utilizou-se o teste U Wilcoxon-Mann-

Whitney (WMW) para p < 0,05 e a analise estatística descritiva para demonstrar a

diferença entre as amostras. Foram utilizados os programas SAEG e XLSTAT

2008.

Os critérios adotados para a classificação das aderências foram

adaptados de GRECA et al. (2001)23 e estão no Quadro 1.

37

QUADRO 1: Critérios para classificação das aderências encontradas em cadelas submetidas à correção de defeito na parede abdominal, utilizando-se tela de polipropileno e compósito poliHEMA-tela de polipropileno

CLASSIFICAÇÃO

CRITÉRIOS

ESCORE

NUMÉRICO

Ausência de aderência

Nenhuma aderência observada sobre o implante ou na zona de sutura

1

Aderência de omento na zona de sutura

Aderência de omento somente na zona de sutura

2

Aderência de omento em até 50% da

superfície do material

Aderência na superfície do material implantado em até 50% da área do

implante

3

Aderência de omento em mais 50% da

superfície do material

Aderência na superfície do material implantado em mais de 50% da área do

implante

4

Aderência visceral na zona de sutura

Aderência de víscera somente na zona de sutura

5

Aderência de víscera na superfície do

material

Aderência de vísceras na superfície do material implantado

6

RESULTADOS

A retirada do fragmento músculo-aponeurótico do músculo reto do

abdome, após a secção transversal deste, produziu um defeito parietal adequado

e não foram apresentadas dificuldades técnicas durante os procedimentos de

implantação das telas em ambos os grupos. O compósito apresentava a

superfície de polipropileno rugosa, enquanto a oposta (pHEMA) era lisa e

brilhante, o que permitiu implantá-la facilmente com a face revestida voltada para

a cavidade peritonial. A tela foi recortada para adaptar-se às dimensões do defeito

sem que desfiasse ou desprendessem as camadas.

O material apresentava boa resistência à passagem da agulha,

acomodando-se facilmente às bordas do defeito, mas mostrou uma tendência a

se abaular sobre a face revestida, o que não chegou a comprometer a sua

implantação (Figura 1).

38

FIGURA 1 - (A) Implantação da tela revestida para correção de defeito na parede abdominal com sutura continua utilizando-se fio de polipropileno. (B) Aspecto final após a implantação do material.

Não foram registrados óbitos ou complicações na ferida, sugestivas de

reação tecidual de rejeição ao implante, em nenhum animal nos dois grupos. Os

mesmos locomoviam-se adequadamente e foram alimentados oito horas após a

cirurgia, sem restrições, apresentando ainda evacuações regulares e fezes

normais. A temperatura retal manteve-se estável em todos os momentos de

aferição. Durante todo o período de observação, a palpação abdominal não

provocava demonstração de desconforto nos animais.

Após a avaliação por vídeolaparoscopia as aderências foram

classificadas, sendo descritas na figura 2 e tabela 1.

A B

39

0

1

2

3

4

5

Nú

me

ro d

e A

nim

ais

G rupo P P 3 0 2 1 0 2

G rupo P H 4 3 0 0 1 0

1 2 3 4 5 6

FIGURA 2 - Comparação da freqüência dos escores de aderência entre os grupos de tela de polipropileno (PP) e polipropileno revestida com hidrogel de poliHEMA (PH).

TABELA 1- Comparação da freqüência dos escores de aderência entre os grupos de polipropileno (PP) e polipropileno com hidrogel de poliHEMA (PH)

Grupos Escores

1 2 3 4 5 6

PP 3

(37,5%) 0 2 (25%)

1 (12,5%)

0 2 (25%)

PH 4 (50%) 3

(37,5%) 0 0

1 (12,5%)

0

No grupo PP foram observadas aderências sobre a tela em cinco

animais (62,5%), sendo que em dois estas envolviam alças intestinais (Figura 3-

A). Já no grupo PH não foram observadas aderências sobre o material de

revestimento das telas (Figura 3-B). Um animal desse grupo apresentou

aderência visceral à zona de sutura (12,5%) (Figura 3-C) e em três animais

(37,5%) os remanescentes do omento aderiram a esta zona (Figura 3-D). Tais

aderências eram frouxas e foram removidas sem dificuldade. Notou-se ainda que

o líquido peritonial e o peritônio parietal apresentavam aspecto normal, sem

indicação de peritonite nem de encistamento do material.

40

FIGURA 4 – (A) Aderência intestinal sobre a tela de polipropileno (grupo PP) implantada no espaço peritonial observada por meio de videolaparoscopia. (B) Tela revestida de polipropileno e hidrogel de poliHEMA implantada na parede abdominal. Ausência de aderência. (C) Aderência intestinal à zona de sutura sendo desfeita com o auxilio de pinça, durante a videolaparoscopia (grupo PH). (D) Aderência omental à zona de sutura (grupo PH).

DISCUSSÃO

Idealmente os defeitos da parede abdominal deveriam ser reparados

pela aproximação de suas bordas, mas devido à ausência de tecido,

frequentemente, torna-se necessária a implantação de uma prótese sintética que

possa assegurar um fechamento mais seguro. A tela de polipropileno é o material

mais comumente utilizado para esta finalidade, apesar de seu potencial de

provocar aderências intestinais24.

A B

D C

41

O exsudato inflamatório e a formação de uma matriz fibrinosa nos

primeiros dias da cicatrização são os precursores das aderências1 e a presença

da tela de polipropileno pode facilitar essas formações sobre a sua superfície1,3,7.

A aderência do intestino ao biomaterial é a primeira fase da fístulização intestinal,

sendo este tipo de aderência sempre considerado mais grave do que as

aderências de omento6. Assim, no presente trabalho, as aderências notadas

sobre a superfície da tela nos animais do grupo PP ocorreram como resposta à

presença da tela em contato direto com o peritônio visceral, sem a interposição do

sistema de barreira representado pelo revestimento de pHEMA. As aderências

omentais à zona de sutura podem ter sido causadas pela maior reação

inflamatória desencadeada pelo fio de sutura, usado para ancoragem do

biomaterial12, que atua como corpo estranho. Sabe-se também que a estrutura e

porosidade do biomaterial parecem exercer importante papel nesse processo2, 7.

As aderências tendem a se formar primeiro na interface da parede abdominal e a

borda da tela, e para Baptista et al. 26 a aplicação da sutura em padrão contínuo

simples não reduz a incidência de aderências quando comparada à sutura

separada.

O omento exerce importante efeito sobre a redução das aderências

abdominais, não somente por sua interposição entre a parede lesada e as

vísceras, mas também pela produção de fatores fibrinolíticos pelas células

mesoteliais. Em função desta importante atividade, a sua remoção deve ser

evitada25. No presente trabalho a opção pela omentectomia baseou-se neste

conhecimento, já que era pretendido que o biomaterial avaliado mostrasse a sua

performance diante de condições favoráveis à formação de aderências

sabidamente mais graves, isto é, sobre os intestinos, e não sobre o omento maior.

A avaliação por vídeolaparoscopia de aderências experimentalmente

induzidas é um método mais eficaz do que pela necropsia, por permitir a

magnificação das alterações abdominais24. Para as cadelas, o acesso

paramediano para colocação da óptica de 30º fugiu do usual, sugerido na linha

média, mas permitiu melhor visualização da região onde a tela estava implantada

e de toda a parede abdominal. A complexa relação entre os biomateriais e os

tecidos tem sido frequentemente investigada com a ajuda de modelos

experimentais. Devido à evolução constante da ciência dos materiais e da

42

engenharia de tecidos, bem como da integração multidisciplinar, tem sido possível

desenhar e caracterizar materiais adequados às inúmeras exigências biomédicas.

Os hidrogéis são uma classe de materiais que podem ser preparados

por meio de vários métodos, o que irá determinar suas propriedades e direcionar

suas aplicações. Por definição, os hidrogéis são redes tridimensionais de cadeias

poliméricas que aumenta de volume sem se dissolverem26. Esta evidente

característica pode ser verificada durante o processo de estocagem e

esterilização do material, o qual se apresentava intumescido e íntegro mesmo

após a sua autoclavagem.

Os hidrogeis biocompatíveis e não degradáveis poderiam reduzir a

formação de tecido cicatricial criando um ambiente favorável ao crescimento

celular. Tal propriedade foi avaliada no tecido nervoso por Lesný et al (2002)27

sugerindo que este material possa ser útil na elaboração de outros dispositivos

para implante. Outras características favoráveis do hidrogel de pHEMA é a não

indução de necrose, de tumores e de infecção, indicando que é bem tolerado,

atóxico e biocompatível, embora possa levar à formação de uma cápsula, o que

sugere reação de corpo estranho28. Em nosso trabalho, pode ser observado

macroscopicamente que nenhum dos animais evidenciou reação adversa ao

implante, o que confirma os relatos a respeito da boa aceitação do pHEMA pelos

tecidos.

Uma desvantagem do compósito poliHEMA-tela de polipropileno

implantado na parede abdominal foi a sua relativa rigidez. Entretanto, esta

característica não interferiu nas manobras de implantação nem no comportamento

dos animais no pós-operatório imediato (7dias) até o 20º dia, quando não era

mais possível evidenciar a região do implante à palpação. Entretanto os hidrogéis

como lentes de contato têm sido associados a depósitos de fosfato de cálcio 28,

sendo este processo também evidenciado quando o biomaterial foi implantado no

músculo de coelhos29. Em nosso trabalho, macroscopicamente, não foi possível

notar esta alteração, embora o compósito implantado tenha tido um íntimo contato

com o músculo.

43

CONCLUSÃO

O hidrogel de pHEMA, como agente de revestimento da tela de

polipropileno, implantada na parede abdominal, impede a formação de aderências

viscerais e omentais sobre a superfície daquela tela.

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javascript:AL_get(this,%20'jour',%20'Biomaterials.');

45

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46

CAPÍTULO 4 - CONSIDERAÇÕES FINAIS

Quando o peritônio é lesado ou na presença de corpos estranhos,

desencadeia-se o processo inflamatório com o objetivo de defesa e reparo, mas

com possibilidade de formação de aderências. Frente a isso, devem ser adotadas

estratégias para a sua prevenção, uma vez que depois de instaladas o tratamento

é difícil.

A introdução de um material estranho ao organismo é responsável pelo

desenvolvimento de uma reação inflamatória granulomatosa do tipo corpo

estranho, a qual cursa com a presença de macrófagos, células gigantes e fibrose

em torno do biomaterial implantado. A formação do granuloma, que a princípio

tem o objetivo de isolar o corpo estranho implantado, é responsável por conferir a

integração e resistência do biomaterial nos tecidos.

A associação de um material poroso a um liso tem a finalidade de

impedir a formação de aderências, por se basear justamente no conhecimento da

fisiologia da incorporação dos materiais. Desta forma, se obtém uma estrutura

que, por uma de suas faces, pode permitir a incorporação tecidual e, por outra,

apresenta uma superfície antiaderente, sobre a qual não há possibilidade de

fixação dos feixes fibrosos.

O Hidrogel de poliHEMA é utilizado em vários dispositivos

biocompatíveis, mas não há relatos da sua utilização na cavidade abdominal ou

em contato com o líquido peritonial. A possibilidade de uma nova utilização para

esse biomaterial foi um dos motivos que incentivaram o desenvolvimento deste

estudo, bem como a pesquisa das suas propriedades.

Uma das expectativas deste estudo foi a busca por biomateriais que

possam minimizar ou abolir a formação de aderências peritoniais, sendo esta uma

linha de pesquisa multidisciplinar que está em franco desenvolvimento em todo o

mundo. Na Escola de Veterinária da Universidade Federal de Goiás, têm sido

conduzidas várias pesquisas com biomateriais, principalmente polímeros, que

possam ser utilizados no reparo abdominal.

Sabendo da fundamental importância dos biomateriais na correção

cirúrgica de defeitos na parede abdominal o entendimento da interação entre o

47

hospedeiro e o implante servirá de suporte para a produção de materiais cada vez

mais eficazes, que promovam menos reações indesejáveis após sua implantação.

Na medicina veterinária o uso de telas ainda é restrito. Entretanto, com

a diminuição do custo do material e o desenvolvimento de trabalhos relacionados

a síntese e caracterização de novos materiais, as técnicas de implantação de

telas tenderão a uma maior aplicabilidade nas diferentes espécies animais.

O hidrogel de poliHEMA, neste trabalho, se mostrou potencialmente

adequado para uso na cavidade abdominal. Suas características físicas permitem

imaginar o seu uso em implantes em outras regiões, como a cavidade torácica, já

que a sua superfície lisa e hidrofílica causaria pouca irritação aos folhetos

pleurais.

A realização deste trabalho considerou a possibilidade de que o

hidrogel de poliHEMA poderia ser um biomaterial adequado para o revestimento

de telas de polipropileno, evitando a formação de aderências viscerais em ratas e

cadelas submetidas à correção de defeito da parede abdominal. Os resultados

obtidos nos dois trabalhos permitiram as seguintes conclusões:

a. O hidrogel de poliHEMA revestindo a tela de polipropileno implantada na

parede abdominal, impediu totalmente a formação de aderências viscerais e do

omento remanescente sobre a superfície da tela quando comparada à tela de

polipropileno isolada, em cadelas e em ratas.

b. Foi encontrada maior quantidade de aderências na zona de sutura nos grupos

de ratas e cadelas que receberam a tela revestida com poliHEMA.

c. Nenhum dos biomateriais afetaram a capacidade de reparação do peritônio.

d. A estrutura física do biomaterial interferiu na organização e persistência da

resposta tissular, mas não no tipo da mesma.

48

ANEXOS DO CAPÍTULO 2

P olipropileno 15 dias

02468

1012

angiogênese

P MN

MN

cel gig

antes

TC Fro

uxo

TC Denso

C la ssific a ç ões

Nº

an

ima

is es c ore 0

es c ore 1

es c ore 2

es c ore 3

FIGURA 1: Freqüência das observações histológicas 15 dias após

a implantação da tela polipropileno. Sendo, 0-ausência de alteração; 1-alteração discreta; 2-alteração moderada e 3-alteração acentuada.

P oliHE MA 15 dias

02468

1012

angiogênese

P MN

MN

cel gig

antes

TC Fro

uxo

TC Denso


Nº

de

an

ima

is

es core 0

es core 1

es core 2

es core 3


a implantação da tela polipropileno associada ao hidrogel. Sendo, 0-ausência de alteração; 1-alteração discreta; 2-alteração moderada e 3-alteração acentuada.

49

P olipropileno 30 dias

02468

1012

angiogênese

P MN

MN

cel gig

antes

TC Fro

uxo

TC Denso


nº

an

ima

is es core 0

es core 1

es core 2

es core 3


a implantação da tela polipropileno. Sendo, 0-ausência de alteração; 1-alteração discreta; 2-alteração moderada e 3-alteração acentuada.

P oliHE MA 30 dias

02468

1012

angiogênese

P MN

MN

cel gig

antes

TC Fro

uxo

TC Denso


nº

an

ima

is es core 0

es core 1

es core 2

es core 3


a implantação da tela polipropileno associada ao hidrogel. Sendo, 0-ausência de alteração; 1-alteração discreta; 2-alteração moderada e 3-alteração acentuada.

50

ANEXOS DO CAPÍTULO 3

QUADRO 1: Resultados dos escores de aderência no grupo de tela de polipropileno (PP), realizadas por meio da avaliação videolaparoscópica, após 3 semanas da implantação.

Escore 1 2 3 4 5 6

Número do animal


Aderência de omento na borda da

ferida

Aderência de omento ate

50%

Aderência de omento mais

50%

Aderência de víscera na borda da

ferida

Aderência de víscera

1 xx 2 xx 3 xx 4 xx 5 xx 6 xx 7 xx 8 xx Total 3 0 2 1 0 2

QUADRO 2: Resultados dos escores de aderência no grupo de tela de polipropileno associada ao hidrogel de poliHEMA (PH), realizadas por meio da avaliação videolaparoscópica, após 3 semanas da implantação

Escore 1 2 3 4 5 6

Número do

animal


Aderência de omento na borda da

ferida

Aderência de omento ate

50%

Aderência de omento mais

50%

Aderência de víscera na borda da

ferida

Aderência de víscera

1 xx 2 xx 3 xx 4 xx 5 xx 6 xx 7 xx 8 xx

Total 4 2 0 0 2 0

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SISTEMA DE BARREIRA COM FILME DE HIDROGEL DE POLI(2 ...€¦ · Ao Carlos Pereira Ramos, o Carlito, pela grande contribuição na limpeza das baias. Ao Otávio Cavalcante Barros por