TESIS DOCTORAL Rubén García-Pumarino Santofimia 2010

UNIVERSIDAD DE ALCALÁ

Facultad de Medicina

Departamento de Cirugía

COMPORTAMIENTO DE DIFERENTES

BIOPRÓTESIS DE COLÁGENO EN PRESENCIA DE

CONTAMINACIÓN BACTERIANA. ESTUDIO

EXPERIMENTAL “IN VITRO” E “IN VIVO”.

TESIS DOCTORAL

Rubén García-Pumarino Santofimia

2010

TESIS DOCTORAL

Rubén García-Pumarino Santofimia

COMPORTAMIENTO DE DIFERENTES

BIOPRÓTESIS DE COLÁGENO EN PRESENCIA DE

CONTAMINACIÓN BACTERIANA. ESTUDIO

EXPERIMENTAL “IN VITRO” E “IN VIVO”.

Director:

Prof. Juan Manuel Bellón Caneiro

UNIVERSIDAD DE ALCALÁ

Facultad de Medicina

Departamento de Cirugía

2010

D. Manuel Sánchez Chapado, Catedrático de Urología y Director del

Departamento de Cirugía de la Universidad de Alcalá,

Certifica que el trabajo presentado por D. Rubén García-Pumarino Santofimia,

titulado: “Comportamiento de diferentes bioprótesis de colágeno en presencia de

contaminación bacteriana. Estudio experimental “in vitro” e “in vivo”, ha sido

realizado en el Departamento de Cirugía y reúne los requisitos científicos de

originalidad y rigor metodológicos suficientes para poder ser presentado como Tesis

doctoral ante el tribunal que corresponda.

Y para que así conste, se expide el presente certificado en Alcalá de Henares, a 2

de Septiembre de 2007.

Fdo. M. Sánchez Chapado

D E P A R T A M E N T O D E C I R U G Í A

C a m p u s U n i v e r s i t a r i o - F a c u l t a d d e M e d i c i n a

C t r a . M a d r i d - B a r c e l o n a , K m . 3 3 , 6 0 0

2 8 8 7 1 A l c a l á d e H e n a r e s ( M a d r i d )

T e l . : 9 1 8 8 5 4 8 8 1 . F a x : 9 1 8 8 5 4 7 1 4

E - m a i l : d e p . c i r u g i a @ u a h . e s

h t t p : / / c i r u g i a . u a h . e s

UN

IV

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SI

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D. Juan Manuel Bellón Caneiro, Catedrático de Cirugía, en el Departamento de

Cirugía de la Facultad de Medicina de la Universidad de Alcalá,

Certifica que: el trabajo titulado, “Comportamiento de diferentes bioprótesis de

colágeno en presencia de contaminación bacteriana. Estudio experimental “in vitro”

e “in vivo”, realizado por D. Rubén García-Pumarino Santofimia, reúne los requisitos

metodológicos y valor científico adecuados para ser presentado, defendido y optar al

grado de Doctor por la Universidad de Alcalá.

Y para que así conste, se expide el presente certificado en Alcalá de Henares, a 2

de Septiembre de 2009.

Fdo. Juan M. Bellón Caneiro

D E P A R T A M E N T O D E C I R U G Í A

C a m p u s U n i v e r s i t a r i o - F a c u l t a d d e M e d i c i n a

C t r a . M a d r i d - B a r c e l o n a , K m . 3 3 , 6 0 0

2 8 8 7 1 A l c a l á d e H e n a r e s ( M a d r i d )

T e l . : 9 1 8 8 5 4 8 8 1 . F a x : 9 1 8 8 5 4 7 1 4

E - m a i l : d e p . c i r u g i a @ u a h . e s

h t t p : / / c i r u g i a . u a h . e s

UN

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A Valvanera y J imena.

Agradecimientos:

Me gustaría expresar con estas l íneas mi agradecimiento a todos

aquellos que han par t ic ipado en la real ización de este proyecto de Tes is

Doctora l.

En pr imer lugar, a l Prof . Juan Manuel Bel lón Caneiro, direc tor de esta

Tesis Doctora l , s in su apor tac ión y apoyo este trabajo no hubiera s ido

pos ib le. Su dedicac ión y entrega a la docenc ia e invest igac ión me han servido

de inspirac ión.

Al Dr . Nata l io Garc ía-Honduvi l la , por su inest imable colaborac ión en e l

desarro l lo de la fase “ in v i tro” , así como en la preparac ión de las muestras

para microscopía e lec t rónica de barr ido .

A todo e l Departamento de Cirugía, por haberme aceptado como alumno

de postgrado. Por los numerosos y re i terados apoyos prestados durante e l

desarro l lo de la fase exper imental . Grac ias por vuestro t iempo.

A la Comis ión Minister ia l de Cienc ia y Tecnología, por la ayuda de

invest igac ión concedida (MAT2008-02430) para la real izac ión de este t rabajo,

s in la cual es te proyecto de tes is no hubiera s ido pos ible.

A mi esposa, Valvanera, su espír i tu infa t igable s iempre me ha animado a

seguir avanzando. Su amor des interesado y su conf ianza son e l p i lar a l que

me aferro en los momentos dif íc i les. Gracias por apoyarme y estar s iempre a

mi lado.

A mi h i ja , J imena, mi mot ivac ión es conseguir que te s ientas org ul losa

de mí.

A mis padres, todo lo que he conseguido se lo debo a e l los .

RESUMEN

RESUMEN

RESUMEN

El empleo en los ú lt imos años de b iomater ia les, tanto para la reparac ión

como para la sust i tuc ión de tej idos, ha ido progres ivamente en aumento. La

excelente b iocompatib i l idad de los mismos, ha hecho que su empleo para el

tratamiento de a lgunas pato logías como las que t ienen su ubicac ión en la

pared abdominal, se haya práct icamente general izado, f igurando su empleo

en la mayor ía de los protocolos de tratamiento de estas pato logías.

Uno de los problemas más impor tantes y de mayor trascendenc ia tras e l

implante de mater ia les protés icos es la apar ic ión de infección como

compl icación postoperator ia. La verdadera inc idencia de esta complicac ión es

d if íc i l de evaluar. Cuando surge, a ltera la in tegración t isular de los mater ia les

y por e l lo modula e l proceso de reparac ión, s iendo a veces necesar io e l

recambio protésico.

En la actual idad, d isponemos de b ioprótes is elaboradas con colágenos

desnatura l izados y acelu lares procedentes de animales o de cadáver humano .

Según var ios estudios, se proponen como los mate r ia les de e lecc ión ante

defectos fascia les contaminados o f racasos infecc iosos de las prótes is

s intét icas.

Para la fabr icac ión de estos b iomater ia les , es necesar io obtener e l

co lágeno y tratar lo mediante un proceso de l iof i l izac ión, supr imiendo e l

cont ingente celu lar y dejando solamente los componentes de la matr iz. Tras

del proceso de pur if icación, es necesar io que no se induzca respuesta

inmunitar ia a lguna y que la reacc ión inf lamator ia a l implante sea mínima.

RESUMEN

Otra caracter íst ica impor tante de estos b io mater ia les es la res is tenc ia

que muestran a la acc ión de las colagenasas. Estas b ioprótesis actúan como

sopor te o andamiaje para guiar los procesos de reparac ión t isu lar . El éx i to de

la reparac ión dependerá del balance entre los procesos de reparac ión y lo s de

degradac ión de la prótes is por la acc ión de las colagenasas. Algunos de estos

b iomater ia les son somet idos a d ist intos procesos que promueven la formación

de enlaces covalentes dentro de la molécula de colágeno ( “cross - l ink”) ,

hac iéndola más res istente a la degradac ión de las colagenasas.

En e l contexto de la infecc ión protés ica, los gérmenes de mayor

prevalenc ia en c l ín ica humana son Staphy lococcus aureus y Staphy lococcus

epidermidis . En la l i teratura no se encuentran estudios de invest igac ión

exper imental acerca de la in teracc ión germen/bioprótes is de colágeno.

Tampoco ex isten estudios que c lar i f iquen los benef ic ios del empleo de estos

b iomater ia les en terrenos compromet idos. De espec ial interés es determinar

e l coste-benef ic io de estas b ioprótes is dado su e levado coste.

En el presente trabajo nos propus imos estudiar e l comportamiento de

var ios mater ia les de or igen b io lógico empleados en la c l ín ica humana ante la

presenc ia de contaminac ión bacter iana. Se estu diaron t res b ioprótes is

der ivadas de colágeno porc ino: dos de or igen dérmico y con enlaces “cross -

l ink” (Permacol® y Col lamend® ) y otro de or igen intest inal ( Surgis is® ) . Como

control se empleó una prótes is s intét ica de pol i te traf luoroet i leno expandido

(PTFEe) , Gore-Preclude® .

RESUMEN

El trabajo consta de dos fases de estudio:

En una pr imera fase se real izó un estudio en condic iones “ in v itro” , en e l

que se evaluaron los efectos que producía la contaminac ión bacter iana sobre

la estructura de las d iferentes prótes is. Para e l lo se sembraron medios de

cult ivo con cepas de Staphy lococcus aureus y Staphy lococcus epidermidis .

Tras objet ivar crecimiento, se colocaron f ragment os de 1 cm2 de las dis t in tas

b ioprótes is para e l cul t ivo durante dos t iempos de estudio (14 y 30 días) .

En la segunda fase se estudió la interacción germen/bioprótesis en un

modelo “ in v ivo” . Se anal izaron la presenc ia de seromas o abscesos, la

integrac ión del implante al tej ido receptor, y la acc ión de los gérmenes sobre

la u ltraestructura de la prótes is. También se estudiaron las a l terac iones en la

res istenc ia mecánica de los implantes sometidos a contaminación bacter iana.

Como animal de exper imentac ión se ut i l izaron conejos b lancos de Nueva

Zelanda, a los que se creó dos defectos de espesor parc ia l a ambos lados de

la l ínea media de la pared anter ior del abdomen que fueron reparados con las

b ioprótes is anter iormente indicados.

Los resul tados obtenidos en e l estudio “ in v it ro” demostraron que, debido

a su estructura más compacta, la prótes is de Permacol® sufr ía una menor

penetrac ión de los gérmenes. La var iedad de ePTFE empleada impid ió,

debido a su estructura microporosa, la pen etrac ión de gérmenes en la matr iz

de la misma. Mientras que e l Surgis is®, en las imágenes de microscopía

RESUMEN

electrónica de barr ido, mostraba como la prótes is era degradada por la acc ión

de las colagenasas bacter ianas.

En el es tudio “ in v ivo” los resultados demostraron que n inguna de las

prótesis de or igen b iológico of recía ventajas s ignif icat ivas respecto a la

prótesis de PTFE-e. La tasa de compl icac iones y de morta l idad fue s imilar

entre las diferentes prótes is . En e l es tudio microscópico, la prótesis Surgis is®

presentó una mayor tendenc ia a la degradac ión. Respecto a los hal lazgos

obtenidos del es tudio b iomecánico, cabe destacar la mayor res istenc ia del

Col lamend® respecto a l Permacol® y Surgis is® a los 14 días de la

implantac ión (estadís t icamente s ignif ica t iva). Esta d iferenc ia desaparece en

e l es tudio de 30 días. Cuando se estudian los grupos contaminados se

observa que es mayor la res istenc ia en los que fueron contaminados por

Staphy lococcus aureus , debido a l mayor grosor de la cápsula f ibrosa que el

proceso infecc ioso genera .

Los resultados obtenidos permiten conc lu ir que: la inf i l t ración bacter iana

en las prótesis der ivadas del co lágeno podría ser dependiente de su

estructura, las b ioprótes is que no presentan enlaces “cross - l ink” en su

estructura (Surgis is®) se degradan más precozmente, la integrac ión t isu lar de

las d is t in tas b ioprótes is es s imilar a la que muestra e l PTFE, y en general a

todas las prótes is laminares. F inalmente no se han objet ivado ventajas de las

b ioprótes is respecto a l PTFE en presenc ia de contaminac ión bacter iana .

SUMMARY

SUMMARY

SUMMARY

Over the years, the use of b iomater ia ls both for t issue repair and t issue

replacement has gradual ly increased. Their excel lent b iocompat ib i l i t y has

determined their pract ica l ly general ized use for the treatment of cer ta in

condit ions, such as those af fect ing the abdominal wal l .

Fol lowing the implant of a b iomater ia l, one of the most s ignif icant

problems that may ar ise as a postoperat ive compl icat ion, is the appearance of

infect ion. The true inc idence of th is compl icat ion is dif f icu lt to est imate. W hen

i t occurs , host t issue ingrowth into the b iomater ia l is af fected such that the

repair process is compromised, and the implanted prosthet ic mater ial needs to

be replaced.

Current ly, we have avai lable prostheses made of denatura l ized, acel lu lar

col lagens obta ined f rom animals or human cadavers. According to the resul ts

of several s tudies, these are the mater ia ls of choice when faced wi th an

infected fasc ia l defect or fo l lowing the fa i lure due to infect ion of a synthet ic

prosthes is .

To manufacture these b iomater ia ls , co l lagen has to be obta ined and

subjected to a process of lyophi l izat ion to remove i ts cel lular component and

leave behind only the const i tuents of the matr ix . Fol lowing pur if icat ion, i t is

a lso required that the processed b iomater ia l induces no ho st immune

response and that only a min imal inf lammatory react ion is produced.

SUMMARY

A further requirement for these b iomater ia ls is that they should be

res istant to the act ions of co l lagenases. These prostheses provide a scaf fold

on which t issue repair is gu ided. The success of repair depends on a del icate

balance between repair processes and those produc ing degenerat ion of the

prosthes is through the act ions of co l lagenases. Some of these prostheses are

subjected to treatments targeted at induc ing the format ion of covalent bonds,

or cross- l inks, in the col lagen molecule, render ing i t more res istant to

degradat ion by col lagenases.

The microorganisms most commonly iso lated as the causal agents of

prosthet ic infect ion in human c l in ica l pract ice are Staphy lococcus aureus and

Staphy lococcus epidermidis . However, the l i terature lacks exper imental

studies addressing microbia l-col lagen b ioprostheses interact ions and neither

are there any reports c lar i f ying the benef i ts of the use of these b ioprostheses

in infected zones. Given their elevated costs , the cost -benef i ts of these

prostheses are a lso of part icu lar interest .

In th is s tudy, we sought to examine the behaviour of several mater ials of

b io logical or igin used in human c l inica l pract ice in a set t ing of bacter ia l

contaminat ion. The mater ia ls tes ted were 3 b ioprostheses der ived f rom

porc ine col lagen: two cross - l inked mater ials of dermal or ig in ( Permacol® and

Col lamend® ) and the other of intest inal or ig in (Surgis is® ) . As contro l, we used

the synthet ic expanded polytetraf luoroethylene (ePTFE) prosthes is Gore-

Prec lude® .

SUMMARY

The s tudy was performed in two s tages:

In an in it ia l s tage, the ef fects produced by the bacter ia l contaminat ion of

the s tructure of the d if ferent biomater ia ls were assessed “ in vi t ro” . To th is

end, cul ture media were seeded wi th st ra ins of Staphy lococcus aureus and

Staphy lococcus epidermidis . Once bacter ia l growth was observed, 1 cm2

f ragments of the d if ferent b ioprostheses were p laced in the media and

cultured for two establ ished s tudy t imes, 14 and 30 days.

In the second stage of the study, microbia l/b ioprosthesis in teract ions

were examined in an “ in vivo” model . The factors analyzed were the presence

of seroma or abscesses, host t issue ingrowth into the implant , and the act ions

of the bacter ia on prosthet ic u l tras tructure. W e also examined changes in the

tens i le s trength of the con taminated implants. The New Zealand White rabbi t

was used as the exper imental animal. In these animals , two par t ia l - th ickness

defects were created on e ither s ide of the midl ine of the anter ior abdominal

wal l and repaired using the contaminated b ioprosthes es.

The resul ts obta ined in the “ in v itro” s tudy, indicate that because of i ts

more compact s truc ture, Permacol® underwent least microbia l penetrat ion.

Given i ts microporous structure, the type of ePTFE used d id not a l low the

bacter ia to penetrate i ts matr ix . In contrast , the e lect ron microscopy images

reveal that Surgis is® was degraded by the act ions of bacter ia l co l lagenases.

SUMMARY

The f indings of the “ in v ivo” study revealed that none of the prostheses

of b io logical or ig in of fered any s ignif icant benef i ts over the ePTFE mesh.

Compl icat ion and morta l i t y rates were s imi lar for the d if ferent prostheses. In

the microscopy study, Surgis is® showed a greater tendency for degradat ion.

The results of the b iomechanical study indicated a s ignif icant ly greater

res istance of Col lamend® compared to Permacol® and Surgis is® at 14 days

post implant. This dif ference was not present at 30 days post implant . When

compar ing the ef fec ts of the contaminat ing organisms, higher b iomechanical

res istance values were recorded for th e implants infected wi th Staphy lococcus

aureus , due to the thicker f ibrous capsule generated by the infect ion process.

In conclus ion, our f ind ings indicate that bacter ia l inf i l t rat ion in these

col lagen prostheses could depend on their struc ture, such th at b ioprostheses

wi thout cross l inks (Surgis is®) are ear l ier degraded. Host t issue ingrowth

into the d if ferent b ioprostheses is s imilar to that shown by ePTFE or any other

laminar prosthes is. F inal ly, no benef i ts of the b ioprostheses over the use of

ePTFE were observed in the presence of bacter ia l contaminat ion.

ÍNDICE

ÍNDICE

ÍNDICE

Págs.

I . INTRODUCCIÓN 1

I . 1 P AR E D A B D O M I N AL : C O N C E P T O A N AT Ó M I C O 2

I . 2 . T I P O S D E R E C O N S T R U C C I Ó N D E D E F E C T O S M U S C U L O F A S C I A L E S A B D O M I N A L E S 7

I . 3 . B I O M AT E R I A L E S : D E F I N I C I Ó N , E V O L U C I Ó N H I S T Ó R I C A Y P R O P I E D A D E S 15

I . 4 . C I C AT R I Z A C I Ó N Y B I O M AT E R I AL E S 24

I . 5 . I N F E C C I Ó N B A C T E R I A N A D E B I O M AT E R I AL E S 30

I . 6 . M AT E R I A L E S P R O T É S I C O S E N L A R E P A R A C I Ó N D E D E F E C T O S A B D O M I N A L E S 41

I . 6 . 1 M AT E R I AL E S C L Á S I C O S 42

I . 6 . 2 M AT E R I AL E S D E R I V A D O S D E L C O L ÁG E N O 50

I I . HIPÓTESIS DE TRABAJO Y DISEÑO EXPERIMENTAL 93

I I I . M ATERIAL Y MÉTODOS 100

IV. RESULTADOS 132

V. DISCUSIÓN 187

VI . CONCLUSIONES 195

VI I . BIBLIOGRAFÍA 198

I N T R O D U C C I Ó N | 1

I. INTRODUCCIÓN


I.1. PARED ABDOMINAL:

CONCEPTO ANATÓMICO


La pared abdominal abarca la mayor cavidad corporal y representa e l

umbral de todo procedimiento quirúrg ico dentro de la cavidad celómica y, en

muchos casos, para las áreas abdominales retroper i toneales. Su integr idad

estructura l t iene como func ión proteger a los órganos a los que a lberga, ser

un s istema accesor io de la respirac ión, ayudar a la defeca ción, a la micción y

a l parto, y mantener la estát ica corporal . El abordaje quirúrg ico de los

d ist intos órganos abdominales, traumat ismos, infecc iones, herniac iones o

defectos congénitos provocan a l terac iones en la func ión de la pared

abdominal.

Anatómicamente, la pared abdominal está formada por la p ie l, los tej idos

subcutáneos, c inco músculos y tres láminas aponeurót icas, tej ido adiposo

extraper i toneal y e l per i toneo (F ig. 1) .

- El per i toneo es una membrana serosa que tapiza la superf ic ie inter na

de la cavidad abdominal y las vísceras abdominales. Permite un des l izamiento

s in rozamiento dentro de la cavidad.

- La fasc ia transversal is es una f irme lámina membranosa que rodea la

porc ión par ieta l del per i toneo y que const i tuye la pr inc ipal estructu ra de la

pared poster ior de la vaina de los rectos bajo la l ínea arcuata.


Fig. 1 . Tomado de Nozak i M y co ls . Recons t ruc t ion o f the abdomina l wa l l . Ed i t . Mathes SJ

(E lsev ier Saunders , Ph i l ade lph ia , PA) . P las t ic Surgery Vo lumen VI “Trunk and l ower

ext rem i ty” , 2006.

- El músculo recto abdominal es el componente ver t ica l de la

musculatura de la pared abdominal y se encuentran a ambos lados de la l ínea

a lba.

- El músculo transverso del abdomen supone la capa muscular más

interna de la pared abdominal. Sus f ibras se d isponen hor izonta lmente y se

inser tan en la aponeuros is del músculo transverso que formará la vaina de los

rectos (F ig. 2) .


- El músculo obl icuo interno se or ig ina en la fasc ia toracolumbar , cresta

i l iaca y l igamento inguinal , sus f ibras t i enen una d irecc ión ascendente y

media l y se anc la en la aponeuros is del obl icuo interno que formará la vaina

de los rectos.

- El músculo obl icuo externo es la capa muscular más externa de la

pared abdominal . Sus f ibras se or ig inan en las ú l t imas ocho cost i l las y t ienen

una d irecc ión descendente y media l para inser tarse en la aponeuros is del

obl icuo externo que formará la vaina de los rectos.

- El músculo p iramidal es un pequeño músculo tr iangular que se

encuentra anter ior a la inserc ión del recto anter ior en el pubis y que no es

constante.

La pared abdominal está vascular izada por ramas de las arter ias

mamaria interna, aorta, femoral e i l iaca externa e interna.

La inervac ión de estos músculos depende de las ramas ventra les de los

nervios espinales desde T7 a L4, inc luyendo a los nervios intercosta l

toracoabdominal , i l ioh ipogástr ico e i l io inguinal (Nozak i y cols ., 2006).


Fig. 2 . Tomado de Nozak i M y co ls . Recons t ruc t ion o f the abdomina l wa l l . Ed i t . Mathes SJ

(E lsev ier Saunders , Ph i l ade lph ia , PA) . P las t ic Surgery Vo lumen VI “Trunk and l ower

ext rem i ty” , 2006.

Por lo tanto, la pared abdominal anter ior está const i tu ida por dos bandas

músculo-aponeurót icas cruzadas, de manera que los músculos obl icuos de

uno y otro lado se cont inúan, cruzándose a n ivel de la l ínea media, todo e l lo

sobre e l aparato fasc ia l de ambos músculos transversos. La l ínea a lba, en e l

centro de esta estructura, es e l e lemento neutra l izador de los movimientos

d ivergentes que or ig inan las contracc iones de estas bandas musculares

cruzadas. Cada una de las bandas musculares actuar ía como un músculo

d igástr ico, cuyo tendón centra l es taría s i tuado en la vaina de los rectos. El

equi l ibr io dinámico de las d ist intas estructuras contr ibuye a la pr inc ipal

func ión de la pared abdominal: la contención, que soporta las agres iones que

generan la d is tens ión, la obesidad, la vejez, etc. (Higuero y cols ., 2000).


I.2. TIPOS DE RECONSTRUCCIÓN DE

DEFECTOS MUSCULOFASCIALES

ABDOMINALES


La integr idad func ional de la pared abdominal se ve compromet ida por

múlt ip les pato logías que requieren el acceso quirúrg ico a la cavidad celómica.

Se calcula que, de los más de dos mil lones de procedimientos quirúrg icos

abdominales que se real izan anualmente en EEUU (Read y Yoder , 1989) ,

entre e l 2% y e l 11% de los pac iente desarro l lan una hernia incis ional

(Leaper y cols ., 1977; Santora y Roslyn, 1993) . La restaurac ión de estos

defectos estructura les de la pared abdominal es esencia l para la preservac ión

de las func iones de la misma. Las d iferentes técnic as de reparac ión de la

pared abdominal t ienen como objet ivo proporc ionar la mayor estabi l idad

estructura l con la menor tasa de morbi l idad pos ib le. Factores como el tamaño

y local ización del defecto, las condic iones locales del defecto y e l es tado

clín ico del pac iente son determinantes para la e lecc ión del método de

reconstrucc ión más adecuado.

Se establecen dos grandes grupos de técnicas reconstruct ivas para la

pared abdominal según la reparac ión aporte o no estructuras musculares

d inámicamente func ionales.

A) Entre las técnicas estát icas encontramos reparac iones con injer tos

cutáneos o fasc iales , la transferenc ia de tej idos microvascular izados o la

implantac ión de b iomater ia les . Está comúnmente aceptado que una a lteración

de las estructuras musculares abdominales se asocia a problemas como

laxi tud de pared abdominal, escol ios is y dolor lumbar crónico (Toranto, 1988;

Ramirez y cols ., 1990) .


Injer tos Cutáneos.

Técnica senc i l la y predec ible que está indicada s iempre y cuando el

sopor te musculofascia l sea el adecuado y que e l lecho del defecto este b ien

vascular izado. Ante determinadas s ituaciones, como sepsis o trauma

abdominal severo, se pueden emplear como cobertura temporal sobre las

vísceras. En un segundo t iempo se deberá aportar e l sopor te mecánico

necesar io (Mil lard y cols. 1969; Mladick y cols. 1969) .

Injer tos Fasc ia les .

Se emplean como refuerzo estructura l a la reparac ión. Las dos zonas

donantes más importantes son la fasc ia lata y la vaina anter ior de los rectos.

En 1998, Disa y cols. , publ icaron un estudio donde observaron que la

ut i l izac ión de injer tos de fasc ia lata de moderado tamaño (10 x 17 cm), era

una a lternat iva segura para la reconstrucción de defectos abdominales

contaminados en pac ientes en los que el uso de mater iales protés icos

estaban contra indicados. Estos autores ref ieren una tasa de recurrenc ia

menor del 10% en su ser ie.

Transferenc ia de Tej ido Autó logo.

Múl t ip les son los posib les colgajos descr i tos para la reconstrucc ión de la

pared abdominal . T ienen como ventaja que aportan un tej ido vascular izado

con una pos ib le función muscular conservada, como desventaja aumentan e l

t iempo quirúrg ico y añaden morbi l idad en la zona donante. Se c las if ican

según la d istanc ia a l defecto y a los te j idos que aportan. Los colgajos


cutáneos o fasciocutáneos se emplean para la reparac ión de defectos

cutáneos o para la cober tura de mater ial protés ico que apor tará la res istenc ia

estructura l a la reparac ión. Los colgajos musculares son empleados para

reconstru ir defectos de espesor tota l . Los colgajos loc ales son e levados en un

área adyacente al defecto, mientras que los colgajos a dis tanc ia prec isan de

técnicas microquirúrg icas.

Colgajos para Reconstrucción Abdominal

Colgajos Locales Pediculados

- Colgajos cutáneos o fasciocutáneos

Colgajo Inguinal

Colgajo fasciocutáneo de Recto Abdominal Anterior

Colgajo Cutáneo Ilioinguinal

- Colgajos Musculocutáneos

Colgajo Musculocutáneo de Recto Abdominal: basado en vasos epigástricos profundos inferiores o superiores

Colgajos Musculocutáneo de Oblicuo Externo

Transferencia Libre de Tejidos

Colgajo Anterolateral de Muslo

Colgajo Tensor Fascia Lata

Colgajo de Recto Femoral

Colgajo de Dorsal Ancho

Colgajo de Gracilis

Mater ia les Protés icos.

La introducc ión de los mater ia les protés icos permit ió real izar

reparac iones s in tens ión, lo que repercut ió en una drást ica reducción de las

tasas de recurrenc ia, que se s i túan entre e l 0% y e l 10% (Usher , 1970;

George y El l is , 1986). Sin lugar a dudas, es el método reconstruct ivo de

e lecc ión en la mayoría de los pac ientes, pero la in troducc ión de un mater ial


extraño en e l organismo no está exenta de compl icaciones. Entre las pos ib les

compl icaciones se encuentran la eros ión de la pared intest inal que como

resul tado provoca la apar ic ión de f ístu las enterocutáneas, obstrucc ión

intest inal por adherencias in traper itoneales, infecc ión de la prótesis por una

cirugía s imultánea del tracto gastrointest inal o como consecuenc ia de un

problema con la cobertura de la pró tes is , y dolor crónico debido a una

reacc ión inf lamator ia a cuerpo extraño o por atrapamiento de las

terminac iones nerviosas. Estas compl icac iones pueden hacer f racasar la

integrac ión de la prótes is s iendo inc luso necesar ia su ret irada (Leber y cols .,

1998).

Se han descr i to tres abordajes en e l empleo de mater iales protés icos

para la reparac ión de defectos musculofasc ia les según la prótes is se local ice

tras e l defecto (under lay), dentro del defecto ( in lay) o encima del defecto

(onlay) .

B) Las técnicas de reconstrucc ión d inámica intentan conservar las

d iversas func iones en las que par t ic ipa la pared abdominal. El c ierre d irec to

por p lanos, técnicas de expans ión t isular , c ier tas transferenc ias musculares

regionales o la técnica de separación de componentes, en la que se

reconstruye la pared con tej ido musculoaponeurót ico vascular izado e

inervado, son ejemplos de técnicas de reconstrucc ión d inámica.


Cierre pr imario por p lanos.

Es la técnica reconstruct iva más senc i l la, út i l en defectos que permitan

un c ierre no a tens ión, normalmente menores de 7 cent ímetros. Las diferentes

estructuras que componen la pared abdominal se d isecan para ser coaptadas

indiv idualmente s in e l empleo de n inguna otra técnica adic ional. El c ierre

pr imario con tens ión provocará isquemia en los bordes de la her ida, lo que

conduc irá a dehiscencia de her ida quirúrg ica, necros is t isu lar , rec id iva del

defecto, aumento de la pres ión int raabdominal (Fabian y cols. , 1994) . Se han

comunicado en la b ib l iograf ía tasas de recurrenc ia de hasta e l 50 % tras

reparac iones pr imarias abdominales (George y El l is , 1986).

Expans ión T isular .

La técnica de la expans ión t isu lar para la reconstrucc ión abdominal sólo

está indicada para el c ierre de defectos de p ie l y tej ido celular subcutáneo.

Son procedimientos de baja morbi l idad pero que se deben real izar en var ios

t iempos.

Separac ión de Componentes.

La técnica de separación de componentes fue descr i ta por Ramirez y

cols. en 1990. La técnica requiere la separac ión de los componentes

estructura les de la pared abdominal para movil izar un colgajo musculofasc ia l

que se desplazar ía media lmente para e l c ierre de la l ínea media. En esenc ia,

se real iza una inc is ión a lo largo de la l ínea semilunar is para l iberar la

inserc ión del musculo obl icuo externo en la vaina de lo s rectos. Si se prec isa


de un mayor avance se procederá a la incis ión de la cara poster ior de la vaina

de los rectos. En tota l se cons igue un avance de 10 a 12 cm a n ivel

epigástr ico, 20 cm a n ivel umbi l ica l y aprox imadamente 6 cm a nivel

suprapúbico.

Con e l f in de evi tar grandes d isecc iones subcutáneas que aumentan la

probabi l idad de compl icaciones y de preservar las ramas perforantes de los

vasos epigástr icos, se desarro l ló e l abordaje endoscópico (Lowe y cols. ,

2000). Otros autores, han empleado d iferentes métodos para reforzar la

reparac ión: prótes is s intét icas (Vr ies Reil ingh y cols. , 2003), prótes is

b io lógicas (Rosen y cols. , 2007) o tej idos autólogos, pr inc ipalmente injer tos

de fasc ia lata (Sukkar y cols ., 2001) .

La técnica de separación de componentes proporc iona una reparac ión

s in tensión y apor ta sopor te muscular d inámico mediante tej ido inervado y

vascular izado. El problema es la d iscrepanc ia respecto a las tasas de

recurrenc ia publ icadas en la l i teratura, que var ían desde e l 0% publ icado por

Ramirez a l 32% que refería Vr ies de Rei l ingh (F ig. 3) .


Fig. 3 . Técn ica de separac ión de componentes según Ramírez y co ls . , 1990. Se aborda la

cav idad abdomina l y se l iberan l as adherenc ias . Se d iseca e l co lga jo c utáneo d e l a va ina de

los rec tos y se inc ide en l a aponeuros is de l múscu lo ob l i cuo exte rno (5 ) . S i no es pos ib le e l

c ier re d i rec to s i n tens ión , se pueden obtener de 2 a 4 cm de avanc e s i se abre la cara

pos ter i or de l a va ina de l os rec tos (E) .


I.3. BIOMATERIALES: DEFINICIÓN,

EVOLUCIÓN HISTÓRICA Y

PROPIEDADES


I.3.1 DEFINICIÓN

El campo de los b iomater ia les engloba a todos aquel los mater ia les de

or igen s intét ico o b io lógico que son empleados en e l campo de la c irugía con

e l f in de reparar o sust i tuir tej idos.

En los ú lt imos años, e l empleo de b iomater iales dentro de las d ist int as

espec ial idades quirúrg icas ha sufr ido un drást ico incremento, que ha

propic iado que hayan adquir ido una impor tanc ia capita l en e l desarro l lo y

evoluc ión de las d ist in tas técnicas quirúrg icas. El ámbito de apl icac ión de los

b iomater ia les es quizás el más dinámico dentro de la c ienc ia quirúrg ica, y una

de las múl t ip les indicac iones que presentan es su empleo para reforzar o

sust i tu ir defectos a n ivel de la pared abdominal .

Los b iomater ia les proceden del ámbito de los polímeros s intét icos,

metales, cerámicas y macromoléculas o polímeros natura les (b iopolímeros),

que se modif ican, procesan o manufacturan para ser ut i l izados como

dispos it ivos b iomédicos en contacto con proteínas, célu las y tej idos (Hench,

1991; Smith y cols. , 1991 y 1992).


I.3.2 EVOLUCIÓN HISTÓRICA

El empleo de b iomater iales para la reparac ión de la pared abdominal se

remonta a la Grec ia Clás ica, donde se empleaba algodón o l ino para promover

la f ibros is con e l f in de reconstru ir defectos herniar ios . A f inales del s ig lo XIX,

se comenzaron a emplear prótes is metál icas para la reparac ión abdominal ,

pero la escasa adaptabi l idad de éstas al tej ido receptor y los procesos de

corrosión que estas prótes is sufren una vez implantadas acabaron por l im itar

sus indicaciones. A part ir de mediados del s i glo XX se empezaron a emplear

prótesis der ivadas de pol ímeros s intét icos. Estos mater iales han conseguido

d isminuir radicalmente la tasa de recurrenc ia de los procesos herniar ios

respecto a l c ierre pr imario a tens ión del defecto. Pero estos b iomater ia les n o

están exentos de complicac iones, entre las que se encuentran: infecc ión de

her ida, f ístu la enterocutánea, supurac ión crónica, . . . En la búsqueda de la

prótesis ideal , la industr ia de los b iomater ia les ha desarro l lado prótes is

der ivadas de tej idos v ivos ( t anto humanos como animales) que supuestamente

of recen las ventajas de las reparac iones con tej idos autó logos ( res istenc ia a

la infecc ión) , s in sus inconvenientes (mayor t iempo quirúrg ico y morbi l idad de

la zona donante) .

Prótes is Metál icas.

A f inales del s iglo XIX fueron ut i l izadas las prótes is de p lata en

Alemania. En 1894, Phelps colocó ro l los de alambre de p lata en e l suelo del

conducto inguinal , aprox imaba las capas de la pared abdominal sobre e l los y

dejaba que la reacción de cuerpo extraño y la f ibros is reforzaran la pared. Las

pr imeras referenc ias sobre esta técnica en la l i teratura anglosajona aparecen

con Meyer (1902) y Bart let t (1903). La mayor ser ie publ icada sobre la


implantac ión de prótesis de p lata se debe a Bal l (1958) . Este aut or publ icó

una ser ie de 500 defectos herniar ios tratados mediante la implantación de

prótesis de p lata en e l espac io preper i toneal, cubr iendo e l p iso poster i or del

conducto inguinal, con só lo dos rec id ivas. A largo p lazo se demostró la

corrosión que sufr ía la p lata en contacto con e l tej ido, por lo que se

reemplazó por otros metales más iner tes.

El tanta l io es un metal de e levada duct ibi l idad y maleabi l idad que

además posee una gran fuerza tens i l . Este mater ial dio buenos resultados

inic ia les . El empleo de tanta l io como prótes is quirúrg ica comenzó en 1940 con

Burke, pero hasta las publ icac iones de Throckworton en 1948 no se

popular izó su empleo. En los años 50 surgieron var ios art ícu los que

reconocían la tendenc ia del tanta l io a f ragmentarse en e l tej ido (J ef ferson y

Dai ley, 1948; Koontz, 1953 y Dales y Kyle 1958) . Pero no fue hasta la década

de los 60 cuando se demostraron los efectos adversos que producía la

f ragmentac ión del mater ia l en e l organismo ( f is tul izac ión intest inal , u lcerac ión

y eros ión de p ie l y per i toneo). Lo que condujo a l abandono de su empleo

(Thorbjarnarson y Goul ian, 1967).

El acero inoxidable es un mater ia l que produce poca reacc ión t isu lar y

presenta una adecuada respuesta a la infecc ión. El empleo de acero

inox idable como mater ial protés ico para e l c ierre de defectos abdominales y

torác icos comenzó en Norteamérica en 1934 (Babcock, 1952) . En 1986,

Val idere y cols ., publ icaron una revis ión de 150 casos de hernias incis ionales

abdominales reparadas mediante aprox imación fasc ia l y refuerzo con prótes is

de acero inox idable. Tras un seguimiento medio de cuatro años, es tos autores


ref ieren un resultado ópt imo en más del 90% de los casos operados. A pesar

de los buenos resul tados presentados, las prótes is de acero inox idable,

perdieron popular idad en favor de las prótes is no metál icas.

Prótes is No Metál icas.

En 1958, Usher y cols. fueron los pr imeros en descr ib ir e l uso de

mater ia les der ivados del p lást ico para la reparac ión de hernias inguinales.

En concreto, emplearon prótesis de pol ipropi le no. Referían venta jas respecto

a la ut i l ización de las prótesis de acero, como su adaptabi l idad a l defecto y la

res istenc ia a la des integración. Desde entonces los b iomater ia les han sido

ampl iamente ut i l izados tanto en la reparación de defectos parciales d e la

pared abdominal (congénitos o adquir idos) como para c ierre abdominal

temporal.

La evoluc ión y desarro l lo de los mater ia les plás t icos fue reemplazando

la ut i l izac ión de las prótesis metál icas. La búsqueda del mater ial ideal ha

traído implíc i to e l desarro l lo de d ist intos t ipos de biomater ia les . En la

actual idad, los d is t in tos t ipos de prótes is comercia l izadas se pueden divid ir

según sea su or igen s intét ico (como el pol ipropi leno o e l

pol i te traf luoroet i leno) o b io lógico, entre las que encontramos prótes i s

der ivadas de dermis o duramadre humana; o xenoinjertos cuyo or igen puede

ser la dermis o la submucosa intest inal porc ina, per icard io bovino o colágeno

de la dermis ovina. Entre las prótesis de or igen s intét ico, los mater ia les

empleados pueden ser ir reabsorbib les (entre los que se inc luyen,

pr inc ipalmente, e l pol ipropi leno y e l pol i tetraf luoroet i leno) o reabsorbib les


(como el pol ig lact ín 910 o e l ác ido pol ig l icó l ico) . Un t ipo espec ial de

b iomater ia l lo const i tuyen las prótes is compuestas (composite) , que c onstan

de dos componentes con func iones d iferentes.

La estructura de cada biomater ia l parece ser e l factor determinante para

una correcta integración t isu lar, s iempre y cuando las condic iones del

huésped–receptor sean las adecuadas, quedando en un segundo plano la

composic ión química del mismo. La poros idad de la prótesis es la cual idad

que más dec is ivamente modula las caracter íst icas de los tej idos neoformados

en presenc ia del implante. Según su estructura, las prótes is se div iden en

macroporosas o ret icu lares, microporosas o laminares, mixta y compuestas

(composite) .

Las prótes is macroporosas o ret icu lares (T ipo I de la c las if icación de

Amid, 1997) , con poros entre 1 y 3 mm., muestran una ópt ima integrac ión

t isu lar. El tej ido conect ivo rodea los f i lament os de la prótes is y se desarro l la

una intensa act ividad angiogénica. Los estudios tens iométr icos corroboran la

correcta integrac ión, mostrando una fuerza tens i l super ior a la de otros

mater ia les protés icos (Bellon y cols ., 1998).

Las prótes is microporosas o laminares (T ipo I I de Amid) t ienen un t ipo

de integrac ión celu lar, invadiendo las par tes más externas de la prótes is. Los

vasos no penetran los interst ic ios de la prótes is y la in terfaz entre el tej ido y

la prótes is es de peor cal idad. Los estudios tens iométr icos demuestran una

menor fuerza tens i l respecto a las macroporosas. Sin embargo, la apl icación


de estas prótesis d irectamente sobre el per i toneo visceral permite e l

desarro l lo de un mesotel io sobre su superf ic ie lo que d isminuye la

probabi l idad de adherenc ias.

En 2002, Bel lón y cols. demostraron que la estructura y poros idad de un

b iomater ia l , y no su composic ión química, determina la apar ic ión de

adherenc ias, su cons istenc ia y las caracter íst icas del neoper i toneo formado

entre e l b iomater ia l y e l per i toneo visceral subyacente. En este estudio

exper imental , se estudio e l compor tamiento de la interfaz per i toneal de un

mismo biomater ia l (pol i tetraf luoroet l i leno expandido) en forma de prótes is

ret icu lar o prótes is laminar . Se crearon defectos de espeso r tota l en la pared

abdominal de conejos de Nueva Zelanda que fue reparado con una de las dos

prótesis . Tras 14 días, los animales fueron sacr i f icados y las p iezas

examinadas. Se observó que las prótes is laminares se encontraban tapizadas

por una capa de célu las mesote l iales y tej ido conect ivo bien vascular izado,

ordenado con f ibras parale las a la superf ic ie. Las prótes is ret icu lares

presentaban un mesotel io ir regular. El retraso en la mesote l ización de las

prótesis ret icu lares podría ser e l responsable de las adherenc ias formadas.


I.3.3 PROPIEDADES

Los b iomater ia les ut i l izados para la reparación de la pared abdominal

deben cumpl ir una ser ie de propiedades que fueron def in idas por Cumber land

(1952) y Scales (1953), poster iormente fueron revisados por Ponka (1980), y

nuevamente publ icadas por Hamer -Hodges y Scot t en 1985. El b iomater ial

ideal deber ía cumpl ir las s iguientes propiedades:

Ser b ien aceptado en e l área donde se implanta. La

biocompatib i l idad de un b iomater ia l es la capac idad de este para

real izar su func ión con una apropiada respuesta del receptor. La

condic ión más posi t iva es la in tegrac ión t isu lar , que cons iste en la

incorporac ión del b iomater ia l a los tej idos, induc iendo una

adecuada reacc ión f ibroblást ica, pero s in provocar una reacción

inf lamator ia a cuerpo extraño por parte de los tej idos donde se

implanta.

Tener una estructura f ís ica y una composic ión química

inal terables. Lo que garant izará la estabi l idad del b iomater ia l en

e l t iempo.

El b iomater ia l debe presentar buena toleranc ia en presenc ia de

infecc ión local .

El b iomater ial no debe provocar reacc iones negativas , n i a nivel

local n i s istémico. El implante no debe ser tóx ico, a lerg izante,

mutagénico n i cancerígeno (Helmas y Twedden, 1995).

El implante debe poseer res is tenc ia mecánica . Para soportar los

cambios de tens ión debidos a la pres ión intraabdominal y las

contracciones de la musculatura abdominal.


Debe ser f lex ib le y de fác i l manejo.

Debe tener un coste económico razonable.

En la actual idad también se ex ige que e l implante no promueva la

formación de adherenc ias cuando queda en contacto con e l

per i toneo visceral .


I.4. CICATRIZACIÓN

Y BIOMATERIALES


Uno de los requis itos impresc indibles que debe cumpl ir todo biomater ia l

es que su implantac ión no provoque reacc iones deletéreas n i a n ivel local, n i

s istémico. Ya que e l medio que lo rodea no es estát ico, e l biomater ia l debe

ser capaz de af rontar los cam bios que exper imenta e l tej ido huésped a largo

p lazo.

Tras la implantación de un b iomater ia l , e l tej ido receptor responde

produc iendo una reacción inf lamator ia, con una respuesta b ioquímica y

celu lar, cuyo ú lt imo objet ivo es la c icatr izac ión. Se or ig inan, además, una

ser ie de procesos que van encaminados a a is lar el mater ia l implantado

mediante la encapsulac ión. El grado de la respuesta t isular dependerá de la

natura leza y las caracter íst icas del mater ia l implantado, pero para que la

c icatr izac ión se complete es necesar ia una correcta respuesta celu lar por

par te del huésped. En 1996(c), el estudio de Bel lon y cols ., conc luyó que es

la estructura de la prótes is implantada la que condic iona e l desarro l lo del

proceso reparat ivo, s iendo la poros idad la caracter ís t ica más determinante

para e l desarro l lo de la c icatr izac ión.

Una vez real izada la implantac ión se suceden las d ist intas fases del

proceso inf lamator io alrededor del biomater ia l . In ic ia lmente, son los

leucoc itos pol imorfonuc leares, espec ia lmente los n eutróf i los, las pr imeras

célu las en l legar a l lugar del implante. Tras una trans i tor ia vasoconstr icc ión,

se produce una h iperemia react iva en los pequeños vasos locales. El

endote l io de d ichos vasos se vuelve más permeable para e l paso de proteínas

y p lasma. Coinc id iendo con estos cambios, los leucoc itos se adhieren a la

superf ic ie de las célu las endote l ia les (espec ia lmente en las vénulas), y


mediante d iapedes is, sa len de los vasos sanguíneos para concentrarse en el

lugar de la les ión. En las pr imeras 24 – 48 horas la pr inc ipal func ión de los

leucoc itos (sobre todo, los pol imorfonuc leares) es la fagoc itos is de restos

celu lares y detr i tus del tej ido lesionado.

Tras esta pr imera fase de emigrac ión leucocitar ia (d iapedes is) y la l is is

de los granuloci tos, que l iberan h idro lasas ác idas en e l medio local, aumenta

la proporc ión de monocitos -macrófagos. Comienza entonces, una impor tante

act iv idad macrofágica tras la act ivación de los macrófagos en e l medio

extracelu lar.

Los macrófagos cumplen un importante cometid o en e l proceso de

c icatr izac ión poster ior a la implantac ión de un b iomater ial y en la in tegrac ión

de este en e l tej ido donde ha s ido implantado. De este modo, una a lterac ión

en la reacción macrofágica podr ía conducir a procesos de c icatr izac ión

anómalos (Leibovich y Ross, 1975). Además, la l iberac ión de d iversos

factores de crec imiento, que est imulan la migrac ión de f ibroblastos, célu la s

epi te l ia les y endote l ia les, modulan los procesos de reparac ión t isu lar (Whal y

cols. , 1989):

Factor de crec imiento der i vado de monocito-macrófago (MDGF), con

propiedades inmunológicas y b io lógicas s imilares a l PDGF (factor de

crec imiento der ivado de las p laquetas) (Dovonch y cols. , 1992) .


Factor de transformación del c rec imiento β (TGF – β) , es t imula la

prol i ferac ión de las célu las endote l ia les y f ibroblastos y promociona la

formación de tej ido de granulac ión.

Factor de crec imiento de f ibroblastos (FGF), es t imula la pro l i ferac ión

de f ibroblastos y célu las epite l ia les. Aumenta e l depós i to de matr iz, favorece

la contracc ión de la her ida y la angiogénes is.

La valorac ión de la respuesta macrofágica en los implantes a lo largo del

t iempo permite conocer e l compor tamiento del b iomater ial y la to leranc ia por

par te del receptor. Según un estudio de Bel lon y cols. , publ icado en 1995, en

la pared abdominal , e l patrón de compor tamiento macrofágico parece

mantenerse a lo largo del t iempo, y este no depende de las caracter íst icas

f ís icas de la prótesis , s ino de la composic ión química del mater ia l .

Durante c ier tos t ipos de inf lamació n crónica, y s iempre v inculadas a la

presenc ia de un mater ial ext raño, los macrófagos forman células gigantes y

mult inuc leadas mediante fus ión celu lar que se denominan célu las gigantes a

cuerpo extraño. Esta reacc ión inf lamator ia crónica puede l legar a dañ ar las

propiedades del b iomater ia l.

A medida que e l proceso c icatr ic ial evoluc iona, comienzan a aumentar

los f ibroblastos en la her ida (será la poblac ión celu lar predominante a part ir

del déc imo día). Aumenta la síntes is de colágeno y de matr iz extracelu l ar,

fundamental para formar el tej ido conect ivo c icatr ic ia l . Los f ibroblastos

der ivan de célu las mesenquimales locales, espec ialmente de las asoc iadas a


la advent ic ia de los vasos sanguíneos locales. Otros t ipos celulares

(p laquetas, l infoc i tos y macrófagos) s intet izan fac tores de crec imiento que

modulan la respuesta mitót ica, e l desplazamiento y la síntes is de colágeno

por parte de los f ibroblastos. En esta fase, la angiogénes is adquiere una vi tal

impor tanc ia. La act iv idad mitót ica de las células endote l ia les de los capi lares,

forman cordones celu lares que se introducen progres ivamente en el área de

reparac ión. Así , grac ias a la acción del TGF –b, se or ig inan nuevos capi lares

que apor tan el ox ígeno y nutr ientes necesar ios para la act iv idad de s íntesis

t isu lar (Border y Noble, 1994).

De este modo, se produce la formación de tej ido conect ivo que se

ordena a lrededor del b iomater ia l , dando lugar a su encapsulac ión. Este hecho

se re laciona con la estructura, poros idad y caracterís t icas f ís ico -químicas del

mater ia l .

Los f ibroblastos desempeñan un importante papel en los procesos de

remodelac ión t isu lar y en la poster ior adaptac ión del implante. Hacia la cuarta

o quinta semana, e l número de f ibroblastos disminuye y el pr inci pal rasgo

u ltraestructura l pasa a ser las f ibras de colágeno. Estas aparecen en los

cuatro o c inco pr imeros días. Al pr incip io la d ispos ic ión de estos haces es a l

azar . Con e l paso del t iempo, y por la interacc ión de las fuerzas de tens ión

mecánica de los tej idos, los haces de colágeno se reorgan izan para res is t ir

mejor la tracción. Los haces de colágeno cuya d ispos ic ión no resul ta út i l ,

suf ren procesos de degradac ión por la acc ión local de colagenasas,

establec iéndose un equi l ibr io d inámico entre la s íntes is y la destrucc ión de

haces de colágeno.


Las colagenasas const i tuyen un grupo de metaloprote inasas, a lgunas

dependientes del zinc . Son sintet izadas en formas inact ivas. Otras enzimas

proteol í t icas ( tr ips ina, quimiotr ips ina, cal icreína, p lasmina) actúan como

act ivadores, s iendo estas est imuladas a su vez por d iversos productos

( l infocinas, colchic ina). Por lo tanto, la act iv idad colagenás ica depende en

cada momento del equi l ibr io entre sus factores act ivadores e inhib idores

(a lfa-2.macroglobul ina, tromboglobina, factor 4 p laquetar io, factor hís t ic o

inhib idor de metaloprote inas) .


I.5. INFECCIÓN BACTERIANA

DE BIOMATERIALES


El empleo crec iente de b iomater ia les en la c l ínica, ha l levado a l

desarro l lo de nuevas famil ias de enfermedades que se der ivan prec isamente

del uso de estos biomater ia les. La infecc ión re lac ionada con e l empleo de

b iomater ia les, es una de las más pecul iares y re levantes.

La contaminac ión microbiana de estos d ispos i t ivos d if iere en gran

medida de la contaminac ión del resto de los tej idos v ivos. Para comp render

los complejos mecanismos que hacen que las bacter ias colonicen un

b iomater ia l , es prec iso conocer las d ist intas presentaciones fenotíp icas

bacter ianas.

A mediados del s ig lo pasado, Claude Zobell observó que las bacter ias en

medio acuát ico eran más numerosas sobre una superf ic ie sól ida que a is ladas

en suspens ión. Desde entonces, la combinación del desarrol lo de técnicas de

imagen y t inc ión han demostrado que esas bacter ias no se encuentran

s implemente adher idas a una superf ic ie sól ida, s i no que son s istemas

bio lógicos estructura l y d inámicamente complejos.

Estas colonias bacter ianas rodeadas de una matr iz de pol isacár idos son

conoc idas con e l nombre de b iof i lms. En e l contexto de la evoluc ión y

adaptac ión bacter ianas a su medio natura l , e l desarro l lo de b iof i lms

proporc iona una ser ie de ventajas:


- Proporc iona homeostas is protegiendo a la colonia de

temperaturas extremas, cambios bruscos de pH y de la

expos ic ión a los rayos UV.

- Fac i l i ta e l desarrol lo de complejas interacciones entre

indiv iduos (Stoodley y cols ., 2002) .

- Provee un ambiente donde se pueden concentrar y opt imizar

los nutr ientes (Baty y cols. , 2000).

Por lo tanto, e l b iof i lm const i tuye un modo de protecc ión de las bacter ias

para sobrevivi r en un medio host i l .

En la industr ia médica , e l desarro l lo de b iof i lms afecta a múlt iples

b iomater ia les y b ioprótes is. Por ejemplo, las infecc iones re lac ionadas con

catéteres intravasculares son una causa impor tante de morbi l idad y

morta l idad en los Estados Unidos (Mermel y cols. , 2001) . La contami nac ión de

prótesis intracardiacas es un impor tante factor de r iesgo para desarrol lar

endocardi t is . Más del 2% de las 200.000 prótes is pr imar ias de cadera y de las

200.000 prótesis pr imar ias de rodi l la que cada año se implantan en Estados

Unidos, se infectan dentro de los 10 años poster iores a la implantac ión (An y

Fr iedman, 1999) .

La contaminac ión microbiana también es un problema general izado a la

población cons iderando la ampl ia ut i l izac ión de lentes de contacto, implantes

denta les, d ispos it ivos de cont racepc ión int rauter ina y tampones vaginales.

También supone la causa más f recuente de ret irada del implante en c i rugía

p lás t ica y reconstruct iva (Dick inson y Bisno, 1993) .


Formación del Biof i lm.

Para que se produzca la formación del b iof i lm sobre un implan te médico,

la pr imera condic ión necesar ia será la adhes ión bacter iana sobre e l

b iomater ia l . Una vez implantado e l b iomater ial , se desencadenan una ser ie de

procesos por parte del organismo receptor por los que se depos i tan sobre la

superf ic ie del b iomater ial d ist intos t ipos de proteinas y g lucoprote inas, como

f ibronect ina, v i tronect ina, f ibr inógeno, a lbúmina e inmunoglobul inas. Muchas

de las cuales s irven de l igando para los receptores de super f ic ie de las

bacter ias colonizadoras. Independientemente del mat er ial que se trate, sus

propiedades químicas se ven rápidamente al teradas por la adsorc ión de

macromoléculas a su superf ic ie una vez implantado (Rosenberg, 2006;

Youngsunthon y Lower, 2006; Verran y Whitehead, 2005; Strevet t y Chen,

2003).

Mediante una combinac ión de mecanismos de transporte (p.e. , d i fusión,

convecc ión, sedimentac ión y moti l idad) , las bacter ias en una interfaz acuosa

a lcanzan e l sustrato. La secuenc ia de la in teracc ión entre la bacter ia en

suspens ión y e l sustrato se puede resumir del s igu iente modo (Marsh y

Mart in, 1992) :

a) Fuerzas de atracción de van der Waals que operan a

d istanc ias mayores de 50 nm.


b) Entre los 10 y 20 nm., se produce una interacc ión entre las

fuerzas de atracc ión de van der W aals y las e lec trostát icas de

repuls ión. Se crea un área de atracc ión débi l que mant iene

una adhes ión reversib le.

c) A menos de 10 nm., la adhes ión pasa a ser ir revers ib le por

la interacc ión de uniones específ icas entre las adhes inas

bacter ianas y los l igandos adsorbidos sobre la superf ic ie del

mater ia l .

Las estructuras bacter ianas que propic ian la adhes ión ir reversible a l

sustrato son las s iguientes:

1. Cápsula Bacter iana. Capa de cober tura a ltamente adherente que se

encuentra por fuera de la pared celular . Se compone pr inc ipalmente de

pol isacár idos y prote inas que actúa como adhes ina bacter iana (Kroncke y

cols. , 1990).

2. F imbrias. Son apéndices f i lamentosos r íg idos y rec tos que surgen de

la superf ic ie de la bacter ia. Son polímeros compuestos por idént icas

subunidades prote icas que median la adhesión bacter iana (Hacker , 1992).


3. Sl ime. Sustanc ia extracelu lar producida por la bacter ia que forma la

matr iz ex tracelu lar del b iof i lm. Está compuesto pr inc ipalmente de

pol isacár idos. La producc ión del s l ime proporc iona a la colonia la pos ib i l idad

de colonizar var ias superf ic ies , protege contra la fagoci tos is, interf iere la

respuesta inmunológica celu lar y reduce la acc ión de los ant ibacter ianos. (An

y Fr iedman, 1998).

Factores que afectan a la adhes ión bacter iana.

La adhes ión bacter iana es un compl icado proceso en el que interv ienen

múlt ip les factores, incluidas caracterís t icas de la propia bacter ia, de la

superf ic ie del mater ia l , y factores ambientales.

- Factores Ambienta les. Tales como la temperatura, e l per iodo de

expos ic ión, la concentración bacter iana, las sustanc ias químicas o la

presenc ia de ant ib iót icos, afectan a la adhes ión bacter iana.

- Caracterís t icas Bacter ianas. Para un t ipo de mater ia l dado, los

d iferentes t ipos celu lares se adhieren de forma diferente, lo que se puede

expl icar por las d iferenc ias en las caracter íst icas f ís ico -químicas de las

bacter ias . La h idrofobic idad de la bacter ia es un impor tante fac tor f ís i co para

la adhes ión. Generalmente, bacter ias con propiedades h idrofóbicas pref ieren

superf ic ies hidrofóbicas (Hogt y cols ., 1983), y estas se adhieren a un mayor

número de superf ic ies que las bacter ias con caracter íst icas h idrof í l icas (van

Loosdrecht y cols ., 1987). La carga de la superf ic ie bacter iana también


const i tuye un factor impor tante para la adhes ión. La mayor parte de las

par tícu las que se encuentran en suspens ión acuosa adquieren una carga

e léctr ica debido a la ionizac ión de sus moléculas de super f ic ie. Las bacter ias

en suspens ión acuosa siempre estarán cargadas negat ivamente. Una elevada

carga de superf ic ie se acompaña de un carácter h idrof í l ico de la bacter ia

(Hogt y cols. , 1985) .

- Superf ic ie del Mater ial . La composic ión química de la superf ic i e hace

que esta sea más acces ib le a la adhesión bacter iana. Así, e l S. epidermidis

muestra c ier ta predispos ic ión a adher irse a polímeros, mientras que el S.

aureus se adhiere prefer ib lemente a super f ic ies metál icas (Gr is t ina y cols. ,

1987). La rugos idad de l mater ia l es un parámetro b id imensional , impor tante

para los mecanismos de adhes ión. Las ir regular idades de las superf ic ies

pol iméricas promueven la adhes ión bacter iana y e l depós i to de b iof i lm

(McAll is ter y cols ., 1993) . La conf igurac ión f ís ica del mater ia l, que es la

estructura tr id imens ional del mater ial , también puede favorecer la adhes ión.

Se ha demostrado que las suturas t renzadas son más suscept ib les a la

adhes ión bacter iana respecto a las monof i lamento, en par te debido a la mayor

superf ic ie (Sugarman y Musher , 1981) .

Mecanismos de res is tenc ia del b iof i lm.

Inc luso en indiv iduos con una competente respuesta inmune, las

infecc iones producidas por b iof i lms rara vez son resuel tas . Pruebas de

susceptib i l idad han demostrado la supervivenc ia de bacter ias q ue crecían en

un b iof i lm tras ser sometidas a tratamientos ant ib iót icos a concentraciones


inc luso mi l veces super ior a la concentrac ión mínima inhibi tor ia de esa

colonia bacter iana en suspens ión (Cer i y cols ., 1999). Al adminis trar

ant ib iót icos en infecc iones por b iof i lms en la práct ica c l ín ica, se cons igue e l

control de los síntomas provocados por las bacter ias l iberadas del b iof i lm,

pero estos no son capaces de erradicar aquellas bacter ias que cont inúan

protegidas por e l b iof i lm. Una vez la ant ib ioterapia es ret irada, e l b iof i lm

puede actuar como foco para una infecc ión recurrente. Normalmente, la

infecc ión por b iof i lm persis te hasta que la superf ic ie colonizada es

quirúrg icamente ret irada del organismo.

Los mecanismos de resistenc ia ant ib iót ica que muest ran las bacter ias en

suspens ión ( ta les como las bombas de expuls ión act iva, la modif icac ión de los

canales de entrada, e l desarro l lo de enzimas inact ivadoras o las mutac iones

de la d iana) no parecen ser los responsables de la protección de la bacter ia

en e l b iof i lm. Cuando una bacter ia se separa del b iof i lm, rápidamente se

vuelve suscept ib le a los ant ibiót icos (W il l iams, 1997).

Los mecanismos por los que el b iof i lm desarrol la esa res is tenc ia a los

ant ib iót icos no han s ido completamente d i lucidados. Se han descr i to tres

h ipótes is pr inc ipales que intentan expl icar esa res istenc ia.

a) Penetración lenta o d isminuida del ant ib iót ico en el b iof i lm .

Medic iones “ in v itro” de la penetrac ión de diversos ant ibiót icos en b iof i lms

han demostrado que algunos ant ib iót icos fáci lmente d ifunden en b iof i lms

bacter ianos (Stewar t, 1996). Sin embargo, s i e l ant ib iót ico es desact ivado


dentro del b iof i lm, la d ifus ión puede ser profundamente retardada. El

ant ib iót ico ser ía degradado en las capas superf ic ia les del b iof i lm más

rápidamente de lo que puede difundir (Ander l y cols ., 2000). Los ant ib iót icos

que son adsorbidos a la matr iz del b iof i lm podrían ver d isminuida su

capac idad de penetración. Es e l caso de los aminoglucósidos, que presenta

una fuer te carga pos it iva, por lo que quedan unidos a las cargas negativas de

los pol ímeros del b iof i lm (Nichols y cols ., 1988) .

b) Alterac ión del microambiente del b iof i lm . Se establece un gradiente

de concentrac ión de los nutr ientes y otros productos dentro del b iof i lm. El

ox igeno es tota lmente consumido en las capas más superf ic ia les del b iof i lm,

quedando un n icho anaerobio en la profundidad del b iof i lm (De Beer y cols .,

1994). Como contrapunto, en las capas más profundas del biof i lm se

acumulan productos metaból icos, lo que desencadena difere nc ias en e l pH

respecto a l medio exter ior . La l im itación del sustrato unido a la acumulac ión

de productos de desecho podría hacer que las bacter ias entraran en una fase

de no crec imiento. Muchos ant ib iót icos como los der ivados de la penic i l ina,

que actúan en la s íntes is de la pared bacter iana, son act ivos solamente en

bacter ias en fase de crec imiento (Tuomanen y cols., 1986).

c) Desarro l lo de un estado fenotíp ico de resistenc ia en un subgrupo de

microorganismos , parec ido a las formas esporuladas. Esta hipótesis se apoya

en los hal lazgos de d iversos estudios en los que b iof i lms recién formados

muestran res istenc ia ant ib iót ica, a pesar de ser lo suf ic ientemente f inos como

para no presentar un s is tema de barrera a la penetrac ión de agentes

ant imicrobianos o sustratos metaból icos (Cochran y cols ., 2000; Das y cols.,


1998). La h ipótes is de un estado fenotíp ico de res is tenc ia dentro del b iof i lm

proporc iona una expl icac ión a la reduc ida suscept ib i l idad del b iof i lm a

d iversos t ipos de ant ib iót icos y agentes des infectantes.

Mecanismos para contro lar el desarro l lo de b iof i lms.

La producc ión mundia l de instrumentos biomédicos o mater ia les

der ivados de la ingeniería t isu lar es una industr ia que factura más de 180.000

mil lones de dólares a l año y que está as is t iendo a un rápido crec imiento. A

pesar de la sof is t icac ión del d ispos i t ivo, todo b iomater ia l es suscept ib le de

ser colonizado e infectado por bacter ias (Bryers y Ratner , 2004; Caste l l i y

cols. , 2006). Por este motivo dur ante los ú l t imos 25 años, la industr ia de los

b iomater ia les ha intentado desarrol lar implantes o d isposi t ivos que sean

res istentes a la infecc ión. Se han desarro l lado var ias l íneas de t rabajo, entre

las que destacan.

1) Modif icac iones morfológicas y f ís icas del b iomater ia l, ta les como un

apropiado pul ido de la superf ic ie o la e l im inac ión de la carga e léctr ica de

superf ic ie. Estas medidas sólo han tenido un éx i to re lat ivo.

2) Unión covalente de agentes ant imicrobianos a la superf ic ie de l

mater ia l ( recubr imiento de la superf ic ie con p lata, amonio cuaternar io,

agentes bacter ios tát icos o ant ib iót icos s intét icos). Son efect ivos ante la

pr imera o leada de bacter ias, quedando un escaso efecto res idual una vez se

van acumulando célu las muer tas.


3) L iberac ión de agentes tóx icos solubles (c lorherex id ina o ant ib iót icos) .

Resultan muy ef icaces en los pr imeros días post implantac ión, pero

ir remediablemente esta l iberac ión cesará una vez se agote e l agente tóx ico.

Además, la l iberación de dos is sub- leta les de ant ibiót icos puede acelerar la

formación de b iof i lms (Hof fman y cols. , 2005) o induc ir la expres ión del

factor de v iru lencia.


I.6. MATERIALES PROTÉSICOS EN

LA REPARACIÓN DE DEFECTOS

ABDOMINALES


I.6.1 MATERIALES CLÁSICOS

A. Polipropileno.

El pol ipropi leno ha s ido, probablemente, e l mater ia l más ut i l izado para la

reparac ión de defectos musculofascia les. Or ig inalmente, las prótesis de

pol ipropi leno fueron ut i l izadas como refuerzo de la reparac ión de hernias

inguinales e incis ionales. Durante la guerra de Vietnam, e l pol ipropi leno se

empleó para puentear defectos de la pared abdominal tras traumat ismos

graves (Schmitt y Gr innan, 1967). En la actual idad ex isten d iversos t ipos de

prótesis de pol ipropi leno, todas e l las presentan una estructura ret icu lar . Las

d ist intas prótes is de este mater ia l se d iferenc ian en la forma del trenzado y

en e l tamaño del poro: Marlex® y Tre lex® están const i tu idas por un solo

f i lamento y e l tamaño del poro no supera el mil ímetro; mientras que e l

Pro lene® está compuesta po r dos f i lamentos y e l tamaño del poro es super ior

a un mil ímetro.

La estructura ret icu lar conf iere a l mater ia l una adecuada integrac ión en

e l tej ido neoformado, así como una correcta resis tenc ia a la tracción. También

ha demostrado una adecuada respuesta cuando se ut i l i za en presenc ia de

infecc ión (W alker y Langer , 1976) .Como inconveniente, e l pol ipropi leno

produce eros ión y procesos adherenc ia les de la serosa de las vísceras

abdominales cuando se coloca direc tamente sobre estas, que pueden ser e l

or igen de f ístu las enterocutáneas. Estos efectos adversos han s ido

comprobados por múlt iples trabajos exper imentales y c l ín icos desde la

ut i l izac ión por pr imera vez de una prótes is de Mar lex® por Usher y cols. en

1959.


Los buenos resul tados que of recían las prótes is de pol ipropi leno

revoluc ionaron e l tratamiento de las hernias inguinales, es tablec iéndose e l

concepto de “ tens ion - f ree repair” , mediante la sutura de la prótes is a

estructuras anatómicas del canal inguinal (L ichtenstein y cols. , 1989) .

En 1991, Dabrowieck i y cols . estudiaron la reacc ión de la malla de

pol ipropi leno implantada en d ist intas zonas de la pared abdominal, sobre un

modelo exper imental de rata . El es tudio demostró que en la fase in ic ial se

depos itaban pol imorfonuc leares, y que a l cuarto día, alrededor de la mal la se

acumulaban macrófagos. Entorno a la prótes is se encontraba un tej ido muy

vascular izado inf i l t rado por mononuc leares y eosinóf i los. Tras 14 días de

implantac ión, e l número de célu las inf lamator ias d isminuía y se aprec iaban

célu las g igantes a cuerpo extraño. A los 140 días, a lrededor de los f i lamentos

del pol ipropi leno aparece una delgada capa de célu las epite l io ides rodeada de

un tej ido c icatr ic ia l r ico en célu las g igantes. La prótes is queda rodeada de

una capa de tej ido conect ivo denso, lo que indica una buena integrac ión de la

prótesis a las estructuras vec inas.

En 1998, Bel lón y cols. anal izaron e l comportamiento de tres t ipos de

prótesis de pol ipropi leno: Marlex®, Trelex® y Prolene®. Observaron que pese

a las d iferenc ias estructurales de las tres prótesis , parece ex is t i r un tamaño

de poro máximo, por enc ima del cual es predec ible e l comportamiento de una

prótesis de pol ipropi leno implantada en la pared abdominal. La resistenc ia a

la tracción de las tres prótes is fue muy s imilar . La reacción a cuerpo extraño


estuvo representada por una gran acumulac ión de célu las s iendo e l

f ibroblasto la predominante a l f ina l izar e l t iempo del estudio.

El gran inconveniente de la ut i l ización de pol ipropi leno es la formación

adherenc ia l que este mater ia l induce cuando se implanta sobre las asas

intest inales. La formación de adherenc ias con e l contenido de la cavidad

abdominal y la eros ión mecánica que provoca sobre la serosa de las vísceras ,

es el or igen de las f ístu las enterocutáneas que se asoc ian a la implantac ión

de este b iomater ia l (Kaufman y cols. , 1981; De Guzmán y cols. , 1995; Chew y

cols. , 2000). Inc luso se han descr i to casos de migrac ión del mater ia l a l

inter ior de órganos huecos (Savioz y cols. 1997) .

Voyles y cols ., en 1981, revisaron los resultados de una ser ie de 31

pac ientes con impos ib i l idad de c ierre fasc ial pr imario e infecc ión en pared

abdominal que se sometieron a un c ierre mediante una prótes is de Marlex®.

Se cons iguió rest i tui r la cont inuidad de la pared, pero hubo una al ta

incidenc ia de compl icac iones a largo p lazo ( fa l ta de integrac ión, f is tulas

enterocutáneas,…).

En e l mismo sent ido informaron de sus resultados Farmer y cols. (1998).

En un modelo exper imental sobre rata, es tudiaron e l índice de adherenc ias

después de la colocac ión de una prótes is de pol ipropi leno intra y

extraper i toneal . Llegaron a la conc lus ión que la colocac ión del mater ia l en la

cavidad per itoneal t iene un r iesgo s ignif icat ivo de causar adherenc ias, y que


la f recuencia de esta compl icación d isminuye cuando la prótesis se coloca en

un plano extraper i toneal.

La importancia del comportamiento del b iomater ia l en la in terfaz

prótesis /per i toneo visceral l levó a la real izac ión de diferentes ensayos,

intentando mejorar e l comportamiento de las prótes is de pol ipropi leno en su

vert iente per i toneal . Para e l lo se intentó interponer epip lón (Brandt y cols .,

1995; Celdrán y cols ., 1996) o ut i l izar métodos de barrera, mediante e l

pretratamiento de las prótesis con la f inal idad de crear una interfaz entre e l

b iomater ia l y las zonas de contacto del mismo al per i toneo visceral. También

se han interpuesto pelícu las de gelat ina entre la prótes is y e l per i toneo

visceral , pero esta medida no d isminuía e l número adherenc ias (Jenk is y

cols. , 1983).


B. Politetrafluoroetileno.

El Poli tetraf luoroet i leno (PTFE), comúnmente conoc ido como Tef lon®, es

un pol ímero conoc ido desde 1938. En 1963, Oshige descr ib ió la manera de,

mediante la expans ión, mantener su microestructura y mejorar su res is tenc ia

mecánica. Más tarde, en 1967, Gore mejoró la técnica de expandido, lo que

permit ió que e l mater ial pudiera ser estructurado para formar un mater ia l

poroso resis tente. El PTFE expandido (e -PTFE), conoc ido como “Gore -Tex®”,

se ha empleado desde entonces en la fabr icación de prótesis vasculares y

abdominales. Entre las caracterís t icas del e -PTFE destaca que es un mater ia l

químicamente inerte, b iocompatib le y que provoca escasa respuesta a cuerpo

extraño por par te del receptor .

La pr imera prótes is de e-PTFE ut i l izada para la reparación de defectos

par ieta les abdominales fue Sof t T issue Patch® (STP). Se compone de nudos

de PTFE en forma de columnas, conectadas entre sí a través de f ibras de

PTFE, d ispuestas en múlt ip les d irecc iones, lo que conf iere a la prótesis una

equi l ibrada resis tenc ia. El tamaño del microporo osc i la entre las 20 y las 30

micras (µm). Esta d ispos ic ión proporc iona a la estructura f lex ib i l idad y

manejabi l idad, permit iendo la inf i l t rac ión celu lar y la incorporac ión de la

prótesis en e l tej ido. Prec isamente e l tamaño del poro es lo qu e d iferenc ia

esta prótes is con e l Mycromesh®, esta es una prótes is mixta (micro-

macroporosa) , que presenta una estructura microporosa con perforac iones

macroporosas regularmente espac iadas para una más rápida integrac ión en el

tej ido.


Dual Mesh® es un t ipo de prótes is laminar de 1mm de grosor que

presenta dos superf ic ies diferentes. Una de las caras de la prótesis es l isa y

no porosa, dest inada a impedir la formación de adherencias en la par te

v isceral . La superf ic ie par ieta l es rugosa con una poros idad en tre los 30 y los

60 µm.

Diferentes modelos exper imentales han demostrado que es la

u ltraestructura de la prótesis la que determina en mayor medida el grado de

integrac ión t isu lar. Mientras que las prótesis macroporosas presentan una

mejor in tegrac ión t isu lar , las prótes is microporosas solo se integran

parc ia lmente, pero t ienen una menor propens ión a formar adherenc ias a l

quedar en contacto con per i toneo visceral. Las prótesis laminares generan un

neoper i toneo bien estructurado, homogéneo y ordenado en d ire cc ión parale la

a l implante que se encuentra tapizado por un mesotel io .

En 1987, Bauer y cols. publ icaron los resultados que obtuvieron con e l

empleo de PTFE Sof t T issue Patch® en e l tratamiento de hernias inc is ionales

abdominales. Si tuaba la prótes is entre los márgenes fascia les y sobre e l

per i toneo par ieta l. No comunicó compl icac iones re lac ionadas con la apar ic ión

de adherenc ias, ni erosión sobre la pared de las vísceras. Basándose en este

estudio, los autores cons ideraron que e l e -PTFE representaba un gran avance

respecto a los mater iales ut i l izados para la reparación abdominal. Las

prótesis de e-PTFE mostraron un buen comportamiento en cuanto a la

formación de adherenc ias; s in embargo, las prótes is mostraban una

integrac ión t isu lar parcial .


A pr inc ip ios de los años noventa, Simmermacher y cols . (1991)

publ icaron un trabajo exper imental en ratas. Los autores modif icaron las

caracterís t icas f ís icas de las prótes is de PTFE para intentar mejorar su

integrac ión en e l tej ido receptor . Se real izaron d iversos pat rones de

perforac iones con e l f in de favorecer la penetrac ión de los f ibroblastos. Se

demostró que la creac ión de perforac iones mejoraba la integrac ión de la

prótesis , aunque disminuyó su res is tenc ia mecánica.

Bel lón y cols . anal izaron, en e l año 1996(a), e l comportamiento de la

prótesis Mycromesh® en un modelo exper imental sobre conejo. Se creó un

defecto de espesor tota l en la pared abdominal y la prótes is se empleó para la

reparac ión. L legaron a la conc lusión que la fuerza tens i l de la prótes is

aumentaba entre los días 14 y 90 post implante. La prótes is producía mínimas

formaciones adherenc iales , estas eran laxas y fác i lmente e l im inables. La

prótesis no inducía reacc ión a cuerpo extraño d isminuyendo progres ivamente

e l número de macrófagos presentes con e l t iempo. La prótes is inducía la

formación progres iva de un tej ido organizado y homogéneo en ambas caras.

Ese mismo grupo en 1996(b), real izó un estudio exper imental sobre la

prótesis Dual Mesh®. Se crearon defectos de espesor tota l de 7 x 5 cm en la

pared abdominal de conejos de Nueva Zelanda. La prótes is se colocó con su

lado no poroso sobre las vísceras y se establec ieron los t iempos del estudio

en 14, 30, 60 y 90 días post implante. Se objet ivó sólo un caso de formación

adherenc ia l. Las adherenc ias eran laxas y l im itadas a la zona de la sutura de

la prótes is a la pared abdominal. El grupo de 14 días post implante mostraba

que la prótes is estaba rodeada por un tej ido poco cons is tente, con una


inc ip iente a l ineac ión respecto a la superf ic ie del mater ia l. Los márgenes del

implante presentaban una barrera celu lar const i tu ida por un acúmulo de

l infoci tos y monoci tos/macrófagos. F inalmente, el grupo de 90 días

post implante presentaba una prótes is completamente rodeada de un tej ido de

reparac ión organizado, extenso y compacto. La prótesis estaba parc ia lmente

integrada dentro del tej ido de neoformación. Se l legó a las s iguientes

conc lus iones: la prótes is proporc ionaba un apropiado sustrato para la

formación de un tej ido organizado y homogéneo; la prótes is fue bien to lerada

dada la ausenc ia de reacc ión a cuerpo extraño y la zona reparada presentaba

una adecuada res is tenc ia. Por cons iguiente, este mater ia l había demostrado

ser adecuado para la reparac ión de defectos de la pared abdominal , en

espec ial cuando la prótesis debe quedar en contacto con e l per i toneo

visceral .


I.6.2 MATERIALES DERIVADOS DEL COLÁGENO

A. Matriz Dérmica Acelular Humana (AlloDerm®).

Al loderm® es una prótes is acelular der ivada de la dermis de donante

humano. Una soluc ión iónica se ut i l iza para romper las uniones entre la

epidermis y la dermis. La dermis , indemne después de este proceso, pasa por

un tratamiento con deox icolato sódico para transformarla en acelu lar.

Poster iormente, esta matr iz acelu lar es l iof i l izada (secada en f r io o

cr iodesecada). El resultado f inal es un res istente b iomater ia l const i tu ido por

una matr iz ex tracelu lar in tacta compuesta por una membrana basal con

colágeno dérmico humano ( t ipos I , I I , IV y VI I) , e last ina y laminina.

Al loderm® se ha empleado pr incipalmente como sus t i tut ivo dérmico en

grandes quemados (Wainwr ight y cols ., 1996), como sust i tut ivo de duramadre

en procedimientos neuroquirúrgicos (Chapl in y cols. , 1999), para la

reconstrucc ión de defectos en e l campo de la otorr inolar ingología (Fishman y

cols. , 2005), y para e l aumento de tej idos b landos en c irugía p lás t ica

(Costant ino y cols. , 2001) . Al loderm® es actualmente ut i l izado en reparac ión

de pared abdominal, pélv ica y torác ica en aquellos pacientes suscept ib les a

compl icaciones por prótes is s intét icas.

Los d iversos estudios exper imentales han comprobado las d ist intas

caracterís t icas b io lógicas del mater ial . El comportamiento b io lógico del

Al loderm® ( integración t isu lar , res is tencia mecánica a la tracc ión,

neovascular ización) se han testado en d iversos modelos a nimales.


Menon y cols ., en 2003, publ icaron un estudio en conejo sobre la

revascular izac ión de Al loderm® en defectos en pared abdominal de espesor

tota l . Tras real izar defectos abdominales en dos grupos de conejos, es tos se

repararon mediante sutura pr imar ia, con Al loderm® o con PTFE Mycromesh®.

Al f ina l izar e l t iempo del es tudio evaluaron la inc idenc ia de herniac ión, la

presenc ia de adherencias in traabdominales, la res istenc ia de la in terfaz entre

la fascia y e l implante y la neovascular ización de la próte s is (previa inyección

con f luoresceína). Los autores no encontraron s ignos de herniac ión en n ingún

conejo del estudio. Las adherenc ias in traabdominales se observaron en todos

los conejos del grupo de ePTFE; s in embargo, ningún conejo del grupo de

Al loderm® tenía adherenc ias con vísceras intraabdominales. La resistenc ia de

la sutura pr imaria era estadís t icamente mayor a la del grupo de ePTFE y

Al loderm®. La inyección con f luoresceína en los grupos de ePTFE y

Al loderm® demostró una perfus ión de este marcador en todas las prótes is de

Al loderm®. En la h is to logía se objet ivaron múlt ip les vasos sanguíneos dentro

de las f ibras de colágeno del Al loderm®. Entre estas f ibras, también se

observaron poblac iones de f ibroblastos y célu las mediadoras de la respuesta

inf lamator ia. No se objet ivaron indic ios de repuesta inf lamator ia a cuerpo

extraño. El es tudio demostró una revascular ización del implante, una

res istenc ia mecánica s imilar a la del PTFE y una menor formación de

adherenc ias.

La implantac ión de Al loderm® directa mente sobre las vísceras

abdominales ha demostrado tener un índice de compl icaciones casi nulo. Este

hecho ha propic iado el es tudio de nuevos mater ia les composite con

Al loderm/Pol ipropi leno (Butler y Pr ieto, 2004) . Teór icamente la l ámina de

Al loderm or ientada hac ia las vísceras se integrará y vascular izará evi tando


las deletéreas complicac iones de pol ipropi leno cuando se emplea

d irec tamente sobre las vísceras. Por su parte, e l pol ipropi leno aportará la

res istenc ia estructura l necesar ia para evitar la rec id i va. En e l ar t ícu lo de

But ler y Pr ieto, se d iseñaron defectos de la pared abdominal de 3 x 1 cm en

19 cerdos de Guinea. Para la reparac ión se empleó una técnica in lay con la

que se implantaron prótes is de pol ipropi leno, Al loderm/pol ipropi leno con la

superf ic ie de la membrana basal del Al loderm® hac ia la cavidad per i toneal o

hac ia la prótesis de pol ipropi leno. Los autores observaron una incidenc ia de

adherenc ias s ignif icat ivamente menor en e l grupo de pol ipropi leno/al loderm

respecto a l grupo de pol ipropi leno, s iendo estas más fác i les de separar.

Respecto a la or ientación de la membrana basal en la prótesis de Al loderm®

no inf luyó en e l proceso de formación de adherencias. Los resultados

h isto lógicos demostraron una integrac ión del Al loderm® en el tej ido recept or

convir t iéndose en un lámina de tej ido vascular izado y organizado.

Conocer e l comportamiento a largo p lazo de la matr iz dérmica acelu lar

es impor tante para saber e l t iempo que prec isan las colagenasas para

degradar e l implante, y s i en ese t iempo los pr ocesos de remodelac ión t isu lar

han s ido capaces de proporc ionar la suf ic iente res is tenc ia mecánica a la

reparac ión. Si lverman y cols ., en 2004, publ icaron un estudio sobre la ef icacia

de Al loderm® a largo p lazo. Se crearon defectos de espesor tot a l de 12x4 cm

en la pared abdominal de cerdos de Yucatán. Para evitar una pos ib le reacc ión

de rechazo xenogénica, se preparó matr iz dérmica acelu lar de p iel porc ina.

Los resul tados se compararon con implantes de pol ipropi leno y defectos

reparados con sutura pr imaria . A los 3 y 9 meses post implante los animales

fueron evaluados. No se observaron d iferenc ias s ignif icat ivas respecto a los

dos mater ia les en la inc idencia de recurrencias y res istenc ia b iomecánica. El


anál is is h isto lógico demostró la revascular izac ión del Al loderm®, también se

objet ivó la presenc ia de e last ina en e l lugar de la reparac ión, lo que conf irma

la permanenc ia de la prótesis de Al loderm® (La dermis a diferenc ia del tej ido

c icatr ic ial y la fascia está compuesta por e last ina).

Los defectos de espesor tota l de la pared torác ica latera l son

consecuenc ia de traumatismos, infecc iones, radiac ión o por la resecc ión de

un proceso mal igno. La reconstrucc ión de estos defectos debe restablecer la

integr idad de la pared torác ica, proveer la r ig idez suf ic iente como para evi tar

movimientos respirator ios paradój icos y mantener la estanqueidad de la

p leura. Holton y cols. , en 2007, anal izaron la prótes is de Al loderm® como

mater ia l para la reparac ión de la pared torácica. Crearon defectos de espesor

tota l en la pared torácica latera l de conejos. Los defectos se repararon con

ePTFE o con Al loderm® y tras la eutanas ia de los animales se midieron los

índices de herniac ión del pulmón, la res is tenc ia de las adherencias entre e l

implante y las estructuras intrapleurales y la res istenc ia b iomecánica de la

prótesis y de la interfaz prótesis – tej ido nat ivo. Los autores no registraron

compl icaciones respirator ias en los animales durante e l t iempo del estudio.

Tampoco observaron dehiscenc ias o herniaciones. Respecto a la forma ción de

adherenc ias no se observaron diferencias reseñables. La res istenc ia

b iomecánica del Al loderm® fue s ignif icat ivamente mayor que la del ePTFE. El

estudio h is to lógico del Al loderm® demostró inf i l t rac ión celu lar per i fér ica, y

formación de vasos sanguíneos. También se observó una degradac ión parc ia l

de la e las t ina del implante, lo que parecía estar re lac ionado con e l grado de

inf i l t rac ión celu lar.


Los estudios exper imentales anter iormente descr i tos conc luían que

Al loderm®, teór icamente, estaría indicado en pac ientes que presentaran

contaminación o infección en el defecto. Anter iormente, se había demostrado

que los injer tos autó logos que se vascular i zan ( injer tos de fasc ia) res ist ían la

infecc ión mejor que las prótes is s intét icas (Disa y cols. , 1996) . Habiéndose

demostrado e l proceso de invas ión de vasos sanguíneos en la matr iz dérmica

acelu lar, la deducc ión lógica sería pensar que e l Al loderm® se com portar ía

como los injer tos fasciales en presencia de infecc ión. Para comprobar esta

teoría, Mi lburn y cols. , en 2008, d iseñaron un exper imento que comparaba e l

Al loderm® con e l PTFE en un medio de contaminación bacter iana en un

modelo de conejo. Tras real i zar defectos en pared abdominal y reconstrui r los

con Al loderm® o PTFE, los autores inoculaban 1 ml de una soluc ión de

Staphy lococcus aureus a concentrac iones crec ientes (104, 10

6 y 10

9 UFC).

Tras e l sépt imo día de estudio, e l grupo de Al loderm® con 104 UFC regis traba

recuentos bacter ianos menores o no se observaban bacter ias , presentaba

menores adherenc ias y menos formación de abscesos respecto a l mismo

grupo de PTFE. Tras 21 días, la mayor parte de los conejos del grupo de

Al loderm® con 104 UFC no regis traban bacter ias v ivas. En e l grupo de 10

6

UFC no hubo d iferenc ias respecto a l recuento de bacter ias o las

compl icaciones de her ida. Todos los conejos inoculados con 109 UFC de

Staphy lococcus aureus mur ieron por seps is. Estos resultados demostraron

que e l Al loderm res istía la infecc ión de her ida quirúrg ica causada por S.

aureus s in comprometer la reparac ión abdominal.

El grupo de la Universidad de Maryland también ha evaluado e l efecto

del mater ia l de sutura en la fuerza tens i l en defectos reparados con matr iz

dérmica acelu lar humana (W ink ler y cols ., 2008). El es tudio determinó la


contr ibuc ión de dos mater ia les de sutu ra d iferentes (absorbib le/Maxon® y no

absorbib le/Prolene®) a la res istenc ia biomecánica de la in ter faz entre el

Al loderm y la fasc ia. Los autores no pudieron encontrar d iferenc ias entre los

dos t ipos de sutura.

La mayor parte de los estudios c l ínicos de r econstrucc ión abdominal

basados en Al loderm® son anál is is retrospect ivos de casos por lo que la

evidencia c ient í f ica es l im itada.

En 2004, Buinewicz y Rosen publ icaron la revis ión retrospect iva de sus

casos de hernia inc is ional y reconstrucc ión abdominal tras elevac ión de

colgajos musculocutáneos abdominales. En un per iodo de dos años, 44

pac ientes fueron sometidos a reconstrucción abdominal con prótesis de

dermis humana acelu lar. El tamaño medio de defecto reconstru ido fue de

86,43 cm2

(2-375). De los 44 pac ientes, 8 tenían his tor ia previa de infecc ión

del defecto abdominal . El Al loderm® se empleó como prótes is “onlay” en 29

pac ientes y en interposic ión con dos láminas superpuestas de Al loderm en 15

pac ientes. Tras un seguimiento medio de 20 meses, comunic aron 2 casos de

recurrenc ia y 5 pac ientes sufr ieron complicac iones de her ida quirúrg ica

( infecc iones o dehiscenc ias) que no prec isaron reintervenc ión.

En 2004, Hirsch publ icó e l caso de un pac iente que tras una dehiscenc ia

de anastomosis in test inal, real i zada tras la resecc ión del s igma por

d iver t icu l i t is aguda, presentó un cuadro de per i tonit is fecalo idea e

insuf ic ienc ia respirator ia que fue tratada mediante un c ier re temporal


abdominal. Tras la mejoría del cuadro c lín ico, e l defecto abdominal fue

cerrado con un injer to cutáneo de p ie l parcial colocado d irec tamente sobre

epip lón e in test ino. Para la reconstrucc ión de la pared se optó por Al loderm

debido a que e l lecho no era propic ió para mater ia les s intét icos. Tras la

reconstrucc ión abdominal y e l c ierre del estoma se observó una f ís tula

enterocutánea que cerró tras real izar un tratamiento conservador.

Los estudios c lín icos también han evaluado e l comportamiento del

Al loderm® en defectos abdominales complejos, como es e l caso de las

hernias paraestomales . Estos defectos pueden ser causa de obstrucción

intest inal y estrangulac ión. En 2005, Kish y cols . presentaron una ser ie de

tres casos de defectos paraestomales mediante la implantación de Al loderm®

como refuerzo “onlay” de la reparac ión abdominal pr imari a. En dos de los tres

pac ientes, e l postoperator io curso s in compl icaciones reseñables tras 6

meses y 1 año de seguimiento (un pac iente presentó una expos ic ión de la

prótesis por dehiscenc ia de la her ida que se resolv ió espontáneamente). En el

tercer pac iente, a los 8 meses de la c irugía, se desencadenó un pr imer

episodio de obstrucción intest inal resuel to con reposo intest inal y

descompres ión por sonda nasogástr ica. Tres meses después, e l pac iente

sufr ió un nuevo episodio de obstrucc ión intest inal y una re c id iva de la hernia

paraestomal. El pac iente prec isó cambiar e l es toma de pos ic ión y reparac ión

del defecto.

But ler y cols. , en 2005, real izaron un estudio retrospect ivo de los

pac ientes con r iesgo de compl icac iones re lac ionadas con prótesis s intét icas

que se somet ieron a una reconstrucc ión pélvica, de pared abdominal o


torác ica que fueron t ratados en e l Centro de Cáncer M.D. Anderson de la

Univers idad de Texas. Los fac tores que consideraron que podr ían aumentar e l

r iesgo de compl icac iones relac ionadas con prótes is s intét icas fueron la

radioterapia local , la colocac ión de la prótes is d irec tamente sobre e l in tes t ino

o el pulmón ( tej ido local insuf ic iente como para interponer lo entre la prótes is

y las vísceras) y/o la contaminac ión del campo quirúrg ico. El Al loderm® se

ut i l izó para real izar la reparac ión musculofasc ia l en todos los pac ientes

mediante una colocac ión “ inlay” . La superf ic ie correspondiente a la membrana

basal se colocó opuesta a la cavidad per i toneal . Trece pac ientes se

incluyeron en e l estudio, las indicac iones para la reconstrucc ión inc luyeron

resecc iones tumorales (11 pacientes) , c ier re de f ís tu la enterocutánea y hernia

ventral mult ir rec idivada (1 pac iente) , y la reparac ión de una hernia ventra l de

grandes d imensiones (1 pac iente). De los trece pac ientes inc luidos, s iete

tenían contaminación bacter iana del campo quirúrg ico, y otros s iete rec ib ieron

radioterapia per ioperator ia. Nueve pac ientes prec isaron de la movi l izac ión de

colgajos ( tanto pediculados como l ibres) para e l c ierre del defecto. Tr as un

seguimiento medio de 6,4 meses, los autores no evidenc iaron s ignos de

rec id iva o infección. Los autores conc luyeron que Alloderm® const i tuye una

a lternat iva segura en este grupo de pac ientes.

Para la reparac ión de las hernias inc is ionales se ha comb inado la

técnica de separac ión de componentes con el refuerzo de láminas Al loderm

en un intento de d isminuir e l índice de recurrenc ias de la reparac ión fasc ia l

pr imaria y las compl icac iones asoc iadas a las prótes is pol iméricas (Kolker y

cols. , 2005). Los autores real izaban la l iberac ión b i la tera l de la aponeuros is

del músculo obl icuo externo para conseguir una movi l izac ión media l de los

músculos rectos del abdomen, la reparac ión se asoc iaba a l refuerzo con


Al loderm® en dos niveles (una lámina se colocaba “u nder lay” y otra “onlay”) .

Los autores publ icaron su exper ienc ia con esta técnica mediante un anális is

retrospect ivo de un total de 16 pac ientes que presentaban hernias

incis ionales o ventra les mult ir rec idivadas. De e l los , nueve presentaban

infecc ión en e l campo quirúrgico o expos ic ión de la prótes is. Tras un

seguimiento de 16 meses no se objet ivaron recurrenc ias, un pac iente

presentó una dehiscencia cutánea con expos ic ión del Al loderm® que cerró por

segunda intenc ión. A la v is ta de los resultados presentad os, los autores

conc luyeron que, debido a la mínima tens ión del c ierre y a l aporte de una

matr iz b iocompat ib le, esta técnica se debería cons iderar para la reparación

de las hernias ventra les complejas y recurrentes.

En determinadas pato logías abdominales, e l c ierre temporal abdominal

proporc iona un acceso repet ido a las estructuras intraabdominales para la

real izac ión de una reparación estadiada de d ichas estructuras, un

desbr idamiento ser iado o para prevenir un s índrome compart imental

abdominal. El c ierre temporal se ut i l iza en c irugía de contro l de daño,

infecc iones intraabdominales severas, h ipertens ión abdominal o dehiscenc ia

sépt ica de vísceras huecas. E l manejo de estos pac ientes está en evoluc ión

constante ya que múlt iples estrategias han surgido par a d isminuir su tasa de

compl icación y morbi l idad. En 2006, Scot t y cols . publ icaron una revis ión

retrospect iva de 37 casos que se somet ieron a un c ierre def in i t ivo abdominal

mediante una combinac ión de c ierre as is t ido por vac io y matr iz dérmica

acelu lar humana (Al loderm®). Los pac ientes que eran somet idos a c ierre

temporal abdominal se les colocaba una cura VAC (Vaccum Assis ted Closure)

en un intento de conseguir un c ierre fasc ia l pr imario mediante c ierre fasc ia l

progres ivo. Una vez e l c irujano determinaba la impos ib i l idad de c ierre fascia l


pr imario, e l defecto se cerraba con matr iz dérmica acelu lar humana y avance

cutáneo. En esta ser ie no se detectaron complicac iones de impor tanc ia, só lo

dos casos de infección superf ic ia l de her ida que fueron fác i lmente tr atados

con curas locales.

En e l manejo de los defectos contaminados de pared abdominal , cuando

se ut i l iza Al loderm® en la reparac ión, el es tado de la her ida quirúrg ica está

re lac ionado con el éx ito de la intervenc ión (Schuster y cols ., 2006) . Este autor

presentó una ser ie de 18 pac ientes con defectos de pared abdominal

compl icados por infección, expos ic ión o extrus ión de prótes is o f ís tu la

enterocutánea. El c ier re pr imar io cutáneo fue pos ible en 12 pac ientes (67%),

mientras que 6 pac ientes (33%) permaneci eron con la her ida abierta. De los

pac ientes que permanecieron con la her ida abierta, cuatro fueron tratados con

d ispos it ivos de c ierre as is t ido por vac io (VAC, KCI, USA, San Antonio,

Texas), y 2 con curas con suero sal ino. La tasa g lobal de recurrenc ia fu e del

50% tras un seguimiento medio de 9,1 meses. La tasa de recurrenc ia en los

pac ientes con c ierre cutáneo pr imario fue del 33%; mientras que los pac ientes

que permanecieron con la her ida abierta sufr ieron una tasa de recid iva del

83,3% (esta d iferencia fue estadís t icamente s ignif icat iva). Los autores

demostraron que una her ida abierta en e l postoperator io de la implantación de

Al loDerm® aumentaba las probabi l idades de recurrenc ia herniar ia.

En 2006, Tung y cols. publ icaron un caso c lín ico del c ierre de un defecto

fascia l abdominal en una pac iente que tras un tratamiento de radioterapia

neoadyuvante por un carcinoma de cérvix sufr ió múl t ip les complicac iones

abdominales que precisaron var ias intervenc iones quirúrg icas. La pac iente


presentaba un entorno contaminado por una infecc ión pélv ica y múl t ip les

perforac iones en s igma. La reconstrucc ión se l levó a cabo con la implantac ión

de Al loderm® sobre un lecho de tej ido de granulac ión. La paciente no ha

presentado evidencia c l ín ica o radiográf ica de obstrucc ión intest inal,

dehiscenc ia, infección o herniac ión.

Según el p lanteamiento de Kim y cols. , 2006, e l desarro l lo de las

prótesis b iológicas ha a l terado e l abordaje previo de las hernias ventra les

compl icadas ( infectadas o con una cober tura cutánea precar ia) , que hasta e l

momento requer ían la real izac ión de complejos colgajos de pared abdominal o

procedimientos ser iados. La exper ienc ia de este grupo en estos pac ientes de

a lto r iesgo se fundamenta en e l tratamiento de 29 casos en los que

implantaron matr iz dérmica acelu lar humana (Al loderm®). Cinco pac ientes

fueron c las if icados como her idas l impias, mientras que 13 eran her idas

l impia-contaminada, 1 contaminada y 10 eran her idas suc ias. En 13 (45%)

pac ientes se desarrol laron compl icaciones de her ida quirúrg ica (h ematoma,

infecc ión de her ida quirúrg ica superf ic ial e infecc ión profunda de her ida

quirúrg ica) . No fue necesar ia la ret irada de n inguna prótes is de Al loderm®. Se

objet ivaron 3 rec id ivas, 2 en pac ientes con IMC mayor de 50 y la restante se

produjo en un pac iente con reparac ión de hernia paraestomal y ventral . Los

autores observaron, además, que las rec idivas se producían cuando la sutura

de f i jac ión entre la prótes is y la fasc ia era cont inua, por lo que pasaron a f i jar

la prótes is mediante puntos suel tos .


Las opc iones terapéuticas c lás icas para hernias inguinales en campos

quirúrg icos contaminados inc luyen reparaciones con tej idos locales o la

interpos ic ión de a lguna prótes is s intét ica. La pr imera opción se asoc ia a una

e levada tasa de recurrenc ia; mientras que la segunda se trata de evitar

debido a las compl icaciones infecc iosas. Albo y cols ., en 2006, evaluaron s i

Al loderm® proporc ionaba una reparación competente y res istente a la

infecc ión. Para e l lo revisaron retrospect ivamente los datos de 12 pac ientes

que fueron intervenidos de hernia inguinal y que presentaban complicac iones

infecc iosas en la her ida quirúrg ica (hernias inguinales incarceradas) . Un

pac iente que presentó una perforac ión colónica requir ió tratamiento en

cuidados intensivos por problemas renales y respirator ios. Dos pac ientes

presentaron infecc ión de her ida que se soluc ionó con manejo local y no

prec isaron ret irar el implante de Al loderm®. Tras un seguimiento medio de 9

meses no se objet ivaron recid ivas.

En 2006, Díaz y cols. presentaron su exper ienc ia en e l manejo de

hernias ventra les complicadas mediante la implantac ión de Al loderm®. Los

autores d iv id ieron su muestra en dos grupos según las caracterís t icas del

campo quirúrg ico ( l impia-contaminada, n=64 y contaminada o suc ia, n=11). En

tota l e l 33,3% de los pac ientes tuvieron compl icaciones infecciosas locales.

Del grupo l impia-contaminada, 9 infecc iones de her idas fueron manejadas

medicamente y 12 precisaron una intervención quirúrg ica. Respecto a l grupo

de her idas contaminadas o suc ias, 2 infecc iones de her idas se trataron

conservadoramente y otras dos prec isaron c irugía. De las 14 infecciones que

prec isaron intervenc ión, en 5 fue necesar io explantar la prótes is. Los autores

conc luyeron que la dermis humana acelular sufre una baja tasa de infecc ión

de her ida quirúrg ica cuando se implanta en campos compromet idos, y es


re lat ivamente inf recuente la neces idad de ret irar la prótes is , lo que la hace

adecuada en e l tratamiento de estos pac ientes.

El e levado coste de este mater ia l hace impresc indib le in tentar min imizar

en lo pos ible la probabi l idad de recurrenc ia. Dada la tendenc ia de la matr iz

dérmica acelular humana a la lax itud, evaluar que p lano de implantac ión es e l

que menor tasa de recurrenc ias asocia es de extrema importancia. En 2007,

J in y cols. anal izaron retrospect ivamente los casos de hernia ventra l

compl icada. Los 37 pac ientes inclu idos fueron d iv id idos en dos grupos según

el plano de implantac ión del Al loderm® (como refuerzo “over lay” sobre

reparac ión fasc ial pr imaria o “ in lay” puenteando un defecto fascial) . En los

pac ientes que se consiguió e l c ierre fasc ia l pr imario se h izo a expensas de

real izar una técnica de separación de componentes (22 de 26 casos). De los

10 pac ientes del grupo “ in lay” , 8 desarro l laron recurrenc ias; en e l grupo de

refuerzo “onlay” solo e l 20% de los casos presentaron recurrenc ia. El es tudio

demostró que la técnica de implantación t iene un s ignif icat ivo impacto en la

tasa de recurrenc ias.

En 2007, Espinosa de los Monteros y cols . publ icaron una ser ie de 37

pac ientes revisados ret rospect ivamente, en los que se real izaron 39

reparac iones de pared abdominal con dermis acelu lar de cadáver humano. Se

estudiaron dos grupos: e l grupo de estudio en e l que los pac ientes fueron

tratados con Al loderm® y un grupo contro l que se obtuvo de la base de datos

del Depar tamento de Cirugía Plást ica de la Univers idad de Alabama. Los

autores hal laron un descenso s ignif icat ivo de la tasa de recurrenc ia cuando

se añadía Al loderm® como “onlay” a la reparac ión pr imar ia fascial más la


medial izac ión de los músculos rectos en pac ientes con hernias de mediano

tamaño.

En 2007, Pat ton y cols. examinaron su exper ienc ia con la matr iz dérmica

acelu lar en e l tratamiento de defectos abdominales cont aminados. Los datos

de 67 pac ientes que presentaban defectos abdominales contaminados fueron

anal izados retrospect ivamente. Las indicaciones para la implantación de

Al loderm® inc luían: hernias incarceradas, prótes is infectadas, f ístulas ,

reconstrucc ión de pared abdominal tras traumatismo abdominal , dehiscencia o

eviscerac ión y vert ido de contenido intest inal . Se desencadenaron

compl icaciones infecc iosas en 16 pac ientes, de los cuales 5 prec isaron

re intervenc ión quirúrgica y 2 prec isaron la ret irada del Al lo derm®. Un tota l de

12 pac ientes desarrol laron hernias recurrentes t ras un seguimiento medio de

10,6 meses.

Otra ser ie de casos anal izada retrospect ivamente fue publ icada en 2007

por Bel lows y cols. Los datos de 20 pac ientes que prec isaron reparac ión de la

pared abdominal con matr iz dérmica acelu lar fueron evaluados. La

implantac ión del Al loderm® fue subfasc ia l ( “under lay” ) . Entre los pac ientes, el

60% presentaban her idas suc ias, e l 25% fueron l impia -contaminadas, el 10%

contaminadas y l impias e l 5%. El 25% de los pac ientes presentaban estomas

y a 13 pac ientes se les implantó e l Al loderm® en e l contexto de una c irugía

urgente. Tras un seguimiento medio de 9,4 meses, 11 pac ientes presentaron

un tota l de 15 compl icac iones postoperator ias (55%). Como complicac i ones

postoperator ias inmediatas se produjeron 6 dehiscenc ias del injer to de matr iz

dérmica (5 de el las en la in terfaz entre la fasc ia y e l Al loderm®), 2


hemorragias int raabdominales, 5 infecc iones de la matr iz dérmica (n inguno

prec isó explantac ión del Al loderm®), 1 eventrac ión y 1 fa l lec imiento por fa l lo

mult iorgánico. La eventrac ión se presentó en un pac iente inmunosupr imido a

través de dos láminas de Al loderm® que fueron suturadas por puntos s imples.

El pac iente se somet ió a una nueva c irugía para resolve r la eventrac ión y se

implantó otra lámina de Al loderm® para cerrar e l defecto. Se objet ivaron 6

recurrenc ias del defecto abdominal durante e l t iempo de seguimiento. Los

autores comentaron que los pac ientes con enfermedad cardiaca, un grado de

la c las if icac ión de ASA de 4 y/o her idas sucias eran más propensos a sufr ir

compl icaciones.

El índice de recurrenc ia y eventración tras la reparac ión de defectos de

la pared abdominal con matr iz dérmica acelu lar depende fundamentalmente

de la técnica ut i l izada para d icha reparación (Candage y cols. , 2008) . En su

ser ie, no encontraron asoc iac ión entre la enfermedad cardiaca, e l grado ASA

o e l estado de la her ida como factores predict ivos de complicac iones

postoperator ias . Sin embargo, s i encontraron asoc iac ión entre e l t ipo de

reparac ión y e l índice de recurrenc ia/eventrac ión. De este modo, la mayor

par te de los pac ientes que presentaron eventrac iones en su ser ie, e l defecto

abdominal fue reparado mediante la implantac ión de Al loderm® como

sust i tu t ivo fasc ia l puenteando el defecto. Los pac ientes a los que se les

implantó e l Al loderm® como refuerzo de la reparac ión de abdominal pr imaria

tuvieron una s ignif icat ivamente menor tasa de rec id ivas. Los autores

revisaron retrospect ivamente los datos de 46 pac ientes que se someti eron a

reconstrucc ión abdominal por hernia ventra l. Tras un seguimiento medio de un

año, no se encontró re lac ión entre e l es tado del campo quirúrgico y e l índice

de compl icac iones.


En 2008, de Moya y cols. conc luyeron que la reparac ión de la pared

abdominal con matr iz dérmica acelu lar humana evoluc ionaba hac ia la lax itud

de d icha matr iz. Analizaron los datos de 10 pac ientes t raumáticos que

presentaban her idas abdominales abier tas en las que e l c ierre pr imario era

impos ible. En los pr imeros 30 días t ras la r eparac ión no se objet ivó n inguna

recurrenc ia. De los seis pac ientes en los que se pudo real izar un seguimiento

a largo p lazo, e l 67% presentaba una c lara recurrenc ia o laxi tud s ignif icat iva

de la reparación tras 60 días de la c irugía. Este porcentaje se e l evaba hasta

e l 100% de los pac ientes a l año de la reparac ión. Por lo tanto, aunque la

matr iz dérmica acelu lar humana es una a lternat iva segura para la

reconstrucc ión de grandes defectos abdominales con tasas bajas de infecc ión

y f is tu l izac ión, es tá asoc iada a un e levado r iesgo de rec id iva y lax i tud.

La pérdida de dominio de las vísceras abdominales en e l contexto de las

hernias ventrales masivas induce a la d i la tación mesentér ica intest inal,

edema de la pared intest inal , depresión respirator ia por a lteraci ón de la

func ión d iaf ragmát ica, cambios en la p ie l sobreyacente y a l terac ión del

retorno venoso y l in fát ico de las vísceras afectadas. En la reconstrucción

quirúrg ica se deben reduc ir las vísceras abdominales s in induc ir un colapso

de la f is io logía abdominal. En 2008, L ipman y cols. publ icaron un novedoso

abordaje de tratamiento para estos casos. Proponían la implantac ión temporal

de una prótes is de PTFE para, tras real izar esc is iones parc ia les ser iadas,

media l izar los músculos rectos y cuando fuese pos ib l e real izar una técnica de

separac ión de componentes reforzada mediante la implantac ión de Al loderm

“under lay” . Los autores real izaron este abordaje en 8 pac ientes y con una

media de 6 intervenciones cons iguieron e l c ierre fasc ia l. Tras e l seguimiento

solo detectaron una recurrenc ia.


Sería lógico pensar que la lax itud asociada a la implantación de

Al loderm® como prótesis de interposic ión en la reparac ión abdominal podría

estar re lac ionada con un rápido aumento del índice de masa corporal. En este

sent ido, e l es tudio de Bluebond-Langner descarta esta pos ib i l idad (Bluebond -

Langner y cols. , 2008). Trataron a 27 pacientes que presentaban hernias

ventrales masivas. Si la fasc ia se podía aprox imar se prefer ía la separación

de componentes y un refuerzo de la reparac ión mediante un implante de

Al loderm® “onlay” ; s i los l im ites fasc iales no podían ser aprox imados a la

separac ión de componentes se asoc iaba Al loderm® como mater ia l de

interpos ic ión o Al loderm® asoc iado a un refuerzo de Prolene “onlay” . De los 9

pac ientes tratados con Alloderm® como mater ia l de interpos ic ión, 7

desarro l laron lax itud en e l postoperator io que requir ió re intervenc ión. En

estos pac ientes se produjo una contaminac ión fecal del campo por lo que no

se asoc ió ningún refuerzo s intét ico. En estos pac ientes no se produjo un

aumento valorable del IMC en e l postoperator io. Los autores conc luyen que la

fuerza tens i l a largo plazo del Al loderm® podr ía estar en re lación con la

acc ión de la e las t ina que forma parte de la matr iz dérmica acelu lar humana,

ya que cada p ieza de Al loderm® aumenta su longi tud entre un 30 y un 50% al

someter lo a máxima tens ión. Por este motivo, abogan por la asoc iac ión de un

refuerzo de la reparac ión con una prótes is s intét ica s iempre que las

condic iones del campo quirúrg ico lo permi tan.

En 2008, Misra y cols. publ icaron un estudio acerca del uso de

Al loderm® en la reparac ión de la hernia abdominal. El es tudio se componía de

una ser ie de 70 pac ientes, se regis traron var iables técnicas como el p lano de

implantac ión respecto a la fasc ia, la técnica de f i jac ión a la fasc ia y e l t ipo de

sutura. El 80% de los postoperator ios cursaron s in complicac iones. Entre las


compl icaciones se registraron un rechazo del implante, 2 infecciones y 14

recurrenc ias ( la tasa de compl icac ión fue del 24%). No se encontró asoc iac ión

entre la técnica de f i jación y la probabi l idad de recurrencia. En cambio, la

implantac ión “onlay” se asoc iaba a un menor índice de infecc ión en

comparación con la implantac ión “ in lay” y “under lay”. El grosor del Al loderm®

también modif ica la tasa de recurrenc ia, las láminas u l tragruesas (>1,8mm)

t ienen un 23% de recurrenc ias, mientras que las gruesas (<1,8mm)

regis traban un 6%. Los autores conc luyeron que cuanto menos grosor del

Al loderm® menor tasa de recurrenc ia y mejores resultado s.

L in y cols ., en 2009, reconocían tres factores pr inc ipales que contr ibuían

s ignif icat ivamente a la tasa de recurrenc ia: el sexo femenino, un índice de

masa corporal por enc ima de la media y la reparac ión de una hernia

recurrente. Presentaron un anál is is retrospect ivo de 144 reconstrucc iones

abdominales en las que ut i l izaron matr iz dérmica acelu lar humana. El 53%

eran mujeres y e l IMC medio fue de 35 kg/m2. La indicación para la

intervenc ión en la mitad de los pac ientes fue la reconstrucc ión de una herni a

ya rec id ivada. La tasa de recurrenc ia fue del 27,1% y la infecc ión también

fue del 27,1%. Los autores encontraron asoc iac ión entre la pos ic ión del

implante y la formación de seroma e infección ( las prótes is “onlay” eran más

propensas a la formación de s eroma y e l seroma se asoc iaba a mayor

probabi l idad de infecc ión) .

La ut i l ización de Al loderm® en e l contexto de hernias paraestomales en

pac ientes que padecían enfermedad inf lamator ia intest inal fue evaluado por

Taner y cols ., en 2009. Se interv inieron 13 pac ientes con enfermedad


inf lamator ia in test inal que sufr ían hernias paraestomales s intomáticas. La

fascia del recto anter ior y poster ior fue reconstru ida mediante la implantac ión

de Al loderm® en e l lugar del es toma. Regis traron 2 seromas postquirúrg icos ,

1 infecc ión de her ida superf ic ia l y 2 casos de recurrencia as intomát ica

d iagnost icada por TAC que no prec isaron reintervenc ión.

En 2009, Maur ice y Skeete conc luyeron que los factores que, en su

ser ie, más afectaron a la tasa de recurrenc ia fueron: el p l ano “ in lay”, t iempos

quirúrg icos mayores de 300 minutos, e l empleo de implantes mayores de 100

cm2 y e l desarro l lo de una infecc ión de her ida postquirúrgica. Mientras que

los factores que se asoc iaban con peores tasas de infecc ión fueron: t iempos

quirúrg icos mayores de 300 minutos, implantes mayores de 100 cm2 o e l

empleo de 3 o más p iezas de Al loderm®. Para l legar a estas conc lus iones, los

autores anal izaron los datos de 63 pac ientes que se sometieron a

reconstrucc ión fasc ia l con matr iz dérmica acelu lar hu mana. El 35% de los

pac ientes desarro l laron infecciones de her ida en e l postoperator io, e l 44%

sufr ieron compl icac iones no infecciosas de la her ida quirúrg ica, mientras que

e l 41% de los pacientes presentaron una rec id iva del defecto.

Los pac ientes que presentan abdómenes contaminados y prec isan un

c ierre abdominal complejo mediante la implantac ión de Al loderm® tras una

cirugía urgente t ienen r iesgo de desarro l lar infecc ión de la prótes is

implantada con microorganismos s imilares a aquel los presentes en e l

momento de la c irugía (Awad y cols ., 2009). Los autores revisaron los datos

c lín icos de 17 pac ientes que requir ieron un c ierre abdominal complejo con

Al loderm®. Se obtuvieron cult ivos de las her idas previas a l c ierre quirúrg ico


mediante la implantación de matr iz dérmica acelu lar humana. De los 17

pac ientes, a l 76% se les colocó un d ispos it ivo VAC (KCI Internat ional, San

Antonio, Texas) sobre el Al loderm® y e l res to se manejo con curas húmedas

de suero sal ino sobre e l Al loderm® expuesto. Cuatro pac ientes (24 %)

sufr ieron infecc iones postquirúrgicas sobre e l implante de Al loderm® y t ras

tomar muestras para cult ivo, se determinó que los microorganismos ais lados

eran s imilares a los que se a is laron en la c irugía (2 casos de Pseudomonas

aeruginosa , 1 caso de Escher ichia col i y otro caso de Staphi lococcus aureus

metic i l in-res istente). Los autores recomendaban tratar las infecc iones

mediante la apl icac ión de ant imicrobianos específ icos tópicos.


B. Prótesis Derivadas de Matriz Dérmica Porcina

(Permacol® y Collamend®).

Las prótes is der ivadas de colágeno porc ino se obt ienen a base de

desgrasar p iel to tal porc ina. Poster iormente, la prótes is es sometida a

d ist intos procesos para conseguir la acelu lar idad. En 1975, Ol iver y cols .

demostraron que, a l crear enlaces covalent es dentro de la molécula de

colágeno, se estabi l iza la estructura hac iéndola más res is tente a la acc ión de

las colagenasas. Agentes como la luz u l travio leta, el g lutaraldehido y e l ca lor

provocan que los res iduos de l is ina de las f ibras de colágeno adyacen tes se

unan covalentemente, hac iendo que este t ipo de implantes sean muy

res istentes a la d igest ión enzimát ica. El tratamiento de las prótes is con

diisoc ianato para produc ir e l “cross - l ink”, disminuye la propens ión a la

calc if icac ión focal observada con e l g lutara ldehido (Keley y cols., 2005) . El

anál is is es tructural e inmunohisto lógico de las prótes is ha demostrado la

analogía ex istente entre la matr iz dérmica porc ina y humana. La arquitec tura

estructura l, la d ispos ic ión del co lágeno y la ul traestructura d el co lágeno de la

matr iz dérmica humana y porc ina son muy similares a excepc ión de l igeras

d iferenc ias en la d ispos ic ión las bandas de la molécula de colágeno. La

pos i t ividad de las pruebas inmunohistoquímicas en la matr iz dérmica de

colágeno porc ino con ant icuerpos contra colágeno I , co lágeno I I I , co lágeno

IV, f ibronect ina, laminina y v iment ina humanas da idea de hasta qué punto

son s imilares las prote inas en ambas matr ices dérmicas. Tampoco se han

demostrado d iferenc ias estadíst icamente s ignif icat ivas en la b iocompatib i l idad

de ambas matr ices dérmicas. Estos datos sustentan la posib le ut i l izac ión de

la matr iz dérmica acelu lar porc ina como subst i tut ivo cutáneo (L iangpeng y

cols. , 2009).


Entre las prótes is der ivadas de colágeno porc ino “cross - l ink”, la más

estudiada en la l i teratura para la reparación abdominal es e l Permacol®

(T issue Sc ience Laborator ies p lc, Aldershot , Hants , UK), aunque existen otras

como el Pelv icol® (Bard, Haasrode, Belgium) o Col lamend® (Bard, Cranston,

RI) . Entre las prótesis no “cross - l ink”, se encuentra Xenoderm® (GfE,

Nuremberg, Germany).

Var ios son los estudios exper imentales que intentar d i luc idar e l

comportamiento de estas prótesis . Estudios sobre la b iocompatib i l idad,

inmunogenic idad, integrac ión t isu lar y tasa degradac ión son capaces de

expl icar las pos ib les ventajas de estas prótesis sobre las s intét icas.

Zheng y cols ., en 2004, se propuso estudiar la respuesta inf lamator ia

t ras la implantac ión de Pelv icol™ comparado con Prolene™ en un modelo

exper imental de rata. Para e l lo, crearon defectos de espesor tota l en la pared

abdominal de 64 ratas W istar y fueron reconstruidos con los mater ia les a

estudio. Los animales se sacr i f icaron a los 7, 14, 30 y 90 días. Se evaluó la

presenc ia de hernias, infección, adherenc ias y cambios en e l grosor y la

fuerza tens i l de los implantes. Los autores l legaron a la conc lus ión de que e l

Pelv icol® inducía la formación de menos adherenc ias, un depós ito de

colágeno más ordenado cuando se comparaba con e l Pro lene®. Además, e l

Pelv icol a lcanzaba una fuerza tensi l semejante a la del Prolene t ras 90 días

de implantación.


En 2005, Kaleya evaluó la formación de adherenc ias tras la implanta c ión

intraper i toneal de Permacol® y pol ipropi leno en ratas. El t iempo del estudio

se f i jo en 4 y 12 semanas. El au tor comprobó que el Permacol® inducía una

signif icat ivamente menor formación de adherenc ias y una más favorable

respuesta celu lar respecto a l pol ipropi leno.

También se ha estudiado la respuesta h isto lógica a largo p lazo del

Permacol® tras una implantac ión subcutánea en ratón (Kel ley y cols. , 2005).

Un tota l de 24 ratones fueron somet idos a la implantac ión subcutánea de

f ragmentos de 2 x 1 cm de Permacol®. El vo lumen y peso de los implantes no

var iaron durante e l t iempo del estudio. Tras 12 meses desde la i mplantac ión,

se observaron calc if icac iones d istróf icas y formación ósea en los implantes.

Mac leod y cols. , en 2005, compararon la respuesta de tres t ipos de

prótesis b io lógicas t ras la implantac ión subcutánea durante 20 semanas en

ratas Sprague-Dawley. Emplearon Permacol®, Surgis is® y dermis porc ina

tratada con g l icerol y es ter i l izada con ox ido de et i leno. Se estudiaron la

inf lamación aguda y crónica, la f ibrosis y la respuesta estromal. L legaron a la

conc lus ión que e l Permacol® era b ien tolerado, con una reacc ión inf lamator ia

crónica menor que permanece después de 20 semanas tras la implantac ión.

La revascular izac ión de la lámina de Permacol fue l im itada.

El Xenoderm®, una prótes is de colágeno porcino no “cross - l ink”, ha s ido

estudiado exper imentalmente para la reparac ión abdominal en ter renos

contaminados (Ot t y cols. , 2007) . Se compararon con prótesis de pol ipropi leno


convenc ional y recubierto en t i tanio y prótes is de ác ido pol ig l icó l ico. Se

real izaron reparaciones abdominales según la técnica “ in lay” y

poster iormente, las prótes is se contaminaron o no. Todas las prótesis del

grupo contro l (no contaminado) registraron una buena integrac ión t isu lar con

pocas adherenc ias in t raabdominales. En e l grupo de contaminac ión, todas las

prótesis presentaron supuración purulenta y marcadas adherenc ias

intest inales.

En 2007, Gaertner y cols. , compararon Permacol® y Al loderm® a dos

nuevas prótes is bio lógicas der ivadas de per icard io bovino: una “cross - l ink”

(Per i-Guard®) y la otra no “cross - l ink” (Ver itas®), para la reconstrucción

abdominal. Se real izaron reparac iones de modelos de hernias agudas y

crónicas. Tras 3 y 6 meses se evaluaron la formación adherenc ia l, e l tamaño

del defecto, fuerza tens i l y grosor. Los autores determinaron que Permacol®

proporc ionaba una reparac ión fuer te y duradera, Per i -Guard® era tan fuerte

como Permacol® pero más tendente a las compl icaciones infecc iosas y a la

u lcerac ión cutánea. Con el t iempo. Ver i tas® y Al loderm® perdían fuerza

tens i l .

En 2008, Pet ter -Puchner estudió la b iocompat ib i l idad del Permacol® en

un modelo de hernia inc is ional en rata. Usó Permacol no modif icado y

modif icado con perforac iones para un mejor drenaje de f luidos e in tegrac ión

t isu lar. Las prótes is fueron f i jadas con una sutura ir reabsorbib le o con f ibr ina

(T issucol™, Baxter , Viena, Austr ia) . Todas las prótes is mostraban una fuer te

reacc ión inf lamator ia local con reacc ión a cuerpo extraño. La integración de

las prótes is perforadas fue muy pobre tras t res meses del implante.


No ex is ten en la l i teratura muchos estudios c línicos de larga durac ión,

que invest iguen la ut i l izac ión de las prótesis der ivadas de colágeno en la

c irugía e lec t iva de la reparac ión de la hernia inguinal o inc is ional. En e l

momento actual, las prótesis s intét icas se er igen como el patrón oro para

estas intervenc iones. En e l contexto de la reparación de defectos

abdominales contaminados, donde la reparac ión con prótes is s intét icas está

contraindicada, escasos y a is lados estudios c lín icos han s ido publ icados

ut i l izando Permacol®.

Adedej i y cols ., en 2002, emplearon Permacol® para la reparac ión de un

defecto abdominal secundar io a una seps is y una dehiscenc ia de la her ida

abdominal. La pac iente sufr ió una obstrucc ión de intest ino grueso como

consecuenc ia de estenos is rec tosigmoidea. Tras e l c ierre abdomin al con

Permacol® no se evidenc iaron compl icac iones.

En e l año 2006, Parker y cols. publ icaron su ser ie de 9 casos en los que

empleaban Permacol® para la reparac ión de defectos abdominales

compl icados (3 pac ientes a los que se les reparó una hernia incis io nal t ras

ret irada de una prótes is s intét ica infectada, 2 casos de reconstrucción

abdominal tras resecc ión de un tumor de pared abdominal, una reconstrucción

de una hernia inc is ional en un pac iente con una infecc ión previa de pared

abdominal tras una reparac ión pr imar ia de la hernia inc is ional, un caso de

hernia inc is ional asoc iada a un estoma y una her ida abierta de l ínea media,

una reparac ión urgente de hernia inc is ional asoc iada a estrangulac ión

intest inal y múlt ip les abscesos intraabdominales y la repara c ión de un defecto

abdominal tras la ext irpac ión de una prótesis infectada y e l drenaje de un


absceso intraabdominal) . Tras un seguimiento medio de 18,2 meses, se

objet ivó una recurrenc ia de una hernia en un pac iente a l que le fue necesar io

ret irar e l implante de Permacol® al desarro l lar , t ras 7 meses implantado, un

absceso en pared abdominal. Otro pac iente expuso e l implante tras una

dehiscenc ia cutánea, e l caso fue soluc ionado con curas locales de la her ida.

No se observaron complicac iones infecc iosas, a pesar de la presenc ia de

contaminación en la muestra. Los autores l legaron a la conc lusión de que

Permacol® es una a lternat iva segura y aceptable para reparar defectos

abdominales complejos.

L iyanage y cols ., en 2006, comunicaron su exper ienc ia en e l empl eo de

Permacol® para la reconstrucción de un defecto masivo de pared abdominal .

La pac iente, que sufr ió una per i tonit is tras una d ivert icu l i t is perforada, se le

real izó una intervención de Hartmann urgente. Tras múlt ip les laparotomías

para el contro l de la seps is abdominal , la paciente presentaba un gran defecto

fascia l asociado a una colostomía. Tras la reparac ión abdominal con

Permacol®, se desarro l ló un seroma y una dehiscenc ia superf ic ia l de la her ida

que prec isaron drenaje percutáneo y c ierre pr imario. Tras un seguimiento de

un año, la pac iente no presentaba s ignos de rec id iva.

La ser ie de Shaikh y cols . (2007) inc luía a 20 pac ientes con defectos

abdominales crónicos debidos a grandes hernias inc is ionales o defectos

abdominales agudos por edema viscera l o resecc ión tumoral . Los autores

ut i l izaban láminas de Permacol® en pos ic ión “under lay” para conseguir la

reparac ión del defecto en un solo t iempo quirúrg ico. Tras un seguimiento


medio de 18 meses, 7 pac ientes desarro l laron algún t ipo de compl icac ión. En

tota l se observaron 3 recurrenc ias.

En 2007, Saet te le y cols. ut i l izaron Permacol® para reparar con éx ito

una hernia abdominal ventra l tras la ret i rada de una prótes is infectada de

PTFE. El pac iente desarrol ló una hernia incis ional, que fue reparada con una

prótesis de ePTFE, tras ser in tervenido de un By-pass gástr ico.

Catena y cols. , en 2007, publ icaron un estudio prospect ivo de 7

pac ientes, que presentaban prótes is abdominales previas infectadas. Tras la

ret irada del mater ia l infectado, se les reparó el defecto abdominal con

prótesis de Permacol®. Tras un seguimiento medio de menos de un año, no

observaron recid ivas n i compl icac iones infecciosas.

En un d iseño p i lo to para la prevenc ión de las hernias paraestomales,

Hammond y cols . implantaron Permacol® en 15 pac ientes que prec isaban la

real izac ión de un estoma. Tras un seguimiento medio de 7 meses, a 12 de los

15 pac ientes se les cerró e l estoma y se obtuvieron 11 biops ias de esos

implantes. Estas muestras presentaban una mínima respuesta inf lamator ia

l im itada a la per i fer ia de los implantes y a los poros del implante. Se observó

una mínima degradación del implante y una moderada inf i l t rac ión neovascular

y f ibroblást ica (con depós i to organizado de colágeno, f ibronect ina y lam inina).


El Permacol® también se ha ut i l izado junto a técnicas de pres ión

negat iva para conseguir e l c ierre de her idas abdominales con expos ic ión

v isceral (Chou y Thomas, 2008). En este caso, se colocó un implante de

Permacol® sobre el in tes t ino expuesto y se apl i có terapia VAC para conseguir

un lecho que pudieran aceptar un injer to cutáneo de p ie l parc ial .

En e l contexto de reparac iones fasc iales tras d isección de colgajos

abdominales para reconstrucción mamaria, el Permacol® se ha comparado

con Prolene®. Estos defectos se caracter izan por ser c i rugía l impia, y en este

contexto, e l Permacol presenta mayores índices de recid iva y un aumento en

e l coste respecto a l Pro lene (Ramsden y cols ., 2008) .

En 2008, Hsu y cols. Presentaron la mayor ser ie de casos en los que se

emplea Permacol® para reparar defectos abdominales. Su ser ie consta de 28

pac ientes: hernias incis ionales tras una laparotomía previa única (n=14) ,

múlt ip les laparotomías (n=7) o abdomen cerrado temporalmente con un injer to

cutáneo de pie l parc ia l (n=7). Entre las complicac iones, se presentó un caso

de dehiscenc ia cutánea superf ic ia l ; 4 pac ientes desarro l laron episodios

autol im itados de drenaje de un l íquido seroso no purulento; se observaron 3

casos de rec id iva.

Rec ientemente, se ha publ icado un caso c l ín ico en e l que se t rata un

defecto abdominal masivo con expos ic ión v isceral mediante la apl icac ión de

terapia VAC hasta conseguir granulac ión del lecho. Entonces se implantó una


lamina de Col lamend® y se consiguió e l c ierre cutáneo mediante la

movi l izac ión de los colgajos abdominales (Canda y Karaca, 2009).


C. Prótesis Derivadas de la Submucosa Intestinal Porcina

(Surgisis®).

Surgis is® es una prótes is de or igen natura l , der ivada de la submucosa

del intest ino delgado del cerdo, que mant iene intacta la matr iz extracelu lar .

Aprox imadamente e l 40% de su peso en seco lo const i tuye e l colágeno,

fundamentalmente de los t ipos I , I I I y IV. También se encuentran

g lucosaminoglucanos, entre los que destacan e l condr it insulfatos A y B,

dermatansulfato, heparansulfato y ácido h ialurónico. Cont iene, además,

proteoglucanos y glucoprote inas, importantes en los procesos de reparac ión

t isu lar.

Una vez implantadas, estas prótes is, ac túan como andamiaje o sopor te

en la reparación t isu lar. Se produce una invas ión de las célu las del tej ido

receptor y una neoangiogénesis . Según var ios estudios, las prótesis de

Surgis is® son reabsorbidas gradualmente entre los 60 – 90 días (Hi les y

cols. , 1995; Badylak y cols ., 1998 y McPherson y cols ., 1998) . El éxi to de la

reparac ión dependerá del balance entre los procesos de reparac ión y los de

degradac ión de la prótes is por la acc ión de las colagenasas.

Los estudios exper imentales publ icados han anal izado ampliamente la

incorporac ión t isu lar del Surgis is tras la implantac ión en dis t in tos modelos

animales.


En un trabajo sobre roedores, Prevel y cols., en 1995, crearon defectos

musculofasc ia les de 2 x 2 cms. en la pared abdominal para la reconstrucción

con Surgis is. En per iodos de estudio de 1 semana y 3 meses, examinaron e l

comportamiento del SIS. No se observaron herniac iones durante e l t iempo de

estudio. La h isto logía determinó una respuesta inf lamator ia aguda a la

semana que fue d isminuyendo en intens idad hasta los 3 meses, cuando el SIS

se encontraba tota lmente integrado en e l tej ido.

Clarke y cols ., en 1996, sobre un modelo de perro, es tudiaron e l

comportamiento de Surgis is® y pol ipropi leno en defectos completos y

parc ia les de la pared abdominal. Tras e l implante, se recogieron los

resul tados a las 4 semanas, 2 y 4 meses. La his tología mostró como la lámina

de SIS, progres ivamente, era sust i tu ida por tej ido conect ivo denso y ordenado

en d irecc ión de la fascia adyacente. A las 4 semanas, la inmunohistoquímica,

demostró que la lámina de SIS fue completamente remplazada por e l tej ido

del huésped.

Otro trabajo que demuestra la progres iva sust i tuc ión del SIS por tej ido

huésped es e l que real izó Record y cols. , en 2001. Anal izaron prótes is de

Surgis is® marcadas con carbono 14 para la reparac ión de la vej iga ur inar ia y

midieron la tasa de degradac ión in v ivo en un gr upo de 10 perros. Para

conseguir SIS marcado con 1 4

C, los autores inyectaron per iódicamente 10 µCi

de 1 4

C–prol ina a cerdos desde los 3 meses de edad hasta e l sacr i f ic io a las

26 semanas. Tras procesar e l intest ino, la prótes is tenía 3 veces más 1 4

C que

los tej idos no marcados. Se comprobó que a los 3 meses post implante e l

tej ido remodelado contenía menos del 10% del 1 4

C de la prótes is or ig inal .


La fuerza del SIS a lo largo del t iempo también ha s ido sometido a

anál is is (Badylak y cols. , 2001). Tras reparar un defecto de pared de espesor

tota l con SIS en 40 perros, se evaluó la resistenc ia a la tens ión a los 7, 10

días y 1, 3, 6 y 24 meses. Se observó una d isminuc ión de la res istenc ia hasta

e l déc imo día, para luego, ir aumentando progres ivamente hasta doblar la

fuerza tras 24 meses de implantación.

El grupo de Badylak y cols ., en 2002, caracter izó cuant i tat ivamente la

respuesta del tej ido huésped ante e l implante de SIS. Anal izaron la respuesta

morfológica en la reparac ión de pared tras dos años de implanta c ión en dos

espec ies (perro y rata) y ante cuatro t ipos de prótesis (Mar lex®, Surgis is®,

Per igard® y Dexon®). Se cuant i f icó la cons istenc ia del tej ido, la respuesta de

los pol imorfonucleares, la respuesta de los mononuc leares, la organizac ión

del tej ido y la vascular ización. El SIS mostró mayor número de

pol imorfonuc leares y leucoc itos a una semana, y una mayor organizac ión

t isu lar a las 3 semanas.

Soiderer y cols. , en 2004, anal izaron tres t ipos de prótes is der ivadas de

colágeno porc ino (SIS, matr iz de cá psula renal/RCM y submucosa de vej iga

ur inar ia/UBS) y los resul tados los compararon con pol ipropi leno. Hasta ese

momento, n i RCM ni UBS habían s ido testados en e l contexto de la reparac ión

abdominal, se habían ut i l izado para las c istoplast ias de aumento, l a

reconstrucc ión uretra l y esofágica. Los autores crearon defectos abdominales

de espesor tota l en 96 ratas del t ipo Sprague–Dawley. Div idieron la poblac ión

en 4 grupos (que ser ía reconstru ido con cada una de las prótes is a estudio) y

cada grupo en dos subgrupos (según se conservase o no e l epip lón mayor) . A


cada subgrupo se le apl icaban dos t iempos de estudio d iferentes (4 y 8

semanas). Tras los t iempos de estudio, se observó que e l pol ipropi leno

inducía una intensa reacc ión granulomatosa a cuerpo extraño en

contrapos ic ión a l tej ido organizado que inducía cualquiera de las prótes is

der ivadas de colágeno porc ino. Respecto a l porcentaje de contracción y

superf ic ie de implante cubierto por adherenc ias v iscerales, las prótes is

der ivadas de colágeno porcino pres entaban menor contracc ión y menor

superf ic ie de adherencias y estas eran más débi les que las del grupo de

pol ipropi leno. El es tudio his tológico demostró la invas ión de f ibroblastos y

célu las inf lamator ias dentro de las prótes is der ivadas de colágeno porc in o,

incluso se observó e l desarro l lo de un tej ido f ibrovascular en ambas

superf ic ies de las prótes is.

En 2004, Hol tom y cols. , demostraron que e l SIS no mostraba

propiedades ant imicrobianas intr ínsecas en un estudio in v itro. Se compararon

pequeños f ragmentos de SIS y Gortex contra d iscos impregnados en

ant ib iót icos. Se cult ivaron junto a Pseudomonas aerug inosa, Streptococcus

pyogenes, Staphy lococcus aureus met ic i l in-res istente y sens ible,

Staphy lococcus epidermidis y Escher ichia col i . Ni los discos de SIS, n i los de

Gortex mostraron halo de inhib ic ión tras e l cu lt ivo de 24 horas.

En el año 2005, Carbonell y cols . publ icaron un estudio acerca de la

susceptib i l idad de d ist in tos b iomater iales protésicos a la infección. Sobre

defectos abdominales creados en ratas tes taron: ePTFE, ePTFE con

clorhex idina y p lata, SIS, pol ipropi leno, ePTF E/pol ipropi leno, pol ipropi leno

con carbox imet i lcelu losa/h ia luronato y Al loderm®. La bacter ia e legida para la


contaminación fue e l Staphy lococcus aureus a una concentración de 108 UFC.

El ePTFE con c lorhexidina y p lata fue e l mater ia l menos suscept ib le a la

infecc ión.

Zheng y cols. , 2005, pus ieron de manif iesto que las prótes is der ivadas

de submucosa de intest ino delgado porc ino no eran completamente acelu lares

y que contenía ADN porc ino, lo que podr ía repercut ir en pos ib les reacc iones

de rechazo xenogénicas.

Surgis is® también se ha empleado exper imentalmente en e l c ierre

temporal abdominal (Bel lón y cols. , 2005) . Tras crear defectos de espesor

tota l en la pared anter ior del abdomen de una ser ie de conejos se ut i l izaron

dos t ipos de prótes is para el c ierre (Surgis is® y una prótes is compuesta de

d iseño propio). La prótesis compuesta de diseño propio (PL -PU99) se

componía de una prótes is de pol ipropi leno unida a una lámina de pol iuretano

mediante c ianoacr i la to. En e l es tudio, la prótes is PL -PU99 induc ia la

formación de un menor número de adherenc ias y formaba un mesotel io de

mayor espesor, organizac ión y cons is tenc ia.

Kostant inovic y cols. , en 2005, compararon la respuesta del huésped, la

integrac ión t isu lar y la fuerza tens i l del pol ipropi leno y SIS en un mod elo de

roedor. Los implantes de SIS mostraron un aumento de grosor en los pr imeros

14 días post implante. El SIS indujo una menor formación adherenc ial a los 30

días. La fuerza tens i l aumentó progres ivamente en ambos grupos; s i b ien, a

los 30 días post implante, es ta fue s ignif icat ivamente menor en e l grupo de


SIS. La formación de colágeno y su organizac ión fue mayor en e l SIS tras 90

días de implantac ión.

Debido a las propiedades de reabsorción/remodelac ión que presenta el

Surgis is®, exper imentalmente se ha intentado desarro l lar un método de

f i jac ión que sea remodelable. Petter -Puchner y cols ., en 2006, desarro l laron

un estudio exper imental en rata para evaluar la ut i l izac ión de Surgis is

combinada con una f i jac ión de f ibr ina o una sutura c lás ica.

Independientemente del modo de f i jación, los autores observaron

absces if icac ión, encapsulac ión y seroma en todas las muestras. La his tología

mostró necros is l í t ica y una extensa respuesta inf lamator ia del tej ido

c ircundante.

En 2007, Trabuco y cols. , va loraron e l e fecto de la respuesta del

huésped sobre la fuerza tens i l de la reparac ión en un modelo de hernia

ventral en rata. Compararon var ias prótes is s intét icas y bio lógicas

(Gynemesh, Pelv icol, Pelv isof t y Surgis is) . Mid ieron la incorporac ión,

encapsulac ión y la resorc ión y lo compararon con un c ierre direc to del defecto

s in refuerzo protés ico. Se midieron las fuerzas tens i les de los d ist intos

mater ia les antes de la implantac ión y de la pared abdominal nat iva de la rata.

Los resul tados demostraron que la respuesta del huésped no afecta a la

fuerza tens i l de los d ist in tos mater ia les cuando se comparan con e l grupo del

c ierre di rec to.


En un rec iente estudio, se compararon e l Surgis is® y el Permacol® en la

reparac ión de hernias de la pared abdominal en rata (Ayubi y cols . , 2008). Se

comparaban la fuerza tens i l , e l grado de incorporac ión a l tej ido y la formación

de adherencias. Los resul tados mostraban que e l Surgis is® era super ior en

términos de fuerza tensi l del implante e incorporac ión al tej ido.

En e l año 2009, Miedema y cols . han descr i to e l abordaje transgástr ico

de las hernias inc is ionales para la colocac ión de prótesis de SIS. El modelo

exper imental se real izó sobre cerdos. Tres animales de un tota l de 5 sufr ieron

abscesos con cul t ivos pos i t ivos en las prótes is . Una de las prótes is infectadas

tuvo una delaminac ión del 50%. Las adherenc ias var iaron desde el 2% al

100% de la superf ic ie de la prótes is y la contracc ión media fue de un 41%. La

pr inc ipal l im itación de la técnica de este abordaje sería evi tar e l conten ido

gástr ico a l t ranspor tar la prótes is hasta e l lugar de implantac ión.

Var ios son los estudios c l ín icos que proponen a las prótesis de

Surgis is® como el mater ia l de elección en defectos abdominales

contaminados.

El grupo de Frank l in es uno de los que más exper ienc ia t iene en la

apl icac ión de Surgis is® en ese t ipo de defectos. En un per iodo de 6 años

(2002, 2004 y 2008), han publicado tres trabajos que resumen su exper ienc ia.

En tota l han tratado 116 pac ientes y real izado 133 procedimientos en los que

se implantaron prótesis de Surgis is® en defectos herniar ios incis ionales,

umbi l ica les, inguinales, femorales o paraestomales que cumplían e l cr i ter io de


infecc ión o potenc ia l contaminac ión del lecho. Todas las reparac iones se

real izaron por vía laparoscópica . En 39 casos, la infecc ión del defecto era

f ranca y en e l res to, e l terreno estaba potenc ialmente contaminado. El 85% de

la poblac ión del estudio tuvo un per iodo de seguimiento de al menos 5 años.

Se observaron un tota l de 7 recurrenc ias, 11 seromas y 10 pacientes que

refer ían dolor moderado. Seis pac ientes precisaron una segunda laparoscopia

por otros mot ivos ajenos a la c i rugía de reparac ión abdominal. En e l los, se

pudo obtener una b iops ia de la zona, que reveló que todos los implantes

excepto uno, se encontraban perfectamente integrados en e l te j ido. Según

esta exper ienc ia, conc luyen que el empleo de submucosa intest inal porc ina es

una a lternat iva segura para la reparac ión herniar ia en campos infectados o

potenc ia lmente contaminados, con mínima recurrenc ia y con resultados

sat isfac tor ios en e l seguimiento a largo p lazo.

En 2004, Ueno y cols., presentaron su ser ie de casos de manejo de

defectos abdominales infectados o potencia lmente contaminados. Su ser ie se

componía de 20 pac ientes con hernias ventra les o inguinales con

contaminación bacter iana. Estos autores ref ieren una tasa de complicac iones

en e l postoperator io temprano que l legaba a l 50%, entre las que destacaba

una degradac ión de la prótes is por causa de una fasc it is . La tasa de

recurrenc ia l legaba a l 30% tras un seguimiento medio de 15 meses.

La fa l ta de consenso acerca del mejor tratamiento de las hernias

ventrales de los pacientes que han s ido somet idos a una c irugía de der ivac ión

entér ica por una obesidad mórbida ha propic iado que Eid y cols., en 2004,

tratara d ichas hernias ventra les con SIS. En su estudio, se revisaron,


retrospect ivamente, los datos c l ínicos de todos aquel los pac ientes obesos

mórbidos que habían s ido somet idos a una der ivac ión entér ica en Y de Roux

por vía laparoscópica con un d iagnóst ico secundar io de hernia ventral . Los

pac ientes se d iv idían en tres grupos: pac ientes con reparac ión pr imaria de la

hernia, pac ientes a los que se les implantó Surgis is® y pac ientes a los que se

les pospuso e l tratamiento hasta que la pérdida pond eral se estabi l izara. El

seguimiento medio fue de 26 meses, en este t iempo, el 22% de los pac ientes

con reparac ión pr imar ia sufr ieron una recurrenc ia y e l 37,5% de los pac ientes

que se les pospuso e l tratamiento presentaron compl icaciones de obstrucción

intest inal debido a incarcerac ión. No se observó n inguna rec id iva en e l grupo

a l que se le implantó Surgis is®.

Hel ton y cols. , en 2005, conc luyeron que e l índice de complicaciones

dependía del grado de contaminac ión del defecto. Real izaron la reparac ión d e

53 hernias ventrales abdominales. Los pac ientes fueron estrat i f icados según

el estado del defecto. Hubo 22 casos de c irugía l impia, 12 de c irugía l impia -

contaminada, 1 de contaminada y 18 de suc ia. El seguimiento medio fue de 14

meses. Los implantes que se real izaron en c irugía l impia no presentaron

compl icaciones. En cambio, los pac ientes con her idas suc ias presentaron un

17% de recid ivas herniar ias, s iendo las compl icaciones más f recuentes en

pac ientes con peor estado general.

La submucosa intest inal porc ina ha s ido comparada con otras dos

prótesis s intét icas (Prolene® y Vypro®) en el contexto de la reparac ión de

hernias inguinales pr imarias no compl icadas (Pucc io y cols ., 2005). En este

estudio, los autores interv in ieron a 45 pacientes (15 pac ientes por cada


prótesis a estudiar) de hernias inguinales pr imarias no compl icadas mediante

la técnica de Lichtenste in. Tras un seguimiento medio de un año, no se

observaron recurrenc ias n i infecc iones de her idas. La molest ia y dolor

postoperator io fue menor en e l grupo de Surgis is®. El t iempo medio de

recuperación en e l grupo de SIS fue s ignif icat ivamente menor.

La segur idad y ef icacia de Surgis is® también ha s ido demostrada en

pac ientes inmunocompromet idos (Catena y cols ., 2005). Este gr upo reparó

hernias inguinales mediante la técnica de L ichtenste in a una poblac ión de 10

pac ientes inmunodeprimidos (6 eran VIH posit ivos y 4 habían s ido sometidos

a un transplante) . No se observaron compl icaciones, recurrencias o

infecc iones de her idas.

En 2006, Gupta y cols. publ icaron su exper ienc ia con dos de las

b ioprótes is más ut i l izadas: Surgis is® y Al loderm®. En un per iodo de tres

años, los autores implantaron Surgis is® en 41 pac ientes y Al loderm® en los

restantes 33 para la reparac ión de hernias ventra les. En un pr inc ip io, los

autores ut i l izaron prótes is de Surgis is® no perforadas, pero la e levada

incidenc ia de seromas (10/11) les l levó a ut i l izar prótesis de Surgis is®

perforadas. La inc idenc ia de seromas se redujo pero no desaparec ió (3/30).

En anál is is his tológico de las prótes is no perforadas que prec isaron

explantac ión reveló una pobre integrac ión t isu lar de las capas centrales del

mater ia l . El Al loderm® mostró un mayor índice de rec id ivas (8/33) y un mayor

grado de d iástasis y abul tamiento en la zona de la reparac ión (15/33) .


Treviño y cols. publ icaron en 2006 un estudio donde publ icaban sus

resul tados en e l tratamiento de las hernias inguinales y ventra les recurrentes.

En e l ar t ículo descr iben la reparac ión del defecto mediante un abordaje dobl e

( laparoscópico y abierto) para colocar dos prótes is (under lay y onlay) . Los

autores emplean dos prótes is de Surgis is® si e l procedimiento es

potenc ia lmente contaminado; s in embargo, s i la c irugía es l impia usan una

prótesis de PTFE under lay y otra de pol ipropi leno onlay. De los ocho casos

potenc ia lmente contaminados presentados, no se observaron complicac iones

de her ida n i rec id ivas en un per iodo de seguimiento de 10 meses.

El trabajo de Ansaloni y cols . de 2007 presenta la exper ienc ia obtenida

con Surgis is® en e l tratamiento de 45 hernioplast ias inguinales pr imarias y no

compl icadas con el procedimiento de L ichtenste in. Registraron var ios

hematomas y seromas que no prec isaron tratamiento. No se objet ivaron

compl icaciones infecciosas o rec id ivas tras un s eguimiento de dos años.

Surgis is® también se ha empleado en e l refuerzo de la reparación de la

crura d iaf ragmát ica en la c irugía de hernia h iata l por una vía laparoscópica

(Jacobs y cols. 2007). En este estudio se compararon los resultados

obtenidos tras real izar cruroplast ia poster ior sola o asociada a refuerzo con

Surgus is®. Tras e l anál is is de los resultados, los autores conc luyeron que la

cruroplast ia asociada a l refuerzo con Surgis is® disminuye signif icat ivamente

la incidenc ia de hernia h iata l s intomát ica.


En 2007, Alaedeen y cols. publ icaron su exper ienc ia en e l campo de los

defectos herniar ios abdominales contaminados. Presentaron un tota l de 19

pac ientes a los que se les real izó una reparación abdominal en un solo t iempo

quirúrg ico. En 3 casos se c ons iguió e l c ierre fasc ia l pr imar io y no fue

necesar ia n inguna medida de refuerzo fascial adic ional . Cuando no era

pos ib le e l c ierre fascial pr imar io s in tensión, el defecto se reparaba con

Surgis is® (N=1), Marlex® (N=1) , Pol ipropi leno de bajo peso (N=1) o

Al loderm® (N=2) . El resto de pacientes fueron reconstru idos con la técnica de

separac ión de componentes, s in prótes is de refuerzo en 2 pacientes, con

refuerzo de Al loderm® en 5 pac ientes y con refuerzo de Prolene® en un

pac iente. Se regis traron doce compl icac iones postquirúrgicas en nueve

pac ientes (47%) y se observaron 2 recurrencias.

La apl icac ión de Surgis is® en e l tratamiento de la hernia inguinal

mediante abordaje laparoscopico ha s ido evaluada por Agresta y Bedin en

2008. Para e l lo real izaron una revis ión retrospect iva de los casos de hernia

inguinal tratada con Surgis is® a través de un abordaje laparoscópico y la

prótesis f i jada mediante un pegamento bio lógico der ivado de f ibr ina. Su

exper ienc ia se basó en 11 pac ientes. El procedimiento l levó, de me dia, 75

minutos. Tras un seguimiento medio de 14,5 meses, los autores no detectaron

n ingún caso de rechazo o in fecc ión de prótes is. Se objet ivó un caso de

recurrenc ia temprana (un mes después de la c irugía) en un pac iente al que se

real izó una hernioplast ia b i la tera l . Esta recurrenc ia se soluc ionó con la

colocac ión de una lámina de SIS mediante un abordaje anter ior . Los autores

recomiendan el empleo de esta prótes is en pacientes de al to r iesgo de

desarro l lar compl icac iones de prótesis , pac ientes deport is tas y en pac ientes


jóvenes donde ex is ta el r iesgo de dejar un cuerpo extraño por un largo

per iodo.

La reparac ión de la pared del abdomen tras la d isecc ión de

determinados colgajos musculocutáneos basados en e l eje epigástr ico

profundo infer ior ha s ido mot ivo de debate. Tal y como se podría imaginar tras

trasponer la exper iencia obtenida en la reparac ión de defectos abdominales,

la reparac ión pr imaria acarrea un a lto índice de hernias inc is ionales, mientras

que la implantac ión de mater ia les s intét icos, aunque disminuye e l r iesgo de

rec id iva, no está exenta de compl icaciones ( infecc ión, eros ión cutánea,

f is tulas entér icas,…). En 2007, Ferguson y Pu publicaron un caso clín ico en e l

que ut i l izaban Surgis is® para la reparación del defecto abdominal tras la

e levac ión de un colgajo TRAM (Transversus Rectus Abdomini Musc le) para

reconstrucc ión mamaria. El postoperator io curso s in complicac iones y tras 14

meses de seguimiento la pac iente no presenta evidenc ia de hernia inc is ional .

Los hal lazgos de la tomograf ía ax ia l muestran e l desarro l lo de una engrosada

y b ien formada lámina fasc ia l en e l lugar de la reparac ión.

Tras un transplante de r iñón o hígado en un pac iente de edad pediátr ica

(menor de 10 kg), en ocas iones, cerrar la pared abdominal s in tens ión supone

un d if íc i l reto. En la l i teratura ex is te un art ícu lo que emplea Surgis is para

conseguir el c ierre abdominal en ese grupo de pac ientes (Karpelowsky y cols ,

2009). El peso medio de los pac ientes trasplantados era de 9,8 kg, había 10

pac ientes trasplantados hepáticos y 2 t rasplantados renales. Tras un

seguimiento de 15,3 meses hubo un fa l lecimiento por fa l lo mul t iorgánico y dos


pac ientes tuvieron complicac iones de her ida quirúrg ica que se soluc ionaron

con tratamiento conservador . No se desarro l laron hernias inc is ional es.

H I P Ó T E S I S D E T R A B A J O Y D I S E Ñ O E X P E R I M E N T A L | 93

II. HIPÓTESIS DE TRABAJO

Y DISEÑO EXPERIMENTAL


Uno de los efectos adversos que pueden surgir tras e l implante de

mater ia les protés icos dest inados a la reparac ión de partes blandas,

fundamentalmente defectos herniar ios, es la infecc ión. Cuando se produce, se

a ltera e l proceso de integración t isular de los biomater ia les. Se a lteran, por lo

tanto, los procesos de reparac ión s iendo necesar ia, en muchas ocas iones la

ret irada del implante.

El manejo de estos pac ientes const i tuye uno de los mayores retos para

e l c irujano. Se impone la neces idad de soluc ionar la compl icac ión infecciosa,

y a su vez, proporc ionar una reparac ión t isu lar lo suf ic ientemente res istente

como para evi tar la recidiva de la herniac ión. Para conseguir es tos objet ivos,

se han propuesto múlt iples técnicas, expuestas con deta l le anter iormente, s in

que n inguna de el las se haya er ig ido como método de e lecc ión.

Rec ientemente, para solventar es tas s i tuac ion es, han surgido en el

mercado numerosas prótesis der ivadas del co lágeno, de or igen animal o

procedente de cadáver humano. Según la l i teratura ex is tente, es tas prótes is

se muestran más resistentes a la infecc ión cuando son implantadas en

terrenos infectados o potencia lmente contaminados. Teór icamente, a l ser

implantadas, estas b ioprótes is s irven como andamiaje para que los

f ibroblastos del tej ido receptor comiencen la s íntes is de tej ido conect ivo. La

pro l i ferac ión de pequeños vasos sanguíneos penetrarán en l a matr iz del

implante favorec iendo la inf i l t rac ión celular . A largo p lazo, es tas prótes is

serán gradualmente reemplazadas por tej ido del huésped. Como contrapunto,

estas b ioprótes is apenas han s ido tes tadas exper imentalmente en condic iones

de contaminac ión bacter iana. Además, su elevado coste económico y la


ausenc ia de estudios de coste-benef ic io impiden que su ut i l izac ión se

general ice.

En base a lo anter iormente expuesto, nos p lanteamos el estudio de t res

b iomater ia les de or igen porc ino (Col lamend®, Perm acol® y Surgis is®) . Los

resul tados serán comparados con los obtenidos con una prótes is laminar de

pol i te traf luoroet i leno expandido ampl iamente ut i l izada ( PTFE-Prec lude®).

La pregunta de hipótesis que nos hemos formulado es la s iguiente;

¿Supone alguna ventaja en cuanto a reparación t isular, integración,

y resultado biomecánico, el implante de estas bioprótesis en terreno

previamente contaminado, f rente a prótesis laminares de uso

convencional?

Para e l lo , hemos real izado un d iseño exper imental con dos fa ses de

estudio, la pr imera “ in v itro” y la segunda “ in v ivo”. Nos hemos trazado los

siguientes objet ivos:

- Estudio del comportamiento e interacc ión “ in v itro” germen -

b ioprótes is;

- Diferenc ias puntuales de comportamiento entre las b ioprótes is

de colágeno y PTFEe;

- Estudio del compor tamiento “ in v ivo” en zonas previamente

contaminadas de las d iferentes b ioprótes is;


- Anál is is h isto lógico e inmunohis toquímico de la interacc ión

germen – b ioprótes is en diferentes t iempos de estudio;

- Estudio b iomecánico de los implantes en la interfaz tej ido

receptor / bioprótes is.

Para dar respuesta a la pregunta de h ipótesis y los d iferentes objet ivos

p lanteados, hemos desarrol lado e l s iguiente d iseño exper imental:

II.1 ESTUDIO “IN VITRO”

Para determinar la in teracc ión germen/prótesis en condic iones “ in v i tro”

se establecerán tres grupos de estudio: un grupo contro l s in contaminac ión

bacter iana y dos grupos de estudio, en los que se sembrarán cepas de

Staphy lococcus aureus y Staphy lococcus epidermidis . Las prótes is a estudio

serán:

- PTFE-Prec lude®: prótesis laminar microporosa de

Pol i te traf luoroet i leno expandido.

- Col lamend®: prótes is de or igen b io lógico der ivada de dermis

porc ina con enlaces t ipo “cross - l ink” y que prec isa rehidratac ión

previa a la implantac ión.


- Permacol®: prótesis b io lógica der ivada de dermis porc ina, con

enlaces covalentes dentro de la molécula de colágeno del t ipo

“cross - l ink”. No precisa rehidratac ión.

- Surgis is®: prótes is b io lógica der ivada de la submucosa intest inal

porc ina y que se obt iene mediant e la superpos ic ión de láminas.

No presenta enlaces que estabi l icen la molécula de colágeno y

prec isa rehidratac ión previa a l implante.

Se sembrarán las placas de Petr i y se cult ivarán 24 horas. Una vez se

objet ive crec imiento bacter iano, las p lacas se d iv id irán en cuatro cuadrantes.

Los b iomater ia les se cortarán, bajo condic iones de ester i l idad, en f ragmentos

de 1 cm2. En cada cuadrante de las p lacas se colocará un b iomater ia l a

estudio. Los tres grupos (control , S. aureus o S. epidermidis ) serán cul t ivados

durante 14 y 30 días, a una temperatura constante de 37ºC.

Las muestras se anal izarán mediante microscopía ópt ica y e lectrónica de

barr ido. Se analizará e l área ocupada por las bacter ias en cada uno de los

mater ia les protés icos.


II.2 ESTUDIO “IN VIVO”

Para real izar e l es tudio “ in v ivo” ut i l izaremos como animal de

exper imentac ión el conejo b lanco de Nueva Zelanda por ser un animal muy

sens ib le a la infecc ión y a la implantac ión de mater ia les extraños.

A cada conejo se le real izarán dos laparotomías paramedia les y se

crearán dos defectos parc ia les sobre la pared anter ior del abdomen, uno a

cada lado de la l ínea media. Los defectos se repararán con los b iomater ia les

a estudio (PTFE-PERMACOL en unos y SURGISIS -COLLAMEND en otros)

Se establecerán tres grupos de estudio dependiendo del t ipo de

contaminación bacter iana (Contro l, Staphylococcus aureus 108 UFC, y

Staphy lococcus epidermidis 108 UFC). Cada grupo se div id irá en dos

subgrupos según el t iempo de estudio (14 y 30 días) y cada subgrupo

contendrá doce animales (a seis animales se les implantará PTFE -PERMACOL

y a los otros seis SURGISIS-COLLAMEND).

Los animales serán sacr i f icados a los 14 y a los 30 días. Las piezas

serán obtenidas y se real izará:


Una evaluac ión macroscópica de los implantes en l os re lat ivo a la

presenc ia de s ignos de infecc ión, formación de seromas o

into leranc ia a la prótes is. Se estudiará e l porcentaje de

contracción de las prótes is según e l agente bacter iano.

Estudios morfo lógicos de comportamiento de los b iomater ia les en

la interfaz prótes is/ te j ido receptor . Para e l lo , se efectuará un

anál is is morfológico con microscopía óp t ica y e lect rónica. Se

real izará la cuanti f icación del área ocupada por las bacter ias en

cada uno de los mater iales protés icos.

Estudios inmunohistoquímicos para determinar la presenc ia de

bacter ias mediante la ut i l ización de ant icuerpos monoclonales

específ icos para Staphy lococcus aureus y Staphy lococcus

epidermidis .

Estudios para evaluar la res is tenc ia b iomecánica de las dist intas

prótesis .

M A T E R I A L Y M É T O D O S | 100

III. MATERIAL Y MÉTODOS


III.1 MATERIAL DE ESTUDIO


El mater ia l de estudio cons ist ió en cuatro b iomater ia les empleados para

la reparac ión de defectos abdominales. Se inc luyó un b iomater ia l de or igen

s intét ico ampl iamente ut i l izado (pol i tetraf luoroet i leno expandido) y tres

b iomater ia les de or igen b io lógico, der ivados del cerdo, de rec iente apar ic ión:

Col lamend®, Permacol® y Surgis is®.

III.1.1 GORE PRECLUDE®

La prótes is Gore Prec lude® (Gore, F lagstaf f , Ar izona, USA) es una

prótesis de Pol i te traf luoroet i leno expandido (e-PTFE) de 0,1 mm. de grosor.

La u l traestructura no porosa de la prótes is impide la inf i l t rac ión celu lar y

favoreciendo una rápida mesotel ización. En la c l ín ica se emplea

pr inc ipalmente para la reparac ión y c ier re del per icard io y duramadre,

impid iendo la formación de adherenc ias entre la prótes is y los tej idos

subyacentes (F ig. 4) .

III. 1. 2 COLLAMEND®

Col lamend® (Bard Inc ., Cranston, RI , USA) es una lámina de colágeno

dérmico acelu lar de or igen porcino. La prótes is es procesada para el im inar

todos los e lementos celu lares y conservar las f ibras de e last ina. La dermis es

químicamente tratada con 1-et i l - (3-d imeti l laminopropi l) -carbodi imida para

evitar una rápida degradac ión enzimática por las colagenasas. Previo a la

implantac ión, la prótesis requiere ser rehidratada según las recomendaciones

del fabr icante (F ig. 5) .


III.1.3 PERMACOL®

Permacol® (T issue Sc ience Laborator ies p lc , Aldershot, Hants, UK) está

compuesto por dermis porc ina tratada con hexamethylen d i isoc ianato (HMDI),

que promueve la formación de enlaces covalentes entre los restos de l is ina en

las f ibras de colágeno, ayudando a la estabi l idad e incrementando la

res istenc ia de la molécula de colágeno al efecto de las c olagenasas o

metaloprote inasas (F ig. 6) .

III.1.4 SURGISIS®

Surgis is® (Cook Inc. , West Lafayet te, IN, USA) es una prótesis de or igen

natura l , der ivada de la submucosa del intest ino delgado del ce rdo, que

mantiene intacta la matr iz extracelu lar. El mater ia l es tratado para e l im inar e l

componente celu lar , pero d is t in tos estudios han objet ivado la presenc ia de

núc leos celulares en la u ltraestructura del b iomater ia l. La ausenc ia de

enlaces covalentes dentro de la molécula de colágeno hace que la prótes is

sea degrada entre 60 y los 90 días después de ser implantado (F ig. 7) .


Fig. 4 . A ) Imagen macroscóp ica. B) V is ión de l espes or de la p ró tes is a m ic roscop ia ópt ica , en

la que se obse rva la es t ruc tura no porosa (MO, hematox i l ina -eos ina, 160x, 250x) . C ) V is ión a

m ic roscop io e lec t rón ico de bar r ido de la p ró tes is , se observa la super f i c ie exte rna de la

pró tes is (MEB, x20, x3000, x5000) .


Fig. 5 . A ) Aspec to macroscóp ico de la p ró tes is . B ) T inc ión con t r i c róm ico de Masson (MO,

250x) ; se obse rva una d ispos ic ión re l a t i vamente laxa de l os haces de co lágeno . C) Aspec to

de la es t ruc tura de la p ró tes is de Col lamend (MEB, x200, x3000, x5000) .


Fig. 6 . A ) Aspec to macroscóp ico de l a p ró tes is . B ) T inc ión con Rojo S i r io , MO (100x) . C)

T inc ión con t r i c róm ico de Masson MO (250x) , l as f i b ras de co lágeno se d isponen en haces

long i tud ina les y t ransversa les , s in que s e observen núc leos n i res tos c e lu l ares en su

es t ruc tura . D ) Deta l le de la super f i c ie v is ta con MEB (500x) , donde se obse rva e l aspec to

compac to de l b iomater ia l .


Fig. 7 . A ) Aspec to macroscóp ico de l a pró tes is . B ) T inc ión con Rojo S i r io , M.O (100x) , la

es t ruc tura de la pró tes is se mues t ra poc o compac ta . C y D ) T inc ión c on t r i c róm ico de Masson

M.O (320x) , las f lec has s eña lan núc leos ce lu la res . E) Deta l l e de l a p ró tes is v is ta con MEB

(200x) , se obs erva l a superpos ic ión de lám inas que componen l a p ró tes is .

A. B.

C y D.

E.


III.2 ESTUDIO “IN VITRO”


Para invest igar el efecto di rec to que los microorganismos causan sobre

la estructura de los b iomater ia les a estudio, se establec ieron tres grupos: un

grupo control (no contaminado) y dos grupos de estudio que fueron cul t ivados

con cepas de Staphy lococcus aureus y Staphylococcus epidermidis (Fig. 8) :

- Grupo contro l : formado por los mater ia les colocados en las

d ist intas p lacas s in contaminación. Se mantuvieron durante 14

días (n= 5 p lacas) y 30 días (n=5 p lacas) .

- Grupo Staphy lococcus aureus : formado por los mater ia les

colocados en las d is t intas p lacas sembradas con Staphy lococcus

aureus. Se mantuvieron durante 14 días (n= 5 p lacas) y 30 días

(n=5 placas).

- Grupo Staphy lococcus epidermidis : formado por los mater ia les

colocados en las d is t intas p lacas sembradas con Staphy lococcus

epidermidis . Se mantuvieron durante 14 días (n= 5 placas) y 30

días (n=5 p lacas) .

Se emplearon p lacas de agar sangre (Biomerieux Cl in ica l Diagnost ics,

Franc ia) que, en los grupos de contaminac ión, fueron sembradas por

agotamiento de asa con Staphy lococcus aureus (Sa) (ATCC 25923) ó

Staphy lococcus epidermidis (Se) (ATCC 12228) y se mantuvieron a 37º

durante 24 horas . Transcurr ido ese t iempo, las p lacas se d iv id ieron en cuatro

cuadrantes y en cada uno de e l los se colocó un f ragmento de 1 cm2 de cada

uno de los b iomater iales a estudio. Los t res grupos (contro l , Sa y Se) fueron


cult ivados durante 14 ó 30 días, a una temperatura constante de 37ºC con un

5% de CO 2 .

Una vez transcurr ido e l t iempo de estudio, las muestras fueron f i jadas en

F13 o g lutara ldehido a l 3% para real izar anál is is morfo lógicos (microscopía

ópt ica y e lectrónica de barr ido) e inmunohistoquímicos.

Fig. 8 . Esquema de l d iseño de l es tud io “ i n v i t ro” . Se e s tab lec ieron t res grupos (cont ro l , Sa y

Se ) y dos t iempos de es tud io (14 y 30 d ías ) . Cada grupo es taba compues to por 5 p l acas

Pet r i .


III.3 ESTUDIO “IN VIVO”


III.3.1 ANIMALES DE EXPERIMENTACIÓN

Se ut i l izó como animal de exper imentac ión e l conejo blanco Nueva

Zelanda macho. Todos e l los tenían un peso aprox imado entre los 3.500 y

4.000 gramos al comienzo del es tudio.

Los animales fueron estabulados en un módulo de estabi l izac ión

compuesto por d iez unidades para e l alojamiento individual de cada uno. La

a l imentac ión cons is t ió en una d ieta completa de mantenimiento para conejo

(PANLAB®) que se adminis tró tanto en e l per iodo preoperator io de

adaptac ión, como a part i r de las veint icuatro horas del postoperator io.

Las condic iones de luz y temperatura fueron constantes durante todo el

t iempo del estudio. Los animales fueron manipulados conforme a la Normat iva

Internac ional v igente sobre animales de exper imentación (609/86/CEE y ETS

123) .


III.3.2 DISEÑO EXPERIMENTAL

Se establec ieron cuatro grupos de estudio, compuesto cada uno de e l los

por dos subgrupos según el t iempo de estudio, cada uno de los subgrupos

contenía 12 animales. Los animales se d ist r ibuyeron a leator iamente a uno de

los d is t in tos grupos. El grupo contro l n o se infectó. Uno de los grupos fue

inoculado con una suspens ión de 108 UFC de Staphy lococcus aureus . Debido

a la a l ta morta l idad que registró este grupo, se estableció un tercer grupo al

que se le inoculó una suspens ión de 106 UFC de Staphy lococcus aureus . El

ú lt imo grupo fue inoculado con una suspens ión de 108 UFC de Staphy lococcus

epidermidis . A cada animal se le implantaron dos prótesis (PTFE -PERMACOL

en unos y SURGISIS-COLLAMEND en otros). Los t iempos de estudio se

establec ieron en los 14 y 30 días pos t- implante (F ig. 9) .

Fig. 9 . Esquema de l d iseño de l es tud io “ in v i vo ” .

GRUPOS:

CONTROL, SA 108, SA 106, SE 108.

14 días

PTFE-PERMACOL

N = 6

SURGISIS-COLLAMEND

N = 6

30 días

PTFE-PERMACOL

N = 6

SURGISIS-COLLAMEND

N = 6


III.3.3 MEDIOS UTILIZADOS PARA EL DESARROLLO DE LA

TÉCNICA QUIRÚRGICA

INSTRUMENTAL QUIRÚRGICO CONVENCIONAL.

- Portaagujas.

- Pinzas de d isecc ión t ipo Adson, con y s in d ientes.

- T i jeras de Metzembaum.

- Bistur í con hoja del número 20.

MATERIAL DE SUTURA.

Para la f i jac ión de la prótesis a l defecto musculofasc ial se empleó una

sutura de pol ipropi leno de 4/0 (Prolene®, Eth icon LTD., U.K.) . Para e l c ierre

cutáneo se ut i l izó sutura de seda 3/0 (Mersi lk®, Eth icon LTD., U.K.) .

AGENTES ANESTÉSICOS.

- Clorh idrato de ketamina (Keto lar®) .

- Diazepam (Val ium®).

- Clorpromacina (Largact i l®) .

MATERIAL PROTÉSICO.

Los b iomater iales estudiados en la fase “ in v ivo” fueron: PTFE,

Col lamend®, Permacol® y Surgis is®.


III.3.4 TÉCNICA QUIRÚRGICA EMPLEADA

En todos los casos se empleó una técnica quirúrg ica estér i l . No se

real izó n ingún t ipo de prof i lax is ant ib iót ica para evi tar sesgos en los grupos

que estaban contaminados. Los animales fueron anestes iados mediante la

inyecc ión por vía intramuscular de un “cockta i l” compuesto por c lorh idrato de

ketamina (70 mg/Kg. de peso), d iazepam (1,5 mg/Kg. de peso) y

c lorpromacina (1,5 mg/Kg. de peso) .

La ketamina t iene efectos tranqui l izantes y produce inmovi l izac ión a

a ltas dos is (más de 44 mg/Kg.) ; además est imula la respirac ión y aumenta la

pres ión arter ia l a dos is mayores de 60 mg/Kg. Este efecto se contrarresta

mediante la administ rac ión de c lorpromacina. Se añaden las propiedades

sedantes del d iazepam.

La técnica quirúrgica cons is t ió en la real izac ión de dos laparotomías

paramedia les longitudinales de unos 5 cms. de longi tud, previo rasurado y

des infecc ión con povidona yodada de toda la pared anter ior del abdomen (F ig.

10) . Una vez inc id ida la p ie l y el tej ido celu lar su bcutáneo, se procedió a

real izar un defecto musculofasc ial de espesor parc ia l de 3 x 3 cms. sobre e l

músculo obl icuo (se conservaba e l músculo transverso y e l per i toneo) . La

contaminación de los d ist intos defectos musculofasc ia les se real izó de

acuerdo a l protocolo descr i to por Edl ich y cols. de 1968. Sobre cada defecto

musculofasc ia l se inoculaban 0,25 ml. de las d ist intas suspens iones

bacter ianas según el grupo de estudio. La concentrac ión de las d is t in tas


suspens iones bacter ianas se ajustó según la escal a de turb idez de

MacFar lane. El defecto era entonces reparado con el correspondiente

b iomater ia l objeto de estudio. El b iomater ial fue anc lado a los bordes del

músculo obl icuo ( in terfaz prótesis - tej ido de anc laje) mediante una sutura

cont inua de pol ipropi leno de 4/0 in terrumpida en los ángulos. La p ie l se cerró

con sutura de seda de 3/0, mediante tres puntos de colchonero hor izonta l y

sobre el los una sutura cont inua b loqueada (F ig. 11). En e l caso de las

prótesis de Surgis is® y Collamend®, previo a la impla ntac ión, se procedió a la

rehidratac ión de las prótes is según las recomendaciones del fabr icante.

F ig . 10 . D iagrama que mues t ra e l defec to c reado en la pa red abdomina l pa ra e l implante de

las pró tes is . (3 x 3 cms. ) .


TÉCNICA QUIRÚRGICA

Fig. 11. Técn ica de implan te de p ró tes is . Una vez c reado e l defec to , es te es reparado con los

d is t in tos b iomater ia l es . La pró tes is es f i jada median te una sutura cont i nua de po l i p rop i l eno

de 4 /0 i n te r rumpida en l os ext remos .


III.3.5 SACRIFICIO Y OBTENCIÓN DE LAS PIEZAS

Antes de cada intervenc ión, durante el per iodo de estudio y previo a

cada sacr i f ic io, los animales fueron examinados macroscópicamente con e l

objet ivo de recoger una ser ie de datos como el peso, dehiscenc ia de la her ida

cutánea, formación de serom as, presencia de s ignos de infecc ión y/o

incompat ib i l idad de la prótes is. Todos los datos quedaron ref lejados en unas

f ichas d iseñadas para ta l f in (Tabla I) .

Tras e l sacr i f ic io de los animales, se pract icaron ampl ias inc is iones

cutáneas a n ivel de la l ínea media, subcosta l e inguinal . Se independizó e l

p lano musculofasc ial de la p ie l y e l tej ido celu lar subcutáneo. Se accedió a la

cavidad abdominal a través de la l ínea a lba y se levantó toda la pared

abdominal anter ior en dos par tes (F ig. 12) .

Se obtuvieron muestras para estudios morfológicos,

inmunohistoquímicos e tens iométr icos. Para los estudios morfo lógicos, se

tomaron muestras de la in terfaz prótes is - tej ido de anclaje y de la interfaz

prótesis -músculo t ransverso, para su procesamiento mediante técni cas de

microscopía ópt ica, e lectrónica y de inmunohistoquímica .


Fig. 12 . Deta l l e de l a ext racc ión de la mues t ra pa ra es tud io . A) Diseño de l as inc is iones

cutáneas . B) Pared abdomina l anter io r .


TABLA I . PROTOCOLO DE RECOGIDA DE DATOS

ANIMAL Nº:

PESO:

FECHA DE INTERVENCIÓN Y TIEMPO DE ESTUDIO:

INCIDENCIAS:

MATERIAL PROTÉSICO:

Dcha.

Izda.

OBSERVACIONES:

FECHA DE SACRIFICIO:

PESO:

EXPLORACION DE ABDOMEN:

Fis tu las.

Dehiscenc ia Cutánea.

Absceso.

MATERIAL PARA ESTUDIO:

Estudio Tens iométr ico.

In terfaz Prótes is-Tej ido de anc laje.

In terfaz Prótes is -Musculo Transverso.

Estado de la Prótes is.

OBSERVACIONES:


III.4 ANÁLISIS DE LAS

MUESTRAS


Las muestras tomadas tanto del estudio “ in v i tro” , como de la zona de

anc laje de la prótes is a la pared abdominal ( interfaz prótesis - tej ido de

anc laje) y de la in ter faz prótes is -músculo transverso del es tudio “ in v ivo”,

fueron anal izadas mediante técnicas de microscopía ópt ica y microscopía

e lec trónica de barr ido (scanning). También se emplearon técnicas de

inmunohistoquímica para la ident i f icac ión específ ica de Staphy lococcus

aureus y Staphy lococcus epidermidis . En e l es tudio “ in v ivo” se real izaron

estudios de res is tenc ia b iomecánica mediante tensiometr ía.

III.4.1 TECNICAS DE MICROSCOPÍA ÓPTICA.

A. FIJACIÓN

Las muestras recogidas fueron f i jadas en una soluc ión F13, una mezc la

f i jadora compuesta por: etanol absoluto (60%), metanol (20%), pol ie t i lengl ico l

(7%) y agua dest i lada (13%).

B. DESHIDRATACIÓN E INCLUSIÓN EN PARAFINA.

Una vez transcurr idos los per iodos de t iempo establec idos para la

correcta f i jac ión de las muestras, fueron deshidratadas e inc lu idas en paraf ina

s iguiendo e l protocolo que se deta l la a cont inuac ión:

1º Alcohol 70º --- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10 minutos.

2º Alcohol 96º --- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 20 minutos.


3º Alcohol 100º ---- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 minutos (3x7 min).

4º Alcohol–Acetato de n-but i lo (1:1) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 10 minutos.

5º Acetato de n-but i lo -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 20 minutos (2x10 min).

6º Acetato de but i lo paraf ina (*) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 minutos.

7º Paraf ina (*) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 30 minutos.

( * ) Es tos dos pasos se rea l i za ron en una es tu fa a 65ºC.

C. PROCESAMIENTO DE LOS BLOQUES.

Seguidamente, los b loques de paraf ina que cont ienen las p iezas fueron

cortados con un micrótomo MICROM HM-325; con un espesor entre 5–7 µm.

Los cortes se est iraron en un baño de agua cal iente, recogiéndose en

por taobjetos impregnados con una mezc la de pol i- l is ina a l 10% en agua

dest i lada para conseguir una buena adhes ión de las muestras al v idr io.

D. TÉCNICAS DE TINCIÓN UTILIZADAS.

Una vez secos, los cortes se desparaf inaron con x i lo l (30 minutos) y se

rehidrataron con a lcoholes de concentrac ión decrec ient e (100%, 96%, 70%)

hasta obtener su rehidratac ión completa con agua. Los cortes fueron

dest inados a estudios morfológicos o a estudios inmunohistoquímicos.


Para los estudios h is to lógicos fueron teñidos con d iferentes técnicas

para la observación de los componentes de la pared ar ter ia l : hematox i l ina -

eos ina, tr icrómico de Masson (va r iante de Goldner -Gabe) y rojo s ir io .

Después, fueron observadas en un microscopio ópt ico (Zeiss Ax iophot , Jena

Alemania) .

D. 1. Hematox i l ina-eosina:

T inc ión con hematox i l ina de Carazzi durante 20 minutos.

Lavado con agua corr iente durante 10 minutos para v irar la

hematox i l ina.

T inc ión con eos ina a lcohól ica durante 3 minutos.

Lavado de los cortes en agua.

Deshidratac ión en alcohol a l 96% durante 5 minutos

Deshidratac ión en alcohol a l 100% durante 5 minutos.

Ac laramiento en x i lo l 5 minutos.

Montaje con bálsamo de Canadá.

D.2. Tr icrómico de Masson:

Tinc ión con hematox i l ina de Carazzi durante 20 minutos.

Lavado con agua corr iente durante 10 minutos.


Tinc ión con fucsina durante 10 minutos.

Lavado rápido en agua acét ica a l 1%.

T inc ión con orange G durante 10 minutos.

Lavado rápido en agua acét ica a l 1%.

Tinc ión con verde luz durante 10 minutos.

Lavado con agua con unas gotas de a lcohol a l 96%.

Deshidratac ión en alcohol a l 96% dur ante 2 minutos.

Deshidratac ión en alcohol a l 100% durante 5 minutos.

Aclaramiento en x i lo l 5 minutos.

Montaje con bálsamo de Canadá.

D.3. Rojo Sir io :

T inc ión con rojo s ir io 30 minutos.

Lavado con ác ido c lorhídr ico 0,01N durante 10 minutos.

T inc ión con hematox i l ina de Weigert 10 minutos.

Lavado con agua corr iente.

Deshidratado los cor tes en a lcohol a l 100% ( rápido)

Pasar los cortes por x i lol y montar con Bálsamo de Canadá o Dépex.


III.4.2 TÉCNICAS DE MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE

BARRIDO

Las muestras dest inadas para e l estudio a microscopía e lectrónica

fueron f i jadas por inmersión en g lutara ldehido a l 3% tras su obtenc ión y

mantenidas a una temperatura de 4ºC. Transcurr idas entre 1 y 3 horas se

sust i tuyó e l f i jador por un tampón Mi l lonig ( pH = 7,3) .

Tras el lavado con tampón Mi l lonig, las muestras se deshidrataron

mediante e l paso suces ivo por etanol de graduac ión creciente como se

descr ibe a cont inuac ión:

Etanol 30º --- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 minutos.

Etanol 50º --- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 minutos.

Etanol 70º --- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 minutos.

Etanol 90º --- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 minutos.

Etanol 100º ---- -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 minutos.

Tras la deshidratac ión, las muestras son conservadas en etanol 100%

hasta ser l levadas a un POLARON E-3000 (Polaron Ltd, England), donde se

desecaron hasta e l punto cr í t ico. Poster iormente fueron montadas en p lat inas

de a luminio para scanning de 0,5 pulgadas s iendo adher idas a las mismas

mediante c inta adhes iva de doble cara. Por ú lt imo, se metal izaron con oro -


paladio y se estudiaron en un microscopio e lectrónic o de barr ido ZEISS DSM-

950 (Car l Zeiss , Oberkochen, Germany).

III.4.3 ESTUDIO INMUNOHISTOQUIMICO

El procesado de las muestras para la real izac ión de las técnicas

inmunohistoquímicas fue el mismo que se ut i l izó en los estudios de

microscopía ópt ica ( inclusión en paraf ina, microtomía y desparaf inado de los

cortes) .

Los ant icuerpos empleados y sus característ icas se resumen en la tabla

I I . En todos los casos, se ut i l izó como contro l negat ivo e l mismo mater ia l

b io lógico a l que no se le había añadido ant icuerpo pr imario, s iendo éste

sust i tu ido por tampón lavador (TBS).

Anticuerpo Especificidad Dilución Referencia Proveedor

S. aureus S. aureus 1/500 Ab8067 Abcam

S. epidermidis S. epidermidis 1/500 Ab74031 Abcam

Tabla I I .- Ant icuerpos pr imarios empleados.


Lavados con TBS 1x (pH=7,4) , tres pases de 5 minutos cada uno.

Bloqueo de zonas de unión inespecíf icas con B SA (a lbúmina sér ica

bovina) a l 3% en TBS 1x (pH=7,4), durante 15 minutos a temperatura

ambiente.

Ant icuerpo pr imar io d i lu ido en TBS 1x. Se mant iene durante toda la

noche en cámara húmeda a 4ºC.

Lavado con TBS 1x, t res pases de 5 minutos cada uno.

Ant icuerpo secundar io b iot inado; d i lu ido en TBS 1x, durante 60 minutos

en cámara húmeda a temperatura ambiente.

Lavado con TBS 1x, t res pases de 5 minutos cada uno.

Complejo Extreptavid ina-Fosfatasa a lcal ina (1:200) , durante 60

minutos en cámara húmeda a temperatura ambiente.

Lavado en TBS 1x, t res pases de 5 minutos.

Añadir e l sustrato cromogénico e incubar 15 minutos (contro lando la

apar ic ión de marcaje bajo e l microscopio).

La preparación del sustrato cromogénico se real izó de la s iguiente

forma: Se prepara inmediatamente antes del revelado, añadiendo a 10 ml de

TBS 1x 10 mg de -naf to l AS-BI fosfato (N – 2250 SIGMA) y se mezc la. A

esta soluc ión se le añade 10 mg de Fast red (F – 2768 SIGMA) y se mezc la

con lo anter ior . Se añaden 100 l de levamisole 0,1M (L – 9756 SIGMA) . Por

ú lt imo, se f i l t ra toda la mezc la y se añade inmediatamente sobre e l tej ido.

Esta técnica permite obtener un marcaje en rojo in tenso.


Lavado con agua dest i lada, tres pases de 5 minutos.

T inc ión de los núc leos celu lares con hematoxi l in a de Carazzi , durante 5

minutos.

Lavado en agua corr iente, 10 minutos.

Montaje en medio acuoso con Plasdona C.

III.4.4 ESTUDIO DE RESISTENCIA BIOMECÁNICA

Para e l estudio tens iométr ico se obtuvieron muestras de las prótesis con

d irecc ión transversal de dos cent ímetros de ancho. Las muestras contenían la

interfaz prótesis - tej ido de anc laje. Una vez obtenidas las muest ras, estas se

conservaron en un medio cul t ivo mínimo esenc ial (MEM), para así ,

mantener las en condic iones ópt imas antes de cada b ioensayo.

Todas las pruebas tens iométr icas se real izaron dentro de las 12 horas

s iguientes a l sacr i f ic io de los animales. Para la real izac ión del ensayo se

empleó un tensiómetro INSTRON modelo 3342 ( Ins tron Corp., Canton, MA,

USA). La veloc idad de traviesa fue de 5 cm/min. Los datos obtenidos del

estudio tens iométr ico fueron recogidos por e l programa informático Bluehi l l 2.

Los resultados de res istenc ia b iomecánica a la tracc ión fueron expresados en

Newtons (F ig. 13) .


Fig. 13. A ) Obtenc ión de l a p i eza pa ra e l aná l i s is tens iomét r ico . B) Deta l le de l t ens iómet ro

INSTROM mod. 3342. C) Secuenc ia de un aná l is is tens iomét r ico . D) Grá f ica de resu l tados .


III.4.5 MÉTODO DE CUANTIFICACIÓN DE BACTERIAS

En el es tudio “ in v itro” , se determinó e l área ocupada por las bacter ias

en cada uno de los mater ia les protés icos, se real izó a part ir de imágenes

d ig i ta l izadas de d iferentes secc iones his to lógicas (objet ivo 10x) . La

captación de la imagen se l levó a cabo con una cámara d ig i ta l acoplada al

microscopio ópt ico (Axiocam HR, Zeiss) . Para la cuant i f icac ión se empleó un

sof tware informát ico de anál is is de imagen (Ax iovis ion AC, Zeiss). Por cada

muestra se estudiaron 10 secc iones, de las cuáles se determinó e l área

ocupada por los microorganismos y la del biomater ia l.

III.4.6 ANÁLISIS ESTADÍSTICO

Todos los estudios estadís t icos se real izaron ut i l izando e l programa

informát ico Graph Pad 5 para W indows. Los datos fueron comparados

ut i l izando e l test de la U de Mann-Whitney y se expresaron como l a media

desviac ión s tandard. Se cons ideró que las d iferenc ias eran estadís t icamente

s ignif icat ivas cuando el va lor de p<0,05.

R E S U L T A D O S | 132

IV. RESULTADOS


IV.1 RESULTADOS DEL

ESTUDIO “IN VITRO”


El aspecto macroscópico de las placas de Petr i del es tudio “ in vi tro”

puso de manif iesto la ausenc ia de crec imiento de colonias bacter ianas en e l

grupo control en ambos t iempos de estudio. Respecto a los grupos

contaminados, las p lacas de S. aureus presentaron crec imiento bacter iano de

forma l ineal s iguiendo la s iembra de asa. Las p lacas contaminadas con S.

epidermidis mostraron un crec imiento bacter iano compuesto por colonias

punti formes a is ladas (Fig. 14) .

Fig. 14 . Imagen macroscóp ica de l as p lacas de agar que componen e l es tud io “ i n v i t ro” .


IV.1.1 GORE-PRECLUDE®

La observac ión a microscopía ópt ica demuestra que e l tamaño del

microporo de la estructura de la prótes is de pol i te traf luoroet i leno expandido

impide que las bacter ias de Staphy lococcus aureus y epidermidis penetren en

e l espesor de la prótes is. La prótes is de Gore-Prec lude® actúa a modo de

barrera, por lo tanto, se observa una lámina de bacter ias sobre la superf ic ie

de la prótes is que estaba en contacto con e l medio de cul t ivo. Quedando, de

este modo, la superf ic ie super ior de la prótesis l ibre de bacter ias (Fig. 15) .


Fig. 15. A ) Hematoxi l i na Eos ina , 14 d ías (160x) . B) Hematoxi l ina Eos ina , 30 d ías (160x) . C )

Es tud io inmunoh is toqu ím ico para Sa . D ) Hematoxi l ina Eos ina , 14 d ías (100x) . E)

Hematoxi l ina Eos ina 30 d ías (160x) . F ) Es tud io inmunohis toqu ím ico para Se . Las f lechas

mues t ran los acúmulos bac ter ianos en la super f i c i e en c ontac to con e l medio de cu l t i vo .


La observac ión de las piezas con e l microscopio e lectrónico de barr ido

(MEB) muestra que las bacter ias forman pequeñas colonias d ispersas sobre la

superf ic ie de la prótes is s in penetrar a l inter ior del b iomater ial . No se

observan d iferenc ias en la estructura del b iomater ia l ni en e l aspecto de las

colonias bacter ianas t ranscurr idos ambos t iempos de estudio (F igs. 16) .

Fig . 16. A ) 14d (5000x) . B) 30d (5000x) . C) 14d (7500x) . D) 30d (5000x) . Las puntas de

f lecha mues t ran l as co lon ias bac ter i anas sobre la super f i c i e de l b iomater i a l .


IV.1.2 COLLAMEND®

Los haces de colágeno en la prótesis de Col lamend® se d isponen en

d iferentes d irecc iones. La estructura tr id imens ional de los haces de colágeno

es parec ida a la que presenta e l Permacol®, la pr inc ipal diferenc ia entre

ambos mater iales es que la trama de colágeno de Col lamend® es más laxa.

A microscopía ópt ica, se obser va que e l Staphy lococcus aureus pro l i fera

a través del biomater ia l l legando a colonizar desde la superf ic ie infer ior hasta

la zona centra l del espesor de la prótes is. El Staphy lococcus aureus forma

colonias de aspecto redondeado en los interst ic ios de la t rama de haces de

colágeno que conforman la prótes is. El Staphylococcus epidermidis , por el

contrar io, só lo penetra hasta cubr ir e l terc io infer ior del espesor de la prótes is

(Fig. 17) .


Fig. 17. A ) 14 d ías . Hematoxi l i na Eos ina (100x) . Se obse rva como las bac ter i as ap rovechan

un fo l ícu lo p i l oso pa ra penet ra r a l in te r io r de l espesor de l a pró tes is . B) 30 d ías .

Hematoxi l ina Eos ina (200x) . C ) Es tud io i nmunohis t oqu ím ico pa ra Sa (630x) . D) 14 d ías .

Hematoxi l ina Eos ina (100x) . E) 30 d ías . Hematox i l ina Eos ina (400x) . F) Es tud io

inmunohis toqu ím ico para S e (630x) .


Las imágenes de MEB, revelaron áreas de degradac ión sobre las

láminas de colágeno que conforman el mater ia l protés ico al menos en e l

grupo de Staphy lococcus epidermidis en ambos t iempos de estudio . El grupo

de Staphy lococcus aureus presentaba ta l poblac ión bacter iana que no se

observó la superf ic ie de la prótesis (F ig. 18).

Fig. 18 . A ) Contam inac ión con Staphy lococcus aureus t ras 14 d ías a 1000x. B)

Contam inac ión con Staphy lococcus ep idermid is t ras 14 d ías a 2000x, s e observa como la

acc ión bac te r iana degrada la super f i c ie de l b i omater i a l (puntas de f lecha ro jas ) .


IV.1.3 PERMACOL®

La u ltraestructura de la prótes is de Permacol® se compone de f ibras de

colágeno que se d isponen en haces compactos d is tr ibuidos en diferentes

direcc iones. El proceso de “cross –l ink” a la que es somet ida la prótesis

permite que los haces de colágeno se d ispongan muy próx imos entre s í;

dejando, de este modo, poco espacio muerto en e l inter ior de la prótes is.

Los microorganismos penetran a través de estrechos canales que las

f ibras de colágeno dejan entre sí , dando lugar a una d is tr ibuc ión más l ineal ,

en vez de grandes acúmulos como en e l caso del Col lamend®. Por

cons iguiente, e l Staphylococcus aureus l lega a a lcanzar e l terc io infer ior del

b iomater ia l , m ientras que Staphy lococcus epidermidis aparece cercano a la

superf ic ie de contacto con e l agar (F ig. 19) .


Fig. 19. A ) 14 d ías , Hematoxi l ina Eos ina (250x) . B ) 30 d ías , Tr ic róm ico de Masson (125x) . C )

Es tud io inmunohis toqu ím ico pa ra S a (400x ) . D ) 14 d ías , Hematoxi l ina Eos ina (320x) . E ) 30

d ías , Tr ic róm ico de Masson (1000x) . F) Es tud io inmunohis toqu ím ico para S e (1000x) . Las

l íneas d iscont inuas seña lan has ta donde han penet rado las bac ter i as .


En los t iempos de estudio anal izados, la microscopía elec trónica de

barr ido no ha demostrado a lteraciones morfo lógicas en la est ructura del

Permacol® (F ig. 20) .

Fig. 20. A ) Staphy lococcus au reus , 14 d ías (3000x) . B ) Staphy lococcus au reus , 30 d ías

(5000x) . C) Staphy lococcus ep ide rmid is , 14 d ías (3000x) . D ) Staphy lococcus ep ide rmid is , 30

d ías (3000x) .


IV.1.4 SURGISIS®

El espesor de la prótes is de Surgis is® se compone de lámin as

superpuestas de submucosa intest inal porc ina. La estructura resultante

destaca por su lax i tud, que permite un mayor paso de microorganismos.

En las láminas que estuvieron en contacto con Staphy lococcus aureus ,

pudieron observarse microorganismos en todo e l espesor del b iomater ia l. El

grado de inf i l t rac ión fue infer ior en las que estuvieron en contacto con

Staphy lococcus epidermidis (F ig. 21) .


Fig. 21. A ) 14 d ías , Hematoxi l ina Eos ina (400x) . B ) 30 d ías , Tr ic róm ico de Masson (400x) . C )

Es tud io inmunohis toqu ím ico pa ra S a (200x ) . D ) 14 d ías , Hematoxi l ina Eos ina (400x) . E ) 30

d ías , Tr ic róm ico de Masson (400x) . F) Es tud io inmunohis toqu ím ico para S e (1000x) . Las

l íneas d iscont inuas seña lan has ta donde han penet rado las bac ter i as .


A MEB, la d istr ibuc ión bacter iana ( tanto Staphylococcus aureus como

Staphy lococcus epidermidis ) sobre la superf ic ie fue extensa. Las bacter ias se

depos itaban formando colonias, o b ien de forma ais lada. A d iferenc ia de la

prótesis de PERMACOL®, con ambos patógenos, se pudo aprec iar la impronta

de los microorganismos sobre la superf ic ie del b iomater ia l, hecho que sugiere

la degradac ión de los b iomater ia les por parte de las bacter ias (F ig. 22) .

Fig. 22. A ) Staphy lococcus au reus , 14 d ías (2000x) . B ) Staphy lococcus au reus , 30 d ías

(5000x) . C) Staphy lococcus ep ide rmid is , 14 d ías (7500x) . D ) Staphy lococcus ep ide rmid is , 30

d ías (5000x) . Las puntas de f l echa mues t ran l a impronta que p roducen las bac ter i as a l

deg radar e l b i omater ia l .


IV.1.5 CUANTIFICACIÓN DE LA CARGA BACTERIANA

La prótes is que mostró una menor carga bacter iana en todos los casos

fue e l PTFE. Esto es debido a que e l tamaño del poro de la prótesis de PTFE

impide que las bacter ias colonicen la matr iz de la prótesis , por lo que las

bacter ias se acumulan en la superf ic ie de la prótesis que está en contacto con

e l agar .

En genera l, las prótes is de colágeno presentaron una mayor carga

bacter iana. La capac idad de inf i l t rac ión de Staphy lococcus aureus fue mayor

que la de Staphy lococcus epidermidis .

En las p lacas sembradas con Staphy lococcus aureus se observaron

d iferenc ias estadíst icamente s ignif icat ivas en los resultados obtenidos para

Surgis is® respecto a l PTFE, Col lamend® y Permacol®, a los 14 y los 30 días.

En e l caso de Staphylococcus epidermidis los valores fueron

s ignif icat ivamente infer iores para la prótesis de PTFE respecto a las de

colágeno. Si b ien e l menor grado de inf i l t rac ión se obtuvo para e l Col lamend ®

y Permacol®, no se establec ieron d iferencias estadíst icamente s ignif icat ivas

entre las prótes is de colágeno (F ig. 23).


Fig. 23. Adhes ión e in f i l t r ac ión bac te r iana en cada una de las pró tes is a ) S taphy lococcus

aureus ; b ) Staphy lococcus ep idermid i s .


IV.2 RESULTADOS DEL

ESTUDIO “IN VIVO”


IV.2.1 ESTUDIO MACROSCÓPICO

Grupo Control.

El aspecto macroscópico de los implantes del grupo contro l no presentó

a lterac iones s ignif icat ivas (Figs. 24 y 25).

A los 14 días, uno de los conejos fal lec ió en e l 10º día post implante. El

resto de los conejos presentaron dos seromas en PTFE y dos en

PERMACOL®. Una de las prótes is de PTFE presentó una dehiscenc ia

cutánea. Se observaron tres seromas en las prótes is de COLLAMEND®, uno

de e l los presentaba una pequeña f ístula cutánea por la que drenaba el

contenido del seroma. Otro conejo presentó una pequeña dehiscenc ia de

her ida que no exponía la prótes is de COLLAMEND®. También se objet ivaron

tres seromas en e l SURGISIS®, y una de las prótes is que presentaba seroma,

además estaba desprendida del lecho receptor (Tabla I I I ) .

A los 30 días, se observaron dos seromas en COLLAMEND® y dos

seromas en SURIGISIS®, en uno de e l los , la prótes is se encontraba

desprendida. Se registraron tres seromas en PTFE y un seroma en

PERMACOL® (Tabla I I I ) .


F ig . 24. Aspec to macroscóp ico de las pró tes is a es tud io t ras 14 y 30 d ías de implantac ión. A)

PTFE. B ) Permacol®. C) Surg is is®. D) Co l lamend®. E) PTFE. F) Permacol®. G) Surg is is®. H)

Col l amend®.


Fig. 25. A y B re f le j an e l aspec to macroscóp ico de un seroma sobre una pró tes is de

Col l amend® y o t ra de Permacol®. E l seroma fue la compl icac ión más f recuente en e l grupo

cont ro l y se def in i ó como una cápsu la f ib rosa que con t iene un l íqu ido c laro .


Grupo Contaminado con Staphylococcus aureus.

Cuando se contaminaron los defectos musculofasc ia les con una

suspens ión de 108 UFC de Staphy lococcus aureus la tasa de morta l idad

regis trada fue muy e levada, los animales fa l lec ieron entre las 24 y las 72

horas post implantac ión. Los superviv ientes presentaban importantes

abscesos, que se sol ían asoc iar a desprendimiento de la prót esis a l tej ido

receptor (F ig. 26). Por este motivo se dec id ió ampliar e l es tudio e inc lu ir un

grupo infectado con una suspensión de 106 UFC de Staphy lococcus aureus .

Cuando la concentrac ión de gérmenes se rebajó hasta las 106 UFC se

cons iguió d isminuir s ignif icat ivamente la tasa de mortal idad. A los 14 días

post implante (F ig. 27) se regis traron 4 casos de abscesos en las muestras de

PTFE y 5 prótesis se desanc laron del lecho , las muestras de PERMACOL®

presentaron 3 casos de abscesos con una importante cápsula f ibrosa que

producía e l p legamiento y retracc ión de la prótes is . Respecto a

COLLAMEND®, a los 14 días post implante se objet ivaron 5 abscesos, en uno

de e l los la prótesis se había desanc lado del tej ido. Todas las muestras de

SURGISIS® presentaron abscesos en este t iempo de estudio y 4 se

desanc laron del lecho (Tabla I I I ) .

A los 30 días post implante (Fig. 27), e l PTFE presentó 2 absces os y 3

prótesis estaban desanc ladas , mientras que e l PERMACOL® presentó 3

abscesos. En este t iempo de estudio, tanto e l SURGISIS® como el

COLLAMEND® presentaban abscesos en las 6 muestras, y de estos, 4

prótesis de SURGISIS® se habían desanclado del tej ido receptor (Tabla I I I ) .


Fig. 26. A ) V is ión de l absceso formado sob re una pró tes is de PTFE. La punta de f l echa

mues t ra e l o r i f i c io de f i s tu l i zac ión a p ie l po r donde d rena e l conten ido pu ru lento . B) Absceso

formado sob re una pró tes i s de Surg is is®. C) Aspec to de la he r ida qu i rú rg ic a, se obs erva una

deh iscenc ia cutánea. D) Absceso formado sob re una pró tes is de Permacol®.


Fig. 27. A ) Aspec to de la pró tes is de PTFE, se perc ibe una l ige ra cont racc ión de la

super f i c i e . B) Aspec to de la pró tes is de Permacol®. C) Absceso sobre una pró tes is de

Surg is is®. D) Aspec to de la pró tes is de Col l amend®. E) La pró tes is de PTFE presenta un

absceso por e l que drena mater ia l pu ru lento . F ) Aspec to de l a p ró tes is de Permacol®. G)

Absceso sobre una pró tes i s de Surg is is®. H) Absces o sobre una p ró tes is de Co l lamend® .


Grupo Contaminado con Staphylococcus epidermidis .

La infecc ión produc ida por e l Staphy lococcus epidermidis a una

concentrac ión de 108 UFC fue sens ib lemente más larvada de la que produjo e l

Staphy lococcus aureus a la misma concentrac ión. La tasa de morta l idad en

este grupo fue s imilar a la registrada en e l grupo contro l s in contaminac ión.

A los 14 días post implante (F ig. 28) se observaron dos abscesos en

PTFE, las seis prótes is de SURGISIS® desarrol laron abscesos. Una de las

prótesis de SURGISIS® estaba desprendida del tej ido receptor. En las

prótesis de COLLAMEND® se objet ivó la formación de un absceso y se

desarro l laron acúmulos de l íquido seroso en cuatro casos (Tabla I I I ) .

A los 30 días (Fig. 28), se perdieron dos conejos en las pr imeras 24

horas tras el implante. Respecto a las complicac iones que presentó e l PTFE,

se observó un hematoma. Una de las prótes is de PERMACOL® presentó una

cápsula per iprotés ica de gran grosor . Cuatro de las piezas de SURGISIS® se

presentaron encapsuladas. El COLLAMEND®, en este t iempo de estudio,

regis tró dos abscesos y una de las piezas se encontró desanc lada (Tabla I I I ) .


Fig . 28. A ) Pró tes is de PTFE. Se observa una marcada cont racc ión de la super f i c i e de la

pró tes is . B) Pró tes is de Permacol®. C) Prótes is de Surg is is®. La f l echa marca e l punto donde

se desanc ló l a pró tes is . D) Pró tes is de Col l amend®. Se observa e l te j ido f ib ros o qu e

a lbe rgaba un seroma y l a f lecha e l o r i f i c io de drena je y l a p ró tes is . E) P ró tes is de PTFE que

presenta una impor tante cont racc ión. F) Pró tes is de Permacol®. G) Absceso sobre una

pró tes is de Surg is is®. H) Prótes is de Col lamend®. La f lecha mues t ra la zona de

desprend im iento de l te j i do receptor .


TABLA I I I .

REL ACIÓN DE COMPLICACIONES


IV.2.2 CONTRACCIÓN PROTÉSICA

Tras e l implante, los mater ia les protés icos sufr ieron un proceso de

contracción respecto a su tamaño or ig inal debido a los procesos de

c icatr izac ión. En general , fue más acusado en los biomater ia les infectados

que en e l grupo contro l (F ig. 29).

En e l grupo contro l , Permacol® y Col lamend® fueron las que mejor

mantuvieron su tamaño, s iendo e l PTFE seguido de Surgis is ® los que

regis traron una mayor d isminuc ión. A los 30 días se produjo un l igero

aumento de la contracc ión, s i b ien no fue estadís t icamente s ignif icat ivo

respecto a los 14 días.

Dentro de los grupos sometidos a l proceso de infecc ión, a los 14 días,

los más afectados fueron los implantes infectados con Staphy lococcus aureus .

Tras un mes post implante, se observó un l igero incremento de la contracc ión

en las prótes is de Permacol®, Col lamend® y PTFE. En e l caso del Surgis is ®

no hubo d iferenc ias en cuanto a l grado de contracción cuando la prótes is era

infectada con Staphy lococcus aureus o epidermidis (30 días) .


Fig. 29 . Porcenta je de con t racc ión de los b i omater ia l es t ras e l implante .


IV.2.3 ESTUDIO HISTOLÓGICO

A. Grupo Control .

PTFE

A los 14 días, en la zona de anc laje a l tej ido receptor , pudieron

observarse áreas de hemorragia y f ibros is a lrededor de los puntos de sutura,

así como una mayor presenc ia de célu las b lancas . El b iomater ia l se encontró

encapsulado por tej ido receptor . La zona más externa, en c ontacto con e l

tej ido celu lar subcutáneo, es taba const i tu ida por tej ido f ibroso con numerosos

e lementos celu lares y vasos sanguíneos.

La estructura microporosa de la prótes is impide la penetrac ión de

e lementos celu lares. En ambas ver t ientes (subcutánea y muscular ) se observó

la acumulación de célu las blancas, formando una barrera en torno a la lámina

de PTFE.

A los 30 días, no se observaron grandes cambios en cuanto a la

estructura del tej ido. Las célu las rodeaban completamente e l per ímetro de la

prótesis . Tanto en la vert iente subcutánea como muscular, los t ipos celu lares

no habían var iado respecto a los observados a las 2 semanas post implante,

observándose de nuevo: macrófagos, f ibroblastos, célu las p lasmát icas,

l infoci tos, monoc i tos y célu las g igantes de cuerpo extraño (F ig.30) .


Fig. 30 . A) 14 d ías . Hematoxi l ina -Eos ina (160x) . Aspec to genera l de l implante , se d is t inguen

t res zonas : ce lu la r subc utáneo en la pa r te s uper io r , la pró tes is ( * ) y e l te j i do con junt i vo a l

múscu lo t rans vers o en l a pa r te i n fe r io r de l a imagen . B ) 30 d ías . Tr ic róm ico de Masson

(160x) . C ) 30 d ías . Tr ic róm ico de Masson (320x) . B y C mues t ran un deta l l e de la i n tensa

ac t iv idad ang iogénica a l os 30 d ías ( ► ) . A mayor aumento se observa cómo se organ i zan las

cé lu las en la super f i c i e de l b iomater ia l .


COLLAMEND®

El aspecto en la zona de anc laje fue s imilar a la del PTFE, aunque se

aprec ió una más intensa reacción inf lamator ia .

A los 14 días, se observaron d iferenc ias en e l proceso de c icatr ización

del implante de Col lamend® respecto a l PTFE. Al igual que en este, se

observó la formación de una cápsula f ibrosa, tanto en la cara superf ic ial como

en la profunda de la prótes is, con acumulac ión de célu las b lancas en todo su

per ímetro. Sin embargo, es tos t ipos celu lares también aparecían en gran

número en el inter ior de las ir regular idades propias del b iomater ia l. En e l

inter ior de estas ir regular idades, también se observaban pequeños haces de

colágeno que progresaban desde e l tej ido receptor hac ia el inter ior del

Col lamend®.

A los 30 días, se observó un l igero incremento en la cápsula de tej ido

f ibroso que encapsulaba e l b iomater ia l. Los haces de tej ido c icatr ic ia l que se

introducían a través de las zonas parc ia lmente perforadas del biomater ia l

aumentó l legando a ocupar por completo algunos de los espac ios

inter laminares de mayor grosor. En este grupo, e l tej ido conjunt ivo aumentó

su dens idad y pudo observarse la presenc ia de pequeños vasos sanguíneos.

La colonización celu lar fue más intensa en e l terc io más superf ic ia l del

b iomater ia l (F ig. 31) .


Fig. 31 . A ) La f lecha seña la e l espesor de l a p ró tes is , por de ba jo se obse rva la cápsu la

f ib rosa que rodea e l b iomater ia l (14 d ías , T r ic róm ico de Masson, 100x) . B) Acumulac ión

ce lu la r moderada en l os espac ios in te r lam ina res de la zona cent ra l (14 d ías , Tr ic róm ico de

Masson, 400x) . C) Las f l echas mues t ran vasos neoformados y la punta de f lecha mues t ra

como se forma mat r iz ext race lu l ar ent re l a t rama de co lágeno que confo rma la pró tes is (30

d ías , Tr i c róm ico de Masson, 200x) . D ) Deta l le a MEB de uno de l os poros de Col l amend® en

contac to con e l te j i do rec epto r , e l que se obse rva como penet ra e l t e j ido receptor ( l ínea

amar i l la ) y l a formac ión de nuevos vasos sangu íneos ( l íneas ro j as ) (14 d ías , 200x) .


PERMACOL®

El proceso de integración del Permacol® al tej ido receptor fue s imilar al

observado en e l Col lamend® puesto que su estructura es s imilar . Al igual que

en los b iomater ia les anter iores, se aprec ió la acumulac ión de célu las blancas

en torno a la lám ina de Permacol®.

También en este caso, las célu las y la matr iz extracelu lar neoformada

iban penetrando en la trama que conforma la b ioprótes is, s iendo su presenc ia

más intensa en aquel las ir regular idades de mayor tamaño.

A los 30 días, se observó también una impor tante angiogénesis , tanto en

las inmediac iones del b iomater ia l como en su inter ior .

Tampoco en este caso se observaron a l terac iones en la estructura de

Permacol®, que evidenc iaran e l comienzo del proceso de degradac ión del

b iomater ia l (F ig. 32) .


Fig. 32 . A) Imagen de MEB de l grupo cont ro l a 14 d ías , se obse rva e l es pesor de la pró tes is

(50x) . B) Deta l l e de l espesor de la p ró tes is de Permacol® en la que se aprec ia te j ido de

nueva fo rmac ión y pequeños vasos sangu íneos ( * ) (200x) . C) A los 30 d ías , se observa l a

co lon i zac ión de l te j ido rec epto r a t ravés de uno de los poros de l b iomater ia l en e l que puede

aprec ia rse una in tensa neoangiogénes is ( * ) (100x) .


SURGISIS®

Su estructura d if iere considerablemente de las prótes is de colágeno

descr i tas anter iormente, lo cual parece condic ionar e l proceso de

c icatr izac ión.

Fue la prótes is de colágeno que generó la mayor reacc ión inf lamator ia. A

los 14 días, en la zona de anc laje era patente la presenc ia de abundante

tej ido de granulac ión, const i tu ido por l infoc i tos , macrófagos,

pol imorfonuc leares (sobre todo eosinóf i los). En esta zona las célu las

cons iguen abr irse paso entre las láminas de colágeno, ocupando todo e l

grosor de la lámina de Surgis is®. Conforme nos alejamos de la zona de

anc laje, la mayor par te de las célu las b lancas quedan re legadas a l terc io

super ior e infer ior del b iomater ia l , aunque también pueden observarse célu las

en menor proporc ión en las zonas más internas.

A los 30 días, en las zonas de anc laje, aparec ieron pequeños f ragmentos

de mater ia l protés ico rodeado de célu las b lancas y célu las g igantes a cuerpo

extraño. En e l resto de la prótes is , las f ibras de colágeno aparecen más

separadas por célu las de t ipo inf lamator io que a los 14 días . Algunas de esas

láminas presentan además, una d isminuc ión evidente de su grosor in ic ia l.

Estos procesos podr ían asoc iarse con el comienzo del proceso de renovación

del b iomater ia l por e l tej ido receptor. (F ig. 33).


Fig. 33 . A) Imagen panorám ica de l implante . L a f lecha amar i l la marca e l espesor de l a

pró tes is . La f l echa ro ja mues t ra te j i do in f lamator io . La f lecha negra marca e l espesor de l

muscu lo t ransverso (14 d ías , Hematoxi l ina -Eos ina , 100x) . B ) Dispos ic ión de las cé lu las

in f lamator i as ent re l os haces de co lágeno ( 200x) . C) Imagen panorám ica de l implante . L a

f lecha amar i l l a marca e l espesor de la pró tes is . La f l echa ro ja mues t ra te j ido in f lamator io . La

f lecha negra marca e l es pesor de l muscu lo t ransvers o (30 d ías , Hematoxi l i na -Eos ina, 80x) .

D) Imagen de MEB que mues t ra l a d ispos ic ión de la f ib ras y la p resenc ia de cé lu l as b lancas

(14 d ías , 200x) .


B. Grupo Infectado con Staphylococcus aureus .

PTFE

Sólo se pudo obtener una muestra vál ida para e l estudio h isto lógico del

grupo de 108 UFC . La p ieza per tenecía a l subgrupo de 14 días de t iempo de

estudio. La muestra se encontraba rodeada por un impor tante absceso

purulento const i tu ido por mater ia l amorfo, cé lu las inf lamator ias, restos

hemát icos y restos bacter ianos. Todo e l conjunto se encontraba rodeado por

una gruesa cápsula de tej ido conjunt ivo denso con numerosos vasos

sanguíneos . En e l subgrupo de 30 días, aunque sobreviv ieron 3 conejos, las

muestras se encontraban enrol ladas sobre s í mismas, ya que se habían

desprendido del tej ido de anc laje, y por lo tanto, no fueron val idas para e l

estudio .

Cuando se repi t ió e l estudio a menor concentrac ión, la mor ta l idad

d isminuyó drást icamente. A pesar de este hecho , e l estado de las p iezas no

mejoró sustanc ia lmente. El aspecto h is to lógico de las muestras fue s imilar a l

observado con 108 UFC. (F ig. 34).


Fig. 34 . A) S taphylococcus au reus a una concent rac ión de 108 UFC. Se obse rva una marcada

reacc ión in f l amator ia (Es t re l l a ro ja ) que es rodeada po r un denso te j i do f i b roso (F lecha

amar i l la ) (14 d ías , Hematox i l i na -Eos ina, 50x) . B) La técn ica de i nmunohis toqu ím ica descar ta

la presenc ia de bac ter ias en e l espesor de la pró tes is (100x) .


COLLAMEND®

Respecto a l grupo contro l, la zona de anc laje presentó, como cabr ía

esperar, un aumento s ignif icat ivo de la reacción inf lamator ia, debido tanto a l

componente protés ico como a la presencia de bacter ias .

La lámina de Col lamend® se encontraba rodeada, tanto en su vert iente

subcutánea como muscular por una gruesa capa de célu las in f lamator ias

(macrófagos, l infoc itos , cé lulas gigantes de cuerpo extraño,

pol imorfonuc leares,…) y una cápsula f ibrosa de mayor gro sor que la

observada en e l PTFE.

Los inters t ic ios de la prótes is de Col lamend® habían aumentado y se

encontraban ocupados por numerosas células b lancas, e lementos de aspecto

f ibr i lar y bacter ias , ta l y como evidenc ió e l marcaje inmunohistoquímico.

También se observó pos it iv idad para el Staphy lococcus aureus en e l tej ido de

granulac ión adyacente a l b iomater ial y en e l in ter ior de las célu las

macrofágicas.

No se observaron d iferenc ias d ignas de mención entre los dos t iempos

de estudio (F ig. 35).


Fig. 35 . A ) Los in te rs t i c ios de la pró tes is se encuen t ran i n f i l t r ados po r cé lu l as in f lamator i as

(14 d ías , Hematox i l i na -Eos ina, 100x) . B ) 14 d ías , imagen de MEB, 1000x . C ) V is ión de la

co lon i zac ión ce lu la r de la t rama de co lágeno que compone la pró tes is (30 d ías , Tr ic róm ico de

Masson, 320x) . D) Deta l l e a mayor aumento (30 d ías , Tr ic róm ico de Masson, 640x) . E ) 30

d ías , la inmunohis toqu ím ica conf i rma la presenc ia bac ter iana en e l ent ramado de la pró t es is

(puntas de f l echa ) , 320x.


PERMACOL®

A los 14 días, las muestras de los animales que recibieron una concentración de

Staphylococcus aureus de 108 UFC, presentaron grandes abscesos constituidos por bacterias,

detritus y células blancas rodeando el biomaterial. El conjunto se encontraba a su vez aislado

del tejido receptor por una cápsula fibrosa de un espesor considerable. El grado de infiltración

del absceso en la zona de anclaje fue muy intenso, incluso aislando pequeños fragmentos de la

prótesis.

A diferencia del Collamend® la presencia de elementos celulares y bacterianos se

localizó principalmente en las áreas más próximas al tejido receptor, quedando la zona central

relativamente libre de infiltración celular. Lo que se podría explicar por el mayor grado de

compactación de la trama de colágeno respecto a la estructura del Collamend®.

A los 30 días los resultados fueron similares a los obtenidos a las 2 semanas

postimplante.

Al introducir una concentración menor de microorganismos (106 UFC), la reacción

inflamatoria se veía reducida respecto al grupo anterior; si bien, fue también muy intensa (Fig.

36).


Fig. 36. A) Panorám ica de la zona de anc la j e donde se obse rva la inc ip i ente o rgan i zac ión de

un te j i do f ib roso (14 d ías , Hematoxi l i na -Eos ina, 100x) . B) Gran in f i l t rac ión ce lu la r en l os

in ters t i c ios de l a pró tes is (30 d ías , Hematox i l ina -Eos ina, 320x) . C) Es tud io inmunohis to l óg ic o

de la pró tes is de Permacol®, se obse rva reacc ión pos i t i va para Staphy lococcus aureus en e l

in ter io r de l a pró tes is , pun tas de f lecha. (30 d ías , 200x) . D ) A MEB se observa la s uper f i c ie

pro tés ica cub ie r ta de res tos ce lu lares (14 d ías , 1000x) .


SURGISIS®

La lámina de Surgis is presentó un mayor grado de inf i l t rac ión celular

respecto a l grupo contro l.

A los 14 días, la inf i l t rac ión del tej ido de granulac ión y la presenc ia de

bacter ias producía la separac ión de las láminas de colágeno que componen el

b iomater ia l . El marcaje pos it ivo para Staphy lococcus aureus , se local izaba en

e l in ter ior de las célu las macrofágicas y d isperso entre los f i lamentos de

Surgis is .

El aspecto de las muestras a 30 días, no presentó d iferenc ias

s ignif icat ivas respecto a las dos semanas (Fig. 37) .


Fig. 37. A) Hematoxilina-Eosina, 100x. B) Hematoxilina-Eosina, 200x. Las puntas de flecha muestran las diferentes

láminas que componen la prótesis y como el tejido inflamatorio las va separando. C) Tejido inflamatorio que presenta

reacción positiva para Staphylococcus aureus (flechas amarillas), también se observan restos de la prótesis de

Surgisis® (punta de flecha roja), 640x. D) Reacción positiva para Staphylococcus aureus (flechas amarillas) alrededor

de las láminas de Surgisis (punta de flecha roja), 400x.


C. Grupo Infectado con Staphylococcus epidermidis .

PTFE

El estudio h is to lógico de las muestras fue s imi lar a l observado en e l

grupo infectado con Staphylococcus aureus , s i b ien la presenc ia de

microorganismos fue infer ior . Las bacter ias se d isponían a lrededor de la

prótesis de PTFE formando un gran absceso, s in l legar a introduc irse en su

estructura.

A los 30 días, se observó una d iscreta d isminuc ión en e l tamaño del

absceso y la respuesta inf lamator ia (F ig. 38).


Fig. 38. A) Prótesis de PTFE rodeada de un denso tejido fibroso (14 días, Hematoxilina-Eosina, 200x). B) Detalle del

tejido inflamatorio que rodea a la prótesis de PTFE. Se observan vasos sanguíneos en el espesor del tejido

inflamatorio, puntas de flecha (30 días, Tricrómico de Masson, 100x). C) Estudio inmunohistológico que muestra como

las bacterias se acumulan sobre la superficie de la prótesis, pero no penetra al interior, 400x. D) Imagen de la prótesis

a MEB, 1000x. No se observa degradación.


COLLAMEND®

Las prótes is de Col lamend se compor taron de forma similar a como lo

h ic ieron cuando fueron contaminadas con Staphy lococcus aureus . A los 14

días post implante, en la mayor parte de los casos, las prótesis se

encontraban rodeadas de una cápsula f ibrosa que contenía mater ia l

puru lento.

En e l estudio inmunohistoquímico, la presenc ia de bacter ias de

Staphy lococcus epidermidis fue evidente en e l tej ido receptor, en las zonas

adyacentes al b iomater ia l , y en el terc io super ior e infer ior del Col lamend,

mientras que en las zonas centra les de la prótes is, la d is tr ibuc ión fue más

d ifusa.

A los 30 días, se producía un incremento en e l grosor de la cápsula

f ibrosa que a is laba la prótes is contaminada. El aspecto del implante fue

s im ilar a l observado a los 14 días (F ig. 39).


Fig. 39. A) Muestra de COLLAMEND® tras 14 días de implantación. Se observa la organización del tejido inflamatorio

bajo la prótesis (Tricrómico de Masson, 160x). B) Detalle de como el tejido inflamatorio infiltra un poro de la prótesis (30

días, Tricrómico de Masson, 400x). C) En el estudio inmunohistológico de una muestra de COLLAMEND® se observa

reacción positiva en el interior de la prótesis para Staphylococcus epidermidis (puntas de flecha), 100x. D) Superficie

de la prótesis donde se observan restos de hematíes y células inflamatorias, 1000x.


PERMACOL®

A las dos semanas, la reacc ión inf lamator ia fue mucho más intensa en

las zonas de anc laje de la prótes is a l tej ido receptor .

Al igual que e l grupo sometido a infecc ión con Staphylococcus aureus ,

los microorganismos y célu las b lancas presentes a lrededor del mater ia l

protésico se extendían hac ia su inter ior s iguiendo los pequeños espac ios que

quedan entre las f ibras de colágeno.

A los 30 días se redujo la presenc ia de tej ido de granulac ión (F ig. 40) .


Fig. 40. A) Tras 14 días de implantación se observa la infiltración de la prótesis por parte de células inflamatorias de la

serie blanca (Hematoxilina-Eosina, 160x). B) Las líneas punteadas muestran el tejido de neoformación en el espesor de

la prótesis, las puntas de flecha señalan vasos sanguíneos (30 días, Hematoxilina-Eosina, 100x). C) Infiltración

bacteriana de la prótesis tras 30 días de implantación, las puntas de flecha señalan las zonas positivas

(Inmunohistoquímica, 320x). D) Vista a MEB (2000x) tras 14 días de implantación, la línea punteada muestra un vaso

sanguíneo en el espesor de la prótesis, las puntas de flecha señalan hematíes en el interior del vaso.


SURGISIS®

No se observaron d iferenc ias s ignif icat ivas respecto a los resultados

obtenidos en el grupo contaminado con Staphy lococcus aureus . Aunque las

f ibras de colágeno mantenían su integr idad en mejores condic iones,

igualmente aparecían separadas e inf i l t radas por tej ido de granulac ión,

bacter ias y detr i tus .

La reacc ión inf lamator ia observada también fue muy intensa. La

d istr ibuc ión para e l marcaje pos it ivo para Staphy lococcus epidermidis fue

s imilar a la observada en e l grupo infectado con Staphy lococcus aureus , en e l

inter ior de célu las inf lamator ias y d isperso entre las f ibras de co lágeno.

Entre los dos t iempos de estudio (14 y 30 días) no se objet ivaron

d iferenc ias reseñables (F ig. 41).


Fig. 41. A) Tras 14 días se observa como la prótesis esta desorganizada y como las láminas se pliegan. Las puntas de

flecha marcan las láminas de colágeno que componen la prótesis. (Hematoxilina-Eosina, 200x). B) Se observa el

acúmulo celular entre las láminas que integran la prótesis (30 días, Tricrómico de Masson, 1000x). C) En el estudio

inmunohistológico se observa positividad (puntas de flecha) en las inmediaciones de las láminas de colágeno, 160x. D)

A MEB se observa la estructura de la prótesis y como las bacterias colonizan el espesor de esta, 1000x.


IV.2.4 ESTUDIO TENSIOMÉTRICO

A los 14 días los implantes del grupo control , Permacol ®, PTFE y

Surgis is® registraron valores s imi lares en cuanto a la resis tenc ia

b iomecánica. Los valores más elevados fueron obtenidos para e l Col lamend ®,

s iendo estadís t icamente s ignif icat ivo respecto a Permacol ® y Surgis is® (F ig.

42) .

A los 30 días e l grupo contro l exper imentó un aumento en los valores de

res istenc ia b iomecánica respecto a los 14 días , lo que podría expl icarse por

una mayor maduración de los procesos de integrac ión t isu lar . El

comportamiento de los biomater ia les fue s imilar a l observado a los 14 días

post implante. Sin embargo, e l proceso inf lamator io podr ía debi l i tar los tej idos

y observarse una d isminuc ión de la resis tenc ia ta l y como se observa en e l

grupo de PTFE (p<0,05) (Fig. 43).

Dentro de los grupos infectados, aumenta la resis tenc ia en los que

fueron contaminados por Staphylococcus aureus , esto es debido a que

generan una cápsula f ibrosa de mayor espesor que los que fueron

contaminados por Staphy lococcus epidermidis . No se observan grandes

d iferenc ias entre los dos t iempos de estudio (Figs. 42 y 43 ).


Fig. 42 .

Fig. 43 .

D I S C U S I Ó N | 187

V. DISCUSIÓN

D I S C U S I Ó N | 188

El empleo de b iomater iales es, actualmente, una de las a lternat ivas a l

tratamiento de los defectos de par tes b landas. En los ú l t imos años, los

b iomater ia les han s ido objeto de una importante invest igac ión y desarro l lo ,

cons iguiéndose progres ivamente la mejora de sus cual idades y su empleo de

una forma más sis temat izada. La impregnac ión de mater ia les pol iméricos con

sustancias que evi tan la adhes ión bacter iana y e l desarro l lo de nuevos

mater ia les der ivados del co lágeno, han s ido a lgunos de los avances más

re levantes en e l campo del empleo de b iomater ia les e n la reparac ión de los

defectos de partes b landas.

En la actual idad, la exper ienc ia c lín ica acumulada con las prótesis de

or igen b io lógico es muy escasa debido fundamentalmente a tres razones. Los

mater ia les pol iméricos (pol ipropi leno, pol iéster, PTFEe, .. .) han mostrado

excelentes resul tados tanto en b iocompat ib i l idad como en los ensayos de

res istenc ia b iomecánica tras su implantac ión. En segundo lugar, por las

indicac iones prec isas que t ienen estas prótes is b io lógicas, que se dest inan

fundamentalmente a zonas de reparac ión comprometidas por la infecc ión . Por

ú lt imo, e l e levado coste de las prótes is der ivadas de colágeno, muy super ior

a l de las prótesis convenc ionales, impide que se general ice su empleo.

La pr inc ipal indicac ión de los biomater ia les der iv ados del co lágeno es la

reparac ión de defectos compromet idos por la infecc ión. La introducc ión de

cualquier implante protés ico d isminuye s ignif icat ivamente la concentrac ión

bacter iana necesar ia para convert ir una contaminación de her ida en una

infecc ión f ranca. Los gérmenes patógenos aprovechan las ir regular idades del

mater ia l para adher irse, quedando acantonados en zonas inalcanzables para

D I S C U S I Ó N | 189

las célu las inf lamator ias. Cuando se establece e l b iof i lm, la única forma

efect iva de tratar la infecc ión del b iomater ial es su explantac ión (Brown y

cols. , 1985). Por estos motivos, la prótes is ideal para la reconstrucc ión de la

pared abdominal deber ía proporc ional una reparac ión resis tente y ser

completamente b iodegradable.

La industr ia comenzó a desarrol lar mater ia le s reabsorbibles que

e l im inaran los problemas der ivados de las reacc iones a cuerpo extraño y que,

además, a medio- largo p lazo no s irv ieran de sustrato para e l desarrol lo de un

b iof i lm bacter iano (Dayton y cols. , 1986; Ble ichrodt y cols ., 1992). Los

problemas asoc iados a los b iomater ia les reabsorbib les están re lacionados con

e l t iempo que tardan en ser degradados o h idrol izados, lo que podr ía

re lac ionarse con lax itud en la reparac ión. Los b iomater ia les reabsorbib les

s intét icos (ác ido pol ig l icó l ico o pol ig lac t in) son degradados por e l tej ido

receptor en las pr imeras 6 semanas tras la implantac ión, con la subs iguiente

eventrac ión que deberá ser reparada. En e l caso del Surgis is®, tras 12

semanas de implantación en la vej iga ur inar ia de perros, la prótesis es

completamente sust i tu ida por parte del tej ido receptor , dejando como

resul tado una res istente reparac ión con mínima respuesta inf lamator ia, buena

integrac ión y bajas tasas de infecc ión (Record y cols ., 2001), inc luso

l legándose a d iferenc iar en tej ido muscu lar y adiposo cuando es empleada

para la reparación abdominal (Badylak y cols . 2002).

La introducc ión de mater ia les b io lógicos que presentan uniones

covalentes que estabi l izan la molécula colágeno ha propic iado que estas

prótesis s irvan de andamiaje a l os procesos de remodelac ión t isu lar durante

D I S C U S I Ó N | 190

más t iempo (cross- l ink). El proceso de cross- l ink cambia sens ib lemente las

propiedades del mater ial (Abraham y cols. , 2000; Gloeckner y cols. , 2000) ,

produc iendo un b iomater ia l más r íg ido que t iene una tasa de de gradac ión más

lenta o incluso transformando el mater ia l en ir reabsorbib le.

Los trabajos c lín icos publ icados, en los que se menciona el empleo de

estas prótes is der ivadas del co lágeno, son mayor i tar iamente retrospect ivos y

carecen de un seguimiento a largo p lazo. Por lo tanto, no d isponen de un

n ivel de evidenc ia suf ic iente como para obtener conc lus iones respecto a l

pos ib le benef ic io en su empleo. Var ios art ícu los recogen la exper ienc ia de los

autores en e l empleo de estos mater ia les en un solo caso c lín ic o (Adedej i y

cols. , 2002; L iyanage y cols ., 2006; Saet te le y cols. , 2007; Ferguson y Pu,

2007; Chou y Thomas, 2008; Canda y Karaca, 2009). Otras ser ies de casos

apor tan exper ienc ias pre l im inares que no permiten establecer indicac iones

acerca del empleo de estas b ioprótes is (Schuster y cols. , 2006) . Incluso

a lgunos trabajos c lín icos han registrado tasas de rec id ivas que l legan hasta e l

15% para e l Permacol® (Shaikh y cols ., 2007) y e l 30% del Surgis is® (Ueno y

cols. , 2004). Pese a todo, la mayor parte de los trabajos c lín icos que han

estudiado e l compor tamiento de estas prótes is der ivadas de colágeno en

terrenos contaminados apoyan su ut i l izac ión en ta les condic iones.

Respecto a l campo de la invest igac ión exper imental , los resultados

obtenidos son contradictor ios , inc luso se han l legado a descr ibi r efectos

adversos re lac ionados con e l empleo de estos b iomater ia les. Mediante

estudios microscópicos y de PCR, se ha descr i to la presenc ia de núcleos

celu lares y restos de ADN en la estructura de las prótes is compue stas por

D I S C U S I Ó N | 191

submucosa intest inal porc ina (Zheng y cols. , 2005). En nuestro estudio,

hemos observado la presenc ia de célu las porc inas durante la caracter izac ión

de la prótes is de Surgis is®, lo que conf irma que las prótes is de submucosa

intest inal porc ina no son completamente acelu lares. Sin embargo, no ex isten

trabajos en la l i teratura que documenten fenómenos de rechazo inmunológico.

Nuestros resultados avalan los obtenidos por Hol tom y cols. en 2004. En

nuestro estudio n inguno de los mater ia les der ivados del co lágeno han

mostrado act iv idad ant imicrobiana intr ínseca. No se han observado halos de

inhib ic ión a lrededor de n inguno de los b iomater ia les inc lu idos en e l estudio

cuando fueron cul t ivados junto con las cepas de Staphy lococcus aureus y de

Staphy lococcus epidermidis . Inc luso hemos observado como las bacter ias

pueden l legar a colonizar todo el espesor de la prótes is cuando su estruc tura

es poco compacta. En el caso del Surgis is®, e l estudio de microscopía

e lec trónica reveló como las bacter ias degradaban la superf ic ie del

b iomater ia l , lo que nos indica que este b iomater ia l podr ía proporc ionar un

ambiente favorable para el desarrol lo bacter iano. La res istencia a la infecc ión

que se ha observado en a lgunos trabajos c lín icos puede deberse a que la

rápida reabsorc ión del mater ia l impide que las bacter ias se adhieran y

establezcan un b iof i lm.

Var ios son los estudios que comparan los proces os de integrac ión que

siguen a la implantac ión de mater ia les b iológicos y s intét icos. Pr inc ipalmente

es el pol ipropi leno e l mater ia l más empleado en estos t rabajos. Comparado

con este, los b iomater ia les producen un depós i to de colágeno mejor

organizado, inducen una menor formación adherenc ia l y se observa una

D I S C U S I Ó N | 192

menor reacc ión a cuerpo extraño (Clarke y cols. , 1996; Kaleya y cols. , 2005) .

La intens idad de la respuesta celu lar que se produce tras la implantación de

prótesis der ivadas de submucosa intest inal por c ina desc iende después del

pr imer mes de implantac ión, mientras que la respuesta inf lamator ia crónica se

mantiene act iva a lrededor del pol ipropi leno durante a l menos 4 – 6 meses. Al

comparar las compl icac iones observadas a l implantar los dos t ipos de

mater ia les en defectos musculares tota les, se observa un menor índice de

seromas, f is tu las enterocutáneas, erosión cutánea e infecc ión. Los trabajos

que estudian la integrac ión de los mater ia les der ivados del co lágeno muestran

como se produce una inmediata inf i l t ración celular con la subsecuente

neoangiogénes is y e l depós ito de matr iz extracelu lar tras la implantac ión.

Este proceso es cont inuo y progres ivo y e l proceso de remodelac ión del tej ido

neoformado dependerá de la local ización del implante y de factores de estrés

externos (Hodde y cols., 1997) .

Otros estudios han demostrado que estos b iomater ia les no se integran

adecuadamente en la pared abdominal mostrando, además, escasa

b iocompatib i l idad y s iendo más propensos a la infecc ión cuando se emplean

métodos de anclaje reabsorbib les como el pegamento de f ibr ina (Pet ter -

Puchner y cols ., 2006 y 2007). También se ha descr i to que los mater ia les

der ivados de dermis acelu lar porcina que son sometidos a un proceso de

cross- l ink dentro de la molécula de colágeno mues tran una mayor tendenc ia a

presentar calc if icac ión d istróf ica y formación de hueso cuando permanecen

implantados en una pos ic ión inmóvi l y es table (Kel ley y cols ., 2005) . Cuando

se apl ican fuerzas de estrés o movimiento constante los cambios h isto lógicos

son completamente d iferentes, la f ragmentac ión del implante podría aumentar

D I S C U S I Ó N | 193

la carga ant igénica lo que provocar ía una f lor ida respuesta inf lamator ia

crónica a cuerpo extraño (Belcher HJ, 2001).

Carbonel l y cols ., en 2005, no encontraron d iferenc ias s ignif icat ivas en

e l contaje bacter iano después de inocular var ios mater ia les s intét icos y

b io lógicos con 108 UFC de Staphy lococcus aureus que se emplearon para

reparar un defecto abdominal , aunque al comparar mater ia les b ioact ivos con

los s intét icos, los pr imeros tenían más bacter ias adher idas a su superf ic ie. De

los dos mater ia les b io lógicos empleados en e l estudio, Al loderm® mostró una

menor suscept ib i l idad a la infecc ión que Surgis is® aunque la diferenc ia no fue

s ignif icat iva. El trabajo de Ott y cols . de 2007 también avala la pobre

integrac ión de las prótes is der ivadas del colágeno porc ino cuando son

implantadas en terrenos contaminados. Respecto a la contaminación a a ltas

concentrac iones con Staphy lococcus aureus nuestros resultados están en

consonanc ia con los obtenidos por Mi lburn y cols . en 2008, la mayor parte de

los animales fa l lecen debido a una sepsis general izada. Este grupo obse rvó

descensos en el contaje bacter iano cuando la concentrac ión empleada para

contaminar el Al loderm® descendió hasta los 104 UFC de Staphy lococcus

aureus, hasta no obtener bacter ias v ivas en la cas i tota l idad de las muestras

tras 21 días de implantac ión. Cuando la concentrac ión del inóculo era de 106

UFC de Staphy lococcus aureus , los autores no obtuvieron d iferenc ias

s ignif icat ivas. Se cree que las prótesis der ivadas de colágeno disminuyen e l

r iesgo de infecc ión del implante debido a la combinac ión de estos dos hechos,

la ausenc ia de mater ia l ex traño permanente y por los procesos reparat ivos

der ivados de la correcta in tegrac ión a l tej ido receptor (Clarke y cols., 1996) .

D I S C U S I Ó N | 194

La res istenc ia b iomecánica de estos implantes b io lógicos respecto a l

pol ipropi leno es menor, inc luso pudiendo d isminuir durante los pr imeros días

tras la implantac ión, pero es suf ic iente para evi tar la formación de

eventrac iones. Sin embargo, la res istenc ia tens iométr ica de estos

b iomater ia les b io lógicos aumenta progres ivamente según evoluc io nan los

procesos de reparac ión y sust i tución t isu lar (Badylak y cols. , 2001). Tras 90

días de implantac ión, la diferenc ia entre la resis tenc ia b iomecánica de una

prótesis de pol ipropi leno comparada con una prótes is bio lógica no es

estadís t icamente s ignif ic at iva (Zheng y cols., 2004; Konstant inovic y cols. ,

2005). Nuestro trabajo puso de manif iesto que tras 14 días de implantación, el

Col lamend® presentaba una res istencia b iomecánica mayor que e l Surgis is® y

el Permacol® (p≤0,05) . Sin embargo, esta d i ferenci a desaparec ió en el grupo

de 30 días. En los grupos contaminados la res istenc ia tens iométr ica aumentó

debido pr inc ipalmente a la formación de una cápsula f ibrosa de mayor grosor .

En nuestro estudio no hemos hal lado d iferencias estadíst icamente

s ignif icat ivas entre e l Permacol® y Surgis is® en lo referente a la res is tenc ia

b iomecánica, estos hal lazgos no concuerdan con los publ icados por Ayubi y

cols. en 2008, en los que destaca un aumento progres ivo de la resistenc ia del

Surgis is® en contraposic ión a la d ism inuc ión progresiva de la res istenc ia del

Permacol®.

C O N C L U S I O N E S | 195

VII. CONCLUSIONES


Conocer a largo p lazo e l compor tamiento de la matr iz de colágeno que

forma la estructura de una bioprótes is , es impor tante para saber el t iempo

que prec isan las d iferentes metaloproteasas para degradar e l implante.

Además el lo es necesar io, para constatar sí en ese t iempo el proceso de

remodelac ión t isu lar, ha s ido capaz de proporc ionar la suf ic iente res is tenc ia

mecánica a la reparac ión.

Un aspecto importante en la “b iodegradación” de estos mater ia les, es la

unión mediante enlaces covalentes de las moléculas de colágeno ( “cross -

l ink”) . Estos enlaces conf ieren estabi l idad en e l t iempo a estas prótes i s

impid iendo una rápida degradación. Ahora b ien, es d if íc i l contro lar este

t iempo, ya que las d iferentes metodologías para l levar a cabo estos

tratamientos, no están todavía b ien contro lados. Se desconoce e l t iempo

exacto de biodegradac ión de estas prótes is .

CONCLUSIONES:

a) Las prótesis de colágeno ensayadas permiten tanto “in vit ro”

como “in vivo” la inf i lt ración bacteriana en su estructura. Dicha

infi lt ración, es máxima en las prótesis multi laminares derivadas

de submucosa porcina y menor en las prótesi s derivadas de piel

porcina.


b) In vivo, las prótesis de colágeno desprovistas de enlaces de

unión (no “cross l ink”) se degradan má s precozmente que las

que van provistas de enlaces, pudiendo estar intensif icada

además dicha degradación, por la acción bacter iana.

c) La integración t isular de las diferentes prótesis implantadas,

respecto al PTFE ensayado, tuvo un comportamiento similar, tal

como sucede en general con las prótesis de t ipo laminar. Sí

bien, la porosidad de las prótesis de colágeno permitió una

mejor infi lt ración celular y vascular .

d) La resistencia mecánica fue muy dispar en los diferentes

t iempos de estudio, probablemente debido a los cortos periodos

de t iempo ensayados.

e) No hemos objetivado en este modelo experimental, ventajas de

las bioprótesis ensayadas en presencia de contaminación

bacteriana, respecto a l PTFE empleado en este estudio.

B I B L I O G R A F Í A | 198

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TESIS DOCTORAL Rubén García-Pumarino Santofimia 2010