BP como malla superligera y como nuevo dispositivo de fijación para cirugía general -DM108/2008-B (DM108/2008-B)

Las interesantes propiedades del material, como buena resistencia mecánica, conductividad eléctrica, baja densidad, porosidad adaptable, están estrechamente asociadas a las características intrínsecas de los nanotubos de carbono (CNT), de los que está hecho BP . El elevado desarrollo superficial de los CNT, además de favorecer su agregación, permite la preparación de membranas micro y nanoporosas que excluyen el paso de partículas coloidales de diámetro superior a 50 nm. La estructura microporosa, también le confiere al BP una alta capacidad de absorción de líquidos, como el agua, por lo que por efecto de la capilaridad, penetra rápidamente en el material de la malla. Esta podría ser una posible interpretación de la rápida y efectiva adhesión de BP a tejidos biológicos húmedos observada en nuestros estudios preliminares sobre los efectos de BP implantados in vivo.

La bioadherencia de BP ha sido documentada en experimentos preliminares ex vivo de peeling mecánico (cirugía de banco). Los resultados mostraron que la fuerza requerida para la fijación de BP desde soporte orgánico es mucho mayor que la requerida para las prótesis convencionales hechas de redes de polímeros, comúnmente utilizadas en la cirugía de hernias humanas fijadas con pegamento de fibrina o materiales sintéticos. Sobre la base de estas evaluaciones, el uso de BP podría introducirse en el campo de la cirugía protésica.

En base a estas valoraciones y en base al potencial que ofrece el uso de BP en el campo de la cirugía protésica, deducible por las características intrínsecas del material en este proyecto se espera seguir investigando para el desarrollo de una nueva generación de materiales protésicos para humanos uso, fácilmente implantables por el cirujano sin necesidad de suturas, gráficas y/o colas biológicas.

Las razones son:

1. puntos: podrían apretar los vasos del nudo (isquemia-atrofia) o los nervios (dolor crónico);
2. gráficos: colocar a ciegas y puede causar sangrado o dolor;
3. Pegamentos biológicos: derivados del plasma de donantes y por lo tanto podrían transmitir enfermedades desconocidas.

Aún se desconoce si el BP tiene las propiedades mecánicas adecuadas para soportar los esfuerzos que se producen en la pared abdominal y en todo caso está documentada la buena bioadherencia sobre tejidos vivos y preparaciones anatómicas, pero sólo si se hace húmedo.

Aprovechando los grupos funcionales presentes o introducidos en la estructura cristalina de los MWCNT (nanotubos de carbono multipared) y/o en el polímero, será posible implantar en la superficie del músculo/fascia muscular el material compuesto para obtener agarre. Además, en la estructura cristalina de los MWCNTs se pueden introducir moléculas biológicamente activas, con funciones antimicrobianas, antiadhesivas, antiinflamatorias o analgésicas, para modular la respuesta inflamatoria y la incorporación del material implantado en la cicatriz fibrosa.

Nos gustaría investigar los efectos de la exposición a fragmentos de BP en tejidos sanos y células CaCo2 (grupo de cáncer de colon), MCF-7 (Michigan Cancer Foundation-7), una línea celular de cáncer de mama y hSC (células sanas de músculo liso) de arteria tiroidea.

El objetivo de este proyecto es obtener resultados que puedan orientar la búsqueda de la realización definitiva de un dispositivo protésico para su uso en cirugía abdominal humana.

Nuestro Grupo de Investigación propone que el presente programa de investigación tenga todas las capacidades para lograr todos los objetivos.

El protocolo ha sido redactado respetando las políticas medioambientales y los principios éticos sobre experimentación en modelo animal, de acuerdo con las directrices de la Unión Europea (86/609/CEE-Comunidad Económica Europea), y la Ley italiana n° 116/ 92.

Los parámetros clínico-químicos examinados a partir de muestras de sangre de 1 ml serán: BUN (nitrógeno ureico en sangre), glucosa en sangre, creatinina, sodio, potasio, calcio, magnesio, albúmina, niveles totales de proteínas en sangre, SGOT (glutamato oxaloacetato transaminasa en suero), SGPT (glutamato piruvato transaminasa sérica), GGT (galactosilhidroxilisil glucosiltransferasa), ALP (fosfatasa alcalina) y bilirrubina fraccionada, PT (tiempo de protrombina), APTT/PTT (tiempo de tromboplastina parcial activada/tiempo de protrombina), fibrinógeno, CBC (hemograma completo) fórmula, subpoblaciones de linfocitos, proteína C reactiva, velocidad de sedimentación globular.

Este procedimiento se realizará bajo sedación y seguido de un control de peso corporal y la toma de una muestra de sangre. El mismo procedimiento se repetirá dos veces en la intervención ya los 35 días en el sacrificio.

En el momento del sacrificio se prepararán muestras anatómicas de todas las vísceras y del sitio de implantación, para ser estudiadas histológicamente. Se prepararán muestras patohistológicas para examen microscópico. Las porciones de BP implantadas en BPR1-BPR15 se extirparán con toda la fascia, los tejidos dérmicos y musculares circundantes. Se realizarán los mismos procedimientos, también en el grupo PRR16-PRR30.

El dolor postoperatorio, al igual que en el humano, será leve, y será tratado con analgésicos según técnicas estandarizadas en humanos. En nuestra experiencia, los animales sometidos a cirugía protésica, tanto del grupo experimental como del control, serán tratados con antibióticos profilácticos y analgésicos en el postoperatorio inmediato, y serán vigilados de cerca.

Aunque en modelo animal, la esterilidad de todo el procedimiento quirúrgico previene la inflamación, el edema y la sepsis y los abscesos y asegura un bajo nivel de dolor postoperatorio. Los días posteriores al procedimiento quirúrgico se espera un apetito moderado de los animales operados y síntomas clínicos leves relacionados con el postoperatorio.

Todos los animales tratados serán observados diariamente para controlar cuidadosamente la cantidad de comida que se consumirá y por lo tanto la posible pérdida de apetito. Se buscarán evidencias de posibles procesos inflamatorios y degenerativos que afecten a la piel de la pared abdominal, síntomas de infección o rechazo de la prótesis. Si la pérdida de peso será excesiva (por ejemplo, más del 10 % del peso normal de un animal de la misma raza, la misma edad y en comparación con el grupo de control), o el animal mostrará síntomas clínicos de sufrimiento postoperatorio superior al normal. , será sometido a anestesia general y luego eliminado.

La terapia analgésica y antibiótica realizada en el postoperatorio será la siguiente:

Antibiótico: enrofloxacina 2,5 mg/kg/día IM durante 5/7 días; y analgésico antiinflamatorio: ketoprofeno, Findol 10%, 0,3 ml/10 kg/die i.m. durante 3/5 días. Si es necesario se administrará también tramadol, 2-4 mg/kg/día en los primeros 2/3 días postintervención. La herida quirúrgica se revisará diariamente.

Los parámetros clínico-químicos examinados a partir de muestras de sangre de 3 ml serán: BUN (Nitrógeno de urea en sangre), glucosa en sangre, creatinina, sodio, potasio, calcio, magnesio, albúmina, proteinemia total y nivel de proteína en sangre, SGOT (transaminasa sérica glutei oxaloacética). ), SGPT (transaminasa de piruvato glutámico sérico), GGT (gamma glutamil transferasa), ALP (fosfatasa alcalina) y bilirrubina fraccionada, PT (tiempo de protrombina), APTT/PTT (tiempo de tromboplastina parcial activado), fibrinógeno, CBC (recuento sanguíneo completo) , subpoblaciones de linfocitos, proteína C reactiva, velocidad de sedimentación globular.

En el momento del sacrificio, las muestras de órganos se fijarán en formalina tamponada al 10 %, se cortarán y teñirán con hematoxilina y eosina (H&E) para su observación histológica.