Enxerto de gordura autóloga enriquecida para tratar a dor em locais de amputação (AMP-5)

Amputações traumáticas são prevalentes e representam muitos desafios para nossos guerreiros feridos. Uma publicação recente relatou que durante os conflitos atuais, mais de 950 militares sofreram amputações relacionadas ao combate, com 15% delas ocorrendo mais de 12 semanas após a lesão inicial (1). Estatísticas atualizadas colocam esse número de amputados em mais de 1.050 (comunicação pessoal, COL Paul Pasquina, Chefe do Departamento Integrado de Ortopedia e Reabilitação, Walter Reed National Military Medical Center-WRNMMC). A capacidade de um guerreiro ferido de obter uma função ideal após uma amputação geralmente depende de sua capacidade de encaixar e se adaptar com sucesso a uma prótese. Uma vez fora da fase aguda, muitos pacientes com amputações sofrem de dor ao usar uma prótese, seja devido à fina cobertura de tecido mole sobre estruturas ósseas ou nervos periféricos mal preenchidos com tecido mole. A dor extrínseca do membro residual é geralmente de origem mecânica relacionada ao soquete protético ou a outros componentes protéticos. Muitas vezes, é o resultado de uma incompatibilidade entre a tolerância do tecido do membro residual e as cargas protéticas nos tecidos moles. Essa sensibilidade é muitas vezes acentuada por troncos nervosos superficiais ou neuromas em nervos seccionados que são expostos a carga mecânica externa excessiva (2). Interface de soquete ruim, ruptura secundária da pele e/ou dor podem limitar severamente a função.

Isso representa um problema clínico muito difícil e, historicamente, quando possível, o procedimento clínico envolveria a revisão cirúrgica do local da amputação com encurtamento associado do osso, cicatrizes extensas e cicatrização prolongada. Se uma amputação abaixo do joelho tiver que ser convertida em uma amputação acima do joelho, haverá sérias implicações funcionais. Para tecidos locais no local da amputação que são de má qualidade (por exemplo, cicatrizado ou coberto com enxerto de pele), pode ser necessário um retalho muscular distante (3,4). Esses retalhos podem exigir transferência para o local da amputação usando anastomose microvascular dos vasos sanguíneos. O procedimento é altamente invasivo e pode adicionar a morbidade de diminuição da função, deformidade e risco de problemas de cicatrização de feridas no local doador de músculo. As taxas de falha em retalhos de membros inferiores podem chegar a 18,5% (5, 6). As taxas de ulceração do retalho tendem a ser mais altas nesses retalhos de suporte de peso, tanto os retalhos livres de pele quanto os de músculo frequentemente precisam de procedimentos de citorredução secundários para melhorar a função, e neuromas dolorosos não são incomuns (6,7).

Uma solução clínica que permite a geração minimamente invasiva de novo preenchimento de tecido mole em um local de amputação sem a necessidade de encurtamento adicional do membro, cicatrizes longas, recuperação prolongada e morbidade significativa no local doador teria o potencial de ajudar significativamente nossos guerreiros feridos e mudar a prática clínica.

Enxertia de gordura autóloga como uma possível solução. A enxertia de tecido adiposo autólogo é uma técnica cirúrgica minimamente invasiva que se inicia com a retirada de tecido adiposo do abdômen ou coxas por meio de lipoaspiração através de incisões menores que 5mm de comprimento. O lipoaspirado é então processado para concentrar a fração adiposa e reinjetado no local doador. Este procedimento cirúrgico envolve o transplante imediato do tecido do próprio paciente em um único procedimento operatório. Tem as vantagens de:

• Incisões mínimas de acesso
• Capacidade de transferir quantidades significativas de tecido (centenas de gramas de tecido)
• Pode ser usado na configuração de procedimentos cirúrgicos anteriores e presença de hardware
• Geralmente realizado como procedimento ambulatorial
• Morbidade mínima do local doador no local da colheita do enxerto
• Baixo risco em comparação com procedimentos cirúrgicos mais invasivos
• Pode ser repetido várias vezes, se necessário, mesmo usando os mesmos locais doadores

A transferência de tecidos autólogos não é um conceito novo, mas apenas outro método, como vimos com muitos tipos de retalhos usando várias combinações de músculo, gordura e pele, bem documentados. Os retalhos de tecido vêm de muitos locais diferentes e são usados ​​de muitas maneiras diferentes para alcançar os resultados desejados. Os retalhos têm seu próprio suprimento de sangue, são mais resistentes do que os enxertos de pele e geralmente produzem resultados muito melhores do ponto de vista cosmético porque podem fornecer uma melhor correspondência para o tom e a textura da pele. Os retalhos de pele também são uma escolha melhor quando o "volume" de tecido é necessário para preencher defeitos de contorno. A vantagem óbvia é usar tecido autólogo versus xenoenxertos e aloenxertos; cada um tendo riscos conhecidos de rejeição e eventos adversos.

A literatura demonstrou inequivocamente que a lipoenxertia clínica nas nádegas (uma região anatômica de sustentação de peso semelhante) pode ser realizada com segurança e eficácia com taxas de retenção de aproximadamente 75% até 2 anos ou mais (23-25). Em uma pesquisa no banco de dados OVID de artigos sobre enxerto de gordura, mais de 9.000 artigos referenciaram o uso de enxertos de gordura em uma ampla área de situações clínicas. Especificamente para esta aplicação, mais de 100 referências foram relevantes para esta proposta e fornecidas abaixo.(26-132)

Os pesquisadores propõem um ensaio clínico para avaliar a eficácia da transferência de gordura autóloga minimamente invasiva para tratar a dor e o mau ajuste protético em locais de amputação. Este procedimento cirúrgico envolve o transplante imediato do próprio tecido do paciente e não requer a supervisão do FDA. É importante ressaltar que usaremos nosso conhecimento e experiência trabalhando com células estromais adiposas para comparar uma modificação de terapia celular de medicina regenerativa do procedimento de enxerto de gordura com preparações de enxerto de gordura mais tradicionais.

O maior problema associado ao enxerto de gordura são as taxas imprevisíveis de reabsorção do enxerto de gordura. Isso provavelmente está relacionado à capacidade do tecido adiposo em regeneração de desenvolver rapidamente um novo suprimento sanguíneo. Neste estudo, testaremos uma abordagem de medicina regenerativa de enriquecimento do enxerto adiposo com células-tronco autólogas adiposas (enxerto adiposo enriquecido com células estromais). Isso pode servir para melhorar a retenção do enxerto ao longo do tempo e potencialmente melhorar os resultados funcionais.

Uma preparação modificada do enxerto de gordura envolve a concentração das células estromais endógenas no material do enxerto em um esforço para aumentar a retenção do enxerto ao longo do tempo. O material de gordura aspirado usado para enxerto de gordura consiste em adipócitos maduros, uma pequena quantidade de tecido fibroso e células estromais adiposas imaturas (ASCs). Essas células estromais adiposas são uma população mista de células não carregadas de lipídios que servem para transformar adipócitos maduros e elementos vasculares. São encontrados "pré-adipócitos", bem como células precursoras endoteliais e células progenitoras multilinhagens. Digno de nota, foi demonstrado que as ASCs estimulam a angiogênese quando estressadas sob condições hipóxicas e essas células podem ser instrumentais na cicatrização e retenção de volume de enxertos de gordura. Yoshimura, et. al. (133) descobriram que a gordura aspirada com uma cânula de lipoaspiração (ou seja, o método de coleta de gordura para enxerto de gordura) é deficiente em ASCs em comparação com a gordura total. Isso se deve ao fato de que a maior parte das ASCs está localizada ao redor de vasos sanguíneos maiores que são deixados intactos no local doador após a lipoaspiração com uma cânula romba. A relativa falta de ASCs no lipoaspirado pode explicar problemas com a reabsorção do enxerto de gordura ao longo do tempo. Enriquecer o lipoaspirado com ASCs deve aumentar a angiogênese e, portanto, a retenção do enxerto de gordura. Essa abordagem de terapia celular aproveita a capacidade inata das ASCs de secretar fatores angiogênicos e também de se diferenciar em adipócitos maduros. O crescimento interno aprimorado dos vasos sanguíneos pode resultar em retenção aprimorada do volume do enxerto e resultados reconstrutivos superiores.

Nosso grupo na Universidade de Pittsburgh desenvolveu métodos GMP clinicamente úteis e escalonáveis ​​para extração de ASC em um programa financiado pelo NIH, liderado pelo Dr. Rubin (codiretor do Adipose Stem Cell Center) em colaboração com o Dr. Albert Donnenberg, diretor do os laboratórios clínicos para processamento de células. Atualmente, estamos iniciando um projeto totalmente financiado com as Forças Armadas de Medicina Regenerativa (AFIRM). Estamos utilizando nossas técnicas de extração para realizar enxerto de gordura enriquecido com ASC para reconstrução de trauma facial e isso recebeu aprovação do IRB em nossa instituição. Este processo é regulamentado pelas diretrizes de células, tecidos e produtos celulares e baseados em tecidos (HCT/P) humanos sob a seção 361 do CFR (21CFR1271.10). As terapias HCT/P estão isentas da exigência de apresentação de um pedido de Novo Medicamento em Investigação (IND).

Para esta proposta de projeto, expandimos a equipe para abranger experiência em enxerto reconstrutivo de gordura, reconstrução de membros inferiores, medicina física e reabilitação, design protético, suporte nutricional e avaliação de resultados psicossociais. Dado o sucesso inicial da lipoenxertia autóloga para reconstrução facial após trauma (análise em andamento), mesmo sem o enriquecimento do enxerto com células estromais adiposas, acreditamos que essa terapia pode ser efetivamente aplicada para o tratamento de dores nos membros. Este procedimento pode ser realizado em nível ambulatorial, sem incisões significativas no membro, apenas pequenas portais medindo menos de 5 mm. Note-se que esta é uma aplicação experimental completamente nova de um tratamento convencional.