Reconstrução Craniana Utilizando Células Estromais Mesenquimais e Biomateriais Reabsorvíveis

Antecedentes: Defeitos ósseos cranianos são frequentemente deixados após cirurgia cerebral, geralmente para permitir que o inchaço do cérebro se recupere antes de reimplantar subsequentemente uma cobertura protetora do cérebro em um momento posterior (cranioplastia). Esses procedimentos são realizados em qualquer parte da abóbada craniana, unilateral ou bilateralmente. O pedaço de osso original (placa de osso autólogo = retalho ósseo) é colocado em um recipiente estéril e armazenado em geladeira à temperatura de -40oC.

Semanas ou meses depois, quando o cérebro está relaxado, o couro cabeludo bem curado e a condição médica do paciente permite, o indivíduo é levado de volta à sala de cirurgia e o osso é reimplantado (procedimento conhecido como cranioplastia autóloga). O objetivo do procedimento é restaurar a beleza e a proteção do cérebro subjacente e, às vezes, também pode melhorar os sintomas neurológicos por mecanismos desconhecidos. Infelizmente, esses objetivos nem sempre são alcançados e, embora seja tecnicamente simples, sabe-se que o procedimento está associado a várias complicações. Dois dos mais significativos são a infecção (de modo que o retalho ósseo precisa ser removido e recolocado) e a reabsorção (de modo que a função protetora fica comprometida). No geral, 10% dos pacientes com osso autólogo são infectados, 10% requerem substituição devido à reabsorção e 12% tornam-se significativamente reabsorvidos; então, em 32% dos casos, o osso autólogo falhou.

Em cada caso de insucesso da cranioplastia, o paciente requer reinternação, uma segunda operação para remover o retalho ósseo, antibioticoterapia prolongada (no caso de infecção) e, em seguida, uma nova placa feita sob medida e reinternação para um terceiro procedimento cirúrgico.

Na maioria dos casos, materiais sintéticos como polimetilmetacrilato e malha de titânio são usados ​​para reconstrução. Comumente a reconstrução é realizada pelo cirurgião utilizando tais materiais para esculpir a cranioplastia. Mais recentemente, placas de titânio hidroformadas têm sido usadas. Isso envolve um processo de tomografia computadorizada do defeito, reconstrução virtual, impressão 3D de moldes, prensagem da placa e acabamento manual. Embora com grande sucesso no tratamento de mais de 150 pacientes, a cranioplastia de titânio permanece no paciente por toda a vida e, por ser um material não biológico, apresenta-se como sítio preferencial de infecção (aproximadamente 5% dos casos). Além disso, as imagens médicas de TC para avaliação e tratamento de condições neurológicas ficam comprometidas por toda a vida devido a artefatos de metal decorrentes das placas. Além disso, a interferência com equipamentos de digitalização de metais comumente usados ​​para fins de segurança também continua sendo um problema vitalício. Os pacientes com cranioplastia de titânio infectada requerem uma quarta internação para remover a placa de metal ou polímero, tratamento prolongado com antibióticos e, em seguida, um quinto procedimento cirúrgico para reinserir uma nova cranioplastia.

Células estromais mesenquimais (MSC): As MSC são células adultas multipotentes capazes de se diferenciar em várias linhagens mesenquimais. São células aderentes semelhantes a fibroblastóides com ampla capacidade de expansão. Eles residem no tecido conjuntivo da maioria dos órgãos e foram isolados da medula óssea, placenta, tecido adiposo, cordão umbilical, líquido amniótico, sangue circulante, vários tecidos fetais, sinóvia do músculo esquelético, polpa dentária, fígado, baço, pulmão e derme. A maioria dos trabalhos se concentrou em MSC derivadas da medula óssea, no entanto, também existem alguns relatos clínicos usando tecido adiposo e MSC derivados da placenta. MSC de fontes diferentes podem não ser funcionalmente equivalentes ou exibir o mesmo potencial de diferenciação. As principais funções das MSC derivadas da medula óssea no que diz respeito ao presente estudo é a capacidade de se diferenciar na linhagem osteogênica. É essa capacidade de diferenciação que os tem aplicado à não união óssea e ao tratamento de déficits esqueléticos ósseos de tamanho crítico e, em particular, à reconstrução de cavidades cranianas. Na proposta atual, Cell and Tissue Therapies WA no Royal Perth Hospital tem uma vasta experiência e solicitou uma licença TGA (Therapeutics Goods Administration, a autoridade reguladora do governo australiano) para fabricar e fornecer MSC para tratamento de pacientes.

As MSC não são imunogênicas e escapam ao reconhecimento por células T alorreativas e células NK. Possuem baixa expressão do HLA classe I e nenhuma expressão do HLA classe II. Eles não expressam moléculas coestimuladoras e são incapazes de induzir resposta imune mediada por células T e, portanto, podem ser usados ​​como células doadoras universais. Células alogênicas têm sido amplamente utilizadas em ensaios clínicos tanto na modulação imune quanto no reparo tecidual. A vantagem de usar células alogênicas é que a idade do doador pode ser controlada. A literatura indica que as MSC colhidas de doadores com mais de 40 anos são inferiores. Como muitos dos pacientes tratados com cranioplastia têm mais de 40 anos de idade, o uso de células alogênicas neste estudo é preferível. Ensaios clínicos em humanos e estudos em animais apóiam o uso de células alogênicas.

Cranioplastia: O Departamento de Engenharia Médica e Física do Royal Perth Hospital é líder mundial no fornecimento de implantes personalizados e fornece cranioplastias de titânio personalizadas há quinze anos. A metodologia básica que tem sido usada para tratar mais de 150 pacientes inclui a reconstrução do vazio usando um software avançado baseado na tomografia computadorizada do paciente. Uma vez que o vazio foi reconstruído, um molde fêmea é criado para pressionar a placa de titânio. A placa é então acabada à mão e verificada para montagem em um modelo de defeito pré-fabricado.

Biocerâmica: As biocerâmicas reabsorvíveis, como a hidroxiapatita e o beta fosfato tricálcico, têm sido usadas no tratamento do déficit ósseo por muitos anos. Por exemplo, o substituto de enxerto ósseo ChronOS (Synthes GmbH, Oberdorf) é um substituto de enxerto ósseo totalmente sintético e reabsorvível que consiste em fosfato beta-tricálcio com uma resistência à compressão semelhante à do osso esponjoso. A porosidade interconectada atua como uma matriz osteocondutora para o crescimento interno de células ósseas e vasos sanguíneos. Tais materiais são utilizados para preenchimento de defeitos ósseos após trauma, reconstrução ou correção em indicações sem carga e comumente esses materiais prescrevem um método de perfusão dos grânulos na sala de cirurgia com a própria medula óssea do paciente. Foi demonstrado que a reabsorção da biocerâmica ocorre em um período de 6 a 18 meses (Buser 1998).

Scaffold de Polímero: Há uma infinidade de materiais poliméricos usados ​​para cirurgia, inclusive na área de cirurgia craniomaxilofacial. O polímero mais comum é o poli(ácido láctico). PLA como 70:30 poly(L-lactide-co-D,L-lactide) são feitos de um copolímero biodegradável amorfo que acabará por ser reabsorvido in vivo. Os materiais biocerâmicos e poliméricos são aprovados pela TGA para esta indicação.