Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

I ricercatori analizzano come le superfici della protesi del seno influenzano la risposta immunitaria

I bioengineers di Rice University hanno collaborato su uno studio di sei anni che ha analizzato sistematicamente come l'architettura di superficie delle protesi del seno influenza lo sviluppo degli effetti contrari, compreso un tipo insolito di linfoma.

Ogni anno, circa 400,000 persone riceve le protesi del seno del silicone negli Stati Uniti. Secondo i dati di FDA, la maggior parte di quegli innesti devono essere sostituiti in 10 anni dovuto l'accumulazione del tessuto della cicatrice e di altre complicazioni.

Un gruppo compreso i ricercatori da Massachusetts Institute of Technology (MIT), da riso, dal centro del Cancro di Anderson di MD dell'università del Texas e dall'istituto universitario di Baylor di medicina ha pubblicato oggi i sui risultati online nell'assistenza tecnica biomedica della natura.

“La topografia di superficie di un innesto può drasticamente pregiudicare come la risposta immunitaria lo percepisce e questa ha ramificazioni importanti per la progettazione [degli innesti],„ ha detto Omid Veiseh, un assistente universitario della bioingegneria a riso che ha cominciato la ricerca sei anni fa durante l'amicizia postdottorale al MIT. “Speriamo che questo documento fornisca le fondamenta affinchè i chirurghi plastici valuti e per capire meglio come la scelta dell'innesto può pregiudicare l'esperienza paziente.„

I risultati, co-sono stati creati da due dozzina ricercatori, compreso co-cavo Veiseh crea e Joshua Doloff della Johns Hopkins University, il Robert Langer e due del MIT dei collaboratori di Veiseh dal centro medico del Texas, il Courtney Hodges di Baylor ed il segno Clemens di Anderson di MD.

Impatto umano

Veiseh, di cui fuochi del laboratorio sullo sviluppare e sullo studio dei materiali biocompatibili, lo ha detto è eccitato specialmente circa la scoperta che l'architettura della superficie può essere sintonizzata per diminuire le risposte immunitarie e la fibrosi ospite alle protesi del seno.

Ci sono molto noi ancora non capiscono circa come il sistema immunitario orchestra la sua risposta agli innesti ed è realmente importante capire che nel contesto dei biomateriali.„

Omid Veiseh, assistente universitario di bioingegneria alla Rice University

Veiseh ha continuato la ricerca dopo l'aggiunta della facoltà del riso nel 2017 come studioso di CPRIT dall'istituto di ricerca e di prevenzione del cancro del Texas. Lui e due studenti di Ph.D. dal suo laboratorio, Amanda Nash e Samira Aghlara-Fotovat, collaborato sul progetto con i gruppi di ricerca del Clemens di Anderson di MD e del Hodges di Baylor per correlare i risultati dagli studi sugli animali del MIT con i dati clinici dai pazienti umani.

“Clinicamente, abbiamo osservato che i pazienti esposti alle protesi del seno della strutturato-superficie possono sviluppare linfoma innesto-associato delle cellule del petto il grande (BIA-ALCL), ma questo non si è presentato con gli innesti della liscio-superficie,„ ha detto Clemens, un professore associato di chirurgia plastica al MD Anderson che piombo un gruppo pluridisciplinare del trattamento sulla malattia. “Questo documento dà le comprensioni novelle importanti nella patogenesi del cancro con le chiare implicazioni per impedire la malattia prima che si sviluppi.„

Veiseh ha detto le bugne importanti anche fornite del lavoro che guideranno gli studi di approfondimento.

“Che è la parte di questo più emozionante: potrebbe piombo a più sicuro, biomateriali più compatibili e progettazioni dell'innesto,„ Veiseh ha detto.

Analisi di superficie

Le protesi del seno del silicone sono state in uso dagli anni 60. Le versioni più iniziali hanno avute superfici regolari, ma i pazienti con questi innesti hanno avvertito spesso una complicazione chiamata contrattura capsulare, in cui tessuto della cicatrice formato intorno all'innesto e schiacciato, creando dolore o disagio come pure deformità visibili. Gli innesti hanno potuto anche lanciare dopo impianto, richiedendo l'adeguamento o la rimozione chirurgico.

Verso la fine degli anni 80, alcune società hanno introdotto le superfici più ruvide progettate per diminuire le tariffe capsulari di contrattura e per fare gli innesti restare sul posto. Le superfici strutturate hanno picchi delle altezze varianti. I picchi di alcune centinaia medie di micron.

Nel 2019, FDA ha richiesto le protesi del seno altamente strutturate che hanno avute una rugosità di superficie media di circa 80 micron dovuto il rischio di BIA-ALCL, un cancro di richiamo di Allergan del produttore della protesi del seno del sistema immunitario.

Nel 2015, Veiseh e Doloff, poi postdocs nel laboratorio del Langer del MIT, hanno cominciato a collaudare cinque innesti disponibili nel commercio con differenti progettazioni di superficie per vedere come avrebbero interagito con il tessuto circostante ed il sistema immunitario. Questi hanno incluso strutturato altamente un che precedentemente erano stati richiamati, quello che era completamente liscio e tre che erano nel fratempo da qualche parte.

Risultati sperimentali

In uno studio dei conigli, i ricercatori hanno trovato il tessuto esposto alle superfici più molto strutturate dell'innesto date segni di attività aumentata dai macrofagi -- celle immuni che cambiano aria normalmente le celle ed i detriti non Xeros.

Tutti innesti hanno stimolato le celle immuni chiamate celle di T, ma nei modi diversi. Gli innesti trovati studio con le superfici più ruvide hanno stimolato le risposte a cellula T pro-più infiammatorie. Fra gli innesti non lisci, quelli con il più piccolo grado di rugosità (4 micron) hanno stimolato le celle di T che sono sembrato inibire l'infiammazione del tessuto.

I risultati suggeriscono che gli innesti più ruvidi sfreghino contro il tessuto circostante e causano più irritazione. Ciò può spiegare perché gli innesti più ruvidi possono piombo a linfoma: L'ipotesi è che alcuna della tessitura muta fuori ed ottiene intrappolata in tessuto vicino, in cui provoca l'infiammazione cronica che può finalmente piombo a cancro.

Le versioni miniaturizzate anche provate dei ricercatori degli innesti in mouse. Fabbricati questi innesti facendo uso delle stesse tecniche usate per fabbricare le versioni umano di taglia ed hanno indicato che gli innesti altamente strutturati hanno provocato più attività del macrofago, più formazione del tessuto della cicatrice e livelli elevati delle celle di T infiammatorie. I ricercatori hanno lavorato con il laboratorio del Hodges a Baylor per realizzare l'ordinamento unicellulare del RNA delle celle immuni da questi tessuti per scoprire i segnali specifici che hanno reso le celle immuni più infiammatorie.

“I beni di superficie degli innesti fanno riconoscere gli effetti profondo differenti sui segnali chiave fra le celle immuni quello guida e rispondere ai materiali non Xeros,„ ha detto Hodges, un assistente universitario di biologia molecolare e cellulare a Baylor. “I risultati indicano che la superficie leggermente strutturata ha evitato la risposta immunitaria di forte citochina negativa indotta dalla superficie ruvida.„

Verso gli innesti più sicuri

Dopo i loro studi sugli animali, i ricercatori esaminati come i pazienti umani rispondono ai tipi differenti di protesi del seno del silicone collaborando con il MD Anderson sull'analisi dei campioni di tessuto dai pazienti di BIA-ALCL.

Hanno trovato la prova degli stessi tipi di risposte immunitarie osservate negli studi sugli animali. Per esempio, hanno osservato che i campioni di tessuto dai pazienti che erano stati host agli innesti altamente strutturati per molti anni hanno dato segni di una risposta immunitaria cronica e a lungo termine. Egualmente hanno trovato che il tessuto della cicatrice era più spesso in pazienti che più altamente avevano strutturato gli innesti.

“Fare i confronti generali in mouse, conigli e poi in essere umano [campioni di tessuto] realmente fornisce molto un più robusto ed ente sostanziale di prova circa come questi confrontano ad una un altro,„ Veiseh ha detto.

Gli autori hanno detto sperano che i loro gruppi di dati aiutassero altri ricercatori ad ottimizzare la progettazione delle protesi del seno del silicone ed altri tipi di innesti medici del silicone per la migliore sicurezza.

“Siamo piacevoli che potevamo portare i nuovi approcci di scienza dei materiali capire meglio le emissioni della biocompatibilità nell'area delle protesi del seno,„ abbiamo detto Langer, l'autore senior dello studio e professore del David H. Koch Institute del MIT. “Egualmente speriamo che gli studi che abbiamo intrapreso sia largamente utile nella comprensione come progettare gli innesti più sicuri e più efficaci di qualunque tipo.„

Source:
Journal reference:

Doloff, J.C., et al. (2021) The surface topography of silicone breast implants mediates the foreign body response in mice, rabbits and humans. Nature Biomedical Engineering. doi.org/10.1038/s41551-021-00739-4.