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Os pesquisadores analisam como as superfícies do implante de peito influenciam a resposta imune

Os bioengineers de Rice University colaboraram em um estudo de seis anos que analisasse sistematicamente como a arquitetura de superfície de implantes de peito influencia a revelação de efeitos adversos, incluindo um tipo incomum de linfoma.

Cada ano, aproximadamente 400.000 povos recebem implantes de peito do silicone nos Estados Unidos. De acordo com dados do FDA, a maioria daqueles implantes precisam de ser substituídos dentro de 10 anos devido ao acúmulo do tecido da cicatriz e das outras complicações.

Uma equipe que inclui pesquisadores de Massachusetts Institute of Technology (MIT), do arroz, do centro do cancro da DM Anderson da Universidade do Texas e da faculdade de Baylor da medicina publicou seus resultados em linha hoje na engenharia biomedicável da natureza.

“A topografia de superfície de um implante pode dràstica afectar como a resposta imune o percebe, e esta tem ramificação importantes para o projecto [dos implantes],” disse Omid Veiseh, um professor adjunto da tecnologia biológica no arroz que começou a pesquisa seis anos há durante uma bolsa de estudo pos-doctoral no MIT. “Nós esperamos que este papel fornece uma fundação para que os cirurgiões plásticos avaliem e compreendam melhor como a escolha do implante pode afectar a experiência paciente.”

Os resultados, co-foram sidos o autor por dois dúzia pesquisadores, incluindo o co-chumbo Veiseh autores e Joshua Doloff da Universidade Johns Hopkins, do Robert Langer e dois do MIT dos colaboradores de Veiseh do centro médico de Texas, do Courtney Hodges de Baylor e do Mark Clemens da DM Anderson.

Impacto humano

Veiseh, cujos focos do laboratório em desenvolver e em estudar materiais biocompatible, o disse é particularmente entusiasmado sobre a descoberta que a arquitetura de superfície pode ser ajustada para reduzir respostas imunes e fibrose do anfitrião aos implantes de peito.

Há muito nós ainda não compreende sobre como o sistema imunitário orquestra sua resposta aos implantes, e é realmente importante compreender que dentro do contexto dos matérias biológicos.”

Omid Veiseh, professor adjunto da tecnologia biológica em Rice University

Veiseh continuou a pesquisa após ter-se juntado à faculdade do arroz em 2017 como um erudito de CPRIT da prevenção do cancro e o instituto de investigação de Texas. Ele e dois estudantes do Ph.D. de seu laboratório, Amanda Nash e Samira Aghlara-Fotovat, colaborado no projecto com os grupos de investigação de Clemens da DM Anderson e de Hodges de Baylor para correlacionar resultados dos estudos animais do MIT com os dados clínicos dos pacientes humanos.

“Clìnica, nós observamos que os pacientes expor aos implantes de peito da textured-superfície podem desenvolver linfoma implante-associado da pilha do peito o grande (BIA-ALCL), mas este não ocorreu com implantes da liso-superfície,” disse Clemens, um professor adjunto da cirurgia plástica na DM Anderson que conduz uma equipe multidisciplinar do tratamento na doença. “Este papel dá introspecções novas importantes na patogénese do cancro com implicações claras para impedir a doença antes que se torne.”

Veiseh disse os indícios importantes igualmente fornecidos do trabalho que guiarão estudos complementares.

“Que é a parte a mais emocionante deste: poderia conduzir a mais seguro, matérias biológicos mais compatíveis e projectos do implante,” Veiseh disse.

Análise de superfície

Os implantes de peito do silicone estiveram no uso desde os anos 60. As versões as mais adiantadas tiveram superfícies lisas, mas os pacientes com estes implantes experimentaram frequentemente uma complicação chamada a contracção capsular, em que tecido da cicatriz formado em torno do implante e espremido lhe, criando a dor ou o incómodo assim como deformidades visíveis. Os implantes podiam igualmente lançar após a implantação, exigindo o ajuste ou a remoção cirúrgica.

No final dos anos 80, algumas empresas introduziram umas superfícies mais ásperas pretendidas reduzir taxas capsulares da contracção e fazer implantes ficar no lugar. As superfícies textured têm picos de alturas de variação. Os picos de algumas centenas médias de mícrons.

Em 2019, o FDA pediu os implantes de peito altamente textured que tiveram uma aspereza de superfície média de aproximadamente 80 mícrons devido ao risco de BIA-ALCL, um cancro do aviso de Allergan do fabricante do implante de peito do sistema imunitário.

Em 2015, Veiseh e Doloff, então postdocs no laboratório do Langer do MIT, começaram a testar cinco implantes disponíveis no comércio com os projectos de superfície diferentes para ver como interagiria com o tecido circunvizinho e o sistema imunitário. Estes incluíram textured altamente um que tinha sido recordado previamente, um que era completamente liso e três que estavam em algum lugar in-between.

Resultados experimentais

Em um estudo dos coelhos, os pesquisadores encontraram que o tecido expor às superfícies mais pesadamente textured do implante mostrou sinais da actividade aumentada dos macrófagos -- pilhas imunes que cancelam normalmente para fora pilhas e restos estrangeiros.

Todos os implantes estimularam as pilhas imunes chamadas pilhas de T, mas em maneiras diferentes. Os implantes encontrados estudo com superfícies mais ásperas estimularam umas respostas de célula T pro-mais inflamatórios. Entre os implantes não-lisos, aqueles com o grau o menor de aspereza (4 mícrons) estimularam as pilhas de T que pareceram inibir a inflamação do tecido.

Os resultados sugerem que uns implantes mais ásperos friccionem contra tecido circunvizinho e causam mais irritação. Isto pode explicar porque os implantes mais ásperos podem conduzir ao linfoma: A hipótese é que alguma da textura muda fora e obtem prendida no tecido próximo, onde provoca a inflamação crônica que pode eventualmente conduzir ao cancro.

As versões miniaturizadas igualmente testadas dos pesquisadores dos implantes nos ratos. Manufacturados estes implantes usando as mesmas técnicas usadas para fabricar humano-fizeram sob medida versões, e mostraram que os implantes mais altamente textured provocaram mais actividade do macrófago, mais formação do tecido da cicatriz e uns níveis mais altos de pilhas de T inflamatórios. Os pesquisadores trabalharam com o laboratório do Hodges em Baylor para executar arranjar em seqüência do RNA da único-pilha de pilhas imunes destes tecidos para descobrir os sinais específicos que fizeram as pilhas imunes mais inflamatórios.

“As propriedades de superfície dos implantes mandam efeitos profunda diferentes nos sinais chaves entre pilhas imunes isso ajuda reconhecer e para responder aos materiais estrangeiros,” disse Hodges, um professor adjunto da biologia molecular e celular em Baylor. “Os resultados mostram que a superfície levemente textured evitou a resposta imune do cytokine negativo forte induzida pela superfície áspera.”

Para implantes mais seguros

Após seus estudos animais, os pesquisadores examinados como os pacientes humanos respondem aos tipos diferentes de implantes de peito do silicone colaborando com a DM Anderson na análise de amostras de tecido dos pacientes de BIA-ALCL.

Encontraram a evidência dos mesmos tipos de respostas imunes observadas nos estudos animais. Por exemplo, observaram que as amostras de tecido dos pacientes que tinham sido anfitrião aos implantes por muitos anos altamente textured mostraram sinais de uma resposta imune crônica, a longo prazo. Igualmente encontraram que o tecido da cicatriz era mais grosso nos pacientes que textured mais altamente implantes.

“Fazer comparações globais nos ratos, coelhos e então no ser humano [amostras de tecido] fornece realmente muito um mais robusto e corpo substancial da evidência sobre como estes comparam a uma outra,” Veiseh disse.

Os autores disseram esperam que seus conjunto de dados ajudarão outros pesquisadores a aperfeiçoar o projecto de implantes de peito do silicone e outros tipos de implantes médicos do silicone para a melhor segurança.

“Nós somos satisfeitos que nós podíamos trazer aproximações novas da ciência de materiais compreender melhor introduções do biocompatibility na área de implantes de peito,” dissemos Langer, o autor superior do estudo e o professor do David H. Koch Instituto do MIT. “Nós igualmente esperamos que os estudos que nós conduzimos seja amplamente útil em compreender como projectar uns implantes mais seguros e mais eficazes de qualquer 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.