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Los investigadores analizan cómo las superficies del implante de pecho influencian inmunorespuesta

Los bioengineers de Rice University colaboraron en un estudio de seis años que analizaba sistemáticamente cómo la configuración superficial de los implantes de pecho influencia el revelado de efectos nocivos, incluyendo un tipo inusual de linfoma.

Cada año, cerca de 400.000 personas reciben los implantes de pecho del silicón en los Estados Unidos. Según datos del FDA, la mayor parte de esos implantes necesitan ser reemplazados en el plazo de 10 años de debido a la acumulación del tejido de la cicatriz y de otras complicaciones.

Las personas incluyendo investigadores de Massachusetts Institute of Technology (MIT), del arroz, del Doctor en Medicina centro de la Universidad de Texas del cáncer de Anderson y de la universidad de Baylor del remedio publicaron sus conclusión en línea hoy en la ingeniería biomédica de la naturaleza.

“La topografía superficial de un implante puede afectar drástico a cómo la inmunorespuesta lo percibe, y ésta tiene ramificaciones importantes para el diseño [de los implantes],” dijo a Omid Veiseh, profesor adjunto de la bioingeniería en el arroz que comenzó la investigación hace seis años durante una beca postdoctoral en el MIT. “Esperamos que este papel ofrezca un asiento para que los cirujanos plásticos evalúen y entiendan mejor cómo la opción del implante puede afectar a la experiencia paciente.”

Las conclusión, co-fueron sidas autor por dos docena investigadores, incluyendo el co-guía de Veiseh son autor y de Joshua Doloff de la Universidad John Hopkins, de Roberto Langer y dos del MIT de los colaboradores de Veiseh del centro médico de Tejas, de Courtney Hodges de Baylor y de la marca Clemens del Doctor en Medicina Anderson.

Impacto humano

Excitan a Veiseh, cuyos focos del laboratorio en desarrollar y estudiar los materiales biocompatibles, lo dijo determinado sobre el descubrimiento que la configuración de la superficie se puede sintonizar para reducir inmunorespuestas y fibrosis del ordenador principal a los implantes de pecho.

Hay mucho nosotros todavía no entiende sobre cómo el sistema inmune orquestra su reacción a los implantes, y es realmente importante entender que en el contexto de biomateriales.”

Omid Veiseh, profesor adjunto de la bioingeniería en Rice University

Veiseh continuó la investigación después de ensamblar la facultad del arroz en 2017 como un escolar de CPRIT de la prevención de cáncer e instituto de investigación de Tejas. Él y dos estudiantes del Ph.D. de su laboratorio, Amanda Nash y Samira Aghlara-Fotovat, colaborado en el proyecto con los grupos de investigación de Clemens del Doctor en Medicina Anderson y de Hodges de Baylor para correlacionar conclusión de los estudios animales del MIT con datos clínicos de pacientes humanos.

“Clínico, hemos observado que los pacientes expuestos a los implantes de pecho de la texturizar-superficie pueden desarrollar el linfoma grande implante-asociado de la célula del pecho (BIA-ALCL), pero éste no ha ocurrido con los implantes de la liso-superficie,” dijo a Clemens, profesor adjunto de la cirugía plástica en el Doctor en Medicina Anderson que lleva a personas multidisciplinarias del tratamiento en la enfermedad. “Este papel da discernimientos nuevos importantes en la patogenesia del cáncer con las implicaciones sin obstrucción para prevenir enfermedad antes de que se convierta.”

Veiseh dijo las pistas importantes también ofrecidas del trabajo que conducirán estudios complementarios.

“Que es la parte más emocionante de esto: podría llevar a más seguro, biomateriales más compatibles y los diseños del implante,” Veiseh dijo.

Análisis superficial

Los implantes de pecho del silicón han sido funcionando desde los años 60. Las versiones más tempranas tenían superficies lisas, pero los pacientes con estos implantes experimentaron a menudo una complicación llamada la contracción capsular, en la cual tejido de la cicatriz formado alrededor del implante y exprimido le, creando dolor o malestar así como las deformidades visibles. Los implantes podían también mover de un tirón después de la implantación, requiriendo el ajuste o el retiro quirúrgico.

A finales de años 80, algunas compañías introdujeron superficies más ásperas previstas para reducir regímenes capsulares de la contracción y para hacer que los implantes tirante en el lugar. Las superficies texturizadas tienen picos de alturas diversas. Los picos de algunos centenares medios de micrones.

En 2019, el FDA pidió los implantes de pecho altamente texturizados de la llamada de Allergan del fabricante del implante de pecho que tenían una tosquedad superficial media de cerca de 80 micrones de debido al riesgo de BIA-ALCL, un cáncer del sistema inmune.

En 2015, Veiseh y Doloff, entonces postdocs en el laboratorio de Langer del MIT, comenzaron a probar cinco implantes disponibles en el comercio con diversos diseños superficiales para ver cómo obrarían recíprocamente con el tejido circundante y el sistema inmune. Éstos incluyeron texturizado altamente un que había sido revocado previamente, uno que era totalmente liso y tres que estaban en alguna parte mientras tanto.

Resultados experimentales

En un estudio de conejos, los investigadores encontraron que el tejido expuesto a las superficies más pesado texturizadas del implante mostró signos de la actividad creciente de macrófagos -- células inmunes que vacian normalmente las células y los escombros no nativos.

Todos los implantes estimularon las células inmunes llamadas las células de T, pero en maneras diferentes. Los implantes encontrados estudio con superficies más ásperas estimularon reacciones favorable-más inflamatorias del linfocito T. Entre los implantes no-lisos, ésos con el grado más pequeño de tosquedad (4 micrones) estimularon las células de T que aparecían inhibir la inflamación del tejido.

Las conclusión sugieren que implantes más ásperos froten contra tejido circundante y causan más irritación. Esto puede explicar porqué los implantes más ásperos pueden llevar al linfoma: La hipótesis es que algo de la textura muda lejos y consigue atrapada en el tejido próximo, donde provoca la inflamación crónica que puede llevar eventual al cáncer.

Las versiones miniaturizadas también probadas de los investigadores de implantes en ratones. Fabricaron estos implantes usando las mismas técnicas usadas para fabricar versiones humano-clasificadas, y mostraron que los implantes más altamente texturizados provocaron más actividad del macrófago, más formación del tejido de la cicatriz y niveles más altos de células de T inflamatorias. Los investigadores trabajaron con el laboratorio del Hodges en Baylor para realizar la secuencia unicelular del ARN de células inmunes de estos tejidos para destapar las señales específicas que hicieron las células inmunes más inflamatorias.

“Las propiedades superficiales de los implantes hacen que efectos profundo diversos sobre las señales dominantes entre las células inmunes eso ayuda reconozcan y responder a los materiales no nativos,” dijo a Hodges, profesor adjunto de la biología molecular y celular en Baylor. “Los resultados muestran que la superficie liviano texturizada evitó la inmunorespuesta del cytokine negativo fuerte inducida por la superficie áspera.”

Hacia implantes más seguros

Después de sus estudios animales, los investigadores examinados cómo los pacientes humanos responden a diversos tipos de implantes de pecho del silicón colaborando con el Doctor en Medicina Anderson en el análisis de las muestras de tejido de pacientes de BIA-ALCL.

Encontraron pruebas de los mismos tipos de inmunorespuestas observadas en los estudios animales. Por ejemplo, observaron que las muestras de tejido de los pacientes que habían sido ordenador principal a los implantes altamente durante muchos años texturizados mostraron signos de una inmunorespuesta crónica, a largo plazo. También encontraron que el tejido de la cicatriz era más grueso en los pacientes que habían texturizado más altamente los implantes.

“Hacer comparaciones globales en los ratones, conejos y entonces en el ser humano [muestras de tejido] ofrece realmente mucho un más robusto y carrocería sustancial de las pruebas sobre cómo éstos comparan a otra,” Veiseh dijo.

Los autores dijeron esperan que sus grupos de datos ayuden a otros investigadores a optimizar el diseño de los implantes de pecho del silicón y otros tipos de implantes médicos del silicón para un mejor seguro.

“Estamos contentos que podíamos traer nuevas aproximaciones de la ciencia material entender mejor aplicaciones el biocompatibility en el área de los implantes de pecho,” dijimos Langer, el autor mayor del estudio y al profesor de David H. Koch Institute del MIT. “También esperamos que los estudios que conducto sea ampliamente útil en la comprensión de cómo diseñar implantes más seguros y más de manera efectiva de cualquier 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.