Tissue reaction to premolded or molded biomass disks of polyurethanes containing castor oil

Pesquisa Veterinária Brasileira

Rahal, Sheila Canevese²  Celeste, Samanta Aires¹  Melo, Simone Macedo²  Sequeira, Julio Lopes²  Pereira-Júnior, Oduvaldo Câmara Marques² 

[1] Universidade Estadual Paulista, Botucatu, Brasil;Unesp

关键词: Castor oil;    biomaterial;    polyurethane;    histology.;   

DOI  :  10.1590/S0100-736X2010001200015

来源: Colegio Brasileiro de Patologia Animal-CBPA

【 摘 要 】

The aim of this study was to histologically evaluate the tissue reaction to implantation of polyurethane disks containing castor oil produced in premolded form, supplied commercially, and biomass molded at the moment of application; since a late tissue reaction may occur during the total hardening process of the biomaterial. Twenty female Wistar rats, about 3 months of age, weighing 300-350g, and polyurethane disks 0.8cm in diameter and 0.5cm in thickness were used. The premolded disk was implanted into the subcutaneous tissue at the right flank and the molded biomass disk at the left flank. Five rats each were submitted to euthanasia at 3, 7, 15 and 30 days after surgery, and the polyurethane disks and surrounding tissue were collected. The specimens were processed for HE staining and examined microscopically. A moderate inflammatory reaction was primarily composed of polymorphonuclear cells and macrophages. The lymphocytes varied from absent to discreet. The intensity of the inflammatory reaction decreased at the same time the formation of fibrous conjunctive tissue increased around the implants. However, the numbers of macrophages remained the same. In conclusion, both polyurethane disks induce the same type of inflammatory reaction that varies from slight to moderate according to evaluation time. Index terms:Castor oil, biomaterial, polyurethane, histology.    INTRODUÇÃO A poliuretana derivada do óleo de mamona é um polímero formado pela reação uretana dos seus dois componentes básicos, o poliol (OH) e o pré-polímero (NCO) (Bioosteo 2008). Essa possui diversas formulações que permitem diferentes flexibilidades (Ohara et al. 1995, Ignácio et al. 1996, Leonel et al. 2003). A composição pré-moldada, por exemplo, pode ser obtida em formatos de "plug", cunha, "chip", "top", bloco com furo e meia-cana. Na forma de biomassa, a poliuretana deve ser preparada pela mistura de duas frações - poliol e pré-polímero - e pode ser ainda acrescida de carbonato de cálcio (Ignácio et al. 1997, Bioosteo 2008). Essa apresentação permite que a poliuretana seja moldada, conforme a necessidade, no momento do ato cirúrgico (Leonel et al. 2003, Jacques et al. 2004). Uma vez misturada as frações, após 3 a 5 minutos, o produto encontra-se em estado adesivo e pode ser empregado para fixação, por exemplo, de próteses ou mesmo de blocos pré-moldados. No período de 5 a 10 minutos obtém-se o estado de modelagem, que é adequado para o preenchimento de espaços (Bioosteo 2008). O tempo de endurecimento da biomassa ocorre entre 15 e 20 minutos, havendo uma reação exotérmica que, no estado de modelagem, atinge 60ºC no interior e 40ºC na superfície da biomassa (Bioosteo 2008). Conforme Claro Neto (1997), o tempo de finalização total de endurecimento da poliuretana ocorre em aproximadamente 48 horas. Durante a mistura dos componentes, bolhas de ar são incorporadas ao produto, causando expansão da massa devido ao aumento da temperatura (Claro Neto 1997, Bioosteo 2008). Após a implantação de um biomaterial em determinado hospedeiro, há o desencadeamento de uma resposta que é dependente das propriedades físicas e químicas do mesmo (Cholvin e Bayne 1999). Contudo, quanto maior o grau de tolerância dos tecidos, melhor será o desempenho desse biomaterial. Sendo assim, o trabalho teve por objetivo avaliar a resposta tecidual à implantação no tecido subcutâneo de discos de poliuretana derivada do óleo de mamona confeccionados de duas formas distintas, na forma pré-moldada fornecida pela indústria e em biomassa, moldada no momento da aplicação, de forma a observar se haveria algum tipo de reação local tardia associada à possível continuidade do processo de endurecimento final do biomaterial.   MATERIAL E MÉTODOS Biomaterial. Foram utilizados discos de poliuretana nas dimensões de 0,8cm de diâmetro por 0,5cm de espessura, sendo o pré-moldado fornecido pela indústria Biomecânica1 e o em biomassa confeccionado no momento da aplicação (Fig.1a). Esse último foi produzido pela mistura do poliol, pré-polímero e carbonato de cálcio, respectivamente na proporção de 5.1, 6.0 e 6.0 gramas, que foi aplicada em uma forma de polietileno, onde permaneceu por um período de aproximadamente 8 a 10 minutos até que ocorresse a reação de polimerização. Após a polimerização, o disco foi removido e implantado. As duas apresentações dos biomateriais empregados foram previamente esterilizadas por óxido de etileno.   Animais e procedimento cirúrgico. Os métodos empregados durante o desenvolvimento do presente trabalho foram aprovados pela Câmara de Ética em Experimentação Animal da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade Estadual Paulista (Unesp), Botucatu (no.04/2007-CEEA). Foram utilizados 20 ratos, linhagem Wistar, fêmeas, com aproximadamente 3 meses de idade e peso médio de 300-350g, que foram numerados, por sorteio, de 1 a 20. Esses foram alocados em caixas de polietileno 40x60x18, respeitando o limite máximo de três ratos por caixa, onde receberam água e ração comercial ad libitum. Para se realizar os procedimentos cirúrgicos, os ratos foram anestesiados com cloridrato de xilazina 2% (5mg/kg) e hidrocloridrato de quetamina 5% (75mg/kg) aplicados por via intramuscular. Após a tricotomia de toda a região lombar, os animais foram posicionados em decúbito ventral e realizou-se a anti-sepsia da área cirúrgica com álcool iodado. Com os panos de campo operatório dispostos foi efetuada uma incisão longitudinal de pele e tecido subcutâneo, de aproximadamente 2cm de comprimento, na linha média dorsal na região da coluna lombar. Com auxílio de pinça e tesoura romba foi efetuada a divulsão do tecido subcutâneo nas regiões dos flancos direito e esquerdo, o suficiente para que os discos de poliuretana de mamona pudessem ser inseridos. No flanco direito foi implantado o disco pré-moldado e no flanco esquerdo o de biomassa moldada (Fig.1b). O tecido subcutâneo das bordas da incisão foi aproximado com sutura contínua simples e a pele com pontos simples isolados, ambos com fio de náilon 3-0. Enrofloxacina (5mg/kg SC) foi administrada no momento da anestesia e 24 horas após a cirurgia. A analgesia foi realizada com buprenorfina, na dose de 0,01mg/kg, aplicada por via subcutânea no momento da indução anestésica e a cada 8 horas durante 24 horas. Os pontos cutâneos foram removidos no 7º dia de pós-operatório. Processamento histológico e análise histomorfométrica. Para a realização do procedimento histológico, foram submetidos à eutanásia cinco animais aos 3, 7, 15 e 30 dias de pós-cirúrgico, utilizando o pentobarbital sódico (180mg/kg) por via intraperitoneal, até obtenção de parada cárdio-respiratória.Os implantes e os tecidos circundantes foram colhidos e fixados em solução de formol tamponado a 10% e ph 7,2 por 10 dias. Após este período, o material foi mantido em solução de formol tamponado a 10% e ácido acético a 10%, a qual foi trocada a cada 15 dias até a obtenção da descalcificação. Na seqüência foram efetuados os processamentos de desidratação, diafanização e inclusão em Paraplast. Cortes longitudinais semi-seriados de 0,9µm de espessura foram então corados pela técnica de Hematoxilina-Eosina (HE) e observados à microscopia de luz (Leica DMLB). As imagens foram digitalizadas por uma câmera digital DC300FX (Leica). A contagem dos tipos celulares foi realizada manualmente, com o auxílio do software de captura de imagens Leica QWin Standard Version 3.1.0. A análise descritiva avaliou a densidade vascular, inflamação e presença de tecido fibroso ao redor dos implantes. Análise semi-quantitativa dos implantes e dos tecidos da área ao redor deste foram conduzidas de acordo com um escore previamente determinado: 0 = ausente (sem célula), 1 = discreto (15 células por campo), 2 = moderado (30 células por campo), 3 = abundante (acima de 30 células por campo), similar ao estabelecido Mendes et al. 2009. Foi avaliada a quantidade de tecido fibroso produzido ao redor do implante, a presença de células polimorfonucleares, linfócitos, macrófagos e a quantidade de vasos neoformados ao redor do implante. Além disso, foram contados os poros dos discos de poliuretana, com área igual ou acima de 400µm2, de forma a quantificar a capacidade de infiltração tecidual. Análise estatística. Os dados obtidos da análise histomorfométrica foram submetidos à análise de variância (ANOVA), seguido pelo teste de Tu

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