Los implantes mamarios de silicona más suaves pueden reducir la inflamación y otras reacciones del sistema inmunológico



Según investigadores de Johns Hopkins Medicine, el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Rice en Houston, los implantes mamarios de silicona con un diseño de superficie más suave tienen menos riesgo de producir inflamación y otras reacciones del sistema inmunológico que aquellos con recubrimientos de textura más rugosa.

Los resultados de los experimentos con ratones, conejos y muestras de tejido mamario humano avanzan el conocimiento de cómo el cuerpo responde a tales implantes, proporcionando nueva información a los médicos y afirmando los beneficios de ciertas superficies más suaves, dicen los investigadores.

Un resumen de los experimentos, financiado por un fabricante de implantes, se publica el 21 de junio en Ingeniería Biomédica de la Naturaleza.

Los implantes mamarios, insertados quirúrgicamente después de mastectomías o para aumentar el tamaño de los senos, se pueden rellenar con solución salina o silicona, pero ambos tipos tienen una cubierta exterior de silicona. Estudios anteriores demostraron que la mayoría de las 400.000 mujeres cada año en los EE. UU. Que reciben implantes de silicona deberán ser reemplazados dentro de los 10 años debido al dolor y al cambio de forma del implante causado por las células del sistema inmunológico que contribuyen a la formación de cicatrices y tejido fibroso.

“Nuestro objetivo es proporcionar a los pacientes la mayor cantidad de información posible para que puedan tomar decisiones informadas para guiar su propia salud personal”, dice Joshua Doloff, Ph.D., profesor asistente de ingeniería biomédica en la Universidad Johns Hopkins y la Universidad Johns Hopkins. Facultad de Medicina de la Universidad, y primer autor de la investigación, que comenzó durante su formación postdoctoral en el MIT.

Doloff, cuya investigación en general se centra en la interfaz entre los dispositivos implantables y el cuerpo humano, dice que los científicos saben desde hace mucho tiempo que el sistema inmunológico bloquea biológicamente los objetos extraños en el cuerpo creando inflamación y cicatrices que pueden desfigurar y ser dolorosas.

Durante la última década, los científicos han estado examinando cómo diseñar superficies de implantes de manera que se reduzcan dichos efectos.

Estudios anteriores encontraron que los implantes con recubrimientos absolutamente lisos producen fuertes respuestas de rechazo inmunológico con el tiempo y, según Doloff, también pueden “voltear” más fácilmente dentro del cuerpo y contribuir a una mayor tasa de reemplazo.

Por lo tanto, los fabricantes también comercializaron implantes con superficies texturizadas para tratar de abordar el rechazo del sistema inmunológico y “adherirse” como velcro al tejido humano, lo que permite un posicionamiento mejor y más estable en el cuerpo. Más del 90% de los implantes mamarios utilizados en los EE. UU. Se caracterizan por ser lisos, según los investigadores, mientras que la mayoría de los implantes que se usan fuera de los EE. UU. Tienen revestimientos de textura más rugosa.

Un implante con el mayor grado de superficie texturizada se retiró del mercado estadounidense en 2019 debido a sus vínculos con tasas más altas de un tipo de cáncer llamado linfoma anaplásico de células grandes asociado a implantes mamarios entre pacientes con estos implantes “macrotexturizados”.

En el estudio actual, los investigadores analizaron los resultados de colocar en ratones versiones diminutas de implantes con cinco diseños de superficie diferentes. Los implantes incluían uno con una superficie completamente lisa, uno ligeramente contorneado al nivel de una célula humana individual, así como otros con diferentes superficies. Es de destacar que también implantaron uno con la superficie macrotexturizada de 90 micrones como los implantes retirados del mercado.

Establishment Labs ayudó a fabricar los miniimplantes, utilizando métodos de fabricación similares a los utilizados en el mercado. Dos de los implantes comerciales a gran escala, incluido uno con un diseño de superficie que incluye una rugosidad de aproximadamente 4 micrones en promedio, así como otras características, incluida la asimetría y el número, distribución y tamaño de los puntos de contacto, también son fabricados por Establishment Labs, que financió la investigación.

Entre los implantes de tamaño de escala humana utilizados en conejos, el implante con características de diseño que incluyen una rugosidad superficial de 4 micrones resultó en el tejido menos fibroso que lo rodea -; aproximadamente 10 veces menos -; a las tres semanas y seis meses después de la implantación en comparación con el implante de 90 micrones.

Los implantes de tejido circundante en ratones y conejos con el diseño específico que incluye una rugosidad de 4 micrones tuvieron la mayor actividad del gen FOXP3, lo que sugiere la producción de más células inmunes llamadas Tregs, que actúan como policía de tránsito para reducir la cantidad de inflamación y tejido fibroso. creado por las células del sistema inmunológico.

El equipo de investigación también secuenció los niveles de expresión genética de tipos de células específicas en el tejido que rodea a los implantes en ratones para encontrar que los genes asociados con respuestas proinflamatorias, incluidos STAT1 y CXCL10, aumentan entre cinco y diez veces con implantes de textura más alta.

Entre el tejido recolectado de implantes extraídos de 15 pacientes sanos en el Centro Oncológico MD Anderson de la Universidad de Texas en Houston y la Fundación del Instituto Costarricense de Investigación y Enseñanza sobre Nutrición y Salud, los pacientes con implantes con características de diseño que incluyen una rugosidad superficial de 4 micrones tuvieron la formación de tejido fibroso más significativamente reducida alrededor de los implantes en comparación con los dispositivos de textura más intensa o con los completamente lisos.

Doloff dice que otras áreas de investigación activa para dispositivos implantables incluyen el desarrollo de biosensores que pueden detectar rupturas, fugas o inflamación del tejido circundante. Él dice que el diseño de la superficie que incluye una rugosidad de 4 micrones puede valer la pena estudiar en biomateriales distintos de los implantes mamarios. También planea estudiar la cantidad de respuesta inmune, inflamación y tejido fibroso entre los implantes en mujeres luego del diagnóstico y tratamiento del cáncer.

Los ingenieros deben saber cómo funciona algo, no solo que funciona, para que podamos mejorar las tecnologías existentes “.

Joshua Doloff, Ph.D., Profesor asistente, Ingeniería Biomédica, Universidad Johns Hopkins

Fuente:

Referencia de la revista:

Doloff, JC, et al. (2021) La topografía de la superficie de los implantes mamarios de silicona media la respuesta a cuerpos extraños en ratones, conejos y humanos. Ingeniería Biomédica de la Naturaleza. doi.org/10.1038/s41551-021-00739-4.

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