p As hérnias são uma das lesões mais comuns dos tecidos moles. As hérnias se formam quando o conteúdo intra-abdominal, como uma alça do intestino, aperta através do fraco, áreas defeituosas ou lesadas da parede abdominal. p A condição pode desenvolver complicações graves, portanto, o reparo da hérnia pode ser recomendado. O reparo consiste na implantação cirúrgica de uma tela protética para apoiar e reforçar a parede abdominal danificada e facilitar o processo de cicatrização. Contudo, Os implantes de malha usados ​​atualmente estão associados a complicações pós-cirúrgicas potencialmente adversas.

p "Embora os implantes de malha de hérnia sejam mecanicamente fortes e sustentem o tecido abdominal, fazendo o paciente se sentir confortável inicialmente, é um problema comum que cerca de três dias após a cirurgia o implante pode causar inflamação que em duas a três semanas afetará órgãos próximos, "disse a Dra. Crystal Shin, professor assistente de cirurgia no Baylor College of Medicine e principal autor deste estudo, procurando encontrar uma solução para as complicações da hérnia pós-cirúrgica.

p Os implantes de malha falham principalmente porque promovem a adesão do intestino, fígado ou outros órgãos viscerais à malha. À medida que as aderências crescem, a malha encolhe e endurece, potencialmente levando à dor crônica, obstrução intestinal, sangramento e baixa qualidade de vida. Alguns pacientes podem precisar de uma segunda cirurgia para reparar o malsucedido primeiro. "A inflamação também é uma preocupação séria, "disse o Dr. Ghanashyam Acharya, professor associado de cirurgia em Baylor. "Atualmente, a inflamação é controlada com medicamentos ou anti-inflamatórios, mas essas drogas também perturbam o processo de cura porque bloqueiam a migração das células do sistema imunológico para o local da lesão. "

p "Para resolver essas complicações, desenvolvemos uma abordagem não farmacológica ao projetar uma nova malha que, além de fornecer suporte mecânico ao local da lesão, também atua como um sistema modulador da inflamação, "Shin disse.

p Os opostos se atraem

p "Uma grande inovação em nosso design é o desenvolvimento de um Biomesh que pode reduzir a inflamação e, como resultado, minimizar a adesão do tecido à malha que leva à dor e ao fracasso da cirurgia, "Disse Shin. Mediadores inflamatórios chamados citocinas aparecem onde a tela é implantada alguns dias após a cirurgia. Algumas das principais citocinas no implante, IL1-β, IL6 e TNF-α, possuem carga superficial positiva devido à presença dos aminoácidos lisina e arginina.

p "Nossa hipótese é que o Biomesh com uma carga superficial negativa capturaria as citocinas carregadas positivamente, como cargas elétricas opostas são atraídas uma pela outra, "Acharya disse." Esperávamos que prender as citocinas na malha reduziria seu efeito inflamatório e melhoraria o reparo da hérnia e o processo de cura.

p Para testar sua nova ideia, os pesquisadores usaram uma bioprinter 3-D para fabricar Biomesh de um polímero chamado polímero de poli (álcool vinílico) reticulado por fosfato (X-PVA). Por meio de experimentação completa, eles otimizaram as propriedades mecânicas para que a tela suportasse a pressão abdominal máxima repetidamente sem qualquer deterioração de sua resistência mecânica por vários meses. Eles também mostraram que seu Biomesh não degradava ou reduzia suas propriedades elásticas com o tempo e não era tóxico para as células humanas.

p Canela, Acharya e seus colegas confirmaram em laboratório que este Biomesh pode capturar citocinas carregadas positivamente. Encorajado por esses resultados, os pesquisadores testaram seu Biomesh em um modelo de reparo de hérnia de rato, comparando-o com um tipo de tela amplamente usada clinicamente para correção cirúrgica de hérnias.

p Biomesh impresso em 3-D recém-projetado minimiza complicações pós-cirúrgicas de reparo de hérnia em um modelo animal

p O Biomesh recém-projetado minimizou com eficácia as complicações pós-cirúrgicas do reparo de hérnia em um modelo animal. Os pesquisadores examinaram o Biomesh por quatro semanas após sua implantação. Eles descobriram que o Biomesh recém-projetado havia capturado cerca de três vezes a quantidade de citocinas capturadas pela malha comumente usada. As citocinas têm vida curta no corpo. À medida que se degradam, eles permitem que a malha capture mais citocinas.

p Mais importante, nenhum tecido visceral aderiu ao Biomesh recém-projetado, enquanto o nível de adesão do tecido foi extremo no caso da tela comumente usada. Esses resultados confirmaram que o novo Biomesh é eficaz na redução dos efeitos da resposta inflamatória e na prevenção de aderências viscerais. Além disso, a nova tela não impediu a cicatrização da parede abdominal após correção cirúrgica de hérnia em modelos animais.

p "Este Biomesh é único e projetado para melhorar os resultados e reduzir complicações e sintomas agudos e de longo prazo associados à correção de hérnia. Com mais de 400, 000 cirurgias de reparo de hérnia realizadas todos os anos nos EUA, o novo Biomesh atenderia a uma grande necessidade não atendida, "Shin disse." Não há tal malha cirúrgica multifuncional composta disponível, e o desenvolvimento de um Biomesh amplamente aplicável seria um grande avanço no reparo cirúrgico de hérnias e outros defeitos de tecidos moles. Estamos conduzindo mais estudos pré-clínicos antes que nossa abordagem possa ser traduzida para a clínica. A fabricação da Biomesh é altamente reproduzível, escalável e modificável. "

p “Este conceito de controlar a inflamação por meio das propriedades físico-químicas dos materiais é novo. A tela foi originalmente projetada para resistência mecânica. podemos criar um novo tipo de malha fazendo uso das propriedades físicas e químicas dos materiais? ", disse Acharya." Na década de 1950, O Dr. Francis C. Usher, do Departamento de Cirurgia de Baylor, desenvolveu a primeira tela de polipropileno para correção de hérnia. Desenvolvemos uma tela de última geração que não apenas fornece suporte mecânico, mas também desempenha um papel fisiológico na redução da resposta inflamatória que causa problemas clínicos significativos. ”Leia o estudo completo na revista Materiais avançados .