uma, Representação esquemática da formação de aderências entre dois tecidos. b, Representação esquemática de abordagens anteriores para prevenir aderências usando barreiras de adesão sólidas para separar fisicamente órgãos e tecidos. Essas barreiras de adesão estacionárias incluem os dois produtos comerciais mais conhecidos, Seprafilm (filme) e Interceed (tecido), e hidrogéis covalentemente reticulados formados por polimerização in situ de macrômeros precursores. Nossa abordagem usa links cruzados dinamicamente, cisalhamento, hidrogéis de polímero de autocura e viscoelástico que são colocados entre órgãos e tecidos, permitindo que essas estruturas se movam naturalmente. c, Nossos materiais exploram interações não covalentes multivalentes e dinâmicas entre HPMC-C12 hidrofobicamente modificados e PEG-PLA para formar hidrogéis que podem ser pulverizados com equipamento padrão, aderir ao tecido (HPMC-C12 é um adesivo de tecido) e fornecer uma barreira viscoelástica entre órgãos e tecidos para inibir a formação de aderências. Crédito: Nature Biomedical Engineering (2019). DOI:10.1038 / s41551-019-0442-z
Pesquisadores da Universidade de Stanford descobriram que pulverizar um gel nos tecidos internos de animais após a cirurgia cardíaca reduz muito as aderências, faixas fibrosas que se formam entre órgãos internos e tecidos. As aderências podem causar graves, mesmo fatal, complicações.
O gel, desenvolvido em Stanford para entregar medicamentos, foi muito mais eficaz do que os materiais de prevenção de adesão atualmente no mercado, disseram os pesquisadores. Parecia seguro no estudo animal.
"A diferença entre o que vimos depois de usar o gel e o que normalmente vemos após a cirurgia foi drástica, "disse Joseph Woo, MD, professor e presidente de cirurgia cardiotorácica e o professor Norman E. Shumway.
Um artigo descrevendo a pesquisa publicado em 7 de agosto em Nature Biomedical Engineering . Woo e Eric Appel, Ph.D., professor assistente de ciência e engenharia de materiais, são os autores seniores. Lyndsay Stapleton, um estudante de graduação em bioengenharia, é o autor principal.
As aderências se formam após 95% das cirurgias. Alguns são inofensivos, mas depois de cirurgias abdominais, eles podem torcer ou comprimir os intestinos, causando bloqueios com risco de vida. A cirurgia ginecológica também pode causar aderências que causam infertilidade. Em reoperações cardíacas, comum para quem nasceu com defeitos cardíacos, aderências aumentam o risco de complicações.
Métodos anteriores, muitas falhas
Métodos para prevenir aderências - incluindo membranas de animais, folhas de borracha e óleo mineral - existem há mais de 100 anos, mas eles falharam principalmente. As barreiras de adesão atuais aprovadas pela Food and Drug Administration raramente são usadas; eles são difíceis de implantar e são considerados ineficazes.
Os pesquisadores de Stanford há muito ponderavam uma solução para o problema de adesão. Mas um dia, quando Stapleton estava trabalhando com ratos de laboratório para desenvolver uma terapia injetável para reduzir os danos aos tecidos após um ataque cardíaco, Appel sugeriu que ela tentasse pulverizar um hidrogel de nanopartículas de polímero sobre os corações e o tecido circundante após a cirurgia para ver se isso reduzia a formação de aderências. Semanas depois, quando ela operou os animais novamente, ela viu que nenhuma aderência havia se formado.
"Foi muito impressionante, "ela disse." Eu pensei, 'Oh nossa, poderíamos estar em algo aqui. '"
Os pesquisadores decidiram realizar um estudo. Primeiro, eles formularam quatro géis adicionais com uma gama de propriedades. Então, depois de induzir ataques cardíacos em ratos, eles dividiram aleatoriamente os animais em oito grupos de tratamento:cinco em que cada um recebeu um gel diferente, dois que receberam barreiras de adesão comercialmente disponíveis e um que não recebeu nenhum tratamento.
Quatro semanas depois, os ratos que não receberam tratamento ou qualquer uma das duas barreiras comerciais de adesão formaram adesões densas:seus corações estavam conectados às paredes do tórax. Os ratos que foram tratados com dois dos cinco géis formaram aderências moderadas a densas. Os ratos tratados com os outros três géis se saíram muito melhor, com muito poucas aderências. PNP 1:10, o gel que Stapleton experimentou inicialmente, evitou completamente as aderências.
Os pesquisadores então testaram PNP 1:10 em ovelhas, cujos corações são semelhantes em tamanho e forma aos corações humanos; eles encontraram resultados semelhantes.
Como maionese
PNP 1:10 era rígido o suficiente para grudar, mas não tão rígida a ponto de se desprender dos órgãos, Appel disse. "Era uma espécie de ponto ideal para a Cachinhos Dourados." Ele comparou PNP 1:10 à maionese:espessa, mas facilmente propagável. Essa propriedade permite que ele seja pulverizado em um órgão, mas, em seguida, reforma imediatamente sua força original.
O gel também tem a tensão ideal entre pegajosidade e escorregadia:“Cobre todas as superfícies irregulares do coração, aderindo aos tecidos, mas não para si mesmo, "Woo disse.
E é flexível, permitindo que o coração bata:"O gel não impede que os tecidos se movam, "Appel disse." Isso simplesmente fornece uma barreira física para impedi-los de grudar uns nos outros. "
PNP 1:10 se dissolve e é absorvido pelo corpo cerca de duas semanas após sua aplicação - tempo suficiente para a cura ocorrer, Appel disse. PNP 1:10 não é aprovado para uso em pacientes, mas é feito de componentes aprovados pela Food and Drug Administration. Como parte do estudo, os pesquisadores testaram os ratos para ver se eles apresentavam alguma reação ao gel; eles não viram anormalidades nos tecidos circundantes ou no sangue.
Os pesquisadores planejam tentar PNP 1:10 em cirurgia abdominal em ratos. Eles esperam realizar testes em humanos em breve.
