Diseño y ensayo biológico de una nueva prótesis composite (PL-PU99) destinada a la reparación de defectos de la pared abdominal

Resumen

Introducción

Las prótesis macroporosas, tipo polipropileno (PL), empleadas para la reparación de defectos en la pared abdominal, tienen en algunas ocasiones que ser implantadas en contacto con el peritoneo visceral. La interfase prótesis/peritoneo visceral puede generar problemas en cuanto a formación adherencial con posibilidad de formación de fístulas. El objetivo del presente trabajo ha sido realizar un estudio sobre el comportamiento en esta interfase de una nueva prótesis diseñada en forma de composite (PL-PU99) por nuestro grupo de investigación.

Material y métodos

Se han empleado 30 animales (conejo blanco Nueva Zelanda) de un peso aproximado entre 2.000 y 2.500 g. Se crearon defectos de 7×5 cm en la pared anterior del abdomen que comprendían todos los planos (aponeurótico, muscular y peritoneo parietal), siendo reparados los mismos con prótesis de PL y PL-PU99. La piel que quedó cubriendo la prótesis fue cerrada con una sutura de polipropileno 3/0. La prótesis PL-PU99 es un composite formado por tres componentes: una prótesis de PL de un poro de 1 mm y una lámina de poliuretano (colocada en contacto con el peritoneo visceral), unidas ambas por un pegamento acrílico. Se establecieron dos grupos de estudio: grupo I (n = 15) o control, implantes de PL, y grupo II (n = 15), implantes de PL-PU99. Los animales fueron sacrificados a los 14, 30 y 90 días de la intervención quirúrgica. Se efectuaron estudios a microscopia óptica, electrónica de barrido (SEM) y transmisión (MET), inmunohistoquímica y morfometría del neoperitoneo. Asimismo, se cuantificaron las adherencias en la interfase prótesis/peritoneo visceral. El estudio biomecánico se realizó con un tensiómetro Instron (TT-DM-1118). El análisis estadístico se efectuó empleando los test de la t de Student-Newman- Keuls y la U de Mann-Whitney.

Resultados

No hubo mortalidad en los animales intervenidos ni presencia de infección o rechazo de los implantes. Las adherencias fueron firmes en los implantes de PL y prácticamente inexistentes en los de PL-PU99. La superficie cubierta por adherencias fue de 7,18 ± 1,11 y 0,11 ± 0,02 cm2, respectivamente, para los grupos I y II, existiendo diferencias significativas entre ambos grupos (p < 0,01). El neoperitoneo formado en el grupo I presentó una disposición anárquica y desordenada, de textura rugosa. En algunas ocasiones pudieron apreciarse zonas de hemorragia y necrosis que se correspondían con las zonas en las que se habían producido adherencias. Por el contrario, en el grupo II fue homogéneo, conformado por un tejido conectivo ordenado y vascularizado, todo ello tapizado por un mesotelio. El análisis morfométrico del neoperitoneo fue significativamente mayor (p < 0,05) en el PL-PU99 (474,86 ± 49,73) que en el PL (256 ± 21,68). Los resultados del estudio inmunohistoquímico demostraron características similares en los dos tipos de implantes. La evaluación de la resistencia biomecánica no evidenció diferencias significativas entre las dos prótesis en los distintos tiempos de estudio.

Conclusiones

a) la prótesis PL-PU99 tiene un comportamiento óptimo en cuanto a formación adherencial, en la interfase prótesis/peritoneo visceral; b) el neoperitoneo formado con esta prótesis sustituye casi física y funcionalmente al peritoneo normal, y c) la resistencia biomecánica obtenida no presenta diferencias entre el grupo control y el grupo objeto de estudio.

Introduction

Macroporous polypropylene (PL) prostheses, which are used to repair abdominal wall defects, sometimes require implantation in contact with the visceral peritoneum. The interface between the prosthesis and the visceral peritoneum may lead to the formation of adhesions and possibly to fistulas. The aim of this study was to investigate the behavior at this interface of a new composite prosthesis (PL-PU99) designed by our research group.

Material and methods

Thirty white New Zealand rabbits, weighing approximately 2,000-2,500 g, were used. Defects measuring 7×5 cm were created in the anterior wall of the abdomen, which included all the planes (aponeurotic, muscular and parietal peritoneal) and which were repaired with a PL prosthesis and PL-PU99. The skin covering the prosthesis was closed with a 3/0 PL suture. The PL-PU99 prosthesis is a composite formed by three components: a PL prosthesis with a 1-mm pore and a polyurethane lamina (implanted in contact with the visceral peritoneum). These are joined by acrylic glue. Two study groups were formed. In group I (n = 15), the control group, PL implants were used. In group II (n = 15) PL-PU99 implants were used. The animals were sacrificed at days 14, 30 and 90 following surgery. Optic microscopy, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy, as well as immunohistochemistry and morphometric studies of the neoperitoneum, were performed. Likewise, adhesions at the prosthesis/visceral peritoneum interface were quantified. Biomechanical study was performed with an Instron tensiometer (TT-DM-1118). Statistical analysis was performed with the Student-Newman-Keul’s test and the Mann-Whitney U-test.

Results

No mortality, infections or rejection of the implants were found in the animals undergoing surgery. Adhesions were firm in the PL implants and practically non-existent in the PL-PU99 implants. The surface covered by adhesions was 7.18 ± 1.11 cm2 in group I and 0.11 ± 0.02 cm2 in group II. Differences between the groups were significant (p< 0.01). The neoperitoneum formed in group I was anarchic and disordered, with a rough texture. On a few occasions, areas of hemorrhage and necrosis were detected, corresponding to areas in which adhesions had formed. In contrast, in group II the neoperitoneum was homogeneous, composed by an ordered and vascularized connective tissue, all of which was covered by mesothelium. Morphometric analysis revealed that the neoperitoneum was significantly greater (p < 0.05) in the PL-PU99 group (474.86 ± 49.73) than in the PL group (256 ± 21.68). The results of immunohistochemical study showed similar characteristics in both types of implant. Evaluation of biomechanical resistance showed no significant differences between the two prostheses at different times of the study.

Conclusiones

(1) The PL-PU99 prosthesis shows optimal behavior in terms of formation of adhesions at the prosthesis/visceral peritoneum interface. (2) The neoperitoneum formed with this prosthesis almost completely substitutes the normal peritoneum physically and functionally. (3) No significant differences in biomechanical resistance were found between the control and the study group.