По-гладките силиконови импланти за гърди могат да намалят възпалението и други реакции на имунната система

По-гладките силиконови импланти за гърди могат да намалят възпалението и други реакции на имунната система | ✅ Д-р Стоян Арнаудов - Ортопед | Травматолог ⭐️

Според изследователи от Johns Hopkins Medicine, Масачузетския технологичен институт (MIT) и университета Райс в Хюстън, силиконовите импланти за гърди с по-гладка повърхност имат по-малък риск от възпаление и други реакции на имунната система от тези с по-грубо текстурирани покрития.

Резултатите от експериментите, използващи мишки, зайци и проби от човешка тъкан на гърдата, усъвършенстват знанията за това как тялото реагира на такива импланти, като предоставят нова информация на лекарите и потвърждават предимствата на някои по-гладки повърхности, казват изследователите.

Резюме на експериментите, финансирани от производител на импланти, са публикувани на 21 юни в Природа Биомедицинско инженерство.

Гръдните импланти, хирургично поставени след мастектомии или за увеличаване на размера на гърдите, могат да бъдат пълни с физиологичен разтвор или силикон, но и двата вида имат силиконова външна обвивка. Предишни проучвания показаха, че повечето от 400 000 жени всяка година в САЩ, които получават силиконови импланти, ще трябва да ги подменят в рамките на 10 години поради болка и изместване на формата на импланта, причинени от клетки на имунната система, които допринасят за белези и фиброзна тъкан.

„Нашата цел е да предоставим на пациентите възможно най-много информация, така че те да могат да вземат информирани решения, за да ръководят собственото си здраве“, казва д-р Джошуа Долоф, асистент по биомедицинско инженерство в университета „Джон Хопкинс“ и университета „Джон Хопкинс“. Университетско медицинско училище и първи автор на изследването, започнало по време на следдокторското му обучение в MIT.

Долоф, чието изследване като цяло се фокусира върху интерфейса между имплантируемите устройства и човешкото тяло, казва, че учените отдавна знаят, че имунната система биологично загражда чужди тела в тялото, като създава възпаление и белези, които могат да бъдат обезобразяващи и болезнени.

През последното десетилетие учените проучват как да проектират имплантни повърхности по начини, които намаляват подобни ефекти.

Предишни проучвания установиха, че имплантите с абсолютно гладки покрития предизвикват силни реакции на имунно отхвърляне с течение на времето и според Долоф те могат също така по-лесно да “се обърнат” в тялото и да допринесат за по-висока степен на заместване.

Така че производителите също така предлагат на пазара импланти с текстурирани повърхности, за да се опитат да се справят с отхвърлянето на имунната система и да се „залепят“ като велкро към човешката тъкан, което позволява по-добро и по-стабилно позициониране в тялото. Повече от 90% от гръдните импланти, използвани в САЩ, се характеризират като гладки, според изследователите, докато повечето импланти, използвани извън САЩ, имат по-груби текстурирани покрития.

Имплант с най-висока степен на текстурирана повърхност беше свален от американския пазар през 2019 г. поради връзките му с по-високи нива на рак, наречен анапластичен едроклетъчен лимфом, свързан с гръден имплант, сред пациентите с тези „макротекстурирани“ импланти.

В настоящото проучване изследователите анализираха резултатите от поставянето на мишки в малки версии на импланти с пет различни повърхностни конструкции. Имплантите включват такъв с напълно гладка повърхност, един леко контуриран на нивото на отделна човешка клетка, както и други с различни повърхности. Трябва да се отбележи, че те също имплантират такъв с 90-микронна макротекстурирана повърхност като имплантите, свалени от пазара.

Establishment Labs помогнаха за производството на мини-имплантите, използвайки подобни производствени методи, използвани на пазара. Два от широкомащабните търговски импланти, включително един с повърхностен дизайн, който включва грапавост от около 4 микрона средно, както и други характеристики, включително изкривяване и броя, разпределението и размера на контактните точки, също се произвеждат от Establishment Labs, който финансира изследването.

Сред имплантите с човешки мащаб, използвани при зайци, имплантантът с конструктивни характеристики, които включват 4 микрона грапавост на повърхността, е довел до най-малко влакнеста тъкан около него -; около 10 пъти по-малко -; на три седмици и шест месеца след имплантацията в сравнение с 90 микрона имплант.

Тъкани, заобикалящи импланти при мишки и зайци със специфичния дизайн, който включва 4 микрона грапавост, са имали най-висока активност на гена FOXP3, което предполага производството на повече имунни клетки, наречени Tregs, които действат като пътна полиция за намаляване на количеството възпаление и фиброзна тъкан създаден от клетки на имунната система.

Изследователският екип също така секвенира нивата на генетична експресия от специфични клетъчни типове в тъканите, заобикалящи импланти при мишки, за да установи, че гените, свързани с провъзпалителни отговори, включително STAT1 и CXCL10, се увеличават около пет пъти до десетократно с по-силно текстурирани импланти.

Сред тъкани, събрани от импланти, отстранени от 15 здрави пациенти в Университета на Тексас, MD Anderson Cancer Center в Хюстън и Костариканския институт за изследване и обучение по хранене и здраве, пациентите с импланти с конструктивни характеристики, които включват 4 микрона грапавост на повърхността най-значително намаленото образуване на влакнеста тъкан, заобикалящо имплантите, в сравнение с по-силно текстурираните устройства или напълно изгладените.

Долоф казва, че други области на активно изследване на имплантируеми устройства включват разработване на биосензори, които могат да открият разкъсване, изтичане или възпаление на околната тъкан. Той казва, че дизайнът на повърхността, който включва грапавост от 4 микрона, може да си струва да се проучи в биоматериали, различни от гръдните импланти. Той също така планира да проучи количеството на имунния отговор, възпалението и фиброзната тъкан сред имплантите при жени след диагностициране и лечение на рак.

Инженерите трябва да знаят как работи нещо, а не само че работи, за да можем да подобрим съществуващите технологии. “

Джошуа Д.oloff, д-р, Асистент, Биомедицинско инженерство, Университета Джон Хопкинс

Източник:

Справка на списанието:

Doloff, JC, и др. (2021) Повърхностната топография на силиконови гръдни импланти медиира реакцията на чуждо тяло при мишки, зайци и хора. Природа Биомедицинско инженерство. doi.org/10.1038/s41551-021-00739-4.