Implante de Resina Poliuretana Vegetal em Cranioplastia Estudo Experimental em Coelhos.

Implante de Resina Poliuretana Vegetal em Cranioplastia Estudo Experimental em Coelhos

Luiz Fernando Frascino -1

Domingos Marcolino Braile -2 1- Chefe do Servio de Cirurgia Plstica - Beneficincia Portuguesa de So Jos do Rio Preto; Diviso de Pesquisas em Ps-Graduao - Faculdade Estadual de Medicina de Sa Jos do Rio Preto; Menbro Titular da SBCP. 2- Chefe do Programa de Ps-Graduao - Faculdade Estadual de Medicina de So Jos do Rio Preto; Chefe do Servio de Cardiologia e Cirurgia Cardiovascular - Faculdade Estadual de Medicina de So Jos do Rio Preto; Chefe do Servio de Cirurgia Cardiovascular - Universidade Estadual de Campinas. Descritores: Cranioplastia; polieretana vegetal; osteoconduo; osteopromoo. Resumo Foi adotado um modelo experimental para avaliar o emprego de um novo biomaterial - uma resina polieretana vegetal, extrada do leo de mamona - na reparao de perdas sseas da calota craniana. Em 31 coelhos adultos, foram criadas duas falhas sseas cranianas de 15 x 10 mm de dimetro, de espessura total e livre de peristeo, em ambos os lados na regio parietal. As falhas deixadas sem separao em 13 animais, correspondendo ao grupo controle, e 18 animais tiveram os defeitos reparados com implante de resina poliuretana vegetais. Avaliao macroscpica, radiolgica e histrica foi realizada nos ps-operatrios de 2, 6, 12, 18, e 24 semanas. O grupo controle, por todos os mtodos de avaliao, no mostrou reparao dos defeitos por neoformao ssea, com as falhas sseas ocupadas por tecido cicatricial. No grupo implantado, a partir de 6 semanas, observou-se reparao dos defeitos por neo-osso em suas pores perifricas, evoluindo progressivamente de maneira favorvel nas amostras tardias ( 18 e 24 semanas ), podendo-se observar a ocorrncia de osteognese, osteoconduo e osteopromoo. As anlises estatsticas confirmam que a cicatrizao ssea nos defeitos implantados foi mais efetiva de forma significante (p

fatores mais importantes que a escolha do material em si para o sucesso das reparaes aloplsticas cranioplastias (13). A adequada avaliao dos implantes em reparao ssea, particularmente dos fenmenos envolvidos na relao implante-osso, exige mais do que a constatao da presena ou ausncia das condies reunidas sob o conceito de biocompatibilidade. O modelo natural, para anlise dessa relao, corresponde aos eventos observados no emprego dos auto-enxertos livres, com ateno para os fenmenos de osteoconduo, osteoinduo, osteognese e incorporao, que devem ser devidamente conceituados e avaliados na presena de implantes (14, 15, 16), Alm desses fenmenos, a utilizao de implantes acrescentou o conceito de regenerao tecidual orientada ou osteoprocurao (17, 18, 19), baseado fundamentalmente na diferena de velocidade de reparao entre sseo e tecido cicatricial. Sendo o processo de fibroplasia (20) extremamente mais rpida que a reparao ssea, o tecido cicatricial passa a ocupar a rea do defeito, impedindo seu adequado preenchimento por neo-osso. Resinas Poliuretanas Vegetais O Grupo de Qumica e Tecnologia de Polmeros da Universidade de So Paulo - So Carlos vem desenvolvendo projetos de pesquisas e desenvolvimento de resinas poliuretanas vegetais desde 1984, resultando numa srie de produtos alternativos de polis e pr-polimeros, sintetizados a partir de molculas derivadas de cidos graxos vegetais. A mamona - Ricinus communis, classe Dicotyledoneae, ordem Geraniales, famlia Euphorbiaceae - representa uma fonte particular na obteno desses compostos por fornecer o cido ricinolico (12 hidroxiolico) em alto grau de pureza qumica, com o leo extrado apresentado em sua composio de 81 a 96% de triglicerdeo do cido ricinolico, sendo considerado um poliol natural (21 - 23). Uma poliuretana obtida pela reao de um diisocianato com um poliol. Sendo os compostos contendo grupos isocianatos altamente reativos, feita uma reao de pr-polimerizao com poliol, aumentando sua massa molecular - formando ento pr-polmeros - e deixando uma porcentagem de isocianato livre para a reao final. Embora posam ser utilizadas classes distintas de isocianatos para as reaes, o pr-polmero adotado foi sintetizado a partir do Difenilmetano diisocianato (MDI) com o poliol derivado do leo de mamona(24). Assim, a polimerizao da resina PU vegetal da momona se faz por reaes envolvendo sistemas bicomponentes, um deles a espcie pr-reativa ou pr-polmero (diisocianato n-terminal - MDI + poliol) e o outro o poliol. A reao proporcional entre compo estes compostos de 0,65 do poliol para 1,00 do pr-polmero, adicionando-se carbonato de clcio correspondente a 50% da soma da massa dos dois componentes (polio + pr-polmero). Esse sistema mais atrativo para a obteno de resinas pelos seguimentos fatores: 1- dispensa a presena de catalisadores; 2- processabilidade simples; 3- flexibilidade de formao, permitindo adicionar outros compostos sem interferir na reao; 4- versatilidade de temperatura de ``cura``, com pico exotrmico mximo de 45oC; 5- ausncia de emisso de vapores txicos; 6- ausncia de monmeros livres residuais ps-reao(23). Aresina PU vegetal, utilizada neste trabalho, vem sendo analisada clnica e experimentalmente para aplicao em odontologia, ortopedia, reconstrues cranianas(23 - 33) e, em sua forma vulcanizada, como substituto para o silicone em prteses testiculares(34). Os resultados comeam a ser publicados, demonstrando sua biocompatibilidade e as possibilidades de sua utilizao. Neste modelo experimental, procuramos avaliar o comportamento do implante de resina poliuretana de mamona na reparao de defeitos sseos cranianos, analisando-se os fenmenos bsicos de osteoconduo, osteoinduo, osteognese, incorporao e osteopromoo.

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recobertas ou entremeadas por provvel tecido sseo. No foram observadas colees ou secrees anormais nas reas operadas e nos tecidos adjacentes. Avaliao Radiolgica Com 2 semanas evidenciou-se a radiotransparncia da resina, sem a presena de qualquer ponto de microcalcificao. Com 6 semanas, observou-se a presena de reas irregulares de microcalficao, ocupando o defeito em suas pores perifricas. Esse processo foi apresentado acentuao progressiva em reao ao tempo, com reduo da radiotransprncia, observando-se calcificao regular ocupando gradualmente o defeito (fig. 2). Em todos os grupos foram conjuntamente submetidos anlise de varincia (Kruskal - Wallis), com testes bicaudais e significncia para p

transio implante - osso verificou-se o incio de discreta fragmentao irregular da resina. Com 12 semanas, observou-se cortical ssea somente na fase endocranial, de aspecto mais denso, com microfragmentao mais intensa do implante e processo inicial de neoformao ssea transresina (fig. 4). Os achados das amostras de 18 e 24 semanas foram uma extenso dessas observaes, com traves transresinas mais espessas, ossificao na fase interna do defeito, ausncia de reao tipo corpo estranho ou formao de cpsula ao redor do implante (fig. 5). Em um animal, em ambas as amostras, no houve crescimento sseo, com o implante mostrando-se praticamente ntegro, sem fragmentao. Anlise Estatstica A presena de micro calcificaes nos defeitos implantados foi significativamente maior (

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. 4 - Amogmentao

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exercido um efeito membrana na poro endocranial. A ausncia de neo-osso na poro externa da falha confirma a importncia do peristeo como elemento osteognico, alm de demonstrar que o peristeo exerce tambm um papel de membrana natural, aumentando a importncia de sua integridade nas abordagens teraputicas. Alguns estudos demonstram que a efetividade clnica da reparao por crescimento osteoinduzido requer presena de algum material preenchendo o defeito, no somente para exercer um efeito membrana, mas tambm para atuar como suporte e um potencial veculo transportador (50 - 51). A avaliao de propriedades osteoindutivas em implantes uma tarefa difcil, j que os prprios mecanismos de induo no so totalmente conhecidos e pode haver certa confuso com estimulao ou modulao do crescimento sseo. No presente estudo, a reconstruo foi feita imediatamente, favorecendo o processo reparativo. A ocorrncia de osteognese e osteoconduo de maneira gradual nos defeitos reparados e xigiu neoangiagnese e neovascularizao, trazendo consigo clulas mesenquimais indiferenciadas, com potencial de diferenciao para formao para formar tecido sseo. Estudos demonstram que enxerto sseo via ossificao IM, enquanto ossos corticais o fazem por ossificao endocondral (EC) (52, 53), Embora quase todos os fatores osteoindutivos conhecidos tenham sido isolados a partir de ossos EC, estudos recentes demonstraram que esses fatores podem estar presentes em tecido sseo que se forma completamente via ossificao IM (54), Dessa forma, provavelmente a induo para diferenciao das clulas mesenquimais partiu das margens do leito receptor, por um indutor local, com o implante representando apenas um substrato osteomodulador, sem propriedades osteoindutivas, No foi observada, histologicamente, atividade fagocitria, com reabsoro celular dos implantes. No entanto, a despeito do crescimento sseo, no se observou aumento volumtrico nas reas implantadas, o que aparentemente no se justifica somente pela fragmentao observada nos implante. Alguns autores, diante da mesma forma de substituio parcial da resina ou um processo de metabolizao, com cadeias de cidos graxos sofrendo um processo semelhante a uma decomposio lipdica na superfcie do implante, com enfraquecimento dos segmentos duros do polmero (28 - 30). De qualquer forma, no ocorrendo incorporao completa dos implantes at 24 semanas de observao. A resina poliretana de mamona vem sendo incorporada ao arsenal teraputico dos implantes em reparao ssea. O ineditismo dos fenmenos biolgicos observados na relao implante-osso requer um aprofundamento das pesquisas clnicas e experimentais, particulares no que se refere aos possveis processos de metabolizao da resina e aos fenmenos de osteoconduo e osteomodulao. Concluses O implante de resina poliuretana da mamona demonstrou ser biocompatvel e a apresentar caractersticas que permitem sua incorporao ao arsenal teraputico em cranioplastias. Foram observados os fenmenos de osteognese, osteoconduo e osteopromoo nas falhas sseas, com neoformao ssea ocorrendo, de forma progressiva e satisfatria, a partir de 6 semanas. At 24 semanas de observao, os implantes no sofreram incorporao completa e no apresentaram evidncia da presena de propriedades osteaindutivas. BIBLIOGRAFIA 1. Booth JA, Curtis BF. Report of a case of tumor of the lefl frontal bone. Ann Surg. 1899; 17:127-9. 2. Craft PD, Mani MM, Pazel J. Experimental study of healing in fractures of membranous bone. Plast Reconstr Surg. 1974; 53:321-8.

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