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Vol. 67. Núm. 5.
Páginas 432-437 (Mayo 2000)
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Reparación de defectos de pared abdominal con prótesis composite. Estudio del comportamiento peritoneal
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JM. Bellón Caneiroa, A. García-Carranzab, F. Jurado Morenoc, A. Carrera-San Martínd, J. Buján Varelae
a Profesor titular de Cirugía. Escuela Técnica de Ingenieros Industriales. Universidad Politécnica. Madrid.
b Doctorando. Departamento de Mecánica Industrial y Construcciones Industriales. Escuela Técnica de Ingenieros Industriales. Universidad Politécnica. Madrid.
c Becario MEC. Departamento de Mecánica Industrial y Construcciones Industriales. Escuela Técnica de Ingenieros Industriales. Universidad Politécnica. Madrid.
d Profesor titular de Elasticidad y Resistencia de Materiales. Departamento de Mecánica Industrial y Construcciones Industriales. Escuela Técnica de Ingenieros Industriales. Universidad Politécnica. Madrid.
e Profesor titular de Ciencias Morfológicas. Departamento de Ciencias Morfológicas y Cirugía. Facultad de Medicina. Universidad de Alcalá. Madrid.
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Arial, Helvetica, sans-serif">Vy y laxas en los de Pc. El área ocupada por las mismas fue para el Pc de 0,19 ± 0,02 y para el Vy de 22,3 ± 2,78, existiendo diferencias significativas entre los dos grupos (p < 0,01). El neoperitoneo formado en los implantes de Pc fue homogéneo y ordenado, muy vascularizado y tapizado por mesotelio típico. En los implantes de Vy el peritoneo neoformado presentaba una estructura desordenada, con una textura rugosa debido al relieve de los filamentos y nudos de la prótesis. El análisis morfométrico del peritoneo neoformado fue estadísticamente significativo, superior para el Pc (154,02 ± 5,05) comparado con el Vy (50,83 ± 9,18) (p < 0,05). Sin embargo, la resistencia tensiométrica puso de manifiesto diferencias significativas a favor del Vy (30,39 ± 2,99) en relación con el Pc (15,03 ± 2,92) (p < 0,05).

Conclusiones. a) Los dos biomateriales tienen un buen comportamiento de integración tisular, siendo superior la resistencia biomecánica para el Vypro, y b) el comportamiento óp timo en la interfase peritoneal se consigue con el Parietex composite.

Introducción. Los materiales protésicos actuales empleados para la reparación de defectos en la pared abdominal en algunas ocasiones tienen que ser implantados en contacto con el peritoneo visceral. Esta interfase prótesis/peritoneo visceral plantea en ocasiones problemas debido a la formación de adherencias y a la presencia en algunos casos de erosión en las asas intestinales, con posibilidad de formación de fístulas. El objetivo del presente trabajo ha sido realizar un estudio comparativo sobre el comportamiento peritoneal de dos materiales protésicos diseñados en forma de composite.

Material y métodos. Se han empleado 14 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 con prótesis de Parietex composite® (Pc) y Vypro® (Vy), que fueron ancladas en los márgenes del defecto con una sutura continua de polipropileno, interrumpida en los ángulos del implante. Se establecieron dos grupos de estudio. Grupo I (n = 7): implantes de Pc; Grupo II (n = 7): implantes de Vy. Los animales fueron sacrificados a los 14 día de la intervención quirúrgica. Se efectuaron estudios mediante microscopia óptica, electrónica de barrido (SEM) y morfometría a través de análisis de imagen computarizado. El estudio biomecánico se realizó con un tensiómetro Instron empleando tiras de 2 cm de ancho que comprendían el biomaterial y los tejidos de anclaje a la pared. El análisis estadístico de los resultados se efectuó empleando el test de la U de Mann-Whitney.

Resultados. No hubo mortalidad, infección o rechazo en ninguno de los animales intervenidos. Las adherencias fueron firmes en los implantes de

Palabras clave:
Reparación tisular
Biomateriales
Composite
Adherencias peritoneales
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Introducción

En algunas ocasiones los materiales protésicos empleados para la reparación de defectos herniarios en la pared abdominal deben quedar ubicados en contacto con el peritoneo visceral. Esta interfase prótesis/peritoneo visceral puede plantear problemas en cuanto a la formación de adherencias, y se han descrito, además, otras complicaciones, como la aparición de fístulas intestinales1 e incluso casos de emigración del material protésico a órganos cavitarios2. En trabajos previos3,4 nuestro grupo ha valorado el comportamiento de diferentes biomateriales en la interfase con el peritoneo visceral. En los mismos demostramos que la estructura y la porosidad del biomaterial desempeñaban un importante papel en el desarrollo de las adherencias, en la consistencia de las mismas y en la organización del neoperitoneo formado entre biomaterial y peritoneo visceral.

La formación de adherencias, cuya etiopatogenia sigue todavía sin estar aclarada, se ha tratado de modular empleando diferentes y variados sistemas, que van desde la adición de sustancias químicas en la cavidad peritoneal5 hasta el implante de células mesoteliales pluripotenciales previamente cultivadas in vitro6.

Otra posibilidad es el empleo de biomateriales que lleven algún pretratamiento, o bien que estén formados por dos componentes, siendo uno de los mismos el que se interpone en la interfase prótesis/peritoneo visceral con la finalidad de modularla. Estas prótesis en forma composite tienen como objetivo mejorar el comportamiento en relación con el peritoneo visceral y evitar alguna de las complicaciones mencionadas.

En el presente trabajo hemos comparado la respuesta reparativa de dos composites, con el objetivo de comprobar el comportamiento de los mismos, basándonos en el hecho de que un buen proceso reparativo peritoneal es básico para obtener un óptimo comportamiento del biomaterial en relación con el peritoneo visceral.

Material y métodos

Se emplearon 14 conejos blancos Nueva Zelanda machos, con un peso aproximado entre 2.000 y 2.500 g. Los animales fueron estabulados en condiciones de luz y temperatura constantes durante todo el tiempo de estudio (normativa de la CEE 2871-22A9).

La anestesia fue realizada con una mezcla de clorhidrato de ketamina, 70 mg/kg, diazepam, 1,5 mg/kg, y clorpromazina, 1,5 mg/kg, administrada por vía intramuscular. Durante el acto operatorio algunos animales recibieron una dosis adicional por vía intraperitoneal.

Mediante una técnica quirúrgica estéril se crearon defectos en la pared anterior del abdomen de 7 * 5 cm, que compren dían todos los planos excepto la piel. Los defectos fueron reparados con fragmentos del mismo tamaño con diferentes materiales protésicos, siendo suturados mediante una sutura continua de polipropileno de 4/0.

Todos los animales recibieron una dosis preoperatoria de 0,125 mg de cefazolina.

Los biomateriales empleados fueron: Parietex composite® (Sofradim) (Pc), una prótesis de poliéster de un espesor de 1,5-2 mm que lleva en una de las caras una película constituida por una mezcla de colágeno/polietileno glicol/glicerol. Esta película es hidrófila y reabsorbible y está destinada a formar una barrera entre el biomaterial y el peritoneo visceral, y Vypro® (Vy) (Ethicon), una prótesis macroporosa, reticular de doble filamento con un poro de 3 mm; uno de los filamentos es de polipropileno y el otro de poliglactina.

Se establecieron dos grupos de estudio: grupo I (n = 7) formado por animales a los que se implantó una prótesis de Pc, y grupo II (n = 7) constituido por animales a los que se implantó una lámina Vy (fig. 1).

Todos los animales fueron sacrificados a los 14 días de los implantes.

La presencia de infección, zonas de relajación en la zona de los implantes, así como la formación de adherencias, fueron evaluadas macroscópicamente.

Las adherencias fueron clasificadas atendiendo a su consistencia en: a) laxas, de aspecto transparente y de fácil sección; b) firmes, de aspecto blanquecino y más difíciles a la sección, y c) integradas en la interfase prótesis/peritoneo visceral, con difícil plano de disección entre el biomaterial y la serosa intes tinal.

La extensión y superficie de ocupación de las adherencias en las prótesis fueron evaluadas de acuerdo con un diseño de nuestro grupo7. Los resultados en cuanto a las áreas afectadas se sometieron a análisis estadístico empleando el test de Mann-Whitney.

Se tomaron muestras de la interfase prótesis/peritoneo visceral y prótesis/tejido receptor para su estudio morfológico mediante microscopia óptica y electrónica de barrido (SEM).

Para los estudios a microscopia de luz, las piezas fueron fijadas en formol al 10%, incluidas en parafina y cortadas en secciones de 5 µ m. Las tinciones empleadas fueron hematoxilina-eosina y tricrómico de Masson (variedad Goldner-Gabe).

Las muestras destinadas a estudio a SEM fueron fijadas en glutaraldehído al 3%, colocadas en una solución tampón de Millonig (pH 7,3) y deshidratadas en series graduales de acetonas. El punto crítico se llevó a cabo en un Polaron E-300. Por último, las piezas fueron metalizadas con oro-paladio y estudiadas en un microscopio electrónico de barrido Zeiss (DSM-950).

El peritoneo neoformado sobre cada uno de los biomateriales fue evaluado mediante un estudio morfométrico sobre 25 secciones histológicas (5 µ m) por grupo, empleando un analizador de imagen computarizado (MICRON). De cada sección tisular se tomaron dos medidas al azar del espesor del neoperitoneo, el cual estaba delimitado por la lámina del composite (la película de Pc) o la prótesis Vy (tomando la medida en este caso) entre los nudos de la misma y la capa mesotelial neoformada. Las mediciones obtenidas a través del analizador de imagen fueron sometidas a estudio estadístico empleando el test de Mann-Whitney.

Finalmente, los estudios biomecánicos se llevaron a cabo obteniendo de cada animal dos tiras de 2 cm de ancho, que comprendían la prótesis y los tejidos de anclaje de la misma. Estas muestras fueron llevadas a un tensiómetro modelo Instron (traviesa: F-DM-H 1072; consola: TT-DM-1118). Las piezas no fueron fijadas y se conservaron en Minimal Esential Medium (MEM) hasta el momento del ensayo, no siendo este período de conservación nunca superior a las 12 h postsacrificio de los animales. Posteriormente, los valores de resistencia a la tracción obtenidos con los dos biomateriales fueron comparados mediante el test de Mann-Whitney.

Resultados

Todos los animales fueron válidos para estudio, no observándose presencia de infección y/o rechazo en ninguno de ellos. En 2 animales correspondientes al grupo I se detectó la presencia de un seroma ubicado entre la membrana del composite y el tejido neoformado de peritoneo. En uno de los animales también de este grupo se apreció un seroma residual entre la película y la propia prótesis.

Las adherencias tras los implantes de Pc fueron siempre laxas, mientras que tras los implantes de Vy fueron firmes y en algunos casos integradas.

El área ocupada por las adherencias fue para el Pc de 0,19 ± 0,02 y para el Vy de 22,3 ± 2,78, existiendo diferencias significativas entre los dos grupos (p < 0,01) (tabla 1).

Microscópicamente, en el grupo I (implantes de Pc), la prótesis se encontraba integrada en un tejido cicatrizal denso y compacto. La membrana del composite comenzaba a ser biodegradada en zonas puntuales por células blancas y células gigantes de cuerpo extraño. En la vertiente peritoneal se observaba un neoperitoneo compuesto por tejido conectivo laxo, ordenado paralelamente a la película, muy vascularizado y tapizado por un mesotelio típico, que en determinadas áreas (coincidiendo con los poros de la prótesis) era interrumpido por acumulaciones de células con morfología típica de fibroblastos y células blancas (monocitos, linfocitos, polimorfonucleares y macrófagos (figs. 2A y B).

En el grupo II (implantes de Vy), la prótesis se encontraba completamente integrada dentro de un tejido cicatrizal denso, de estructura desordenada y muy vascularizado. El peritoneo neoformado tenía también una estructura desordenada, presentando una textura rugosa debido al relieve de los filamentos y nudos de la prótesis (figs. 3A y B).

El análisis morfométrico del peritoneo neoformado fue significativamente mayor (p < 0,05) en el Pc (154,02 ± 5,05) comparado con el Vy (50,83 ± 9,18) (fig. 4).

La evaluación de la resistencia a la tracción puso de manifiesto diferencias significativas a favor del Vy (p < 0,05) (30,39 ± 2,99) en relación con el Pc (15,03 ± 2,92) (fig. 5).

Discusión

La prótesis ideal destinada a reparar defectos en pared abdominal debería tener una integración tisular óptima, así como una buena resistencia biomecánica y un buen comportamiento cuando queda ubicada en contacto con el peritoneo visceral, no generando la formación de adherencias. Por el momento, esta prótesis ideal no existe. Por esta razón, todos los estudios de investigación actual en biomateriales están encaminados a conseguir y aunar en una sola prótesis todas estas propiedades. Una de las alternativas es pretratar estos biomateriales o bien crear prótesis con dos componentes: uno de ellos puede ser el biomaterial principal, al que se puede añadir otro que cumpla la función específica que no puede llevar a cabo el primero. Éste es el caso de los composites. Estas prótesis mixtas o composites se emplean fundamentalmente cuando el biomaterial debe quedar ubicado en una interfase peritoneal.

Diferentes estudios experimentales corroborados por implantes clínicos han demostrado que son los biomateriales de estructura reticular y macroporosa (polipropileno, mersilene) los que provocan un mayor índice de adherencias8. Sin embargo, estos mismos biomateriales se integran completamente en los tejidos del organismo receptor9, por lo que proporcionan una buena resistencia a la tracción en la zona reparada. Son unas prótesis, por tanto, con un comportamiento óptimo en una interfase tejido/tejido. Cuando se ubican en la cavidad peritoneal, estas prótesis generan una respuesta peritoneal anárquica e irregular, apareciendo además áreas de hemorragia que podrían estar en relación con las zonas de ubicación de las adherencias10.

Por el contrario, las prótesis laminares se integran de una forma incompleta en las interfases tejido/tejido pero, sin embargo, en la interfase peritoneal provocan un bajo o nulo índice de adherencias. Sobre éstas se genera un peritoneo bien estructurado y homogéneo, el tejido sigue una dirección paralela muy ordenada al implante y la mayor parte de las veces se encuentra tapizado por una capa de células mesoteliales.

Diferentes estudios experimentales han tratado de modular el fenómeno adherencial en presencia de biomateriales, bien empleando sustancias químicas o colocando barreras que mejoraran la interfase. Con el empleo de algunas sustancias, como la fosfatidilcolina ensayada por nuestro grupo11, no obtuvimos resultados positivos, al contrario de lo que comunicaban otros autores12, aunque, en el modelo empleado por estos últimos no se implantaba ningún biomaterial.

Los buenos resultados obtenidos por algunos investigadores13,14 con las prótesis mixtas o composites nos animó a ensayar primero el politetrafluoroetileno expandido (PTFEe), pero no utilizando la prótesis que habían empleado Walker et al13, sino la que se usa convencionalmente para la sustitución de la duramadre, el preclude. Esta prótesis de PTFE ofrece como ventajas su mínimo espesor, así como su microporosidad. Los resultados que obtuvimos15 con el empleo del preclude en forma de composite fueron excelentes, tanto desde el punto de vista de integración como de la ausencia de formación de seromas en ninguno de los animales. Creemos que esto es debido a que dicha prótesis es microporosa.

Con la prótesis de Parietex composite, hemos obtenido también unos buenos resultados, aunque en algún animal observamos la presencia de una colección líquida bien ubicada en la interfase prótesis/tejido celular subcutáneo o bien en la zona situada entre la prótesis y la película de colágeno/polietilenglicol/glicerol. Esto fue debido al carácter impermeable de la película. Aunque ésta es biodegradable, la hemos podido observar todavía a los 14 días del implante. La formación de estos seromas provoca una anulación de la integración tisular sobre las superficies de la prótesis.

Con el empleo del Vypro hemos obtenido unos resultados muy similares en cuanto a reparación a los encontrados con el polipropileno. De hecho, tiene un diseño de prótesis macroporosa, aunque con un poro muy grande, de 3,5 mm, lo que la hace muy elástica. Sin embargo, a pesar de llevar el componente de poliglactina, que se va entrelazando con los filamentos de polipropileno, el comportamiento en la interfase peritoneal es muy agresivo, incluso más importante que cuando se emplea un polipropileno de menor porosidad (1-2 mm). Hemos obtenido unas diferencias en cuanto a formación adherencial muy significativas, no sólo en la cantidad sino en el tipo de adherencia, predominando las firmes en los implantes de Vypro.

Otros autores han ensayado las prótesis de poliglactina en combinación con polipropileno empleando las mismas en forma de barrera, de manera que quedaban ubicadas en contacto directo con el peritoneo visceral. En estos casos, el comportamiento peritoneal cambia completamente, no existiendo apenas formación adherencial16.

El estudio morfométrico llevado a cabo para medir la regeneración peritoneal en las dos prótesis puso de manifiesto valores muy superiores en el Pc, siendo estadísticamente significativos en relación al Vy.

En cuanto a resistencia biomecánica, los datos tensiométricos para el Parietex composite son similares a los que se obtienen en este tiempo de estudio con un polipropileno convencional9. Por el contrario, analizando el Vypro los resultados obtenidos son francamente buenos, con medias tensiométricas similares a las que se encuentran con prótesis de polipropileno a los 30 días del implante9. Todo esto pone en evidencia que es una excelente prótesis para su aprovechamiento en la interfase tejido/tejido, pero no para colocar en una interfase peritoneal.

Tras el presente estudio podemos concluir afirmando que: a) los dos biomateriales tienen un buen comportamiento de integración tisular, siendo superior la resistencia biomecánica para el Vypro, y b) el comportamiento óptimo en la interfase peritoneal se consigue con el Parietex composite.

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