Immunohistochemical analysis of the effect of a purified collagen gel Coating on integration of polypropylene meshes in rats

Orientador: Cássio Luís Zanettini RiccettoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: INTRODUÇÃO: Telas sintéticas representam, na atualidade, o pilar do tratamento da incontinência urinária e de prolapsos vaginais, sendo o polipropileno monofilamentar o material sintético mais utilizado. Apesar de taxas de cura de até 90%, complicações relacionadas à integração, tais como exposição ou erosão das telas, não podem ser negligenciadas. O colágeno, por ser um material biologicamente compatível, pouco imunogênico e com propriedades moduladoras do processo inflamatório, pode ser utilizado como um importante agente cicatricial melhorando a integração das telas. OBJETIVO: Avaliar, por meio de técnicas imunohistoquímicas, o efeito do recobrimento de tela de polipropileno monofilamentar, implantada no subcutâneo de ratas, com gel purificado de colágeno bovino, do ponto de vista da resposta imuno-inflamatória, do metabolismo do colágeno, angiogênese e citotoxicidade. MATERIAIS E MÉTODOS: Após aprovação no Comite de Ética em Experimentação Animal, foram utilizadas 20 ratas fêmeas da raça Wistar, tendo sido implantadas, em cada animal, de um lado da parede abdominal, uma tela de polipropileno monofilamentar (PP) e, do outro lado, uma tela semelhante recoberta com gel purificado de colágeno (PPC). Os animais foram divididos em quatro sub-grupos contendo 5 animais cada e foram eutanasiados em 7, 14, 21 e 90 dias após o implante. Foram utilizados reagentes específicos para avaliação dos aspectos de interesse: a) Imunológicos (Interleucina 1 ¿ IL-1); b) Metabolismo do colágeno (Metaloproteinases de Matriz 2 e 3 ¿ MMP-2 e 3); c) Angiogênese (Antígeno de Superfície CD-31); d) Citotoxicidade (Receptor do Fator de Necrose Tumoral alfa ¿ TNF ¿?). A análise das imunorreatividades foi realizada com auxílio do software analisador de imagens AxioVisionTM. RESULTADOS: A análise comparativa das variáveis entre os 4 períodos definidos (7,14, 21 e 90 dias) e entre os 2 grupos (PP e PPC) apontou diferença significativa para: CD-31 com maior número de vasos no grupo PPC, no subgrupo 14 dias (p=0.002) em relação ao grupo PP, e diminuição após 90 dias (p=0.002) no grupo PPC; MMP-2 com redução na densidade média no grupo PPC (p=0.046) nos subgrupos 21 e 90 dias em relação ao grupo PP ; MMP-3 com maior estabilidade ao longo do tempo no grupo PPC, de modo que houve queda significativa da área percentual reativa no grupo PP após 14 e 90 dias (p=0.017), bem como redução da densidade média logo após 21 dias, mas apenas após 90 dias no grupo PPC (p<0.001). CONCLUSÃO: O recobrimento com gel purificado de colágeno bovino determinou alterações significantes na resposta tecidual das ratas às telas de polipropileno, do ponto de vista imunohistoquímico, quanto à angiogênese e atividade das metaloproteinases na área do implante, sem influência significativa sobre a resposta imuno-inflamatória local (expressas por meio da IL-1 e TNF¿?)Abstract: INTRODUCTION: The use of synthetic meshes, specially the polypropylene mesh, has become the standart treatment of urinary incontinence and vaginal prolapses. Even though presenting high cure rates, complications related to integration issues, such as exposure or erosion of the mesh, cannot be neglected. The collagen, well known as an important immunoinflammatory modulator, has been speculated to be a usefull tool in the healing process and possibly improving integration of meshes. OBJECTIVE The aim of this study is to evaluate, using immunohistochemical techniques, the effect of the use of a new purified collagen gel covering the monofilament polypropylene mesh implanted subcutaneously in rats, regarding immune-inflammatory response, collagen metabolism, angiogenesis and cytotoxicity. METHODS: After Ethics Committee on Animal Use¿s approval, in 20 female Wistar rats were implanted, at one side of abdominal wall, a monofilament polypropylene mesh (PP) and on the other side, the same mesh covered with a new developed purified collagen gel (PPC). The animals were divided into four sub-groups containing 5 animals each and were euthanized at 7, 14, 21 and 90 days after implantation. The immunohistochemical assessment of the samples was done by using specific reagents for the evaluation of points of interest: a) Immunologic (Interleukin 1 (IL-1)), b) Collagen metabolism (Metalloproteinases 2 and 3 (MMP-2 and 3)), c) Angiogenesis (surface antigen CD-31), d) Cytotoxicity (Tumor Necrosis Factor-alpha Receptor - TNF- ?). The objective analysis was performed using the image analysis software AxioVision TM. RESULTS: Comparative analysis of variables between the four periods defined (7, 14, 21 and 90 days) and between the 2 groups (PP and PPC) showed: higher vessel density in PPC group after 14 days (p=0.002) and decrease after 90 days (p=0.002); decrease of MMP-2 average density in PPC group after 21 and 90 days (p=0.046); more stability in MMP-3¿s behavior in PPC group along the periods with MMP-3 percent reactive area showing significant decrease just in PP group after 14 and 90 days (p=0.017) and also for MMP-3 average density, in which reduction was significant after 21 days in PP group, but just after 90 days in PPC (p