Cell toxicity in vitro analysis of PVC tubes consecutively submitted to gamma-rays and ethylene oxide sterilization

Em 1967, uma carta enviada ao British Medical Journal relatou que a re-esterilização em Óxido de Etileno (EO) do Cloreto de Polivinil (PVC) previamente gamairradiado forma grandes quantidades de etileno cloridrina, um composto altamente tóxico. Mesmo não apresentando dados mensurados, esta carta iniciou uma polêmica que até hoje divide a opinião de pesquisadores. Dirimir esta dúvida é relevante, uma vez que produtos de PVC esterilizados em Radiação Gama são habitualmente reesterilizados em EO em caso de vencimento do período de validade da esterilização, que é determinado pelo fabricante. Este estudo objetivou evidenciar a toxicidade de tubos de PVC por meio do teste de citotoxicidade pelo método da difusão em ágar em culturas celulares NCTC clone 929. Foram criados quatro grupos experimentais com 81 unidades de análise: G1, constituído de tubos in natura; G2 constituído de tubos esterilizados em Radiação Gama; G3 constituído de tubos esterilizados em EO e G4 constituído de tubos esterilizados em Raios Gama e re-esterilizados em Óxido de Etileno. Os testes foram realizados em triplicata e cada tubo foi testado de forma a representar as superfícies internas, externas e massa. Após a mensuração do halo incolor, as unidades de análise foram graduadas de acordo com os graus de reatividade biológica descritos na norma ISO 10993-5:2009. Foram consideradas citotóxicas apenas as unidades análise que obtiveram grau três ou acima. Os resultados revelaram toxicidade celular apenas no grupo G3, no qual foram observadas placas com morte de todas as células, fato que demandou repetições, conforme a metodologia adotada. Na primeira repetição houve persistência de unidades de análise capazes de causar a morte de todas as células da placa. Na segunda repetição, nenhuma unidade de análise foi classificada como citotóxica. Inferiu-se que houve falhas no processo de aeração no grupo G3 e na primeira repetição. O resultado da cromatografia gasosa dos grupos G3 e G4 atestou que os materiais de ambos os grupos estariam seguros para uso. O valor máximo dos resíduos encontrados em ambos os grupos foi idêntico, contradizendo os resultados do teste de citotoxicidade. Concluiu-se que, nas condições deste experimento, os materiais de PVC esterilizados em Radiação Gama e, consecutivamente, reesterilizados em EO não são citotóxicos e a cromatografia gasosa, utilizada isoladamente, pode produzir resultados questionáveis quanto à segurança dos materiais esterilizados em EO.In 1967, a letter sent to the British Medical Journal reported that the re-sterilization with Ethylene Oxide (EtO) of previously irradiated Polyvinyl Chloride (PVC) formed large amounts of ethylene chlorohydrin, a highly toxic compound. Even though it did not present measured data, this letter initiated a controversy that still divide the opinion of researchers to date. To solve this doubt is relevant, as PVC products submitted to gamma radiation are usually re-sterilized with EtO, when the sterilization validity has expired, which is determined by the manufacturer. The present study aimed at assessing the toxicity of PVC tubes through the cytotoxicity test, using the NCTC clone 929 cell culture agar diffusion test. Four experimental groups were created with 81 analysis units: G1, consisting of tubes in natura; G2, consisting of tubes submitted to gamma radiation; G3, consisting of tubes submitted to EtO sterilization and G4, consisting of tubes submitted to gamma-radiation and re-sterilized with EtO. The tests were carried out in triplicate and each tube was tested in order to represent its internal and external surfaces, as well as its mass. After the measurement of the colorless halo, the analysis units were graded according to the degrees of biological reactivity described in the ISO 10993-5:2009. Only the analysis units that were considered grade 3 and above were considered cytotoxic. The results showed evidence of cell toxicity only in G3, which disclosed plaques that presented death of all cells, a fact that necessitated repetition of the experiment, according to the adopted methodology. The first repetition showed the persistence of the analysis units to cause the death of all cells in the plaque. At the second repetition, none of the analysis units was classified as being cytotoxic. It was inferred that there were failures in the process of aeration in group G3 and in the first repetition. The results of the gas chromatography of groups G3 and G4 demonstrated that the materials from both groups would be safe for use. The maximum value of residues found in both groups was identical, in disagreement with the cytotoxicity test results. It was concluded that, according to the conditions of this experiment, the PVC materials submitted to gamma-radiation and consecutively sterilized by EtO are not cytotoxic and that the gas chromatography, when used alone, can yield debatable results regarding the safety of materials sterilized with EtO