Efficacia dell'innesto di stent ricoperto di poliuretano termoplastico e nanofibre miste di gelatina nell'arteria iliaca suina

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 16524 (2022) Citare questo articolo

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Gli innesti stent composti da politetrafluoroetilene espanso (e-PTFE), polietilene tereftalato (PET) e poliuretano (PU) sono caratterizzati da scarsa endotelizzazione, modulo elevato e bassa compliance, che portano a trombosi e iperplasia intimale. Una matrice composita sintetico/naturale è considerata un’alternativa promettente agli innesti stent sintetici convenzionali. Questo studio mirava a studiare l'efficacia di nanofibre miste (NF) di poliuretano termoplastico (TPU) e gelatina (GL) ricoperte da stent-graft nell'arteria iliaca suina. Dodici suini sono stati sacrificati in modo casuale 7 giorni (n = 6) e 28 giorni (n = 6) dopo il posizionamento dell'innesto stent. Il punteggio di trombogenicità a 28 giorni era significativamente aumentato rispetto a 7 giorni (p < 0,001). Lo spessore dell'iperplasia neointimale, il grado di infiltrazione cellulare infiammatoria e il grado di deposizione di collagene erano significativamente più alti a 28 giorni rispetto a 7 giorni (tutti p < 0,001). Gli innesti stent ricoperti da NF miscelati in TPU e GL hanno mantenuto con successo la pervietà per 28 giorni nell'arteria iliaca suina. Sebbene siano state osservate trombosi nel tessuto neointimale, non è stata notata alcuna successiva occlusione dell'innesto di stent fino alla fine dello studio. Gli innesti stent compositi sintetici/naturali ricoperti da matrice possono essere promettenti per prolungare la pervietà dell'innesto stent.

Gli innesti vascolari sintetici sono ampiamente utilizzati nelle procedure terapeutiche interventistiche chirurgiche e/o mini-invasive per il trattamento di malattie vascolari, come la coartazione dell'aorta, l'aneurisma, la fistola artero-venosa, la dissezione, la perforazione vascolare iatrogena, le lesioni traumatiche e l'accesso all'emodialisi1,2. Gli stent-graft sintetici disponibili in commercio composti da politetrafluoroetilene espanso (e-PTFE), polietilene tereftalato (PET) e poliuretano (PU) sono caratterizzati da scarsa endotelizzazione, modulo elevato e bassa compliance, che portano a trombosi e iperplasia intimale3,4,5. Pertanto, una rapida endotelizzazione, buone proprietà meccaniche, tromboresistività e biocompatibilità sono fondamentali per preservare la pervietà a lungo termine degli stent-graft6,7. Si ritiene che una matrice composita sintetica/naturale costituisca un'alternativa promettente agli innesti stent sintetici convenzionali poiché presenta sufficienti proprietà meccaniche e una buona citocompatibilità8.

I rivestimenti in nanofibre (NF) prodotti mediante elettrofilatura (ES) possono essere adeguatamente durevoli se vengono progettati la composizione polimerica e lo spessore appropriati dello strato di copertura9. Diversi biomateriali sintetici o naturali sono stati utilizzati per fabbricare scaffold NF tra cui polilattide, policaprolattone, poli (acido glicolico), collagene, chitosano e gelatina (GL)10,11,12,13,14. GL è un eccellente materiale per l'ingegneria tissutale grazie alle sue caratteristiche uniche, quali biodegradabilità, biocompatibilità, capacità di promuovere l'adesione e la proliferazione cellulare e bassa immunogenicità15,16. Inoltre, ricerche precedenti hanno dimostrato la capacità del GL di migliorare la resistenza delle matrici elettrofilate17. Nel frattempo, Tecoflex è una famiglia di poliuretano termoplastico (TPU) che sarebbe un buon candidato per il rinforzo. Essendo un elastomero termoplastico, il TPU è stato ampiamente utilizzato come materiale di rivestimento per protesi mammarie, cateteri e lembi di valvole cardiache protesiche grazie alle sue proprietà meccaniche superiori18. La composizione della matrice di TPU e GL può alterare le proprietà delle metriche miste e può migliorare le proprietà meccaniche e biologiche. Le matrici miste ottimizzate di TPU e GL hanno un alto potenziale come materiali da utilizzare nell'ingegneria di tessuti elastici come innesti di stent, valvole, cerotti per organi vascolari e non vascolari18. La membrana di copertura dei NF miscelati in TPU e GL è stata studiata come matrice 3D composita per innesti di stent; tuttavia, questa composizione deve ancora essere studiata in vivo. Pertanto, lo scopo di questo studio era di studiare l'efficacia dell'innesto di stent ricoperto di NF miscelati con TPU e GL nell'arteria iliaca suina.