REPOSITORIO PUCSP Teses e Dissertações dos Programas de Pós-Graduação da PUC-SP Programa de Pós-Graduação em Biomateriais e Medicina Regenerativa
Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.pucsp.br/jspui/handle/handle/42836
Tipo: Dissertação
Título: Modelo experimental de tratamento de osteomielite aguda com polímero reabsorvível contendo vancomicina e sinvastatina implantadas em tíbias de ratos Wistar
Autor(es): Mendes Júnior, Dario
Primeiro Orientador: Duek, Eliana Aparecida de Rezende
Resumo: A osteomielite, uma infecção que leva à inflamação, necrose e neoformação óssea, representa um desafio de saúde pública no Brasil com 183.975 internações registradas entre 2009 e 2019. As opções terapêuticas para seu tratamento incluem antibioticoterapia e procedimentos cirúrgicos com implante de materiais não absorvíveis como o polimetilmetacrilato (PMMA). Entretanto, pesquisas voltadas ao desenvolvimento de novos biomateriais associados à engenharia tecidual se tornaram promissoras para o tratamento da osteomielite. Neste projeto, foi desenvolvida e avaliada uma membrana de Poli(L-co-D,L ácido lático-co-trimetileno carbonato) (PLDLA-co-TMC) com vancomicina (VAN) e sinvastatina (SIN) para tratar osteomielite em tíbias de ratos Wistar, visando combater a infecção e promover a regeneração óssea. Para isto, o polímero PLDLA-co-TMC foi sintetizado e eletrofiado com fármacos VAN e SIN e caracterizado por Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Termogravimetria (TG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e análise por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para o ensaio in vivo, as membranas de PLDLA-co-TMC contendo VAN e SIN foram implantadas nas tíbias dos ratos Wistar após a indução de osteomielite. Após sete dias da indução, os ratos passaram por nova cirurgia para implante do biomaterial e, após quinze dias, foram sacrificados e as tíbias foram coletadas para as posteriores análises. Os ratos Wistar foram divididos em 5 grupos: controle negativo (lesão com osteomielite), controle positivo (lesão com osteomielite e membrana de PLDLA-co-TMC), PLDLA-co-TMC com VAN, com SIN e com ambos os fármacos. Além disso, foi realizado o ensaio microbiológico, ensaio de liberação de fármaco, dosagem de interleucina-6 (IL-6) e avaliação dos aspectos macro e microscópicos da lesão. Como resultados, a síntese das membranas de PLDLA-co-TMC com os fármacos ocorreu conforme protocolo estabelecido neste projeto. No estudo de caracterização, a análise de FTIR, TG e DSC evidenciaram a presença dos fármacos na membrana eletrofiada de PLDLA-co-TMC, no ensaio microbiológico, as membranas sem fármaco e apenas com SIN não tiveram atividade antibiótica, enquanto aquelas com VAN ou ambos os fármacos apresentaram inibição do crescimento bacteriano. No ensaio de liberação de fármacos, houve liberação rápida por cinco dias, seguida por liberação sustentada por trinta dias de ambos os fármacos. Avaliações in vivo, incluindo dosagem de IL-6 e análises macro e microscópicas da lesão, mostraram que os grupos controles apresentaram maior produção de IL-6 em comparação com os outros grupos, além do que, foi identificado infecção com extravasamento para os tecidos adjacentes ao osso nos grupos controles, ao contrário do que se observou nos outros grupos que tentaram isolar o processo infeccioso, formando abscessos. Esses resultados confirmam a viabilidade e eficácia do biomaterial no tratamento da osteomielite
Abstract: Osteomyelitis, an infection leading to inflammation, necrosis, and new bone formation, represents a public health challenge in Brazil with 183,975 hospitalizations recorded between 2009 and 2019. Therapeutic options for its treatment include antibiotic therapy and surgical procedures with the implantation of non-absorbable materials such as polymethylmethacrylate (PMMA). However, research focused on the development of new biomaterials associated with tissue engineering has become promising for the treatment of osteomyelitis. In this project, a membrane of Poly(L-coD,L lactic acid-co-trimethylene carbonate) (PLDLA-co-TMC) with vancomycin (VAN) and simvastatin (SIN) was developed and evaluated to treat osteomyelitis in Wistar rat tibias, aiming to combat infection and promote bone regeneration. For this, the PLDLA-co-TMC polymer was synthesized and electrospun with the drugs VAN and SIN and characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermogravimetry (TG), Differential Scanning Calorimetry (DSC), and Scanning Electron Microscopy (SEM). For the in vivo assay, PLDLA-co-TMC membranes containing VAN and SIN were implanted in the tibias of Wistar rats after the induction of osteomyelitis. Seven days after induction, the rats underwent another surgery for biomaterial implantation, and after fifteen days, they were sacrificed, and their tibias were collected for subsequent analyses. The Wistar rats were divided into 5 groups: negative control (lesion with osteomyelitis), positive control (lesion with osteomyelitis and PLDLA-co-TMC membrane), PLDLA-co-TMC with VAN, with SIN, and with both drugs. Additionally, microbiological assay, drug release assay, interleukin-6 (IL-6) dosage, and evaluation of the macroscopic and microscopic aspects of the lesion were performed. The synthesis of PLDLA-co-TMC membranes with the drugs followed the protocol established in this project. In the characterization study, FTIR, TG, and DSC analysis evidenced the presence of the drugs in the electrospun PLDLA-co-TMC membrane. In the microbiological assay, membranes without drugs and those with only SIN showed no antibiotic activity, whereas those with VAN or both drugs inhibited bacterial growth. In the drug release assay, rapid release was observed for five days, followed by sustained release for thirty days of both drugs. In vivo evaluations, including IL-6 dosage and macroscopic and microscopic analyses of the lesion, showed that the control groups had higher IL-6 production compared to the other groups. Moreover, infection with extravasation into tissues adjacent to the bone was identified in the control groups, in contrast to the other groups that tried to isolate the infectious process by forming abscesses. These results confirm the viability and efficacy of biomaterials in the treatment of osteomyelitis
Palavras-chave: Osteomielite
PLDLA-co-TMC
Vancomicina
Sinvastatina
Regeneração óssea
Osteomyelitis
PLDLA-co-TMC
Vancomycin
Simvastatin
Bone regeneration
CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Pontifícia Universidade Católica de São Paulo
Sigla da Instituição: PUC-SP
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Ciências Médicas e da Saúde
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Biomateriais e Medicina Regenerativa
Citação: Mendes Júnior, Dario. Modelo experimental de tratamento de osteomielite aguda com polímero reabsorvível contendo vancomicina e sinvastatina implantadas em tíbias de ratos wistar. 2024. Dissertação (Mestrado em Biomateriais e Medicina Regenerativa) - Programa de Pós-Graduação em Biomateriais e Medicina Regenerativa da Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, Sorocaba, 2024.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.pucsp.br/jspui/handle/handle/42836
Data do documento: 25-Set-2024
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