Biocompatibilidade do biopolímero PLA e blenda PLA/PCL em ratos Wistar - Conde, Gabriel [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2019)
A descoberta de polímeros biodegradáveis influenciou a pesquisa biomédica. O poli (ácido lático) (PLA) e a Poli (Ɛ-caprolactona) (PCL) e suas blendas se tornaram foco de vários estudos por serem biodegradáveis e biorreabsorvíveis, particularmente em pesquisas envolvendo a implantação in vivo. Pelo presente, objetivou-se avaliar se o implante subcutâneo (SC) e intraperitoneal (IP) de PLA ou blenda PLA/ PCL são seguros, biocompatíveis e biodegradáveis em ratos machos Wistar. Os ratos foram distribuídos em cinco grupos avaliados em duas fases; aguda: -1, 1, 2, 7 e 14 dias e crônica: 2, 8 e 24 semanas após a implantação. Assim, estudaram se os grupos PLA (PLA puro), PLA/PCL (mistura PLA/PCL), instrumentado (GI), controle (C) e grupo controle inflamatório (CI). Para avaliar a biocompatibilidade utilizou-se teste comportamental de campo aberto (CA), filamentos de von Frey (FvF) e análises histopatológicas utilizando coloração de hematoxilina-eosina (HE) e picrosirius-hematoxilina (PSH). A biodegradação in vivo e degradação in vitro em solução de PBS a 37°C do PLA e PLA/PCL foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As comparações foram realizadas entre os grupos subdivididos conforme a implantação IP e SC. No teste CA, realizado dois dias após a implantação, o grupo CI demonstrou redução nas frequências de locomoção e levantar e aumento na frequência de grooming em relação aos grupos implantados PLA, PLA/PCL, GI pela via IP ou SC e grupo C. As avaliações de FvF não diferiram entre os grupos. A avaliação macroscópica revelou não aderência de alguns biomateriais no omento. Observou-se cápsula mais delgada em torno do PLA ou PLA/PCL implantados IP e espessamento da cápsula nas implantações SC no momento 24 semanas. A análise PSH revelou que o PLA ou PLA/PCL, implantados IP, apresentaram maior grau de agregação e compacidade das fibras de colágeno tipo I no momento 24 semanas. As implantações IP apresentaram infiltrado inflamatório linfoplasmocitário focal. As implantações SC infiltrado mononuclear difuso. Ambas apresentaram neovascularização. Nos momentos 8 e 24 semanas observou-se fagocitose do PLA ou PLA/PCL nos polos da cápsula pela via IP e SC. As micrografias de MEV revelaram maior intensidade de degradação da blenda PLA/PCL quando implantados pela via IP e SC. O PLA implantado IP apresenta maior intensidade de biodegradação em relação ao PLA pela via SC. Assim, a blenda PLA/PCL apresentou características de biocompatibilidade e biodegradação promissoras possuindo potencial para ser utilizada nas áreas biomédicas e veterinárias.

The discovery of biodegradable polymers influenced biomedical research. Poly (lactic acid) (PLA) and poly (Ɛ-caprolactone) (PCL) and their blends have become the focus of several studies because they are biodegradable and bioreabsorbable, particularly in research involving implantation in vivo. The aim of this study was to evaluate whether the subcutaneous (SC) and intraperitoneal (IP) implantation of PLA or PLA / PCL blends are safe, biocompatible and biodegradable in male Wistar rats. The rats were distributed in five groups evaluated in two phases; acute: -1, 1, 2, 7 and 14 days and chronic: 2, 8 and 24 weeks after implantation. Thus, we studied whether the groups PLA (pure PLA), PLA / PCL (PLA / PCL mixture), sham (S), control (C) and inflammatory control group (IC). To evaluate the biocompatibility, the open field behavioral test (OF), von Frey filaments (FvF) and histopathological analyzes using hematoxylin-eosin (HE) staining and picrosirius-hematoxylin (PSH) were used. In vivo biodegradation and degradation in vitro in PBS solution at 37°C of PLA and PLA / PCL were evaluated by scanning electron microscopy (SEM). The comparisons were made between groups subdivided according to the IP and SC implementation. In the OF test, performed two days after implantation, the IC group demonstrated a reduction in the locomotion frequencies and augmentation and increase in the grooming frequency in relation to the PLA, PLA / PCL, sham implanted groups via IP or SC and C groups. FvF scores did not differ between groups. The macroscopic evaluation revealed no adherence of some biomaterials in the omentum. We found a thinner capsule around the PLA or PLA / PCL implanted IP and capsule thickening in the SC deployments at the time 24 weeks. PSH analysis revealed that the PLA or PLA / PCL, implanted IP, had a higher degree of aggregation and compactness of the type I collagen fibers at the moment 24 weeks. The IP implantations presented focal lymphoplasmacytic inflammatory infiltrate. The SC infiltrates diffuse mononuclear infiltrates. Both had neovascularization. At 8 and 24 weeks, phagocytosis of PLA or PLA / PCL was observed at the capsule poles via IP and SC. SEM micrographs revealed higher degradation intensity of the PLA / PCL blends when implanted via the IP and SC pathway. The IP implanted PLA has a higher biodegradation intensity compared to PLA by the SC pathway. Thus, the PLA / PCL blends presented promising biocompatibility and biodegradation characteristics having the potential to be used in the biomedical and veterinary areas.
Biocompatibility of PLA biopolymer and PLA / PCL blends in Wistar rats
Keywords: Biossegurança; Biodegradação; Biomateriais; Poli (ácido lático); Poli (Ɛ-caprolactona); Compatibilizante; Inflamação; Biosafety; Biodegradation; Biomaterials; Poly (lactic acid); Poly (Ɛ-caprolactone); Compatibilizer; Inflammation