Razlike u reakciji uroginekoloških sintetskih materijala na infekciju bakterijom Staphylococcus epidermidis: studija na eksperimentalnim životinjama
Sažetak
Uvod/Cilj. Polipropilenski sintetski graftovi se koriste u uroginekologiji za primarni tretman stres urinarne inkontinencije. Infekcija grafta može uticati na ishod operativnog lečenja kao i na odgovarajuću potporu tkiva. Cilj rada bio je da se uporedi odgovor na infekciju kod šest različitih sintetskih graftova. Metode. U studiju je uključeno šest različitih graftova, sa polipropilenom kao glavnom komponentom, koji su korišćeni za primarnu reparaciju defekata prednjeg trbušnog zida mužjaka Wistar pacova. Od ukupno 144 Wistar pacova formirano je šest grupa od po 24 životinja. U svakoj grupi bilo je po 12 životinja za testiranje neinficiranih i 12 životinja za testiranje inficiranih graftova. U podgrupama za testiranje inficiranih graftova, graftovi su inokulirani izolatom Staphylococcus epidermidis. Posle šest nedelja, eksperimentalne životinje su žrtvovane i unutar grupa je upoređivan stepen inflamacijskog odgovora, količina kolagena i ojačanje abdominalnog zida. Inflamacijski odgovor je kvantifikovan izračunavanjem ukupnog broja ćelija zapaljenja pod uvećanjem ×200, uključujući polimorfonukleare, gigantske ćelije stranog tela i makrofage. Kvantifikacija kolagena je određivana kolorimetrijskim merenjem hidroksiprolina za alkalne hidrolizate. Ojačanje abdominalnog zida određivano je kao minimalna dezintegraciona sila na standardizovanom tenzinom meraču. Za detekciju bakterijskog biofilma i karakterizaciju sazrevanja kolagenih vlakana primenjena je skening elektronska mikroskopija (SEM) svežih preparata. Rezultati. Ojačanje abdominalnog zida polipropilenskim graftom obloženog titanijumom najznačajnije je degradirano infekcijom (p < 0,001). Inflamacijski odgovor bio je najizraženiji kod inficiranog multifilamentnog polipropilenskog grafta u poređenju sa polipropilenskim graftom niske težine, graftom obloženog titanijumom i multifilamentnog polipropilenskog grafta sa poliglaktinom (p < 0,01). U pogledu deponovanja kolagena, od svih graftova, najveće razlike su zabeležene između neinficiranih i inficiranih monofilamentnih polipropilenskih graftova niske i visoke težine (p < 0,01). Korišćenjem SEM otkriveno je formiranje biofilma, a kolagena vlakna su opisana kao nezrela. Zaključak. Rezultati ove studije na eksperimentalnim životinjama sugerišu da infekcija uroginekoloških sintetskih graftova dovodi do značajnog smanjenja potpore tkiva. Takođe, negativni efekti infekcije su najizraženiji kod multifilamentnih i poluresorptivnih multifilamentnih graftova.
Reference
Farag F, Osman NI, Pang KH, Castro-Diaz D, Chapple CR, Cruz F, et al. Complication of synthetic midurethral slings: Is there a relevant discrepancy between observational data and clinical trials? Eur Urol Focus 2024; 10(4): 535−50.
Page AS, Cattani L, Pacquée S, Claerhot F, Callewaert G, Hous-man S, et al. Long-term data on graft-related complications af-ter sacrocolpopexy with lightweight compared with heavier-weight mesh. Obstet Gynecol 2023; 141(1): 189−98.
Stremitzer S, Bacleitner-Hofmann T, Gradl B, Gruenbeck M, Bachleitner-Hofmann B, Mittlboeck M, et al. Mesh graft infection following abdominal hernia repair: risk factor evaluation and strategies of mesh graft preservation. A retrospective analysis of 476 operations. World J Surg 2010; 34(7): 1702−9.
Mattox TF, Stanford EJ, Varner E. Infected abdominal sacro-colpopexies: diagnosis and treatment. Int Urolgynecol J Pelvic Floor Dysfunct 2004; 15(5): 319−23.
Sanderson DJ, Cummings S, Sanderson R, Matloubieh J, Eddib A. Risk factors for polypropylene midurethral sling extrusion: a case-control study. Urology 2021; 150: 201−6.
Potic M, Ignjatovic I, Savic V, Djekic P, Radenkovic G. Mechanical properties and tissue reinforcement of polypropylene grafts used for pelvic floor repair--an experimental study. Hernia 2011; 15(6): 685−90.
Ozog Y, Konstantinovic ML, Werbrouck E, De Ridder D, Edoardo M, Deprest J. Shrinkage and biomechanical evaluation of lightweight synthetics in a rabbit model for primary fascia re-pair. Int Urogynecol J 2011; 22(9): 1099−108.
Potic M, Ignjatovic I, Vuckovic B. Predictive value of tissue-induced oxidative stress on urogynecology synthetic grafts re-inforcement an experimental animal study. Clin Exp Obstet Gynecol 2022; 49(8): 182−9.
Afonso JS, Martin PA, Girao MJ, Natal Jorge NM, Ferreira AJ, Mascarenhas T, et al. Mechanical properties of polypropylene mesh used in pelvic floor repair. Int Urogynecol J Pevlic Floor Dysfunct 2008; 19(3): 375−80.
Konstantinovic ML, Pille M, Malinowska M, Verbeken E, De Rid-der D, Deprest J. Tensile strength and host response towards different polypropylene implant materials used for augmenta-tion of fascial repair in a rat model. Int Urogynecol J Pelvic Floor Dysfunct 2007; 18(6): 619−26.
Da Silva CM, Spinelli E, Rodrigues SV. Fast and sensitive colla-gen quantification by alkaline hydrolysis/hydroxyproline assay. Food Chem 2015; 173: 619−23.
Reid FM, Elders A, Breeman S, Freeman RM. How common are complications following polypropylene mesh, biological xeno-graft and native tissue surgery for pelvic organ prolapse? A secondary analysis from the PROSPECT trial. BJOG 2012; 28(13): 2180−9.
Pande T, Naidu CS. Mesh infection in cases of polypropylene mesh hernioplasty. Hernia 2020; 24(4): 849−56.
Jacombs ASW, Karatassas A, Klosterhalfen B, Richter K, Patiniott P, Hensman C. Biofilms and effective porosity of hernia mesh: are they silent assassins? Hernia 2020; 24(1): 197−204.
Patiniott P, Jacombs A, Kaul L, Hu H, Warner M, Klosterhalfen B, et al. Are late hernia mesh complications linked to Staphylo-cocci biofilms? Hernia 2022; 26(5): 1293−9.
Aydinuraz K, Ağalar C, Ağalar F, Ceken S, Duruyürek N, Vural T. In vitro S. epidermidis and S. aureus adherence to compo-site and lightweight polypropylene grafts. J Surg Res 2009; 157(1): e79−86.
Bellón JM, G-Honduvilla N, Jurado F, Carranza A, Buján J. In vitro interaction of bacteria with polypropylene/ePTFE pros-theses. Biomaterials 2001; 22(14): 2021−4.
Grillo A, Hyder Z, Mudera V, Kurteshi A. In vitro characteriza-tion of low-cost synthetic meshes intended for hernia repair in the UK. Hernia 2022; 26(1): 325−34.
Zheng F, Lin Y, Verbeken E, Claerhout F, Fastrez M, De Ridder D, et al. Host response after reconstruction of abdominal wall defects with porcine dermal collagen in a rat model. Am J Ob-stet Gynecol 2004; 191(6): 1961–70.
Karabulut A, Akyer SP, Abban Mete G, Sahin B. Effects of menopause, diabetes mellitus and steroid use on type I mesh- induced tissue reaction in a rat model. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol 2014; 179: 27–31.
Karabulut A, Simavlı SA, Abban GM, Akyer ŞP, Keskin N, Tan S, et al. Tissue reaction to urogynecologic meshes: effect of steroid soaking in two different mesh models. Int Urogynecol J 2016; 27(10): 1583−9.
Shafiq M, Jung Y, Kim SH. Stem cell recruitment, angiogenesis, and tissue regeneration in substance P-conjugated poly (l-lactide-co-ɛ-caprolactone) nonwoven meshes. J Biomed Mater Res A 2015; 103(8): 2673–88.
Earle DB, Mark LA. Prosthetic material in hernia repair: how do I choose? Surg Clin North Am 2008; 88(1): 179−201.
Bredikhin M, Gil D, Rex J, Cobb W, Reukov V, Vertegel A. Anti inflammatory coating of hernia repair meshes: 5 rabbit study. Hernia 2020; 24(6): 1191−9.
Klinge U, Klosterhalfen B. Mesh implants for hernia repair: an update. Expert Rev Med Devices 2018; 15(10): 735–46.
Tanprasert P, Tepmalai K, Chakrabandu B, Yodkeeree S, Piya-mongkol W, Yamada SL. Collagen deposition and inflammatory response associated with macroporous shrinkage in incisional hernia repair: A rat model. J Invest Surg 2022; 35(8): 1635−47.