Comparando la respuesta inmune al PEEK como material de implante con y sin péptido P-15 como material de injerto óseo en un modelo de hueso largo de conejo
Autores: Cheng, Boyle C.; Swink, Isaac R.; Cheng, Cooper T.; Corcoran, Owen G.; Wang, Vicki Z.; McClain, Edward J.; Vyas, Praveer S.; Owen, Izzy; Xu, Chen; Altman, Daniel T.; Yu, Alexander K.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Péptido
Osteogénesis
PEEK
Respuesta inmune
Crecimiento óseo
Citocina
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
El péptido P-15 es un péptido biomimético de 15 aminoácidos de longitud ampliamente demostrado para mejorar la osteogénesis in vivo. A pesar de la prevalencia del poliéter-éter-cetona (PEEK) en la fabricación de dispositivos intervertebrales, un creciente cuerpo de evidencia sugiere que puede producir una respuesta inmune desfavorable. El propósito de este estudio preliminar fue caracterizar la respuesta inmune y el nuevo crecimiento óseo que rodea los implantes de PEEK con y sin un osteobiológico basado en el péptido P-15. Se llevó a cabo un modelo de defecto femoral bilateral utilizando conejos blancos de Nueva Zelanda. Un total de 17 sujetos de prueba recibieron un implante en cada fémur distal, ya sea con o sin material de injerto óseo. Se permitió que los animales sobrevivieran durante 4 u 8 semanas, momento en el cual se recolectaron los fémures y se sometieron a microtomografía computarizada (microCT) o análisis de citoquinas. El análisis de microCT incluyó la cuantificación del crecimiento óseo y la densidad que rodea cada implante. El análisis de citoquinas de homogeneizados de tejido periprotésico incluyó la cuantificación de interleucinas (ILs) y la expresión de TNF-alfa a través de kits de ELISA. Se observaron mejoras en el volumen óseo en la cohorte de P-15 para las regiones de interés, 500-136 y 136-0 um desde la superficie del implante, a las 8 semanas postoperatorias. Las concentraciones de citoquinas IL-1beta, IL-4 e IL-6 fueron significativamente más altas en la cohorte de P-15 en comparación con la cohorte de PEEK en el punto temporal de 4 semanas. Reducciones significativas en las concentraciones de citoquinas IL-4 e IL-6 de la cohorte de 4 a 8 semanas se observaron solo en la cohorte de P-15. El péptido P-15 tiene el potencial de modular la respuesta inmune a los materiales implantados. Observamos mejoras en el crecimiento óseo y un microambiente más activo en la cohorte de P-15 en relación con el control de PEEK. Esto puede indicar una transición más temprana de la fase inflamatoria a la fase de remodelación de la curación.
Descripción
El péptido P-15 es un péptido biomimético de 15 aminoácidos de longitud ampliamente demostrado para mejorar la osteogénesis in vivo. A pesar de la prevalencia del poliéter-éter-cetona (PEEK) en la fabricación de dispositivos intervertebrales, un creciente cuerpo de evidencia sugiere que puede producir una respuesta inmune desfavorable. El propósito de este estudio preliminar fue caracterizar la respuesta inmune y el nuevo crecimiento óseo que rodea los implantes de PEEK con y sin un osteobiológico basado en el péptido P-15. Se llevó a cabo un modelo de defecto femoral bilateral utilizando conejos blancos de Nueva Zelanda. Un total de 17 sujetos de prueba recibieron un implante en cada fémur distal, ya sea con o sin material de injerto óseo. Se permitió que los animales sobrevivieran durante 4 u 8 semanas, momento en el cual se recolectaron los fémures y se sometieron a microtomografía computarizada (microCT) o análisis de citoquinas. El análisis de microCT incluyó la cuantificación del crecimiento óseo y la densidad que rodea cada implante. El análisis de citoquinas de homogeneizados de tejido periprotésico incluyó la cuantificación de interleucinas (ILs) y la expresión de TNF-alfa a través de kits de ELISA. Se observaron mejoras en el volumen óseo en la cohorte de P-15 para las regiones de interés, 500-136 y 136-0 um desde la superficie del implante, a las 8 semanas postoperatorias. Las concentraciones de citoquinas IL-1beta, IL-4 e IL-6 fueron significativamente más altas en la cohorte de P-15 en comparación con la cohorte de PEEK en el punto temporal de 4 semanas. Reducciones significativas en las concentraciones de citoquinas IL-4 e IL-6 de la cohorte de 4 a 8 semanas se observaron solo en la cohorte de P-15. El péptido P-15 tiene el potencial de modular la respuesta inmune a los materiales implantados. Observamos mejoras en el crecimiento óseo y un microambiente más activo en la cohorte de P-15 en relación con el control de PEEK. Esto puede indicar una transición más temprana de la fase inflamatoria a la fase de remodelación de la curación.