Orientador: Cássio Luís Zanettini RiccettoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: Introdução: O polipropileno (PP) é o material sintético mais utilizado na reconstrução do assoalho pélvico. Apesar de aumentar o sucesso, as telas também trouxeram complicações secundárias à cirurgia ou à reação do hospedeiro. Diversas mudanças na sua composição e confecção foram feitas, mas ainda não foi determinado qual o biomaterial ideal para uso em humanos. O conhecimento da reação biológica ao corpo estranho será fundamental para orientar novas proposições. O óxido nítrico (NO) é uma molécula que clínica e experimentalmente tem demonstrado ser capaz de aumentar angiogênese, deposição colágena e acelerar a cicatrização. Esse estudo tem por finalidade: (a) avaliar, com critérios objetivos, a reação inflamatória ao implante de telas de polipropileno monofilamentares e macroporosas no subcutâneo de ratas; (b)avaliar, através do mesmo modelo experimental, o impacto do revestimento das telas com um carreador de óxido nítrico(GSNO); (c)discutir princípios conceituais e metodológicos que orientem futuras propostas de formulação e avaliação de biomateriais. Métodos: Trinta ratas Wistar foram submetidas a implante subcutâneo de telas de PP medindo 1cm2, segundo o protocolo: (a)PP puro; (b)PP revestido com poli (vinil álcool)¿PVA; (c)PP revestido com PVA+S-nitrosoglutationa(GSNO) em três concentrações (1, 10 e 70mM). Outros trinta animais foram submetidos a procedimento semelhante sem implante de tela(sham). Eutanásia foi realizada após 4 e 30 dias. O tecido coletado foi assim analisado: (a)extensão do infiltrado inflamatório(hematoxilina-eosina); (b)avaliação imunohistoquímica das citocinas pró-inflamatórias IL-1 e TNF-alfa, degradação colágena (MMP2), síntese de NO(iNOS), angiogênese(CD-31) e apoptose(TUNEL); (c)organização das fibras colágenas (microscopia de polarização) Resultados: Maior área de reação inflamatória foi observada no PP comparado ao sham aos 4 e 30 dias(p=0.0002). Após 4 dias, PP apresentou maior TNF(p=0,0001), sem diferenças no MMP-2(p= 0,06) e no IL-1(p=0,08). Após 30 dias, em relação a 4 dias, observou-se redução do IL-1(p=0,010), TNF(p= 0,016) e MMP-2(p=0,018) para o PP e apenas IL-1(p=0,010) para o sham. O índice de birrefringência e a densidade de vasos não diferiu entre os grupos (p=0.27 and p=0,58,respectivamente). Em comparação com PP puro, GSNO reduziu extensão da inflamação(GSNO 10mM e 70 mM aos 30dias¿p<0,05), apoptose aos 4 dias(GSNO 1mM¿p=0,0124) e ao longo do tempo(GSNO 10mM e 70 mM¿p=0,039). Aos 30 dias, GSNO aumentou angiogênese(GSNO 1mM e 10mM¿p=0,0081 e p=0,023, respectivamente). Entretanto, em relação ao PP, GSNO não mudou IL-1, TNF, MMP-2 ou iNOS. Conclusões: A tela de polipropileno no subcutâneo de ratas desencadeia aumento da inflamação nas fases iniciais. Após 30 dias (fase subaguda), apresenta inflamação, organização de fibras colágenas, expressão da iNOS e apoptose semelhantes àqueles observados no sham, embora com menor atividade da MMP-2 e maior espessura da cápsula em torno do implante. Dependendo da concentração, o revestimento da tela com carreador de NO (GSNO) pode, em relação ao PP sem recobrimento, determinar redução da extensão da inflamação e da apoptose e aumento da angiogênese. Em contrapartida, o recobrimento com GSNO nas concentrações estudadas não modifica a produção de citocinas pró-inflamatórias, a degradação colágena ou a síntese de NO. Os biomateriais nas cirurgias do assoalho pélvico devem modular a reação inflamatória, acelerar a reação fibroblástica, permitir maior penetração da matriz extracelular e menor retração tecidual. Também seriam desejados a redução do biofilme, da citotoxicidade e da degradação da telaAbstract: Introduction: Polypropylene (PP) is the most widely mesh used in the reconstruction of the pelvic floor. Despite increasing success, the meshes also brought complications secondary to surgery or host reaction. Several changes in its composition and preparation were made, but not yet reached the ideal biomaterial for use in humans. Knowledge of the biological reaction to the foreign body will be essential to guide new proposals. Nitric oxide (NO) is a molecule that has been shown clinically and experimentally to be capable of increasing angiogenesis, collagen deposition and accelerate healing. This study aims to: (a) evaluate, with objective criteria, the inflammatory reaction to the implant of monofilament and macroporous polypropylene mesh in the subcutaneous of rats; (b) evaluating, using the same experimental model, the impact of coating the meshes with a nitric oxide carrier (GSNO); (c) discuss conceptual and methodological principles to guide future proposals for the formulation and evaluation of biomaterials. Methods: Thirty female Wistar rats underwent subcutaneous implantation of PP meshes measuring 1cm2, according to the protocol: (a) pure PP; (b) PP coated with poly (vinyl alcohol) -PVA; (c) PP coated with PVA + S-nitrosoglutathione (GSNO) in three concentrations (1, 10 and 70mm). Other thirty animals underwent a similar procedure without mesh implantation (sham). Euthanasia was performed after 4 and 30 days. The collected tissue was analyzed as follows: (a) extension of the inflammatory infiltrate (hematoxylin-eosin); (b) immunohistochemical evaluation of pro-inflammatory cytokines IL-1 and TNF-alpha, collagen degradation (MMP2), NO synthesis (iNOS), angiogenesis (CD-31) and apoptosis (TUNEL); (c) the organization of the collagen fibers (polarization microscopy) Results: Increased area of inflammatory reaction was observed in the PP compared to sham at 4 and 30 days (p = 0.0002). After 4 days, PP showed higher TNF (p = 0.0001), with no differences in MMP-2 (p = 0.06) and IL-1 (p = 0.08). After 30 days, compared to 4 days, there was a reduction of IL-1 (p = 0.010), TNF (P = 0.016) and MMP-2 (p = 0.018) for PP and only IL-1 (p = 0.010) for sham. The birefringence index and vessel density did not differ between groups (p = 0.27 and p = 0.58, respectively). In comparison with pure PP, GSNO reduced extent of inflammation (GSNO 10 mM and 70 mM at 30days p<0.05), apoptosis at 4 days (GSNO 1mM p = 0.0124) and over time (GSNO10mM and 70 mM p= 0.039). At 30 days, GSNO increased angiogenesis (GSNO1mM and 10 mM p = 0.0081 and p=0.023, respectively). However, compared to PP, GSNO did not change IL-1, TNF, MMP-2 or iNOS. Conclusions: The polypropylene mesh in rats subcutaneous increases inflammation in the early stages. After 30 days (subacute phase), PP presents inflammation, organization of collagen fibers, iNOS and apoptosis similar to those observed in sham, although with lower activity of MMP-2 and increased thickness of the implant capsule. Depending on the concentration, the mesh coated with NO carrier (GSNO) determines reduction of inflammation and angiogenesis and increases apoptosis in relation to uncoated PP. In contrast, the coating with GSNO, in the tested concentrations does not affect the production of pro-inflammatory cytokines, the collagen degradation or NO synthesis. The biomaterials of pelvic floor surgery should modulate the inflammatory response, accelerate the fibroblastic reaction, allowing greater penetration of the extracellular matrix tissue and lower shrinkage. It also would be desirable to reduce the biofilm, cytotoxicity, and mesh degradationDoutoradoFisiopatologia CirúrgicaDoutor em Ciências2011/11522-2FAPESP