Dividimos os tipos de manchas do manguito rotador em quatro categorias: manchas do tendão, manchas do manguito rotador não degradáveis, manchas do manguito rotador de matriz extracelular e manchas do manguito rotador sintético degradável. Destes, as manchas de manguito rotador sintético biodegradável são um campo emergente e não são uma opção comum de reparação clínica.
Manchas de tendões
As manchas de tendão podem ser utilizadas para reduzir a tensão entre o tendão e o osso e têm o potencial de contribuir para a bioprótese lesiva, fornecendo factores de crescimento e pontos de fixação para apoiar o crescimento celular. Num modelo de lágrimas agudas do manguito rotador murino reparadas utilizando manchas do tendão, verificou-se que as células autólogas murinas começaram a proliferar e a migrar para a mancha do tendão, contudo (e isto não pode ser confirmado) não se sabe se as células autólogas permanecem activas nas lágrimas degenerativas e avasculares do manguito rotador.
As manchas de tendões podem ser de origem alogénica ou autóloga. Num estudo, 28 pacientes com lesões maciças do manguito rotador foram reparados utilizando manchas alogénicas do tendão patelar de Aquiles, ou manchas do tendão quadricipital, e embora tenha havido uma melhoria na função pós-operatória, não houve diferença significativa em comparação com pacientes com condições semelhantes que apenas tinham sido submetidos a acromioplastia e desobstrução articular. Além disso, um dos pacientes com manchas alogénicas do tendão desenvolveu uma infecção e um paciente teve uma grave reacção de rejeição imunitária pós-operatória.
Manchas de tendões autólogos provenientes do próprio corpo do paciente foram capazes de reduzir a rejeição imunitária pós-operatória nos pacientes. Para além da função de reduzir a tensão entre o tendão e o osso e potencialmente fornecendo factores de crescimento e pontos de fixação para apoiar o crescimento celular, este método não requer a remoção cirúrgica do tendão de outra parte do corpo. Este procedimento reutiliza a cabeça longa do tendão do bíceps. Num estudo retrospectivo comparando a eficácia da reparação de uma ruptura maciça do manguito rotador utilizando a cabeça longa ressecada do tendão do bíceps com e sem a cabeça longa ressecada do tendão do bíceps, não houve diferença significativa na dor, amplitude de movimento, ou resultado clínico da articulação do ombro aos 12 meses de pós-operatório, enquanto que a força da articulação do ombro foi significativamente maior no grupo de estudo do que no grupo de controlo, e a taxa de insucesso da reparação foi significativamente menor do que no grupo de controlo. Os resultados do estudo foram comparados com os de 24 pacientes com lesões maciças do manguito rotador e ligeira degeneração gordurosa do músculo infra-espinhoso reparado sem remendos parciais, e ambos os pacientes mostraram uma melhoria significativa da função em comparação com o período pré-operatório, com uma incidência significativamente mais baixa de rotadores do manguito rotador pós-operatório do que o grupo de controlo. A incapacidade de restaurar a estrutura normal da junção óssea do tendão é uma razão importante para a utilização da reparação dos tendões. No entanto, não existe uma boa solução para a cicatrização dos pontos de fixação tendino-tendão com as técnicas actuais. Estudos recentes relataram a utilização de tendões ósseos alogénicos para reparar grandes rasgões do manguito rotador em cães, com melhor integridade pós-operatória da mancha alogénica do tendão ósseo em comparação com a sutura e reparação directa do desbridamento com manchas dérmicas humanas, com integração completa do osso alogénico no osso hospedeiro e boa fusão do tendão alogénico.
Manchas de manguito rotador não degradáveis
A utilização de um andaime não degradável para aumentar o tendão do supraespinhoso do úmero é a forma mais comum de reparação, que envolve um procedimento cirúrgico simples para fixar o tendão ao parênquima ósseo através de uma unha de âncora não absorvível. Este método, semelhante a uma reparação de hérnia, é uma reparação mecânica e permanente que permite que o manguito rotador se cure a si próprio após a reparação. Foram desenvolvidas e concebidas várias manchas de manguito rotador não degradável com base neste conceito, com forte resistência à tracção, boa histocompatibilidade e excelentes propriedades de manuseamento como principais características.
A utilização de manchas à base de poliéster como o politetrafluoroetileno (PTFE) para a reparação de rasgões do manguito rotador foi relatada no primeiro estudo não controlado e mostrou boa tolerância e melhor funcionamento em 23 de 25 reparações. Estudos histológicos utilizando adesivos de politetrafluoroetileno mostraram que o adesivo cresce firmemente até ao osso e entre o adesivo e o manguito rotador, sem qualquer evidência de reacção inflamatória circundante.
O estudo mais recente de manchas de poliéster implantadas para reparar rasgões do manguito rotador mostrou boa tolerância, melhoria significativa da função e alívio da dor em 41 pacientes com 86 meses de seguimento, com três pacientes a experimentarem reaparições entre o penso e o tendão. Os autores observaram que a nova geração de manchas de poliéster mostrou melhorias significativas em termos de alta resistência à tracção, baixa fricção e excelente histocompatibilidade no curto período pós-operatório. Resultados semelhantes foram vistos noutros estudos e relatórios de casos de implantação de adesivos à base de poliéster ao longo de um período de acompanhamento de 16 anos. Um estudo comparando a eficácia da reparação utilizando suturas directas, manchas de colagénio e manchas de polipropileno encontrou uma vantagem significativa na função, força e taxas de recorrência das manchas de polipropileno em relação aos outros dois métodos de reparação com 3 anos de seguimento.
Outros materiais não degradáveis estão a ser desenvolvidos e testados, com relatórios promissores em termos de materiais como o policarbonato poliuretano e o politetrafluoroetileno. Estes materiais são normalmente transformados em espumas que têm poros de ligação para estimular o crescimento de uma boa função dos tecidos. Um estudo utilizou manchas de policarbonato de poliuretano para reparar rasgões gigantes do manguito rotador em 10 pacientes, com melhorias significativas na pontuação ASES, pontuação UCLA, pontuação CADL e boa durabilidade das manchas após a cirurgia. Num estudo de acompanhamento de 6 meses de 37 pacientes com lesões irreparáveis do manguito rotador, foi relatado que a utilização de manchas de politetrafluoroetileno expandido para a reparação de lesões maciças do manguito rotador foi significativamente mais eficaz do que a reparação directa da sutura.
O principal problema com materiais implantáveis não degradáveis é a sua falta de integridade a longo prazo. Houve estudos onde manchas de fibra de carbono foram tocadas como o tendão ideal e material de reparação ligamentar com boa resistência mecânica, mas estes materiais, quando deixados no corpo por longos períodos de tempo, desenvolvem uma quebra na integridade estrutural, migram para outros tecidos, causam inflamação crónica e reacções do corpo estranho, e requerem uma cirurgia de revisão.
Os benefícios dos materiais não degradáveis para a reparação de rasgões do manguito rotador são relativamente a curto prazo, mas podem comportar um risco desnecessário a longo prazo. No entanto, dados outros factores, tais como idade, tamanho, manchas de manguito rotador não degradáveis ainda são a melhor opção para alguns pacientes hoje em dia. São ainda necessárias melhores provas clínicas para compreender a segurança a longo prazo dos materiais não degradáveis dos implantes.
Manchas de manguito rotador de matriz extracelular, ou seja, manchas de manguito rotador biológico
Estudos têm demonstrado que o envelhecimento dos tendões e a subsequente falha de reparação após a reparação está intimamente relacionada com alterações na estrutura da matriz tecidular, estimulando alterações no comportamento celular. Com base neste conceito, o adesivo foi concebido para fornecer uma estrutura de matriz temporária para a fixação de colagénio por populações de células intrínsecas. Experiências in vitro demonstraram que as células biocompatíveis são implantadas no adesivo e que as células biológicas se auto-realizam na reparação do tecido rasgado. A concepção de tais manchas requer a extracção de estruturas de matriz extracelular como a submucosa do intestino delgado de suínos, derme de suínos, e pele.
Experiências in vitro demonstraram que tais manchas são excelentes pontos de fixação e meios de cultura para células tendinosas humanas, especialmente na ausência de ligações cruzadas químicas. No entanto, surgiram confusões nos estudos com animais, e em alguns estudos de casos houve relatos contraditórios sobre segurança e eficácia. Por vezes, isto deve-se a controlos de selecção inadequados ou inconsistentes. Num estudo, utilizando um modelo de ruptura aguda do manguito rotador de rato, descobriu-se que a reparação do manguito rotador utilizando submucosa de intestino delgado de porco era biomecanicamente superior no grupo experimental ao grupo de controlo reforçado não reparado. Estudos posteriores realizaram o mesmo implante em dois modelos de ratos, um “agudo” e outro “crónico”, e encontraram uma eficácia significativa apenas no grupo “crónico”. No entanto, neste estudo, ainda não houve um controlo adequado. Num modelo canino utilizando material submucoso para substituir o tendão, os resultados mostraram um novo crescimento de tecido dentro do remendo, que foi remodelado e integrado no músculo e no osso. No entanto, ao comparar os efeitos das manchas dérmicas dos suínos com as manchas submucosais do intestino delgado dos suínos num modelo ovino, as manchas dérmicas mostraram um desempenho superior em termos de marcadores de fibrinogénio plasmático inflamatório e grau de ossificação. Os autores observaram que a mancha submucosa do intestino delgado porcino se degradou mais rapidamente que a mancha dérmica, com absorção quase completa no prazo de 9 semanas. Num estudo que utilizou manchas dérmicas de suínos para reparar lesões do tendão do supraspinato num modelo de macaco verde africano, estudos histológicos aos 3 e 6 meses de pós-operatório descobriram que as manchas remodelaram uma estrutura tipo tendão com uma distribuição homogénea de fibroblastos dentro das manchas, distribuição paralela de fibras de colagénio, e um grande número de vasos sanguíneos que cresciam no tendão, que foram reduzidos para o nível normal do tendão receptor aos 6 meses. Um estudo utilizou manchas dérmicas alogénicas humanas para reparar rasgões gigantes do manguito rotador e descobriu que 45 pacientes eram significativamente melhores do que antes da cirurgia aos 24-68 meses de seguimento, com uma elevada taxa de satisfação dos pacientes e muito poucos pacientes a necessitarem de cirurgia secundária. Outro relatório avaliou a segurança e eficácia da reparação artroscópica de remendos dérmicos humanos de rotadores gigantes rasgões do manguito rotador em humanos através de um ensaio aleatório controlado, utilizando a reparação de remendos de uma linha + reparação de remendos do manguito rotador no grupo experimental e a reparação de remendos de uma linha no grupo de controlo. A taxa de reparação completa foi de 85% no grupo experimental em comparação com 40% no grupo de controlo.
Em 2007, um andaime de plasma rico em plaquetas foi utilizado para obter uma cura completa num modelo de defeito tibial de ovelha. Após 16 semanas, a resistência mecânica, biocompatibilidade e osteoindutividade foram significativamente melhores do que as do grupo de controlo. Um estudo relatou que o plasma rico em plaquetas poderia interferir com a diferenciação intacta dos precursores osteoclastos humanos. Foram realizados estudos subsequentes sobre plasma rico em plaquetas para a reparação de lesões do tecido mole músculo-esquelético. Um estudo de coorte comparando a utilização de plasma plaquetário com e sem plasma plaquetário para a reparação de lesões do manguito rotador não mostrou dados claros de que o plasma plaquetário acelerou a reparação de lesões do manguito rotador e melhorou os sintomas clínicos, contudo, este estudo não foi capaz de identificar diferenças importantes na integridade estrutural dos tecidos. O estudo descobriu que os remendos construídos com matriz fibrosa plaquetária reduziam a probabilidade de roturas recorrentes do manguito rotador. O estudo não encontrou diferenças significativas na função clínica pós-operatória e integridade estrutural do tecido entre a utilização de manchas de matriz de plaquetas construídas em matriz versus nenhuma mancha para rasgões do manguito rotador. Além disso, as provas mais recentes da medicina interrogativa, recolhidas em 19 estudos experimentais monocêntricos com 1088 sujeitos e analisadas pelo META, encontraram provas insuficientes para a eficácia da terapia com plaquetas no tratamento de lesões músculo-esqueléticas dos tecidos moles.
As desvantagens das manchas de matriz extracelular incluem fracas propriedades de fixação da sutura e fracas propriedades mecânicas, com estudos que relatam uma elasticidade e tenacidade muito inferiores aos tendões normais. Em alguns casos, estas desvantagens foram ultrapassadas com a adição de reforços, tais como fibras de polímeros biodegradáveis. Outro problema é que foram identificados vestígios de DNA e conteúdos celulares em algumas manchas de matriz extracelular, que podem causar respostas inflamatórias adversas e transmissão de doenças. Além disso, algumas manchas de matriz extracelular foram relatadas como estando associadas a inflamação crónica, embora isto tenha sido relatado num modelo de parede abdominal de rato e não num modelo de articulação.
Um ensaio clínico recente mostrou resultados de melhores resultados clínicos com manchas de matriz extracelular derivadas da derme porcina e manchas dérmicas humanas. Um estudo prospectivo randomizado utilizando manchas dérmicas humanas para reparar 22 pacientes com lesões maciças do manguito rotador resultou numa maior proporção de reparações completas do manguito rotador em comparação com 20 pacientes com suturas directas de desbridamento, e sem eventos adversos com manchas dérmicas humanas. No entanto, a eficácia destes implantes é ainda questionável. Um estudo clínico mostrou resultados clínicos muito fracos na reparação de rasgões gigantes do manguito rotador utilizando manchas de manguito submucoso do intestino delgado de suínos, resultando numa taxa de recorrência de 91%. Este resultado foi ainda confirmado por outros estudos, que mostraram resultados igualmente pobres no grupo reforçado com manchas submucosas de intestino delgado suíno, em comparação com o grupo não reforçado. A falha da reparação foi atribuída à rápida reabsorção da mancha submucosa do intestino delgado porcino e ao suporte mecânico inadequado fornecido pelo rasgão reparado.
Esta evidência apoia ou argumenta contra a eficácia das manchas do manguito rotador de matriz extracelular derivada da porcinina, pelo que a sua segurança e eficácia continuam a ser difíceis de determinar. Outra linha de investigação é a utilização de manchas de manguito rotador de matriz extracelular derivada do homem.
Manchas de punho sintéticas degradáveis
A fim de superar os problemas de custo e segurança associados às manchas de manguitos de rotadores de matriz extracelular e para conseguir a reparação celular, começam a surgir manchas de manguitos de rotadores sintéticos, biónicos e biodegradáveis. A concepção destes remendos baseia-se no conceito de fornecer um ponto de fixação não permanente para auto-reparação, um remendo que pode ser absorvido durante um período de tempo apropriado, mas que tem uma boa biocompatibilidade, boas propriedades mecânicas e uma elasticidade adequada.
Os materiais biodegradáveis de poliéster comummente utilizados para manchas de manguito rotador incluem copolímeros de ácido levopoliláctico, copolímeros de ácido láctico hidroxiacético, polycaprolactonas e copolímeros de polipropilenoglicol. Além disso, alguns estudos têm sugerido a utilização de materiais biodegradáveis simples e sintéticos, salientando sobretudo os benefícios da criação de estruturas padronizadas.
O feixe de colagénio de um tendão normal segue o longo eixo do tendão. Com a aplicação da tecnologia de electrospinning, podem ser criadas novas manchas de manguito rotador e imitar o mesmo alinhamento que as fibras de colagénio do tendão, e em alguns casos, as fibras podem também passar do alinhamento para o alinhamento aleatório na junção óssea do tendão. Foi demonstrado que uma série de manchas de manguito rotador com nós alinhados influenciam directamente o alinhamento das células aderentes e afectam a expressão das proteínas estruturais da matriz.
O actual conceito de desenho para estas manchas de manguito rotador degradáveis, fabricadas por electrospinning, envolve também a incorporação de organismos biológicos em manchas biossintéticas. Isto é feito através de várias estratégias, tais como a adição de células estaminais ao adesivo, a adição de colagénio proteico matricial durante o fabrico ou a implantação de factores de crescimento que são lentamente libertados à medida que o adesivo se degrada. Foram também propostos métodos concebidos para imitar o conteúdo material da junção óssea do tendão. A utilização de manchas biodegradáveis do manguito rotador para biorepair de rasgões do manguito rotador é, portanto, uma tendência actual.
Estudos in vitro confirmaram que tanto as manchas de copolímero de ácido láctico hidroxiacético como as manchas de polipropilenoglicol processadas por técnicas de electrospinning apresentam uma boa resposta celular e biocompatibilidade. Outros estudos demonstraram também que para os mesmos materiais, o processamento por electrospinning reduz a resposta imune in vivo mais do que outros processos comuns.
As manchas biodegradáveis sintéticas mostraram bons resultados em testes preliminares de eficácia em modelos animais. Manchas fibrosas de poli sem electrospinning foram incorporadas num modelo de cabra e mostraram uma melhoria significativa na força nas primeiras três semanas pós-operatórias, embora isto não tenha sido estatisticamente significativo. As manchas de polycaprolactona processadas por electrospinning mostraram boa tolerância e boa penetração celular após 8 semanas de implantação num modelo de rato, e um ensaio aleatório controlado mostrou que a reparação com manchas de electrospun L-caprolactona melhorou significativamente o módulo de Young em relação à reparação não reforçada.
No entanto, em contraste com estas boas conclusões, existem também preocupações sobre os produtos de degradação destes polímeros. Verificou-se que elevadas concentrações de ácido láctico e ácido hidroxiacético são tóxicas para as células tendinosas e osteoblastos, com concentrações não tóxicas que reduzem a proliferação de células tendinosas e diferenciam os osteoblastos. Portanto, a taxa de degradação e a acumulação de produtos ácidos de degradação são importantes para a segurança das manchas biodegradáveis sintéticas. Estudos também demonstraram que a toxicidade dos diferentes polímeros degradados varia em experiências in vitro, mas é evidente que os produtos de degradação são dependentes dos tecidos. Por conseguinte, a investigação futura deve visar a degradação completa do adesivo quando implantado no corpo, assegurando que a libertação de ácidos degradados permanece dentro de limites seguros ao longo do ciclo de vida do produto.
Outro problema com manchas degradáveis por electrospun é as suas propriedades mecânicas relativamente baixas, mesmo em estruturas alinhadas. Mesmo com a utilização de métodos multicamadas, as propriedades mecânicas de materiais melhor estruturados, tais como fibras copoliméricas de ácido láctico hidroxiacético tricotado ou estruturas de policaraprolactona de protótipo rápido são fundidas nos remendos para melhorar as propriedades mecânicas, mas ainda não a um grau satisfatório.
Um problema mais profundo com materiais electrospun é que o espaço do poro no adesivo é demasiado pequeno, impedindo a migração das células para o adesivo, de modo que a nova estrutura de tecidos não é exactamente o que precisamos. Para ultrapassar este problema, foram recentemente desenvolvidos vários métodos, incluindo a utilização de lixiviação de sal ou polímero e sistemas avançados de recolha.
É necessário recolher mais provas clínicas sobre o desempenho destes adesivos. Um estudo clínico utilizou manchas biodegradáveis de poliéster para reparar 21 lesões maciças do manguito rotador, com uma melhoria significativa na função e amplitude de movimento do ombro do paciente e uma taxa de satisfação pós-operatória de 90%. Outro estudo relatou que, em 18 casos de lesões gigantescas do manguito rotador reparadas com manchas de ácido L-Poliláctico, os resultados funcionais pós-operatórios da articulação do ombro foram significativamente melhorados em comparação com os resultados pré-operatórios. As taxas de sucesso foram de 83% aos 12 meses e 42 meses de pós-operatório. Há ainda falta de estudos clínicos ou estudos controlados aleatorizados com amostras grandes para apoiar isto.
Resumo
O número de reparações do manguito rotador tem aumentado muito rapidamente nos últimos anos, mas as boas taxas de cura ainda não estão garantidas e há necessidade de melhorar o prognóstico dos pacientes. O percurso de reparação vai desde uma reparação visualmente estática, a uma reparação mecânica, a uma reparação de remendos biologicamente activa que fornece pontos de fixação das células do corpo para se curarem a si próprias. Nenhum dos métodos actualmente disponíveis fornece resultados satisfatórios e não há provas conclusivas sobre a razão pela qual a reparação falhou, por exemplo devido a apoio mecânico insuficiente ou devido a complicações como infecção ou inflamação.