Behaviour of diferent types of chitosan membranes implanted in horses / Comportamento de diferentes tipos de membranas de quitosana implantadas em equinos

Chitosan has been successfully used as a biomaterial with several purposes in many species. In this study, chitosan membranes were produced with six different types of materials, and their behavior were evaluated upon implantation in the subcutaneous tissue of the flank of twelve healthy horses. We assessed chitosan membranes obtained from commercial chitosan, impregnated or not with silver nanoparticles, sterilized with ethylene oxide (CCEO, n=3; CCSNEO, n=3) or by ultraviolet radiation (CCUR, n=3; CCSNUR, n=3), and chitosan membranes obtained from squid gladius, sterilized with ethylene oxide (SCEO, n=6) or by ultraviolet radiation (SCUR, n=6). The same animals were randomly used in two experimental groups, with a minimum interval of 60 days between procedures, respecting the fact of only one flank side, left or right, be under evaluation by experimental period. After preparation of the membranes and implantation in the flank subcutaneous tissue of the horses, macroscopic and ultrasonographic evaluations of the implant regions were performed, as well as physical examination, blood count and fibrinogen measurement. No clinical or laboratory abnormalities were observed. All animals that received commercial chitosan membranes, regardless of the preparation technique, showed rejection to the biomaterials, considering that 100% of the surgical wounds presented dehiscence of suture and expulsion of the implants. The animals that received squid gladius chitosan membranes showed success in the treatment, with healing by primary intention of the surgical wound. We conclude that squid gladius chitosan membranes are biocompatible and biodegradable when implanted in the subcutaneous tissue of the flank of healthy horses.(AU)

A quitosana tem sido utilizada, com sucesso, como biomaterial para diversas espécies e finalidades. Neste estudo foi avaliada a confecção de membranas de quitosana, produzidas a partir de seis tipos de materiais diferentes e foi estudado seu comportamento quando implantadas no tecido subcutâneo do flanco de doze equinos sadios. Foram avaliadas membranas de quitosana obtidas de quitosana comercial, impregnadas ou não com nanopartículas de prata, esterilizadas com óxido de etileno (QCOE, n=3; QCNPOE, n=3) ou por radiação ultravioleta (QCRU, n=3; QCNPRU, n=3) e membranas de quitosana obtidas do gládio de lula, esterilizadas com óxido de etileno (GLOE, n=6) ou por radiação ultravioleta (GLRU, n=6). Os mesmos animais foram utilizados em dois grupos experimentais, de forma aleatória, com um intervalo mínimo de sessenta dias entre os procedimentos, respeitando-se o fato de apenas um lado do flanco, esquerdo ou direito, estar em avaliação por período experimental. Após preparo das membranas e implantação no tecido subcutâneo do flanco dos equinos, foram realizadas avaliações macroscópicas e ultrassonográficas das regiões de implante, além de exames físicos, hemogramas e fibrinogênio. Não foram observadas alterações clínicas e laboratoriais. Todos os animais que receberam membranas de quitosana comercial, independente da técnica de preparo, demonstraram rejeição dos biomateriais, uma vez que 100% das feridas cirúrgicas apresentaram deiscência da sutura e expulsão dos implantes. Os animais que receberam as membranas de quitosana de gladio de lula demonstraram sucesso no tratamento, com cicatrização das feridas cirúrgicas por primeira intenção. Conclui-se que membranas de quitosana de gládio de lula são biocompatíveis e biodegradáveis, quando implantadas no tecido subcutâneo do flanco de equinos sadios.(AU)

Behaviour of diferent types of chitosan membranes implanted in horses

ABSTRACT Chitosan has been successfully used as a biomaterial with several purposes in many species. In this study, chitosan membranes were produced with six different types of materials, and their behavior were evaluated upon implantation in the subcutaneous tissue of the flank of twelve healthy horses. We assessed chitosan membranes obtained from commercial chitosan, impregnated or not with silver nanoparticles, sterilized with ethylene oxide (CCEO, n=3; CCSNEO, n=3) or by ultraviolet radiation (CCUR, n=3; CCSNUR, n=3), and chitosan membranes obtained from squid gladius, sterilized with ethylene oxide (SCEO, n=6) or by ultraviolet radiation (SCUR, n=6). The same animals were randomly used in two experimental groups, with a minimum interval of 60 days between procedures, respecting the fact of only one flank side, left or right, be under evaluation by experimental period. After preparation of the membranes and implantation in the flank subcutaneous tissue of the horses, macroscopic and ultrasonographic evaluations of the implant regions were performed, as well as physical examination, blood count and fibrinogen measurement. No clinical or laboratory abnormalities were observed. All animals that received commercial chitosan membranes, regardless of the preparation technique, showed rejection to the biomaterials, considering that 100% of the surgical wounds presented dehiscence of suture and expulsion of the implants. The animals that received squid gladius chitosan membranes showed success in the treatment, with healing by primary intention of the surgical wound. We conclude that squid gladius chitosan membranes are biocompatible and biodegradable when implanted in the subcutaneous tissue of the flank of healthy horses.

RESUMO: A quitosana tem sido utilizada, com sucesso, como biomaterial para diversas espécies e finalidades. Neste estudo foi avaliada a confecção de membranas de quitosana, produzidas a partir de seis tipos de materiais diferentes e foi estudado seu comportamento quando implantadas no tecido subcutâneo do flanco de doze equinos sadios. Foram avaliadas membranas de quitosana obtidas de quitosana comercial, impregnadas ou não com nanopartículas de prata, esterilizadas com óxido de etileno (QCOE, n=3; QCNPOE, n=3) ou por radiação ultravioleta (QCRU, n=3; QCNPRU, n=3) e membranas de quitosana obtidas do gládio de lula, esterilizadas com óxido de etileno (GLOE, n=6) ou por radiação ultravioleta (GLRU, n=6). Os mesmos animais foram utilizados em dois grupos experimentais, de forma aleatória, com um intervalo mínimo de sessenta dias entre os procedimentos, respeitando-se o fato de apenas um lado do flanco, esquerdo ou direito, estar em avaliação por período experimental. Após preparo das membranas e implantação no tecido subcutâneo do flanco dos equinos, foram realizadas avaliações macroscópicas e ultrassonográficas das regiões de implante, além de exames físicos, hemogramas e fibrinogênio. Não foram observadas alterações clínicas e laboratoriais. Todos os animais que receberam membranas de quitosana comercial, independente da técnica de preparo, demonstraram rejeição dos biomateriais, uma vez que 100% das feridas cirúrgicas apresentaram deiscência da sutura e expulsão dos implantes. Os animais que receberam as membranas de quitosana de gladio de lula demonstraram sucesso no tratamento, com cicatrização das feridas cirúrgicas por primeira intenção. Conclui-se que membranas de quitosana de gládio de lula são biocompatíveis e biodegradáveis, quando implantadas no tecido subcutâneo do flanco de equinos sadios.

Behaviour of diferent types of chitosan membranes implanted in horses / Comportamento de diferentes tipos de membranas de quitosana implantadas em equinos

Chitosan has been successfully used as a biomaterial with several purposes in many species. In this study, chitosan membranes were produced with six different types of materials, and their behavior were evaluated upon implantation in the subcutaneous tissue of the flank of twelve healthy horses. We assessed chitosan membranes obtained from commercial chitosan, impregnated or not with silver nanoparticles, sterilized with ethylene oxide (CCEO, n=3; CCSNEO, n=3) or by ultraviolet radiation (CCUR, n=3; CCSNUR, n=3), and chitosan membranes obtained from squid gladius, sterilized with ethylene oxide (SCEO, n=6) or by ultraviolet radiation (SCUR, n=6). The same animals were randomly used in two experimental groups, with a minimum interval of 60 days between procedures, respecting the fact of only one flank side, left or right, be under evaluation by experimental period. After preparation of the membranes and implantation in the flank subcutaneous tissue of the horses, macroscopic and ultrasonographic evaluations of the implant regions were performed, as well as physical examination, blood count and fibrinogen measurement. No clinical or laboratory abnormalities were observed. All animals that received commercial chitosan membranes, regardless of the preparation technique, showed rejection to the biomaterials, considering that 100% of the surgical wounds presented dehiscence of suture and expulsion of the implants. The animals that received squid gladius chitosan membranes showed success in the treatment, with healing by primary intention of the surgical wound. We conclude that squid gladius chitosan membranes are biocompatible and biodegradable when implanted in the subcutaneous tissue of the flank of healthy horses.(AU)

A quitosana tem sido utilizada, com sucesso, como biomaterial para diversas espécies e finalidades. Neste estudo foi avaliada a confecção de membranas de quitosana, produzidas a partir de seis tipos de materiais diferentes e foi estudado seu comportamento quando implantadas no tecido subcutâneo do flanco de doze equinos sadios. Foram avaliadas membranas de quitosana obtidas de quitosana comercial, impregnadas ou não com nanopartículas de prata, esterilizadas com óxido de etileno (QCOE, n=3; QCNPOE, n=3) ou por radiação ultravioleta (QCRU, n=3; QCNPRU, n=3) e membranas de quitosana obtidas do gládio de lula, esterilizadas com óxido de etileno (GLOE, n=6) ou por radiação ultravioleta (GLRU, n=6). Os mesmos animais foram utilizados em dois grupos experimentais, de forma aleatória, com um intervalo mínimo de sessenta dias entre os procedimentos, respeitando-se o fato de apenas um lado do flanco, esquerdo ou direito, estar em avaliação por período experimental. Após preparo das membranas e implantação no tecido subcutâneo do flanco dos equinos, foram realizadas avaliações macroscópicas e ultrassonográficas das regiões de implante, além de exames físicos, hemogramas e fibrinogênio. Não foram observadas alterações clínicas e laboratoriais. Todos os animais que receberam membranas de quitosana comercial, independente da técnica de preparo, demonstraram rejeição dos biomateriais, uma vez que 100% das feridas cirúrgicas apresentaram deiscência da sutura e expulsão dos implantes. Os animais que receberam as membranas de quitosana de gladio de lula demonstraram sucesso no tratamento, com cicatrização das feridas cirúrgicas por primeira intenção. Conclui-se que membranas de quitosana de gládio de lula são biocompatíveis e biodegradáveis, quando implantadas no tecido subcutâneo do flanco de equinos sadios.(AU)

Aspecto morfológico da interface entre o compósito, constituído de quitosana e polimetilmetacrilato, e a falha óssea de tíbia de coelhos / Morphological aspect of the interface between the composite, made of chitosan and polymethylmethacrylate, and bone failure of the rabbit tibia

As afecções ortopédicas com perda de tecido ósseo são um desafio não só na medicina veterinária mas também na medicina humana. Analisou a interface entre compósito, constituído de esferas de quitosana e polimetilmetacrilato em falha óssea (leito receptor) de tíbia de coelhos, por meio de técnica radiológica, avaliação macroscópica e pela microscopia eletrônica de varredura, em diferentes tempos. Foram utilizados 12 coelhos adultos da raça Nova Zelândia, divididos em quatro Grupos Experimentais (E1, n=3; E2, n=3; E3, n=3 e E4, n=3), que tiveram as falhas ósseas das tibiais direitas preenchidas com compósito, e avaliadas no pós-operatório imediato, aos 30, 60 e 90 e 120 dias. Dos compósitos implantados nas tíbias de coelhos, apenas dois permaneceram em seus leitos receptores, enquanto que os demais se encontravam encapsulados no tecido subcutâneo. As esferas de quitosana, presentes nas superfícies dos biomateriais implantados, que mantiveram contato direto com o leito receptor de tíbias de coelhos apresentavam-se preservadas e não integraram ao tecido ósseo. Diante disso, para melhor compreensão do comportamento da quitosana como substituto ósseo, novas pesquisas serão necessárias.(AU)

Orthopedic diseases with bone loss are challenging in both veterinary and human medicine. The aim of this investigation was to analyze and compare the reactions at the interface between the composite, made of chitosan and polymethylmethacrylate, and the bone defect (receptor site) of the rabbits tibia through radiological and microscopic techniques and by scanning electron microscopy, in different periods. Twelve adult New Zealand rabbits were divided into four experimental groups (E1, n=3; E2, n=3; E3, n=3 and E4, n=3), which had the right tibial bone defects filled with the composite, and evaluated in the immediate postoperative, 30, 60, 90 and 120 days. Composite implanted in the tibia of rabbits, only two remained in their beds receivers, while the remaining were encapsulated in the subcutaneous tissue. Spheres of chitosan present in the biomaterial that has been deployed and were in direct contact with the bone defect, were preserved, however, were not integrated into the bone tissue. Therefore, to understand the behavior of chitosan as a bone substitute, further research is needed.(AU)

Aspecto morfológico da interface entre o compósito, constituído de quitosana e polimetilmetacrilato, e a falha óssea de tíbia de coelhos / Morphological aspect of the interface between the composite, made of chitosan and polymethylmethacrylate, and bone failure of the rabbit tibia

As afecções ortopédicas com perda de tecido ósseo são um desafio não só na medicina veterinária mas também na medicina humana. Analisou a interface entre compósito, constituído de esferas de quitosana e polimetilmetacrilato em falha óssea (leito receptor) de tíbia de coelhos, por meio de técnica radiológica, avaliação macroscópica e pela microscopia eletrônica de varredura, em diferentes tempos. Foram utilizados 12 coelhos adultos da raça Nova Zelândia, divididos em quatro Grupos Experimentais (E1, n=3; E2, n=3; E3, n=3 e E4, n=3), que tiveram as falhas ósseas das tibiais direitas preenchidas com compósito, e avaliadas no pós-operatório imediato, aos 30, 60 e 90 e 120 dias. Dos compósitos implantados nas tíbias de coelhos, apenas dois permaneceram em seus leitos receptores, enquanto que os demais se encontravam encapsulados no tecido subcutâneo. As esferas de quitosana, presentes nas superfícies dos biomateriais implantados, que mantiveram contato direto com o leito receptor de tíbias de coelhos apresentavam-se preservadas e não integraram ao tecido ósseo. Diante disso, para melhor compreensão do comportamento da quitosana como substituto ósseo, novas pesquisas serão necessárias.(AU)

Orthopedic diseases with bone loss are challenging in both veterinary and human medicine. The aim of this investigation was to analyze and compare the reactions at the interface between the composite, made of chitosan and polymethylmethacrylate, and the bone defect (receptor site) of the rabbits tibia through radiological and microscopic techniques and by scanning electron microscopy, in different periods. Twelve adult New Zealand rabbits were divided into four experimental groups (E1, n=3; E2, n=3; E3, n=3 and E4, n=3), which had the right tibial bone defects filled with the composite, and evaluated in the immediate postoperative, 30, 60, 90 and 120 days. Composite implanted in the tibia of rabbits, only two remained in their beds receivers, while the remaining were encapsulated in the subcutaneous tissue. Spheres of chitosan present in the biomaterial that has been deployed and were in direct contact with the bone defect, were preserved, however, were not integrated into the bone tissue. Therefore, to understand the behavior of chitosan as a bone substitute, further research is needed.(AU)