La maggior parte degli stent medicati e quelli attualmente approvati dall’FDA, utilizzano uno scheletro metallico rivestito da un polimero medicato con un farmaco antiproliferativo. Il rischio di una trombosi tardiva dello stent sembra essere principalmente legato ad un ritardo nella guarigione del vaso ed a una incompleta riendotelizzazione della superficie dello stent, eventi che potrebbero essere influenzati dalla natura del polimero di rivestimento.
Scopo di questo studio è stato paragonare due polimeri utilizzati nel programma di sviluppo degli stent medicati della Abbott: il copolimero PVDF-HFP fluorinato (FP) e il polimero di fosforilcolina (PC). La scelta è ricaduta su questi due in quanto presentano caratteristiche chimico-fisiche diverse e sono attualmente impiegati in stent medicati in commercio.
Il PVDF-HFP, un copolimero semicristallino di vinilidene fluoride e esafluoropropilene, ha un peso molecolare di 254-293 kDa. Lo scheletro del polimero è composto interamente da legami singoli carbonio-carbonio saturi che ne aumenta la stabilità ossidativa. Gli atomi di carbonio sono fluorinati per più del 50% e questo conferisce un alto grado di inerzia chimica e contribuisce alle proprietà idrofobiche del polimero. Il polimero è resistente al clivaggio idrolitico, ossidativo o enzimatico. La bassa temperatura di transizione vetrosa (-29°C) gli conferisce elasticità con un allungamento finale di oltre il 600%.
In conclusione, questo polimero risulta resistente alla frattura ed allo stress. Le proprietà del PVDF-HFP non variano in ambiente acquoso, essendo la percentuale di assorbimento dell’acqua <0,1%. I materiali fluorinati sono non-trombogenici e hanno dimostrato di inibire l’adesione e l’attivazione piastrinica. Inoltre, i fluoropolimeri riducono la risposta infiammatoria ed aumentano la riendotelizzazione. Sono utilizzati in diversi dispositivi medici a contatto con il sangue quali protesi arteriose, derivazioni eluenti il farmaco di cardioreversori/defibrillatori, suture vascolari.
Il PC è un polimero sintetico costituito da 4 monomeri, di cui il 23% è 2-metacriloilossietil fosforilcolina e il 77% tre differenti monomeri di metacrilato (laurilmetacrilato, 2-metossipropilmetacrilato, trimetossisililpropilmetacrilato), per un peso molecolare di 100-200 kDa. Il gruppo zwitterionico della fosforilcolina è idrofilico e biomimetico del gruppo fosfolipidico della membrana cellulare eritrocitaria. Questo polimero è termostabile ed igroscopico, resistente all’ossidazione ed all’idrolisi. Quando idratato diventa, da fragile, morbido e flessibile. Studi in vitro hanno dimostrato che il polimero resiste all’adsorbimento di fibrinogeno, all’attivazione piastrinica e all’adesione di piastrine ed eritrociti. I rivestimenti contenenti PC si possono ritrovare in diversi dispositivi quali lenti a contatto, cateteri di drenaggio toracico, graft vascolari, membrane per dialisi, ossigenatori.
Ai fini dello studio, stent cobalt-chromium ML VISION™ ricoperti con polimero FP o PC sono stati impiantati nell’arteria iliaca di 6 conigli maschi adulti e l’endotelizzazione è stata valutata al giorno 14 con microscopia confocale ed elettronica a scansione (SEM). La trombogenicità acuta indotta dai due stent è stata confrontata con il Chandler loop model utilizzando sangue porcino. Infine, l’attività delle cellule di adesione è stata caratterizzata in vitro, nelle cellule endoteliali isolate dalla vena del cordone ombelicale umano (HUVEC), nelle cellule endoteliali dell’arteria coronarica umana (HCAEC) e nei monociti THP-1, utilizzando vetri rivestiti di FP o PC.
L’endotelizzazione è stata equivalente e quasi completa per gli stent rivestiti di FP o PC (>80%). L’aderenza del trombo, valutata come peso del coagulo, complesso trombina-antitrombina III, ed espressione della lattato deidrogenasi è stata simile per entrambi i polimeri. Il numero di cellule endoteliali adese alla superficie ricoperta da FP e a quella di controllo è stata equivalente e significativamente maggiore di quella alla superficie rivestita con PC (p<0,05). Non ci sono state differenze nell’adesione dei monociti THP-1 e dell’espressione delle chemochine e citochine considerate (MCP-1, RANTES, IL-6, MIP-1a, MIP-1b, G-CSF).
Questo lavoro dimostra che FP e PC esercitano effetti simili sulla funzione delle cellule endoteliali, sulla risposta trombotica acuta e sul comportamento dei monociti, riflettendo così le loro note proprietà intrinseche.
Nel loro insieme i dati suggeriscono che le risposte biologiche a questi polimeri per stent medicati sono paragonabili: sia gli stent rivestiti con solo FP o con solo PC mostrano una percentuale di rigenerazione delle cellule endoteliali simile agli stent cobalt-chromium ML VISION™.
Conflitto di interesse: nessuno dichiarato.
Parole chiave: stent medicati, biomateriali, studio preclinico.
Riferimento bibliografico
Chin-Quee SL et al. endothelial cell recovery, acute thrombogenicity, and monocyte adhesion and activating on fluorinated copolymer and phosphorylcholine polymer stent coating. Biomaterials 2010; 31: 648-57.
