Myocardial regeneration after implantation of porcine small intestinal submucosa in the left ventricle / Regeneração miocárdica após implante de submucosa intestinal suína no ventrículo esquerdo

Introduction: Most cardiomyocytes do not regenerate after myocardial infarction. Porcine small intestinal submucosa has been shown to be effective in tissue repair. Objective: To evaluate myocardial tissue regeneration and functional effects of SIS implantation in pigs after left ventriculotomy. Methods: Fifteen pigs were assigned to two groups: porcine small intestinal submucosa (SIS) (N=10) and control (N=5). The SIS group underwent a mini sternotomy, left ventriculotomy and placement of a SIS patch. The control group underwent a sham procedure. Echocardiography was performed before and 60 days after the surgical procedure. Histological analysis was performed with hematoxylin-eosin stain and markers for actin 1A4, anti sarcomeric actin, connexin43 and factor VIII. Results: Weight gain was similar in both groups. Echocardiography analysis revealed no difference between groups regarding end diastolic and systolic diameters and left ventricular ejection fraction, both pre (P=0.118, P=0.313, P=0.944) and post procedure (P=0.333, P=0.522, P=0.628). Both groups showed an increase in end diastolic (P<0,001 for both) and systolic diameter 60 days after surgery (P=0.005, SIS group and P=0.004, control group). New cardiomyocytes, blood vessels and inflammatory reactions were histologically identified in the SIS group. Conclusion: SIS implantation in pigs after left ventriculotomy was associated with angiomuscular regeneration and no damage in cardiac function. .

Introdução: A grande maioria dos cardiomiócitos não tem capacidade de regeneração após o infarto do miocárdio. A submucosa do intestino porcino tem-se mostrado eficiente como reparador tecidual. Objetivo: Analisar a capacidade de regeneração tecidual miocárdica e o efeito funcional do implante da submucosa do intestino porcino após ventriculotomia esquerda em porcos. Métodos: Quinze porcos foram separados em dois grupos: submucosa (N=10) e controle (N=5). Os animais do grupo submucosa foram submetidos a uma mini esternotomia inferior e ao implante da submucosa porcina na ventriculotomia esquerda. No grupo controle, foi realizada apenas a mini-esternotomia. Foi realizada análise ecocardiográfica no pré-operatório e 60 dias após o procedimento cirúrgico. A análise histológica foi feita com hematoxilina-eosila e marcadores para Actina 1A4, anti-actina sarcomérica, conexina43 e fator VIII. Resultados: O ganho de peso foi semelhante entre os grupos. Considerando a análise ecocardiográfica, não foi identificada diferença estatisticamente significativa entre os grupos com relação ao diâmetro sistólico final, diâmetro diastólico final e fração de ejeção ventricular esquerda, tanto no pré (P=0.118, P=0.313, P=0.944) quanto no pós-operatório (P=0.333, P=0.522, P=0.628). Ambos os grupos mostraram um aumento no diâmetro sistólico final (P=0.005, grupo submucosa e P=0.004, grupo controle) e diâmetro diastólico final (P<0,001 para ambos) 60 dias após a cirurgia. À histologia, identificou-se a presença de novos cardiomiócitos, fibras musculares lisas, vasos sanguíneos e reação inflamatória no grupo submucosa. Conclusão: O implante de submucosa intestinal porcina após ...

Use of canine small intestinal submucosa allograft for treating perineal hernias in two dogs

Here, we describe two dogs in which canine small intestinal submucosa (SIS) was implanted as a biomaterial scaffold during perineal herniorrhaphy. Both dogs had developed severe muscle weakness, unilaterally herniated rectal protrusions, and heart problems with potential anesthetic risks. Areas affected by the perineal hernia (PH) located between the internal obturator and external anal sphincter muscles were reconstructed with naive canine SIS sheets. In 12 months, post-operative complications such as wound infections, sciatic paralysis, rectal prolapse, or recurrence of the hernia were not observed. Symptoms of defecatory tenesmus also improved. Neither case showed any signs of rejection or specific immune responses as determined by complete and differential cell counts. Our findings demonstrate that canine SIS can be used as a biomaterial scaffold for PH repair in dogs.

Polylactic acid film versus acellular porcine small intestinal submucosa mesh in peritoneal adhesion formation in rats / Filme ácido poli-lático versus tela de submucosa intestinal suína na formação de aderências peritoneais em ratos

PURPOSE: To assess intraperitoneal adhesion formation in rats after the single implantation of intraperitoneal polypropylene mesh versus SIS mesh, and the effect of PAF as a polypropylene mesh barrier. METHODS: A total of 55 albino rats randomized into three groups were assessed. The type of adhesions, the percentage of mash covered with adhesions, and the rupture strength of the adhesions were evaluated. RESULTS: The type 2 and 3 adhesions were more frequent in group 1 (polypropylene mesh) and group 3 (Polypropylene+PAF), while type 0 and 1 adhesions were more frequent in group 2 (SIS). The mean rupture strength was 1,58 N (±0,719N) in group 1, 0,42 N (±0,432N) in group 2 and 1,23 N (±0,432N) in group 3. Over 50% of the mash was covered with adhesions in 12 (80%) cases of the group 1, in 4 (20%) cases of the group 2 and in 16 (84,2%) cases of the group 3. Group 2 differed significantly (p<0.001) from the other groups. CONCLUSIONS: Implantation of intraperitoneal polypropylene mesh yielded higher rates of adhesion and the use of PAF as a mesh barrier didn't reduced the rates of adhesion. SIS mesh implantation revealed lower rates of peritoneal adhesions.

OBJETIVO: Avaliar a formação de aderência intraperitoneal em ratos após o implante peritoneal da tela de polipropileno comparada à tela de SIS, e o efeito do PAF como barreira anti-aderente à tela de polipropileno. MÉTODOS: 55 ratos albinos foram randomizados em três grupos. O tipo de aderência, o percentual de tela coberta por aderência, e a força de rupturas das aderências foram avaliadas. RESULTADOS: Os tipos de aderência 2 e 3 foram mais freqüentes no grupo 1 (polipropileno) e no grupo 3 (polipropileno+PAF); as do tipo 0 e 1 foram mais freqüentes no grupo 2 (SIS). A força media de ruptura foi de 1,58N (±0,719N) no grupo 1, 0,42N (±0,432N) no grupo 2 e 1,23N (±0,432N) no grupo3. Mais de 50% da tela estava coberta por aderências em 12 (80%) casos do grupo 1, em 4 (20%) casos do grupo 2 e em 16 (84,2%) casos do grupo 3. O grupo 2 foi significativamente diferente (p<0.001) dos outros grupos. CONCLUSÕES: O uso intraperitoneal da tela de polipropileno levou a elevados índices de aderência, e o uso de PAF como barreira anti-aderente não reduziu os índices de aderência. O implante intraperitoneal de SIS revelou índices baixos de aderências peritoneais.

Use of a latex biomembrane for bladder augmentation in a rabbit model: biocompatibility, clinical and histological outcomes

PURPOSE: To investigate histological features and biocompatibility of a latex biomembrane for bladder augmentation using a rabbit model. MATERIAL AND METHODS: After a partial cystectomy, a patch of a non-vulcanized latex biomembrane (2x4 cm) was sewn to the bladder with 5/0 monofilament polydioxanone sulfate in a watertight manner. Groups of 5 animals were sacrificed at 15, 45 and 90 days after surgery and the bladder was removed. The 5-µm preparations obtained from grafted area and normal bladder were stained with hematoxylin-eosin. Immunohistochemical staining was performed with a primary antibody against alpha-actin to assess muscle regeneration. RESULTS: No death, urinary leakage or graft extrusion occurred in any group. All bladders showed a spherical shape. Macroscopically, after 90 days, the latex biomembrane was not identifiable and the patch was indistinguishable from normal bladder. A bladder stone was found in one animal (6.6 percent). On the 90th day, histology revealed continuity of transitional epithelium of host bladder tissue on the patch area. At this time, the muscle layers were well organized in a similar fashion to native bladder muscle layers. The inflammatory process was higher on grafted areas when compared to controls: 15 days - p < 0.0001, 45 days - p < 0.001, and 90 days - p < 0.01. The anti alpha-actin immunoexpression peaked at 45 days, when the graft was observed covered by muscle cells. CONCLUSION: The latex biomembrane is biocompatible and can be used in models for bladder augmentation in rabbits. It promotes epithelium and muscle regeneration without urinary leakage.

Small intestinal submucosa for patch grafting after plaque incision in the treatment of Peyronie's disease

OBJECTIVE: Report the results using porcine small intestinal submucosa (SIS) as a graft material in the surgical management of Peyronie's disease (PD). MATERIALS AND METHODS: We performed a retrospective chart review of men with PD who underwent surgical correction of the curvature by plaque “H” incision and patch grafting with 4-ply SIS (Cook, Bloomington, IN) by a single surgeon at our institution. Degree and direction of curvature, sexual function, and co-morbidities were assessed pre- and postoperatively. RESULTS: Thirteen patients were identified. Mean age was 57 ± 8, range 42-70 years. Median follow-up was 14 months, range 3-89 months. At presentation, all reported penile curvature. Also reported were difficulty with vaginal penetration (determined by question number 2 of the sexual encounter profile questionnaire - SEP2), palpable plaque, hourglass deformity, difficulty with firmness, and difficulty with sustaining erection (determined by SEP3) in77 percent, 69 percent, 77 percent, 62 percent, and 46 percent of patients, respectively. Mean and median degrees of curvature of the primary deformity were 71 and 67.5 degrees, respectively. Three patients had secondary curves of less than 30 degrees in a different direction. Mean and median plaque size were 3.5 and 2.7 cm², respectively. Seven patients had one graft and six patients had two grafts placed with a mean size of 15 ± 0 cm². CONCLUSIONS: For the patient with PD, SIS grafting can achieve a functionally straight erection with durable results yet with relatively high rates of erectile dysfunction. SIS is a viable graft material for use in the surgical treatment of PD.

Use of intraluminal protection in colonic anastomosis in dogs

PURPOSE: To test the use of intraluminal protection in colonic anastomosis without intestinal cleansing. The intraluminal liner was fashioned from porcine submucosa preserved in glycerin and then fixed 10 cm anteriorly to the anastomotic site. This technique was compared with the one used in termino-terminal colonic anastomosis without intraluminal protection. METHODS: Twenty-eight dogs were divided into two groups of fourteen animals each. Clinical and histopathological tests were performed on the fourth and twenty-first postoperative days. RESULTS: The morbidity and mortality rates were higher in animals that did not receive the intraluminal liner. Histopathological examinations in animals in which the intraluminal liner was used showed better healing, characterized by milder inflammation and increased amount of collagen. CONCLUSION: It can be concluded that the use of intraluminal protection decreases complication rates in colonic anastomosis and promotes better healing.

OBJETIVO: Testar o uso da proteção intraluminal na anastomose colônica sem preparo intestinal. O protetor intraluminal usado foi confeccionado a partir da submucosa de suíno conservada em glicerina, e fixado a 10 cm cranialmente ao sítio anastomótico. Essa técnica foi comparada com a técnica de anastomose colônica término-terminal sem uso do protetor intraluminal. MÉTODOS: Foram utilizados 28 cães divididos em dois grupos de 14 animais cada. A avaliação foi através de exames clínicos e histopatológicos. A avaliação anatomo-patológica foi realizada no quarto e vigésimo primeiro dias de pós-operatório. RESULTADOS: Um maior número de casos de morbi-mortalidade foi observado nos animais operados sem o protetor intraluminal. O exame histopatológico dos animais nos quais foram usados os protetores intraluminais mostrou melhor cicatrização, caracterizada por processo inflamatório mais discreto e maior quantidade de colágeno. CONCLUSÃO: O uso do protetor diminui o número de complicações em anastomoses de cólon e melhora a cicatrização.

Experiencia en ampliaciones vesicales no secretoras en niños / Non-secreating bladder augmentation in children

En vejigas patológicas que requieren de ampliación por fracaso al tratamiento médico, clásicamente se han realizado ampliaciones vesicales con segmentos gastrointestinales; sin embargo, en niños hemos tenido complicaciones debido al mucus que producen: cateterismo difícil, infección tracto urinario (ITU), litiasis, perforación, desbalance electrolítico y potencial desarrollo de malignidad. Es por esto que desde el año 1993 hemos iniciado un programa de ampliaciones vesicales no secretoras. Materiales y método: Se estudiaron retrospectivamente los pacientes ampliados en nuestro servicio, se realizaron55 ampliaciones vesicales de los cuales en 21 fue con uréter, 7 autoampliaciones mas segmento intestinal desmucosado, y 29 con sigmoides desmucosado. Se analizó patología, indicación, estudio preoperatorio, técnica quirúrgica, cirugía complementaria y su seguimiento con especial interés en las complicaciones. Resultados: La edad promedio fue 8 años, la patología de base más frecuente fue la vejiga neurogénica y el seguimiento global promedio fue de 44 meses. Al analizar por grupos: en las 21 ureterocistoplastias se uso 1 uréter completo en 8 casos, los 2 uréteres en 4, y en 9 se uso solo un segmento ureteral (tranureteroanastomosis), en 4 de estos pacientes se realizó Mitrofanoff. La capacidad vesical mejoró en un 37,5 por ciento en los pacientes en que se usó 1 o los 2 uréteres, y 230 por ciento en los que se uso solo un segmento ureteral. Se observaron 3 complicaciones, 2 de ellas de resolución quirúrgica. En los 29 pacientes en que se realizó ampliación vesical con sigmoides desmucosados la capacidad vesical aumento en un 339,5 por ciento y la acomodación en 876 por ciento. Se realizó centrifugado de orina observándose un 7,5 por ciento de mucosidad(0-30 por ciento) en comparación con 95 por ciento de mucosidad en las ampliaciones secretoras. La cistoscopía con biopsia se realizó en un tercio de los pacientes, en mas de un 90 por ciento...

Bladder augmentation in the adult has classically been performed with gastrointestinal segments with excellent results. However in children our experience has shown severe difficulties associated with overproduction of intestinal mucus; infection, difficult catheterization, stone formation, electrolytic misbalance and potential malignancy are some of the complications associated with this procedure. In1993 we develop a protocol of non-secreting bladder augmentations for the pediatric patient. Material and Methods: We retrospectively analyzed 55 bladder augmentations performed at our institution. Out of the 55, 21 were with ureter, 7 auto-augmentations with intestinal segment (mucosa previously removed), 29 with sigmoid (mucosa previously removed). Perioperative data and outcomes were analyzed. Results:Mean age was 8 years. Neurogenic bladder was the most prevalent condition. Mean follow up was 44months. Out of the 21 cistoureteroplasties, 8 cases were done with only 1 ureter, 4 with both and in 9 cases only a partial segment of the ureter was used. In this group a Mitrofanoff valve was employed in 4patients. Bladder capacity was improved in 375 percent in bladder augmented with one or both ureter and in 230 percent in the ones with a partial ureteral segment. Complications were observed in 3 patients, 2 required surgical management. In the 29 bladders augmented with sigmoid, capacity and compliance increased in 339.5 percent and 876 percent respectively. Urine analysis showed 7.5 percent of mucus in comparison with 95 percent usually found in secreting augmentations. Control cystoscopy was performed in one third of the patients. In 90 percent biopsy of the augmented bladder showed urothelium with patches of digestive epithelium associated with glandular atrophy. Conclusion: The absence of complications derived from mucus secretion favor the use of this type of augmentation. Despite the fact that the use of ureter requires for previous ureternephrosis...

Comparação entre os bioenxertos de hidroxiapatita de cálcio e submucosa de intestino delgado porcino no preenchimento de defeitos ósseos criados em mandíbula de ratos / Defect repair in rat mandible with hydroxyapatite cement comparad to small intestine submucosa

OBJETIVO: O objetivo do presente estudo consiste em avaliar a regeneração óssea em defeito criado na mandíbula de ratos utilizando dois bioenxertos: hidroxiapatita de cálcio sintética e submucosa de intestino delgado porcina. FORMA DE ESTUDO: Experimental randomizado. MATERIAL E MÉTODO: Foram utilizados 24 ratos da linhagem Wisthar-Furth. Um defeito ósseo de 0,75cm x 1,5cm no corpo de cada hemimandíbula foi realizado em todos os animais com broca esférica de baixa rotação. Padronizou-se à esquerda o preenchimento do defeito ósseo, no grupo I com 15 microgramas de hidroxiapatita e no grupo II com preenchimento de submucosa de intestino delgado porcina (SID), e à direita o não-preenchimento serviu como controle. A eutanásia foi realizada no 40° dia de pós-operatório, após a qual se procederam as análises macroscópicas e histológicas das peças. RESULTADOS: O comprimento médio em milímetros das hemimandíbulas do grupo hidroxiapatita foi de 3,75, e o do grupo SID 3,03 e o do grupo controle foi de 2,63 (p: 0,0022). No grupo hidroxiapatita a neoformação óssea perfez uma área correspondente à 76,64 por cento do total já no grupo SID 63,64 por cento do total. CONCLUSÃO: Os resultados macroscópios e microscópicos foram superiores com a utilização do enxerto de hidroxiapatita quando comparado ao grupo submucosa de intestino delgado porcino. Entretanto os dois bioenxertos mostraram-se osteoindutores quando comparados ao controle.

Enxerto de submucosa porcina no tratamento de lesões duodenais em cães / Porcine submucosa graft for the treatment of duodenal injuries in dogs

OBJETIVO: Avaliar a biocompatibilidade e a eficiência da SID (submucosa de intestino delgado) porcina, quando usada como enxerto para reparar lesões duodenais. MÉTODOS: O estudo experimental foi realizado em oito cães. Um segmento da parede da segunda porção do duodeno foi ressecada e a lesão foi reparada com um enxerto de submucosa de intestino delgado porcina. No 120° dia de pós-operatório os animais foram submetidos a eutanásia e o segmento do duodeno com o enxerto foi retirado para avaliações macroscópica e microscópica. RESULTADOS: Não houve infecção, deiscência da sutura ou fístula. O estudo microscópico revelou completa re-epitelização em 75 por cento dos casos, com proliferação fibroblástica moderada em 87,5 por cento dos casos. CONCLUSÃO: A SID porcina é um enxerto eficaz para reparo de lesões com perda de substância em duodeno de cães.

Estudo comparativo da biocompatibilidade da submucosa intestinal porcina e pericárdio bovino usados como enxertos na veia cava de cães / Comparative study of the biocompatibility of the porcine intestinal submucosa and bovine pericardium used as grafts in the inferior cava vein of dogs

OBJETIVO: Comparar a biocompatibilidade entre submucosa de intestino delgado (SID) porcino e o pericárdio bovino como enxerto no reparo de lesões criadas na veia cava inferior de cães. MÉTODOS: Dezesseis cães foram submetidos a laparotomia. Após a abertura da cavidade abdominal a veia cava foi identificada e em seguida procedeu-se com a retirada de um segmento elíptico de 1,5X3cm de sua parede anterior. Em 8 animais o defeito foi reparado com SID porcino (grupo A) e nos 8 animais restantes o defeito foi reparado com pericárdio bovino (grupo B).No 30º dia de P.O. realizou-se uma ultra-sonografia e a eutanásia foi realizada no 40ºdia de pós-operatório. RESULTADOS: Observou-se estenose da veia cava em 1 cão do grupo do grupo A e em 2 animais do grupo B além de trombose em 1 cão desse mesmo grupo. A análise microscópica revelou um processo inflamatório crônico moderado em ambos os grupos. A endotelizacão do enxerto, regeneracão de fibras musculares lisas e depósito de colágeno também foi similar nos 2 grupos estudados. CONCLUSAO: A SID provou ser um excelente substrato para a regeneracão vascular quando implantado em veia cava superior, contudo os resultados encontrados não diferem daqueles observados com o uso de pericárdio bovino.

Resorbable extracellular matrix grafts in urologic reconstruction

PURPOSE: There is an increasingly large body of literature concerning tissue-engineering products that may be used in urology. Some of these are quite complex (such as multilayer patient-specific cell-seeded implants) yet the most simple and successful products to date are also the most uncomplicated: resorbable acellular extra-cellular matrices (ECMs) harvested from animals. ECMs have been used in a variety of difficult urologic reconstruction problems, and this review is intended to summarize this complex literature for the practicing urologist. METHODS: Medline search of related terms such as "SIS, small intestinal submucosa, ECM, extracellular matrix, acellular matrix and urologic reconstruction". Manuscripts missed in the initial search were taken from the bibliographies of the primary references. RESULTS: Full review of potential clinical uses of resorbable extra-cellular matrices in urologic reconstruction. CONCLUSIONS: Currently, the "state of the art" in tissue engineering solutions for urologic reconstruction means resorbable acellular xenograft matrices. They show promise when used as a pubovaginal sling or extra bolstering layers in ureteral or urethral repairs, although recent problems with inflammation following 8-ply pubovaginal sling use and failures after 1- and 4-ply SIS repair of Peyronie's disease underscore the need for research before wide adoption. Preliminary data is mixed concerning the potential for ECM urethral patch graft, and more data is needed before extended uses such as bladder augmentation and ureteral replacement are contemplated. The distant future of ECMs in urology likely will include cell-seeded grafts with the eventual hope of producing "off the shelf" replacement materials. Until that day arrives, ECMs only fulfill some of the requirements for the reconstructive urologist.

Utilização da submucosa de intestino delgado porcino como retalho para aumento da capacidade vesical em cães / The use of porcine small intestine submucosa as a graft for urinary bladder augmentation in dogs

Objetivo: Avaliar a biocompatibilidade de um enxerto xenogênico de SID como meio de ampliação da capacidade vesical. Métodos: Oito cães mestiços foram submetidos à laparotomia e abertura da bexiga por incisão mediana de 3cm em sua face ventral. Para aumento da capacidade vesical, bem como sua reconstituição, foi interposto um segmento de submucosa porcina, fixando-o à parede vesical. No 30ºdia de pós-operatório os animais foram sacrificados e procedeu-se à análise macroscópica. As peças foram então encaminhadas para fixação, coloração e análise microscópica. Resultados: Não se observou seroma, hematoma, abscesso, fístula, deiscência, aderências, litíase e a não incorporação do enxerto. Microscopicamente observou-se em todos os casos uma proliferação do urotélio que recobriu toda a superfície do enxerto, além da presença de fibras musculares lisas no local do implante. Verificou-se proliferação conjuntiva, principalmente às custas de colágeno imaturo do tipo III e reação inflamatória crônica em todos os animais. A proliferação vascular foi acentuada e a reabsorção da membrana foram também observadas. Conclusão: Asubmucosa de intestino delgado porcino participou como um substrato para a regeneração da bexiga e pode ser uma futura alternativa na reconstrução do trato urinário.