Análisis de degradación de stents metálicos en modelo de cultivo "in vitro" con células epiteliales respiratorias y fibroblastos / Degradation analysis for metal stents in an in vitro cell culture model with respiratory epithelial cells and fibroblasts

Objetivo: investigar la posible degradación de stents metálicos tras co-cultivo con células respiratorias in vitro. Método: durante 21 días se han co-cultivado con la línea CRL-4011 (epitelial) y MRC-5 (fibroblastos) tres tipos de stents: Wallstent(R) (aleación de cobalto-cromo-níquel y molibdeno), Zilver PTX(R) y Zilver Flex(R) (nitinol, aleación de níquel-titanio, con y sin liberación de paclitaxel, respectivamente). Las mismas células sin stent sirvieron como control. Los sobrenadantes de los cultivos se recogieron los días 3, 9, 15 y 21, se alicuotaron y almacenaron a -800 C. Mediante espectrometría de masas (ICP/ MS) se investigaron los niveles de titanio, cromo, níquel, cobalto y molibdeno en los sobrenadantes, y también se han analizado los niveles de esos mismos elementos en el medio de cultivo original (antes de añadirlo a los cultivos celulares). Resultados: en todos los experimentos se encontraron mayores niveles de elementos metálicos en los sobrenadantes recogidos en el tercer día de cultivo, tanto de células epiteliales como de fibroblastos, con diferencias estadísticamente significativas (p<0,002). Los sobrenadantes de los cultivos de células epiteliales con Wallstent mostraron los niveles más altos de níquel y cobalto respecto a los controles (p = 0,001), y los niveles de titanio fueron más altos en los cultivos de Zilver Flex y PTX, constituidos por una aleación de níquel y titanio (p <0,001). Conclusiones: hemos detectado una rápida liberación en el sobrenadante de todos los cultivos de los elementos constitutivos de los tres stents que incluimos en los experimentos, y con niveles muy superiores a los cultivos controles

Objective: To investigate the possible degradation of metal stents after co-culture with respiratory cells in vitro. Methods: Three types of stents were co-cultured with the CRL-4011 line (epithelial) and the MRC-5 line (fibroblasts): Wallstent(R) (cobalt-chromium-nickelmolybdenum alloy), Zilver PTX(R) and Zilver Flex(R) (nitinol, nickel-titanium alloy, with and without paclitaxel release, respectively). The same stentless cells served as the control group. Culture supernatants were collected on days 3, 9, 15 and 21, aliquoted and stored at -80 ºC. The levels of titanium, chromium, nickel, cobalt and molybdenum in the supernatants were studied using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), and the levels of the same elements were also analyzed in the original culture medium (before adding them to the cell cultures). Results: In all experiments, higher levels of metal elements were found in the supernatants collected on the third day of culture, for both epithelial cells and fibroblasts, with statistically significant differences (p < 0.002). The supernatants of epithelial cell cultures with Wallstent showed the highest levels of nickel and cobalt in comparison to controls (p = 0.001), and titanium levels were higher in Zilver Flex and Zilver PTX cultures, consisting of a nickeltitanium alloy (p < 0.001). Conclusion: We have detected a rapid release in the supernatant of all the cultures of the constituent elements of the three stents that we included in the experiments, and with levels much higher than those of the control cultures

Interacciones entre stents metálicos desnudos y liberadores de droga con fibroblastos respiratorios co-cultivados in vitro / Interactions between bare metal and drug eluting stents co-cultivated with respiratory fibroblasts in vitro

OBJETIVO: testar una línea de fibroblastos (MRC-5) frente a distintos tipos de stents metálicos, desnudos o con liberación de droga. MÉTODOS: co-cultivamos durante tres semanas dos stents metálicos desnudos (Zilver Flex(R), aleación de níquel-titanio, niti-nol) y Wallstent(R) (aleación de cobalto), y otros tres liberadores de paclitaxel o everolimus: Zilver PTX(R) (nitinol con 3 μg/mm2 paclitaxel), Taxus Liberté(R) (acero 316-L con 1 μg/mm2 paclitaxel) y Promus(R) (aleación de cromo-cobalto con evero-limus). Se determinaron los niveles de interleuquina 8 (IL-8), factor básico de crecimiento de fibroblastos (bFGF), factor de crecimiento vascular endotelial (VEGF), y TGF-β1 (Transfor-ming growth factor-beta). RESULTADOS: se observó gran proliferación celular alrededor de los stents desnudos (Zilver Flex(R) y Wallstent(R)), aunque con distinto ritmo en el crecimiento (más tardío y más intenso en el stent de nitinol, comparado con el de cobalto), mientras que la celularidad decreció rápidamente en los stents liberadores de droga, especialmente en el Zilver PTX(R), comparado con Taxus Liberté(R). Tras un crecimiento inicial relativamente lento, la celularidad se recuperó en el Promus(R), el cual destacó por sus altos niveles de IL-8 y de TGF-β1 en fases precoces. El Taxus Liberté(R)también indujo producción marcada de IL-8 in vitro. En conclusión, ninguno de los stents que hemos testado en el presente estudio sería suficientemente seguro para prevenir su encapsulación fibrótica, aunque el stent de nitinol desnudo sería, por el momento, el menos agresivo en este sentido

OBJECTIVE: test a line of fibroblasts (MRC-5) against different types of bare metal or drug eluting stents. METHODS: we co-cultivated two bare metal stents for three weeks (Zilver Flex(R), nickel-titanium alloy, shape-memory alloy) and Wallstent(R) (cobalt alloy), and other three paclitaxel-eluting or everolimus-eluting stents: Zilver PTX(R) (shape-me-mory alloy with 3 μg/mm2 paclitaxel), Taxus Liberté(R) (steel 316-L with 1 μg/mm2 paclitaxel) and Promus(R) (chromium-cobalt alloy with everolimus). The levels of interleukin-8 (IL-8), basic fibroblast growth factor (bFGF), vascular en-dothelial growth factor (VEGF), and TGF-β1 (Transforming growth factor-beta) were determined.RESULTS: a large proliferation of cells was observed around the bare stents (Zilver Flex(R) and Wallstent(R)), although with different speeds of growth (slower and more intense with the shape-memory nitinol alloy stent, compared with that of cobalt), while the number of cells decreased rapidly with the drug eluting stents, especially the Zilver PTX(R), compared with Taxus Liberté(R). After a relatively slow initial growth, the number of cells recovered in the Promus(R), which stood out in association with its high levels of IL-8 and of TGF-β1 in early phases. The Taxus Liberté(R) also induced a marked pro-duction of IL-8 in vitro. In conclusion, none of the stents we tested in this study would be sufficiently safe to prevent their fibrotic encapsulation, although the bare shape-memory alloy stent (nitinol) would, for the time being, be the least aggressive in this regard