Jornal de tecnologia microbiana e bioquímica

Abstrato

Atenuação temporal do teor de iodo e o seu efeito na atividade antibacteriana de implantes de titânio com suporte de iodo

Takashi Kato, Toshiharu Shirai, Norio Yamamoto, Hideji Nishida, Katsuhiro Hayashi, Akihiko Takeuchi, Shinji Miwa, Kaori Ohtani e Hiroyuki Tsuchiya

As infeções relacionadas com implantes ortopédicos requerem frequentemente terapia prolongada e intervenções complexas; consequentemente, o desenvolvimento de implantes com baixo risco de infeção é uma grande prioridade. Os implantes de titânio suportados por iodo com atividade antibacteriana são seguros e eficazes para a profilaxia contra infeções relacionadas com implantes. No entanto, as alterações temporárias no teor de iodo dos implantes e os efeitos na atividade antibacteriana não foram investigados. A atividade antibacteriana in vitro contra Staphylococcus aureus e Escherichia coli foi investigada utilizando implantes com vários teores de iodo (0%, 20%, 50%, 60% e 100%, em que 100% correspondem a 13 μg/cm2 de iodo com base nos implantes atuais em uso clínico). As alterações temporárias do iodo para implantes de titânio suplementados com iodo de 10-12 μg/cm2 foram também investigadas in vitro e in vivo utilizando modelos de coelho (tecido mole subcutâneo, sítios intra-articulares e endo-ósseos). Foi determinada uma concentração mínima eficaz de iodo necessária para a atividade antibacteriana e o iodo residual após 1 ano de implantação. Os implantes de titânio puro e os implantes com camada de óxido a 0% não exibiram atividade antibacteriana. Os implantes de titânio suplementados com 20%, 50%, 80% e 100% de iodo apresentaram uma atividade antibacteriana in vitro que varia de forma dependente da dose e da duração. Os implantes com ≥ 20% de iodo conseguem a eliminação completa das colónias de S. aureus e E. coli em 24 horas de incubação. As experiências in vitro e in vivo mostraram um padrão temporal semelhante de atenuação inicialmente rápida e subsequentemente lenta do iodo nos implantes, com aproximadamente 30% do conteúdo inicial de iodo a permanecer em 1 ano. Os implantes com um teor de iodo ≥ 20% apresentaram atividade antibacteriana suficiente, mostrando que os atuais implantes de titânio suportados em iodo possuem uma atividade antibacteriana adequada para prevenir infeções relacionadas com o implante, mesmo após 1 ano de implantação. Estes resultados apoiam o uso clínico de implantes de titânio suportados em iodo para prevenir infeções relacionadas com implantes ortopédicos.