Tossicità cronica

Tossicità sistemica

Acuta Tossicità Sistemica: Questo è il preliminare di test in vivo raccomandato per qualsiasi dispositivo impiantabile. Generalmente i topi sono impiegati in questo test, ma i ratti possono essere utilizzati anche. Un minimo di cinque animali di entrambi i sessi (a meno che l’uso clinico del dispositivo è specifico per un particolare sesso) è utilizzato per gruppo. Gli animali vengono iniettati con un estratto polare (per via IV) e non polare (per via IP) del dispositivo. Il gruppo di controllo è dato da soli solventi polari / non polari. Gli animali sono esaminati per peso corporeo, cambiamenti nella pelle o nella pelliccia, occhi, mucose, respirazione anormale e sintomi avversi come prostrazione, convulsioni o morte. Gli animali vengono osservati immediatamente, 24, 48 e 72 ore dopo l’iniezione. Un test è considerato un fallimento e il dispositivo è classificato come tossico se due o più animali muoiono o mostrano sintomi clinici avversi o mostrano una perdita di peso corporeo del 10% o più. Se un animale mostra sintomi clinici anormali e un animale di prova mostra segni grossolani di tossicità o muore, il test può essere ripetuto con 10 animali di prova e 10 animali di controllo. A seconda dell’entità della tossicità indotta dall’articolo di prova, è possibile aggiungere ulteriori parametri ematologici e istopatologici al progetto di studio.

Esempi di tossicità sistemica acuta: uno degli ingredienti delle lenti a contatto è il monomero metacrilato. La quantità di acido metacrilico nelle lenti a contatto è stimata è di circa 6 ppm. Per valutare la tossicità sistemica acuta, l’acido metacrilico è stato sciolto in olio di sesamo e topi sono stati iniettati IP a dosi di 0,6, 6,0, 60 o 600 ppm. I risultati non hanno mostrato sintomi clinici anormali a 2, 8, 24, 48 o 72 ore in nessuno dei gruppi trattati .

Tossicità subacuta: la durata di questo test può essere di 14 iniezioni consecutive giornaliere di estratti di articoli di prova per via IP o IV nei roditori. In alternativa l’articolo di prova può essere impiantato negli animali per un massimo di 28 giorni e nei tessuti animali analizzati per eventuali parametri di tossicità sistemica.

Esempi di tossicità subacuta: I polimeri bioassorbibili vengono sempre più utilizzati per la somministrazione prolungata di farmaci, quindi il farmaco esercita i suoi effetti sui tessuti localizzati, risparmiando così la tossicità sistemica. In uno studio di tossicità subacuta, i ratti sono stati impiantati con acido ricinoleico (AR) di anidride poliestere bioassorbibile mediante metodi sottocutanei (SC), intramuscolari (IM) e intracranici (IC). Non vi è stata evidenza di tossicità sistemica o lesioni indotte da polimeri in nessuno degli animali trattati. In alcuni siti di impianto nei gruppi SC o IM, c’era evidenza di tipica reazione di corpo estraneo al biomateriale, seguita da riparazione tissutale. In alcuni animali trattati con IC, si è verificata un’infiammazione lieve ma transitoria delle cellule gliali ai giorni 14 e 21. Nel complesso lo studio ha dimostrato che il polimero bioassorbibile è biocompatibile e non tossico .

I parametri del test da valutare includono pesi corporei giornalieri/settimanali, segni clinici, ematologia, chimica del siero, istologia degli organi, ecc. Nel caso di articolo di prova impiantato, raccogliere campioni durante la necroscopia per la valutazione degli effetti tissutali locali nei siti di impianto mediante istopatologia. Ciò contribuirà a ridurre i tempi e i costi per condurre un test di impianto separato.

Esempi di tossicità sistemica cronica: la perdita ossea si verifica a causa di fratture ossee, sviluppo di tumori ossei o osteoporosi. Una delle opzioni di trattamento è quella di iniettare il materiale bioattivo che induce l’osso (BBIM) come gli scaffold di collagene. Per valutare la potenziale tossicità, in uno studio di tossicità sistemica cronica della durata di 6 mesi, gruppi di ratti sono stati impiantati per via sottocutanea su entrambi i lati della colonna vertebrale con blocchi BBIM (ciascuno 0,5 × 0,5 × 0,5 cm). Il gruppo di controllo era finto. Al termine, sono stati espiantati vari organi come fegato, milza, rene, ghiandola surrenale, cuore, timo, testicolo e cervello. I pesi degli organi umidi e i dati istopatologici non hanno mostrato differenze significative rispetto al gruppo di controllo. Il sangue raccolto da questi animali è stato analizzato per parametri ematologici di routine come bianco, globuli rossi e conta piastrinica, volume corpuscolare medio, ematocrito e tempo di protrombina. Allo stesso modo i parametri di chimica clinica includono alanina aminotransferasi, glucosio, urea, bilirubina, trigliceridi, ecc. I risultati non hanno mostrato differenze significative tra il gruppo trattato e il gruppo di controllo, indicando che il materiale bioattivo osseo non è tossico, biocompatibile e sicuro per l’uso umano .

Saggio di pirogeno di coniglio mediato dal materiale: un pirogeno è una sostanza che quando viene introdotta nel flusso sanguigno di un paziente produce febbre. I pirogeni derivati dalle pareti cellulari dei batteri gram-negativi sono chiamati endotossine, che vengono solitamente rilevate durante i test microbiologici di routine di dispositivi medici utilizzando il test LAL (limulus amebocyte lysate). Il saggio di pirogeno del coniglio può rilevare sia i pirogeni correlati all’endotossina che quelli non correlati all’endotossina, mentre il test LAL è specifico solo per le endotossine. Alcune sostanze prodotte da batteri gram-positivi sono difficili da rilevare nel test LAL e non sono reattive nel test pirogeno del coniglio, ma causano febbre, infiammazione e peritonite asettica nei pazienti. Questi pirogeni nonendotossinici sono noti come peptidoglicani e possono essere rilevati dal test del plasma delle larve del baco da seta; le loro risposte avverse nei pazienti sono note per essere mediate da IL-6 e TNF-α .

Esempi di pirogeni mediati dal materiale: La febbre è una normale risposta fisiologica adattativa del cervello agli stimoli pirogenici. Un comune pirogeno nonendotossina mediato dal materiale include 2 -, 4-dinitrofenolo iniettato alla dose di 20 mg / kg di risposta pirogenica indotta nei conigli maschi . Allo stesso modo, l’interferone (da 10-2 a 10-6 µg) o il suo induttore acido poliriboinosinico–acido poliribocitidilico (poli I: C) a 0,012–12 µg ha prodotto una risposta pirogenica dose-dipendente nei conigli .