Degradación de Fe0 por biocorrosión. Influencia en el estado oxidativo celular

FAGALI, N. S.; LÒPEZ FERNÀNDEZ, M. E.; FERNANDEZ LORENZO DE MELE, M.; PÉREZ MACEDA, B. T. ; PUNTARULO, S; GRILLO, C; LOZANO PUERTO, R. M.

San José de Costa Rica

Congreso; XXII Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica. SIBAE 2016; 2016

Sociedad Iberoamericana de Electroquímica. Centro de Electroquímica y Energía Química, Universidad de Costa Rica

Recientemente se ha propuesto la utilización de Fe puro y algunas aleaciones como materiales para la fabricación de stents temporales biodegradables, debido a su elevada velocidad de corrosión en medios biológicos. La mayoría de las publicaciones destacan la compatibilidad de este tipo de materiales a nivel sistémico. Sin embargo, la liberación de iones, la formación de partículas o debris por rotura o desgaste, la generación de productos insolubles de corrosión y los cambios de pH pueden producir efectos colaterales tales como estrés oxidativo e inflamación en los tejidos adyacentes al implante que no han sido contemplados. Dada la complejidad que representa la evaluación de la biocompatibilidad in situ (en la zona del implante), el empleo de cultivos celulares de fibroblastos y macrófagos constituye un modelo útil para este fin.Con el objetivo de determinar la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) en células expuestas a la degradación de Fe, se incubaron fibroblastos (3T3 Balbc) y macrófagos murinos (J774-A1) durante 24 y 48 hs, con anillos de Fe0 puro (99,9% SpecPure) o diferentes cantidades (0.25, 0.50, 1.00, 1.50 y 2.00 mg/ml) de micropartículas de Fe0 (Riedel de Haen). Transcurrido el tiempo de exposición, los fibroblastos se incubaron en presencia de diacetato de diclorofluoresceína (DCFH2-DA), un reactivo ampliamente utilizado para la determinación de la generación intracelular de ROS. Brevemente, el reactivo no fluorescente DCFH2-DA atraviesa la membrana celular y los ROS intracelulares lo oxidan a su forma fluorescente (DCF). Así, mediante microscopía de fluorescencia y análisis de imágenes es posible cuantificar el estado oxidativo de las células en cultivo. Por otro lado, con el fin de evaluar la interacción entre anillo o micropartículas de Fe0 con macrófagos se obtuvieron imágenes durante 24 y 48 hs mediante microscopía multidimensional.Los resultados obtenidos en este trabajo, y antecedentes publicados previamente por nuestro grupo, nos permiten concluir que la corrosión de Fe puro genera un estado oxidativo exacerbado en las células que pueden derivar en la muerte celular. El impacto del proceso de biodegradación depende estrechamente de la distancia células-material, más que de la concentración promedio de los iones liberados al medio. Otras técnicas permitieron inferir que la corrosión de las partículas de Fe0 genera además, un mecanismo de daño a la membrana. Así, los efectos colaterales del uso de Fe como material implantable degradable que comúnmente son despreciables a nivel sistémico, cobran notoria importancia en los tejidos adyacentes al implante.