A Reologia e as Características Físico-químicas dos Preenchedores

A reologia e as características físico-químicas dos preenchedores de ácido hialurônico: suas implicações clínicas

Salvatore Piero Fundarò , 1, * Giovanni Salti , 2 Dennis Malvin Hernandez Malgapo , 3 e Silvia Innocenti 4

Laura Mayol, Editora Acadêmica

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Abstrato

Os preenchedores de ácido hialurônico (AH) tornaram-se o material mais popular para aumento de volume facial e correção de rugas. Várias marcas de enchimento estão atualmente no mercado em todo o mundo e suas características são extremamente variáveis; por esse motivo, a maioria dos usuários desconhece suas diferenças. O estudo da reologia das cargas tornou-se uma fonte de conhecimento, diferenciando as cargas de AH, embora essas propriedades não sejam descritas minuciosamente pelos fabricantes. Os autores desta revisão descrevem as propriedades reológicas mais úteis que podem ajudar os médicos a entender as características do preenchedor e a provável correlação dessas características com os resultados clínicos.

Palavras-chave: preenchedores de ácido hialurônico, reologia, propriedades físico-químicas

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1. Introdução

Como resultado de nossa compreensão mais profunda do envelhecimento facial e do aumento concomitante de preenchimentos de tecidos moles disponíveis no mercado, o uso desses dispositivos médicos evoluiu. Procedimentos minimamente invasivos para correção de defeitos relacionados à idade na face tornaram-se a norma, não apenas para tecidos moles superficiais, como pele e tecido subcutâneo, mas também para camadas anatômicas profundas da face. O uso generalizado de preenchimentos de tecidos moles tem sido atribuído à introdução de preenchimentos de ácido hialurônico (AH), agora compreendendo cerca de 80% de todos os preenchimentos usados ​​para rejuvenescimento e correção de volume [ 1 ]. Preenchimentos de HA têm baixa taxa de complicações, boa durabilidade [ 2 ], são relativamente baratos e podem ser corrigidos por lise por injeção de hialuronidase [2].3 ]. As cargas de HA são um hidrogel feito de HA reticulado, suspenso em solução fisiológica ou tamponada com fosfato. O reticulante mais comum é 1,4-butandioldiglicidil éter (BDDE) [ 4 ], mas outros reticulantes foram introduzidos [ 5 ], a saber 1, 2, 7, 8-diepoxioctano (DEO), divinil sulfona (DVS), hexametilenodiamina ( HMDA) e éter diglicidílico de polietilenoglicol (PEGDE) [ 6 ].

O AH usado para preenchimentos de tecidos moles é normalmente obtido de fontes aviárias, como em pentes de galo, ou de HA de origem bacteriana, através da fermentação sintética de Staphylococcus equino . A maioria dos preenchedores de HA modernos são derivados de HA bacteriano devido ao seu potencial alergênico e imunogênico reduzido (ou seja, HA de fontes animais podem reter impurezas que podem causar reações adversas) [ 7]. Diferentes procedimentos de fabricação fornecem meios para alterar a concentração de HA, grau de reticulação, reabsorção, características biofísicas e reológicas para, em última análise, atender a diferentes indicações clínicas. Por esta razão, nem todos os preenchedores são iguais e os clínicos, na sua prática diária, selecionam produtos diferentes para indicações distintas, dependendo da sua experiência clínica pessoal. A seleção baseia-se principalmente no uso direto dos produtos, na experiência pessoal e na indicação dos fabricantes por meio de atividades comerciais e educativas.

Foi realizada uma busca bibliográfica nas bases de dados Medline ® , Embase ® e Google Acadêmico utilizando os termos de busca “enchimento dérmico”, “ácido hialurônico”, “reologia”, “características”, “propriedades físico-químicas” e “reticulação”. O material revisado incluiu meta-análises recentes, revisões, estudos reológicos e biofísicos. A busca da literatura incluiu artigos de periódicos publicados de fevereiro de 2009 a junho de 2022. A revisão da literatura foi implementada com base nas referências encontradas nos artigos selecionados na busca. Posteriormente, os autores revisaram a literatura, identificando as características biofísicas e reológicas mais frequentes descritas em artigos científicos e analisaram seu método de medição, definição, significado prático e implicação clínica.

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2. Uma revisão da reologia e características físico-químicas dos enchimentos de HA

2.1. Características reológicas e biofísicas do enchimento de HA

Os médicos são encorajados a compreender as propriedades reológicas e físico-químicas dos preenchedores.tabela 1) para facilitar a seleção adequada de preenchimento de AH [ 8 ]. Nesta revisão, identificamos nove características com implicações clínicas significativas na ciência de preenchimento.

tabela 1

Um resumo das características reológicas e físico-químicas da carga e suas implicações clínicas.

Características reológicas
Armazenamento/módulo elástico (G')	Ele mede a energia armazenada pelo gel durante a deformação e é usado para recuperar sua forma original. Representa o comportamento elástico de um gel ou o quanto ele pode recuperar sua forma após a deformação por cisalhamento. Unidade de medida: pascal (Pa).
Módulo de perda/viscoso (G″)	Ele mede a energia perdida na deformação por cisalhamento por atrito interno. Representa a incapacidade do gel de recuperar completamente sua forma após a deformação por cisalhamento. Unidade de medida: pascal (Pa)
Módulo complexo (G*)	Ele mede a energia total necessária para deformar o material usando tensão de cisalhamento. Representa o quão difícil é alterar a forma de uma unidade individual de carga reticulada. Unidade de medida: pascal (Pa)
Delta tangencial (tan δ)	É uma medida da razão entre os componentes viscosos e elásticos de G*, definido como tan δ = G″/G′ Refere-se à elasticidade de um enchimento. Mede se um enchimento é mais elástico (semelhante a gel) ou mais viscoso (semelhante a líquido).
Coesividade	Descreve as forças de adesão internas que mantêm unidas unidades de HA reticuladas individuais. É um indicador da resistência do preenchedor à compressão vertical ou ao alongamento. Three different methods and units of measurement are available: (a) linear compression test, (b) average drop-weight (c) Gavard-Sundaram Cohesivity Scale. Each method has a specific unit of measurement.
Complex viscosity (η*)	It is a measure of the resistance to deformation when shear stress is applied [9]. For fillers, it corresponds to the concept of “thickness” or of “resistance to flow” during the injection. Unit of measurement: pascal-second (Pa·s)
Physicochemical characteristics
Swelling ratio (mL/g) or hydration capacity (mL/mL0)	It describes the HA filler water uptake capability expressed by the volume that a determined quantity of the biopolymer contained in the filler or a determined volume of gel could reach when incubated with phosphate-buffered saline [10,11,12,13]. It is correlated with the thickness of the polymer network, with crosslinking grade, with HA concentration. Unit of measurement: mL/g or mL/mL0 (mL is volume of the fully swollen gel and mL0 is initial gel volume)
HA concentration (mg/mL)	It indicates the mg of HA in 1 mL of gel, including both nonextractable (insoluble) and extractable (soluble) HA. The insoluble HA is the crosslinked component that provides long-lasting filler’s presence in the soft tissue. O AH solúvel é a parte não reticulada que é facilmente metabolizada e não contribui para o prolongamento da duração.
Grau de modificação e grau de reticulação	O grau de modificação é a razão estequiométrica entre a soma de resíduos de BDPE mono e duplamente ligados e unidades de dissacarídeos HA. Ele fornece a quantidade total de BDDE vinculado em comparação com a quantidade total de HA. Descreve a mudança total no polímero após a modificação. É indicado em porcentagem (%). O grau de reticulação é a razão estequiométrica entre os resíduos de BDDE que são unidades de dissacarídeo de ligação dupla e HA. É indicado em porcentagem (%). A razão de reticulação é a razão de BDDE reticulado para o número total de moléculas de BDDE ligadas a HA.

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Compreender os fundamentos de cada característica reológica e biofísica e de suas implicações clínicas facilita a escolha do preenchedor de AH correto para cada uso específico e plano de injeção apropriado. É geralmente aceito que um preenchedor usado no plano profundo para restauração de volume facial tem características diferentes em comparação com um preenchedor usado para linhas finas da pele. Os enchimentos para injeção profunda são geralmente definidos como “mais duros” e os enchimentos para linhas finas como “mais suaves”. Acredita-se que os enchimentos macios tenham menor viscosidade e elasticidade e tenham a tendência de se espalhar nos tecidos moles (ou seja, ideais para linhas finas e rugas). Os enchimentos duros, por outro lado, têm maior viscosidade e elasticidade e proporcionam sustentação e suporte, com migração de produto insignificante (ou seja, ideal para restauração de volume) [ 14]. Embora descritivos, esses dois termos não são capazes de detalhar o comportamento do preenchedor após a injeção e sua interação com as forças deformantes que atuam sobre ele. Após a injeção, os preenchedores são submetidos a compressão, cisalhamento, alongamento, torção para movimentos musculares, peso dos tecidos moles, pressão nas superfícies externas (por exemplo, em um travesseiro) e força gravitacional. Todas essas forças modificam a forma, distribuição, duração e grau de correção no defeito do preenchedor injetado.