Revista de tecnología microbiana y bioquímica

Abstracto

Atenuación temporal del contenido de yodo y su efecto sobre la actividad antibacteriana de los implantes de titanio soportados en yodo

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

Las infecciones relacionadas con implantes ortopédicos a menudo requieren terapia prolongada e intervenciones complejas; en consecuencia, el desarrollo de implantes con un bajo riesgo de infección es una alta prioridad. Los implantes de titanio con soporte de yodo con actividad antibacteriana son seguros y eficaces para la profilaxis contra infecciones relacionadas con implantes. Sin embargo, no se han investigado los cambios temporales en el contenido de yodo de los implantes y los efectos sobre la actividad antibacteriana. La actividad antibacteriana in vitro contra Staphylococcus aureus y Escherichia coli se investigó utilizando implantes con diversos contenidos de yodo (0 %, 20 %, 50 %, 60 % y 100 %, donde 100 % corresponde a 13 μg/cm2 de yodo según los implantes actuales en uso clínico). También se investigaron in vitro e in vivo los cambios temporales en el yodo para implantes de titanio suplementados con yodo de 10 a 12 μg/cm2 utilizando modelos de conejo (tejido blando subcutáneo, sitios intraarticulares y endoóseos). Se determinó la concentración mínima efectiva de yodo necesaria para la actividad antibacteriana y el yodo residual después de 1 año de la implantación. Los implantes de titanio puro y los implantes con una capa de óxido del 0% no exhibieron actividad antibacteriana. Los implantes de titanio suplementados con 20%, 50%, 80% y 100% de yodo mostraron actividad antibacteriana in vitro que varió de manera dependiente de la dosis y de la duración. Los implantes con ≥ 20% de yodo lograron la eliminación completa de las colonias de S. aureus y E. coli a las 24 h de incubación. Los experimentos in vitro e in vivo mostraron un patrón temporal similar de atenuación inicialmente rápida y posteriormente lenta del yodo en los implantes, con aproximadamente el 30% del contenido inicial de yodo restante al año. Los implantes con un contenido de yodo ≥ 20 % demostraron una actividad antibacteriana suficiente, lo que indica que los implantes de titanio soportados con yodo actuales poseen una actividad antibacteriana adecuada para prevenir infecciones relacionadas con los implantes, incluso después de 1 año de su implantación. Estos resultados respaldan el uso clínico de los implantes de titanio soportados con yodo para prevenir infecciones relacionadas con implantes ortopédicos.