Hipersensibilidad a dispositivos médicos y prótesis

Sesión: Hipersensibilidad a dispositivos médicos y prótesis

Profesor Asesor: Dra. Alejandra Macías Weinmann

Dra. Cindy Elizabeth de Lira Quezada

Residente de Alergia e Inmunología Clínica

17 de agosto del 2016

Introducción

• El uso de metales dentro de la medicina ha idoaumentando en los últimos años. Los pacientes seexponen a metales desde fuentes externas hastaimplantes metálicos.

• Por lo tanto, se ha observado la presencia dehipersensibilidad tanto cutánea como sistémica.

Dra. de LiraCRAIC Mty

Antecedentes históricos

1880

Eccema por contacto a

níquelobservado

en industria de acero.

1923

Se introducen el cobalto y cromo como aleaciones. 1925

Schittenhelm y Stockinger:

primera prueba de parche para confirmar

hipersensibilidad a níquel.

1946

El titanio es introducido.

The Many Faces of Nickel Allergy. International Journal of Dermatology 2012, 51, 523–530Gibson et al. Biocompatibility of orthopaedic implants. Society for biomaterials. 2016


Primer caso reportado de paciente con hipersensibilidad a implante deacero inoxidable en rodilla.Reacción eccematosa generalizada.


Definición

• Los implantes quirúrgicos tienen amplio usoterapéutico, entre los más frecuentes son:

Pacheco. Allergy to Surgical Implants J Allergy Clin Immunol Pract vol 3, No 5. 2015

Recambio de articulaciones

Trastornos de columna y pectum

excavatum

Aparatos cardiacos (stents,

marcapasos, válvulas)

Implantes ginecológicos

Dentales


Definición

• La reacciones de hipersensibilidad a metalespueden ser locales o sistémicas, siendo la cutáneala más frecuente.

• Dermatitis sistémica por contacto (SCD): ocurre enpersonas sensibilizadas al ser expuestos a haptenosde manera sistémica (vía oral, por inhalación oimplantes).

Schimizu, Yoshihisa. Dermatology Research and Practice 2012 Volume 2012,


• Alergia por contacto: condición asintomática definidapor una respuesta inmunológica en un individuoseguido de una exposición repetida o prolongada en lapiel (o tras la inserción de un implante) de algúnalérgeno en particular.

• La reexposición del alérgeno a concentracionesadecuadas en la superficie corporal resultará endermatitis o rechazo a implantes.

Thyssen et al. Pragmatic approach to the clinical work-up of patients with putative allergic disease to metallic orthopaedic implants before and after surgery. British Association of Dermatologists 2011 164, pp473–478


Epidemiología• No se conoce con exactitud la hipersensibilidad a

metales.

• Se estima que un 5-15% de pacientes presentancomplicaciones cutáneas postimplante por alergiaal metal.

• La alergia al níquel es la causa más común.

• Mayor frecuencia en mujeres (10%) que hombres(2%).

Schalock et al. Hypersensitivity reactions to metallic implants – diagnostic algorithm and suggested patchtest series for clinical use. Contact Dermatitis, 2012. 66, 4–19The Many Faces of Nickel Allergy. International Journal of Dermatology 2012, 51, 523–530


Schalock et al. Hypersensitivity reactions to metallic implants – diagnostic algorithm and suggested patchtest series for clinical use. Contact Dermatitis, 2012. 66, 4–19

0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16%

Níquel

Cobalto

Dicromato de potasio

Paladio

Porcentaje de sensibilización a metales

Níquel Cobalto Dicromato de potasio Paladio

15%

7.8%

5%

3%


Níquel• Es un elemento

químico que es ubicuoy utilizado con granfrecuencia a nivelmundial.



• Es elaborado enconjunto con acero yuna variedad dealeaciones quecontienen cobalto,paladio, titanio, oro ymagnesio.

Schimizu, Yoshihisa. Dermatology Research and Practice 2012 Volume 2012Hsu et al: Nickel Allergy Manifestations. Pediatric Dermatology Vol. 28 No. 3 276–280, 2011

Alérgenos positivos más comunes por níquel

Joyería

Armazón de lentes

Hebilla de cinturones

Botones de pantalones

zippers

monedas

llaves


• En los años 60 y 70s, las prótesis utilizadas para laartroplastía de cadera eran metal con metal, siendoel níquel el elemento principal.

• Gradualmente se fue incorporando el uso deprótesis de metal con polietileno.

Thyssen et al. Contact allergy and human biomonitoring – an overview with a focus on metals. ContactDermatitis, 65, 125–137


Paladio

El• paladio y níquel son materiales que se utilizancon frecuencia en aleaciones con otros metales.

Ambos• pertenecen al grupo X, sugiriendopropiedades químicas semejantes.

Tillman et al. Usage test with palladium-coated earrings in patients with contactallergy to palladium and nickel. Contact Dermatitis, 69, 288–295


• Se ha descrito reactividad cruzada, contaminacióny sensibilización múltiple como posibles causas deasociación alérgica del níquel y paladio.

Tillman et al. Usage test with palladium-coated earrings in patients with contactallergy to palladium and nickel. Contact Dermatitis, 69, 288–295


Faurschou et al. Metal allergen of the 21st century – a review on exposure, epidemiology and clinicalmanifestations of palladium allergy. Contact Dermatitis 64, 185–195

Otros3%

Joyería16%

Electrónica15%

Dental12%Química

5%

Autocatálisis49%

Demanda de paladio en el 2006 de acuerdo a la United NationsConference on Trade and Development(http://www.unctad.org/infocomm/anglais/palladium/uses.htm


Faurschou et al. Metal allergen of the 21st century – a review on exposure, epidemiology and clinicalmanifestations of palladium allergy. Contact Dermatitis 2011: 64, 185–195

Desarrollo de alergia a paladio sin alergia concomitante a níquelen pacientes con dermatitis y probados con prueba de parche.


Factores de riesgo

The Many Faces of Nickel Allergy. International Journal of Dermatology 2012, 51, 523–530

Prótesis de articulaciones/rechazo previo a implantes.

Dermatitis por contacto previa.

Tabaquismo

Trabajadores de la construcción, mecánicos,industria electrónica y estilistas.


Factores de riesgo

• La disfunción de la barreraepidérmica en la dermatitisatópica con mutación delgen de filagrina facilita lapenetración de haptenos-->mayor sensibilización porcontacto.

The Many Faces of Nickel Allergy. International Journal of Dermatology 2012, 51, 523–530Filaggrin gene defects and the risk of developing Allergic disorders, RinkoOsawaet. AllergologyInternational, Vol.60, No.1, 2011.

Dermatitis atópica con mutaciones de Filagrina

Respuesta inmune Th2

Asma y rinitis alérgica


Fisiopatología

Los metales • electrofílicos tienen la habilidad para ionizar y reaccionar con proteínas, formando complejos reconocidos por células dendríticas = sensibilización.

Schimizu, Yoshihisa. Dermatology Research and Practice 2012 Volume 2012Gibson et al. Biocompatibility of orthopaedic implants. Society for biomaterials. 2016

Imagen por: Chrisoula Toupadakis Skouritakis, Ph.D


• Restos metálicos inducen reactividad inmunológicaincluyendo reacciones de hipersensibilidad tardía.

• Se ha sugerido que causan hasta 5% de rechazo deartroplastías 7 años después de cirugía.



• Partículas grandes (150 nm-10 µm) son fagocitados por macrófagos.

• Ocurre presentación de antígeno a linfocitos T circulantes.

Reacción •

de

hipersensibilidad tardía.



Robbins, Cotran PATHOLOGY BASIS OF DISEASE 9th Edition El Sevier

Inflamación

Lesión a tejido

Tejido normal

APC o antígeno de tejido

CD4Citocinas

Hipersensibilidad tardía


• Niveles significativos de iones metálicos han sidoencontrados en tejidos capsulares/periprostéticos,sitios extracutáneos/hígado, bazo y nóduloslinfáticos) así como orina y suero de pacientes conartroplastía de cadera.

Schalock et al.. Hypersensitivity reactions to metallic implants. 2012 contact dermatitis, 66, 4–19


• Hallab et al encontraron producción elevada deinterferón (IFN) a metales en pacientes conartroplastía, comparado con los controles.


Implantes ortopédicos

• Correlación entre reactividad linfocitaria y niveles de iones metálicos séricos con hipersensibilidad a metales.

• Las pruebas de parche positivas a metales son másfrecuentes en aquellos con artroplastías metal con metal que en controles.

Schalock et al.. Hypersensitivity reactions to metallic implants. 2012 contact dermatitis, 66, 4–19


• El término sensibilidad a metales –como causa decirugía de revisión- ha sido documentada en 5.7%de implantes de cadera y 0.9% de prótesis dehombro.

Thomas et al. Patch testing with metal alloy discs Journal of the German Society of Dermatology. 1610-0379/2015/1310 c


Ginecología

• La mayoría de los implantes metálicos son aparatosanticonceptivos.

• Los dispositivos intrauterinos (IUCDS) contienencobre.

• Hay tres casos de dermatitis sistémica alérgicaresultando de IUCDs que se resolvieron al retiraraparato.

Schalock et al. Hypersensitivity reactions to metallic implants. 2012 contact dermatitis, 66, 4–19


Aparatos dentales

• Niños y adultos están expuestos a níquel intra-oralpor medio de aparatos ortopédicos (como frenosdentales) con aleaciones que contienen hasta 50%de níquel.

Fors et al Nickel allergy and orthodontic appliances. Contact dermatitis, 67, 342–350


Dentales

• Potenciales grupos de alérgenos incluyenaleaciones de metales con titanio, cobalto y cromo(Co-Cr) en conjunto con anestésicos locales.

• La prevalencia en pacientes dentales a una reacciónalérgica cutánea debido a coronas de cloruro depaladio es de 7.4%.



Raap et al. Contact allergy to dental materials JDDG; 2012 10:391–396

Series de pruebas del German ContactDermatitis Research Group para metales

de uso dental

Amalgama (zinc) 5%

Tiosulfatoaurato de sodio

0.25%

Cloruro de paladio 1.0%

Cloruro de estaño 0.5%

Amalgamas con aleaciones (plata, cobre, estaño, zinc)

20%

Amoniato de mercurio

1.0%


Aparatos cardiacos

• Los stents coronarios utilizados en Estados Unidoshan sido de acero inoxidable y aleaciones decobalto-cromo y platino desde 1997.

• Se han reportado casos de trombosis o reestenosisen pacientes con hipersensibilidad a estos metales.



• La reestenosis de stentsocurren en 16-33% de loscasos de stents metálicos.


Alérgenos en marcapasos y desfibriladores

Alérgenos confirmados Alérgenos no confirmados

Cables/electrodos

Silicon Molibdenum

Niquel Plata

Cobalto Iridium

Cromo Platino

Paladio

Cubierta

Titanio Vanadium

Aluminio -

Otros

Acelerador de hule -

Resina epoxi -

Endurecedor de epoxi -

Mercurio -


Se encontró que el

antecedente de

alergia a metal no

se relacionó a

cirugías de

reintervención o

eventos adversos

posteriores.


Cuadro clínico

Thyssen et al . Clinical work-up of patients with orthopaedic implant failure. British Association of Dermatologists 2011 164, pp 473–478

Dermatitis localizada o sistémica

• Urticaria

• Vasculitis y reacciones bullosas

• Cicatrizacióninadecuadade heridas sobre sitio de implante.

Disfuncióndel

implante, inflamación

crónica


Cousen and Gawkrodger metal allergy and new orthopaedic implants. Contactdermatitis, 66, 55–62 2011

Carácterísticas de aflojamiento de prótesis

Dolor al deambular

Limitación en rotación de extremidad

Radiolucidez alrededor de prótesis en radiografía

Biopsia de tejido peri-implante puede mostrar reacción a cuerpo extraño a polietileno o metales.


Allergo J Int 2014; 23: 179–85

Implante de materiales y posibles

Tipo de implante Reacción alérgica descrita

Material de osteosíntesis Pobre cicatrización de herida, eccema, retraso en resolución de fracturas

Alambre de acero inoxidable-Kirschner

Pobre cicatrización de herida, eccema, osteomielitis,pseudoerisipela

Artroplastía de cadera/rodilla Inflamación, derrame, dolor, seudoquiste

Cemento óseo Fístula, dolor

Cousen and Gawkrodger metal allergy and new orthopaedic implants. Contactdermatitis, 66, 55–62 2011


• Algunos autores han sugerido que lahipersensibilidad a metales podría ser unmecanismo para la formación de seudotumores,aflojamiento aséptico y osteolisis periprostética.

• El seudotumor es el efecto tardío de mayorpreocupación, se ha visto en 1 por 1000 casos.

Cousen and Gawkrodger. Metal allergy and new orthopaedic implants. Contactdermatitis, 66, 55–62. 2011


Masculino de 48 años con antecedente deartroplastía 17 años antes.Dolor abdominal, disuria y polaquiuria.Diagnóstico de tumoración granulomatosaextra-articular: seudotumor


-Paciente femenino de 62 años-Sin antecedente de hipersensibilidad ametales.-Alergia a metales 6 semanas después decolocación de implante en articulaciónmetatarsofalángica (Titanio+Co–Cr–Mo)por hallux rigidus.-Prueba de parche positiva a níquel.-Implante fue retirado.

Partículas metálicasbajo tinción histológica.


Thyssen et al. Contact allergy and human biomonitoring – an overview with a focus on metals. ContactDermatitis, 65, 125–137

Mucosa:alergia por contacto, consíntomas orales oconjuntivitis.

Piel:Alergia por contacto ydermatitis atópica porcontacto.

Oral:• Exposición a hapteno antes de

sensibilización puede resultar entolerancia inmunológica.

• Exposición a hapteno posterior ahapteno puede resultar en dermatitissistémica por contacto.

• Tratamiento hiposensibilizante:exposición a hapteno, resultando enreactividad disminuida.

Siempre:Alergia por contacto.


• En 1984, Andersen describió el ”síndrome delbabuino”, dermatitis generalizada en región glútea,área genital, pliegues y párpados; observada confrecuencia como dermatitis por contacto sistémicapor níquel.

S. Yoshihisa. Dermatology Research and Practice 2012 Volume 2012,


Dermatología CMQ 2008;6(4):215-220Dermatology 2007; 214(1): 89-93

Síndrome del Babuino



Criterios propuestos para reacciones eccematosas por níquel

1. Dermatitis crónica iniciando semanas o meses después de colocación de implante.

2. Eccema con mayor gravedad alrededor de sitio de implante.

3. Ausencia de otra causa como alérgeno de contacto.

4. Pruebas de parche positivas para metales.

5. Recuperación completa después del retiro del implante.


2011 64, 185–195

Se debe sospechar la alergia a paladio en pacientes con granulomas y alergia por contacto así como en aquellos con signos clínicos, reactividad en prueba de parche y sin reacción a níquel. Deben ser consideradas las sales de paladio dentales como tamizaje en las pruebas de parche.


2015. 72, 286–296

Metal Síntoma

Paladio Sabor metálico

Níquel Xerostomía

Relación significativade hipersensibilidad aambos metales consíntomas orales.


Diagnóstico

• Se debe descartar de manera inicial con la historiaclínica y exploración física + estudio de laboratorio(VSG, proteína C reactiva, BH completa condiferencial) y en algunos casos con artrocentesis lainfección como causante de síntomas.

Mihalko et al. Metal sensitivity testing and associated total joint outcomes. AAOS Biomedical Engineering and Biological Implants Committees


Diagnóstico

• Las pruebas de parche son el estándar de oro parala detección de hipersensibilidad a metales.

Schimizu, Yoshihisa. Dermatology Research and Practice 2012 Volume 2012European Society of Contact Dermatitis guideline for diagnostic patch testing – recommendations on best practice. Contact Dermatitis, 73, 195–221

Recomendaciones:

Las pruebas de parche deben ser consideradas en pacientes con:

Sospecha de dermatitis atópica aguda o crónica, incluyendo la relacionada a exposición ocupacional.

Otros tipos de dermatitis crónica (eccema) que no mejora con tratamiento.

Reacciones en piel y mucosas (incluyendo respuesta tardía a fármacos) en las cuales se sospecha hipersensibilidad tardía.


Thomas et al. Patch testing with metal alloy discs Journal of the German Society of Dermatology. 1610-0379/2015/1310 c

Las pruebas de parcheestandarizadas en la actualidadsolamente incluyen níquel,cobalto y cromo.


En• el Centro Regional deAlergia e InmunologíaClínica de nuestro hospitalse han realizados 8pruebas de parche deAbril a Agosto del 2016.

• 2 con resultado positivo aníquel (++/+++).


• Se recomienda que no se hagan pruebas de parche previo a cirugía a menos que el paciente:

Thomas et al. Patch testing with metal alloy discs Journal of the German Society of Dermatology. 1610-0379/2015/1310 cR. Wolf et al. Contact dermatitis: Facts and controversies. Clinics in Dermatology (2013) 31, 467–478

Tenga antecedente de implante quirúrgico con

sospecha de complicaciones por

alergia

Historia de intolerancia a metales

El tamizaje preimplante no se realiza de manera rutinaria en Europa.Por el contrario en Estados Unidos existe controversia a su realización.


Allergo J Int 2014; 23: 179–85

Diagnóstico prequirúrgicode alergia

Sin antecedente de hipersensibilidad cutánea a metales(1).

Con antecedente de hipersensibilidad

cutánea a metales.

Con antecedente de hipersensibilidad ca

implante o material dental (3).

No prueba de parche.Prueba de parche estandarizada (2).

Prueba de parche estandarizada/material dental.(4)

eccema/prurito/eritema1) con joyeríaPrue2) ba de parche estandarizada incluye preparaciones con niquel,cobalto y cromoSíntoma3) de cavidad oral con sospecha de alergiaAgregar4) preparaciones de metales cuando necesario (aún noestandarizadas).


Pacheco. Allergy to surgical implants J ALLERGY CLIN IMMUNOL PRACT VOL 3, no 5. 2015

Panel de prueba de parche recomendado para implantes ortopédicos

Metal Cemento óseo Antibiótico


• Se hicieron pruebas de tamizaje en pacientes que serían sometidos alprocedimiento de Nuss en el Children's Hospital of The King's Daughters enNorfolk, Va.

• Antecedente familiar de reacciones alérgicas a metales o joyería, alergiaambiental o eccema y asma.

• Se utilizó la prueba T.R.U.E.(Thin-layer Rapid Use Epicutaneous patch)• 41 de 639 pacientes (6.4%) tuvieron evidencia clínica o con prueba de

parche positiva a alergia a metales.• Se encontró estadísticamente significativa la correlación de antecedente

familiar con antecedente personal a alergia a metales.


Reed et al estudiaron a 21 pacientes con prueba deparche previo a la inserción de implantes ortopédicos.

5 de ellos con alergia por contacto a metal planeado aser utilizado.Se decidió utilizar diferente material en 4 de lospacientes.Resultados favorables en los 5 pacientes.


Prueba de transformaciónlinfocítica (LTT)

• Mide la proliferación de linfocitos en sangreperiférica en la presencia y ausencia de alérgenospotenciales después de 7 días de incubación.



LTT

Beneficios

Mayor sensibilidad que •prueba de parche.

No sensibiliza a •paciente.

De utilidad •prequirúrgica.

En contra

• No disponible de rutina.

• Número limitado de alérgenos disponibles.



• 56 individuos con implantes de Ti, síntomassistémicos y pruebas de parche negativosresultaron con LTT positivo.

• A 54 de 56 se les retiró el implante, con resoluciónpor completa de síntomas.



Tratamiento


Prueba de parche (+) a metales

Sin síntomas Con síntomas

No intervención¿Es necesario

retiro de implante?

¿Es seguro el procedimiento?

Opciones:Retirar• implante.Reemplazo• conimplante de aleaciónno alergénicaCubrir• metalalergénico con PTFE.

Opciones:• No intervención

quirúrgica• Dermatitis

sintomáticaconsiderar curso dePrednisona por 21días. .

no

no

nosí

sí

Allergo J Int 2014; 23: 179–85


B. Mahmood, WC Hammert. Metal Implant Allergy. American Society for Surgery of the Hand. 2015

Opciones de implantes posterior a identificación de hipersensibilidad a metales

Acero inoxidable

Cobalto cromado

Aleación de titanio

Sensibilidad a níquel

Sensibilidad a cobalto

Sensibilidad a cromo

Sensibilidad a titanio

El cobalto cromado contiene <1% de níquel y la aleación detitanio contiene trazos de níquel los cuales parecen sercompatibles para su uso en pacientes con hipersensibilidad aníquel.


• Los aparatos ginecológicos tolerados con mayorfrecuencia son los implantes con cubierta de nitinol(55% Ti/45% Ni) y alambre interno de aceroinoxidable.

• Se colocan de manera permanente en las trompasde falopio como método anticonceptivo en lugar dedispositivos intrauterinos.



Pronóstico

• En pacientes a los que se ha identificadohipersensibilidad a metales, la resolución de lasintomatología por lo general será por completo aleliminar la exposición al alérgeno (implanteortopédico, dental, ginecológico o cardiaco).


Conclusiones

Es• importante en todo paciente con antecedentefamiliar o personal de respuesta alérgica a metalesy que vaya ser intervenido para colocación deimplante, hacer un estudio completo para asípredecir el éxito de su procedimiento a largo plazo.


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