Μελέτη της επίδρασης μπαλονιών αγγειοπλαστικής εμποτισμένων με πακλιταξέλη σε στενώματα ουρήθρας κουνελιών

Abstract

This PhD research study focuses on the evaluation of urethral strictures and investigates the therapeutic application of paclitaxel through drug-eluting balloons. In the first chapter, the anatomy and physiology of the male urethra are presented, along with an analysis of the causes leading to the formation of strictures—such as trauma, infections, and iatrogenic interventions—and the related pathogenic mechanisms, including inflammatory response and excessive fibrosis. Current treatment options are described, such as dilation, urethrotomy, and urethroplasty, with reference to recurrence rates and complications. In the process of exploring new methods, the role of paclitaxel is examined—a pharmaceutical agent already used in oncology as well as in interventional cardiology and radiology—due to its ability to inhibit cellular proliferation and limit scar tissue formation. In the second chapter, an experimental study was conducted on 18 male New Zealand rabbits, which were divided into three groups: Group A (no treatment), Group B (balloon dilation with a high-pressure balloon), and Group C (balloon dilation with a high-pressure balloon and a high-pressure balloon coated with paclitaxel). After the stricture formation in the posterior urethra of the rabbit models, the respective interventions were applied, and the rabbits were sacrificed at predetermined time points. Histological and immunohistochemical analyses of the harvested urethral samples followed. The results showed that Group C, which received treatment by using paclitaxel-eluting balloons, exhibited significantly reduced inflammatory response and decreased fibrosis compared to the other groups. Paclitaxel penetrated effectively into the muscle layer of the urethra, exerting its expected cytostatic action and indicating the drug’s effectiveness in limiting scar tissue reconstruction. In conclusion, the study demonstrates that the transurethral application of paclitaxel via drug-eluting high-pressure balloons may represent an innovative, minimally invasive solution for managing recurrent urethral strictures, paving the way for future clinical applications.

Η συγκεκριμένη διδακτορική διατριβή έχει ως αντικείμενο μελέτης τα στενώματα της ουρήθρας και διερευνά τη θεραπευτική εφαρμογή της πακλιταξέλης μέσω φαρμακευτικά εμπλουτισμένων μπαλονιών. Στο Γενικό Μέρος, παρουσιάζεται η ανατομία και η φυσιολογία της ανδρικής ουρήθρας, ενώ αναλύονται τα αίτια που οδηγούν στη δημιουργία στενωμάτων – όπως τραυματισμοί, φλεγμονές, ιατρογενείς επεμβάσεις – και οι μηχανισμοί που σχετίζονται με αυτά όπως η φλεγμονώδης αντίδραση και η υπέρμετρη ίνωση. Παρουσιάζονται οι υπάρχουσες θεραπευτικές επιλογές, όπως η διαστολή, η ουρηθροτομή και η ουρηθροπλαστική, με αναφορά στα ποσοστά υποτροπής και στις επιπλοκές. Στο πλαίσιο της αναζήτησης νέων μεθόδων, εξετάζεται ο ρόλος της πακλιταξέλης, μιας φαρμακευτικής ουσίας που χρησιμοποιείται ήδη στην ογκολογία αλλά και επεμβατικά στην καρδιολογία και την ακτινολογία, λόγω της ικανότητάς της να αναστέλλει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και να περιορίζει τον σχηματισμό ουλώδους ιστού. Στο Ειδικό Μέρος της διατριβής, πραγματοποιήθηκε μια πειραματική μελέτη σε 18 αρσενικά κουνέλια Νέας Ζηλανδίας, τα οποία χωρίστηκαν σε τρεις ομάδες: ομάδα Α (χωρίς θεραπεία), ομάδα Β (με διαστολή με μπαλόνι υψηλής πίεσης) και ομάδα Γ (με διαστολή με μπαλόνι υψηλής πίεσης και με μπαλόνι εμπλουτισμένο με πακλιταξέλη). Μετά την πρόκληση στένωσης στην οπίσθια ουρήθρα των πειραματόζωων, εφαρμόστηκαν οι αντίστοιχες παρεμβάσεις και τα κουνέλια θυσιάστηκαν σε προκαθορισμένα χρονικά διαστήματα. Ακολούθησε ιστολογική και ανοσοϊστοχημική ανάλυση των ουρηθρικών ιστοτεμαχίων.Τα αποτελέσματα ανέδειξαν ότι η ομάδα Γ που έλαβε θεραπεία με πακλιταξέλη παρουσίασε σημαντικά μικρότερη φλεγμονώδη αντίδραση και μειωμένη ίνωση συγκριτικά με τις άλλες ομάδες. Η πακλιταξέλη διείσδυσε ικανοποιητικά στο μυϊκό στρώμα της ουρήθρας, ασκώντας την αναμενόμενη κυτταροστατική της δράση και υποδεικνύοντας την αποτελεσματικότητα του φαρμάκου στον περιορισμό της ουλώδους ανακατασκευής του ιστού. Συμπερασματικά, η μελέτη τεκμηριώνει ότι η διουρηθρική εφαρμογή πακλιταξέλης μέσω επικαλυμμένων μπαλονιών υψηλής πίεσης μπορεί να αποτελέσει μια καινοτόμο, ελάχιστα επεμβατική λύση για τη διαχείριση των υποτροπιαζόντων στενωμάτων της ουρήθρας, ανοίγοντας τον δρόμο για μελλοντικές κλινικές εφαρμογές.