Congreso Virtual sobre Anatomía Patológica


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ALTERACIONES HEPÁTICAS EN UN NUEVO MODELO EXPERIMENTAL DE HIPERTENSIÓN PORTAL CRÓNICA EN LA RATA

MARÍA TERESA CORCUERA PINDADO*, MARTA MÉNDEZ LÓPEZ**, MAGDALENA MÉNDEZ**, MARÍA JOSÉ ALONSO MARTÍN*, MARÍA ANGELES ALLER***, FERNANDO GÓMEZ AGUADO*, MARÍA PAZ NAVA****, FERNANDO SÁNCHEZ PATÁN***, LAUDINO LÓPEZ**, ISABEL CASADO FARIÑAS*****, JORGE LUIS ARIAS**, JAIME ARIAS***
* Servicio de Anatomía Patológica Hospital Carlos III Sinesio Delgado, 10 28029 Madrid ESPAÑA
** Laboratorio de Psicobiología Facultad de Psicología Universidad de Oviedo Asturias ESPAÑA
*** Cátedra de Cirugía Departamento de Cirugía I Facultad de Medicina Universidad Complutense Madrid ESPAÑA
**** Departamento de Fisiología Animal Facultad de Biológicas Universidad Complutense Madrid ESPAÑA
***** Servicio de Anatomía Patológica Hospital Carlos III Sinesio Delgado, 10 28029 Madrid ESPAÑA

Resumen

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INTRODUCCIÓN Dos métodos experimentales de hipertensión portal crónica en la rata frecuentemente utilizados son la ligadura estenosante portal (LEP) y la administración oral de tioacetamida. Con el objeto de obtener un nuevo modelo experimental, se han asociado ambos métodos y se ha realizado el estudio anatomopatológico hepático del modelo resultante. MATERIAL Y MÉTODOS Ratas macho Wistar (n = 40) se dividieron en cuatro grupos para su estudio: I (control), II (triple ligadura estenosante de la vena porta, LEP), III (tioacetamida), IV (LEP y tioacetamida). Los animales se sacrificaron tras tres meses de evolución. Se extrajo el hígado y se procedió a su estudio microscópico. Los hallazgos histopatológicos se evaluaron de acuerdo con el índice de actividad histológica de Knodell y se valoró además proliferación vascular, apoptosis, y colangitis. RESULTADOS Los animales de los grupos I y II no presentaron alteraciones morfológicas hepáticas. Los grupos III y IV mostraron alteraciones compatibles con hepatitis crónica y cirrosis con diferencia estadísticamente significativa respecto a los grupos I y II. En el grupo III se observó proliferación ductular en el 50% de los animales y colangitis en el 30%. En el grupo IV (LEP + tioacetamida) disminuyó el porcentaje de proliferación ductular y de colangitis, respecto del grupo III. Asimismo en esta misma serie el número de células en apoptosis fue significativamente (p<0,05) menor respecto del grupo III. DISCUSIÓN En ratas con tioacetamida y LEP se evidencia cirrosis, aunque la existencia de circulación colateral portosistémica en las mismas reduce el efecto hepatotóxico de la tioacetamida. Por lo tanto la asociación de cirrosis y circulación colateral en este nuevo modelo experimental lo asemeja a las características propias de la insuficiencia hepática crónica en el ser humano.

 

Introduccion    

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Para estudiar la hipertensión portal crónica en rata se han utilizado dos tipos de modelos experimentales: unos inducen cirrosis mediante la administración de sustancias hepatotóxicas, como el tetracloruro de carbono o la tioacetamida (1,2); otros inducen hipertensión portal prehepática mediante técnicas quirúrgicas, como la ligadura de la vena porta (3,4,5). Estos últimos, además, originan un alto grado de circulación colateral portosistémica.

Dado que en clínica humana la cirrosis se asocia frecuentemente con circulación colateral, un modelo experimental en rata que combine cirrosis con ligadura de la vena porta puede ser de gran utilidad para estudiar los mecanismos fisiopatológicos que tienen lugar en pacientes cirróticos. Con este objetivo, se diseñó un estudio experimental en el que se indujo cirrosis mediante la administración oral de tioacetamida e hipertensión portal prehepática mediante triple ligadura estenosante de la vena porta.

En el presente trabajo nos centraremos en la descripción de las alteraciones histopatológicas observadas en el tejido hepático de las ratas sometidas a este tratamiento.

 

Material y Métodos    

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Diseño experimental:

Se utilizaron 40 ratas macho Wistar de 242 a 250 g de peso corporal, divididas en cuatro grupos:

Grupo I (control): animales sin intervención quirúrgica ni administración de tioacetamida.

Grupo II (LEP): animales a los que se practicó una triple ligadura estenosante de la vena porta (LEP), según técnica descrita previamente (3,4).

Grupo III (TAA): animales a los que se les suministró tioacetamida en el agua de bebida, siguiendo el protocolo descrito por Lee et al. (2)

Grupo IV (LEP + TAA): animales a los que se practicó una triple ligadura estenosante de la vena porta y a los doce días de evolución postoperatoria se les suministró tioacetamida en el agua de bebida siguiendo el mismo protocolo que en el grupo III.

Todos los animales se pesaron y se sacrificaron a los tres meses de evolución mediante sobredosis de éter. A continuación se disecó y se pesó el hígado.

Estudio histopatológico:

Se tomaron muestras del lóbulo medio hepático y se procesaron de forma rutinaria mediante fijación en formol e inclusión en parafina. Secciones de 5 µm se tiñeron con Hematoxilina-eosina y Tricrómico de Masson para su estudio microscópico. Se utilizó el índice de actividad histológica de Knodell (IAH) para evaluar necrosis, inflamación y fibrosis (6,7). Se valoraron también otros parámetros, como proliferación ductular, apoptosis y colangitis.

Análisis estadístico:
Los resultados se expresaron como media +/- desviación estándar. Se estudió la significación estadística de variables cuantitativas entre los diferentes grupos mediante la prueba ANOVA, el test de Duncan y t-Student para datos no pareados. La prueba Chi-cuadrado se aplicó para el estudio de variables cualitativas.

 

Resultados    

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Ningún animal falleció en el periodo experimental. Todos los animales incrementaron su peso corporal, siendo este incremento mayor en el grupo control respecto al resto. En la tabla I se muestran los incrementos de peso corporal y los pesos hepáticos.

Tabla I. Incrementos de peso corporal (IPC) y pesos hepáticos (PH) en los distintos grupos de animales estudiados.* Diferencia estadísticamente significativa respecto del grupo I; ** diferencias estadísticamente significativas respecto de los grupos I y II; *** diferencias estadísticamente significativas respecto de los grupos I, II y III.

GRUPO

IPC

PH

I (Control)

216.56 ± 28.64

10.95 ± 0.83

II (LEP)

168.63 ± 11.96 *

11.25 ± 0.55

III (TAA)

31.11 ± 12.98 **

11.55 ± 1.12

IV (LEP + TAA)

66.64 ± 23.27 ***

9.96 ± 1.46 ***

El estudio macroscópico de los hígados mostró una superficie micro-macronodular en la mayoría (80%) de los hígados de los animales del grupo III, no observándose alteraciones similares en el resto de los grupos.

El estudio microscópico mostró que los animales de los grupos I y II no presentaron alteraciones morfológicas significativas, siendo en todos los casos el IAH de cero.

Los hallazgos histológicos de los grupos III y IV (Figura 1 y  Figura 2)se resumen en la Tabla II. Ambos grupos presentaron diferencia estadísticamente significativa en el IAH y en el estadío de hepatitis crónica respecto de los grupo I y II (p < 10-3). Sin embargo no se halló diferencia significativa entre los grupos III y IV.

Tabla II. Resumen de los hallazgos histopatológicos observados en los hígados de los grupos III y IV. IAH: índice de actividad histológica de Knodell (0-18). HC: hepatitis crónica (1 – expansión fibrosa portal; 3 – fibrosis en puentes; 4 – cirrosis). PD: proliferación ductular.

GRUPO

RATA

IAH

HC

PD

APOPTOSIS

COLANGITIS

III (TAA)

1

9

3

No

++

No

2

10

4

Si

++

No

3

3

1

No

+

No

4

3

1

No

+

No

5

12

3

Si

++

No

6

12

4

Si

++

Si

7

11

3

Si

++

Si

8

7

3

No

+

No

9

3

1

No

+

No

10

12

4

Si

+

Si

IV (LEP + TAA)

1

5

1

No

+

No

2

5

3

No

+

No

3

9

3

No

+

No

4

9

3

No

+

No

5

10

4

No

+

No

6

2

1

No

No

No

7

4

1

No

+

No

8

7

4

No

+

No

9

9

4

No

+

No

10

9

3

No

+

No

En el grupo III se observó proliferación ductular en el 50% de los animales (diferencia estadísticamente significativa con el grupo IV) y colangitis en el 30%. Estas alteraciones no se observaron en ningún animal del grupo IV.

Se evidenció mayor número de células apoptóticas en el grupo III respecto del IV (diferencia estadísticamente significativa).

 

Figura 1 - <div style=fiogf49gjkf0dImagen microscópica del hígado de una rata del grupo III (TAA) con arquitectura alterada a expensas de formación de nodulos de distintos tamaños rodeados por puentes fibrosos con infiltrado inflamatorio linfocitario e imágenes focales de necrosis "peace-meal". (Hematoxilina-eosina, 10x)">
Figura 1 -

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Imagen microscópica del hígado de una rata del grupo III (TAA) con arquitectura alterada a expensas de formación de nodulos de distintos tamaños rodeados por puentes fibrosos con infiltrado inflamatorio linfocitario e imágenes focales de necrosis "peace-meal". (Hematoxilina-eosina, 10x)


Figura 2 - <div style=fiogf49gjkf0dImagen microscópica del hígado de una rata del grupo IV (LEP + TAA) con alteración parcial de la arquitectura a expensas de formación de puentes portoportales y portocentrales que ocasionalmente rodean algún nódulo. (Hematoxilina-eosina, 10x).">
Figura 2 -

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Imagen microscópica del hígado de una rata del grupo IV (LEP + TAA) con alteración parcial de la arquitectura a expensas de formación de puentes portoportales y portocentrales que ocasionalmente rodean algún nódulo. (Hematoxilina-eosina, 10x).




Discusión    

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Un modelo experimental ideal de hipertensión portal crónica en rata debería reproducir las alteraciones características de la clínica humana, con progresión discreta y gradual de los cambios patológicos, baja mortalidad y alta reproductibilidad.

El modelo propuesto, que combina la ligadura de la vena porta con la administración oral de tioacetamida, cumple estos criterios. Así, la estenosis parcial de la vena porta produce vasculopatía venosa mesentérica y circulación colateral extrahepática portosistémica, mientras que la tioacetamida produce hipertensión portal y cirrosis, aunque su efecto hepatotóxico se reduce, probablemente por la existencia de circulación colateral.

Dado que estas alteraciones coexisten en el paciente cirrótico, este nuevo modelo experimental puede ser útil para estudiar los mecanismos fisiopatológicos involucrados en esta patología.

 

Bibliografía    

1 - Dashti H, Jeppsson B, Hägerstrand I, Hultberg B, Srinivas U, Abdulla M, Bengmark S. Thioacetamide-and carbon tetrachloride-induced liver cirrhosis. Eur Surg Res 1989; 21: 83-91.

2 - Lee X, Benjamin IS, Alexander B. Reproducible production of thioacetamide-induced macronodular cirrhosis in the rat with no mortality. J Heaptol 2002; 36: 488-493.

3 - Aller MA, Nava MP, Dieguez B, Palma MP, Arias JL, Arias J. Hipertensión portal prehepática crónica en la rata por triple ligadura estenosante portal. Cir Esp 2001;69:103-107

4 - Dieguez B, Aller MA, Nava MP, Arias JL, Lopez L, Arias J. Chronic portal hypertension in the rat by triple-portal stenosing ligation. J Inves Surg 2002; 15: 329-336.

5 - Halvorsen JF, Myking AO. Prehepatic portal hypertension in the rat. Immediate and long-term effects on portal vein and aortic pressure of a graded portal vein stenosis, followed by occlusion of the portal vein and splenorenal collaterals. Eur . Surg. Res 1979; 11:89-98

6 - Knodell RG, Ishak KG, Black WC, Chen TS, Graig R, Kaplowitz N et al. Formulation and application of a numerical scoring system for assessing histological activity in asymtomatic chronic active hepatitis. Hepatology 1981; 1431-435.

7 - Desmet VJ, Gerber M, Hoofnagle JH, Manns M, Schever PJ. Classification of chronic hepatitis: diagnosis, grading and staging. Hepatology 1994; 19: 1513-1519.

 

Comentarios

- Rosa María Coro Antich (02/10/2005 21:07:11)

Les felicito por este excelente trabajo, con una metodología perfecta y muy bien ilustrado.
Saludos afectuosos,
Rosa María Coro Antich

- Juliana Fariña (10/11/2005 22:16:30)

Queridas Dras Maria Jósé e Isabel: enhorabuena por vuestro trabajo, como siempre, excelente. Su planteamiento y desarrollo es impecable, como indica la dra Coro, pero quiero agradeceros, que vuestro trabajo me ha sugerido que la ecografia podria aplicarse tambien de testigo en la investigación.
Asi quiza con esta técnica podamos asegurar la situación inicial y seguir la evolución ;. En una pauta, creo que no muy molesta ni onerosa, se podria haber quedado registrada la ecografia del hígado antes de hacer nada, al mes y medio y en el momento del sacrificio. Muchas gracias, un cordial abrazo a las dos

- Juliana Fariña (11/11/2005 0:04:36)

Queridas amigas Maria José e Isabel, a mi anterior sugerencia de hacer ecografia a las ratas, le falta señalar que para que no hubiera una posible interferencia en las lesiones hepaticas con las que pudieran originar la anestesia la inmovilización de las ratas para la ecografia deberia de hacerse con un sistema semejante al que realicé en mi tesis.
El profesor don Miguel Gil Gayarre, catedrático de Radioterapia, imaginó y me facilio el hacer una especie de bocadillo entre dos laminas cuadradas de plástico para radiar a las ratas. El molde se hizo con una rata muerta por un artesano. Antes de radiarlas las inmovilizabamos cogiendolas con una pinza por el rabo y dejandoles morder una cuerda que estirabamos para que resultaran enganchadas por los dientes. Parece dificil, pero se aprendia pronto.
Así, estiradas las ratas entre la cuerda y el rabo, estaban inmovilizadas y las depositaba sobre el hueco del molde, entonces un ayudante ponia la tapa y cerraba atando las cintas que introducia por los agujeros que habia en cada una de las cuatro esquinas. En mas de 70 ratas que hicimos solo tuvimos un caso de muerte accidental, probablemente por presion excesiva a una animal muy corpulento. Vaya este escrito en recuerdo a este profesor.
Saludos, hasta pronto

 

 

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