TRABAJOS ORIGINALES

 

Malondialdehído en la fase inicial de la pancreatitis aguda

Malondialdehyde in early phase of acute pancreatitis

 

 

Vicent Hernández¹, María Miranda², Isabel Pascual¹, Vicente Sánchiz¹, Pedro Almela¹, Ramón Añón¹, Esperanza Cuadrado¹, María Isabel Sanz¹, Miguel Mínguez¹, Francisco Mora¹, Francisco Javier Romero² y Adolfo Benages¹

¹Servicio de Gastroenterología. Hospital Clínico Universitario de Valencia. Universitat de València.
²Departamento de Fisiología, Farmacología y Toxicología. Universidad Cardenal Herrera-CEU. Moncada, Valencia

El estudio ha sido parcialmente financiado con una beca del Instituto de Salud Carlos III (C03/02), y por una beca de la Universitat de Valencia (Beca V Segles).

Dirección para correspondencia

 

 

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RESUMEN

Objetivos: valorar el estrés oxidativo en la pancreatitis aguda, su evolución a lo largo del tiempo y su relación con la gravedad de la enfermedad.
Métodos: durante un periodo de dos años, se estudiaron los pacientes ingresados por pancreatitis aguda con dolor abdominal de menos de 24 horas de evolución. Se obtuvo suero de los pacientes el primer, segundo y cuarto día de ingreso, en el momento en que se detectaban complicaciones y tras la recuperación. La concentración de malondialdehído fue determinada utilizando cromatografía líquida de alta resolución. Veinte voluntarios sanos conformaron el grupo control. La concentración de malondialdehído entre los diferentes grupos se comparó utilizando el test de Mann-Whitney y el test de Kruskal-Wallis; la evolución de malondialdehído se valoró mediante el test de Wilcoxon.
Resultados: se incluyeron 169 pacientes (91 mujeres, edad mediana 67 años, rango 20-95); 33 sufrieron un episodio grave. La concentración de malondialdehído descendió desde el primer al cuarto día (0,600 vs. 0,451 vs. 0,343 μM, respectivamente, p < 0,05). Cuando se detectaban complicaciones, los niveles de malondialdehído eran similares a los del primer y segundo día (0,473 μM, p > 0,05). En los episodios graves la concentración de malondialdehído fue superior que en el grupo control en el día 2 (grave: 0,514; leve: 0,440; control: 0.347 μM, p < 0,05 grave vs. control).
Conclusiones: en la pancreatitis aguda existe un estrés oxidativo precoz. En los episodios graves, el estrés oxidativo permanece elevado durante más tiempo que en los episodios leves. El desarrollo de complicaciones se asocia a una elevada concentración de malondialdehído.

Palabras clave: Estrés oxidativo. Malondialdehído. Pancreatitis aguda. Complicaciones.

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ABSTRACT

Aims: to assess oxidative stress in acute pancreatitis, its evolution over time and its relationship with the severity of the disease.
Methods: during a two-year period, patients with acute pancreatitis with less than 24 hours of pain were evaluated. Serum was obtained the first, second and fourth day from admittance, if complications were detected, and after recovery. Malondialdehyde was determined by high performance liquid chromatography. Twenty healthy volunteers constituted the control group. Malondialdehyde between groups was compared with Mann-Whitney and Kruskal-Wallis tests; malondialdehyde evolution was studied with Wilcoxon test.
Results: one hundred and sixty-nine patients were included (91 women, median age 67 years, range 20-95); 33 suffered a severe episode. Malondialdehyde decreased from first to fourth day (0.600 vs. 0.451 vs. 0.343 μM, respectively, p < 0.05). When complications were detected, malondialdehyde level was similar to that of first and second day (0.473 μM, p > 0.05). In severe attacks malondialdehyde was higher than in control group at day 2 (severe: 0.514; mild: 0.440; control: 0.347 μM, p < 0.05 severe vs. control).
Conclusions: an early oxidative stress is observed in acute pancreatitis. In severe attacks, oxidative stress remains high longer than in mild episodes. The onset of complications is associated with high malondialdehyde concentration.

Key words: Oxidative stress. Malondialdehyde. Acute pancreatitis. Complications.

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Introducción

La pancreatitis aguda (PA) es un proceso inflamatorio agudo de la glándula pancreática, que puede tener repercusión regional o sobre órganos a distancia. Los episodios graves se definen por la presencia de fallo multiorgánico (FMO) y/o complicaciones locales (necrosis, abscesos o pseudoquistes) (1). La mortalidad por PA puede clasificarse en "precoz" o "tardía". La mortalidad "tardía" suele relacionarse con la sepsis secundaria a complicaciones infecciosas; la mejora del tratamiento intensivo, el uso de la nutrición enteral y la restricción de la necrosectomía a los casos con necrosis infectada posiblemente han llevado a un descenso en la mortalidad relacionada con la sepsis (2). Sin embargo, la mortalidad "precoz" constituye un reto en la práctica clínica. Los acontecimientos que tienen lugar en la fase precoz de la PA se justifican por la activación de la cascada inflamatoria y el desarrollo de un síndrome de respuesta inflamatoria sistémica (SRIS) y FMO. Así, algunos autores han propuesto la existencia de un periodo ventana en las fases iniciales de la enfermedad, en el que un tratamiento dirigido a controlar la activación inflamatoria podría mejorar su desenlace (3).

Desde la primera descripción de la participación de los radicales libres del oxígeno en la fisiopatología de la PA realizada por Sanfey y cols. (4), múltiples trabajos ha subrayado la importancia del estrés oxidativo (EO) en la patogenia y fisiopatología de la PA. Estudios clínicos han mostrado que el EO es mayor en pacientes con PA que en voluntarios sanos o pacientes con procesos abdominales agudos distintos a la PA (5-15) y en pacientes con PA grave (PAG) es mayor que en aquellos con PA leve (PAL) (8-14,16,17).

El EO puede estudiarse midiendo el nivel de antioxidantes o la concentración de sustancias derivadas de la acción de los radicales libres del oxígeno, como el malondialdehído (MDA). Se considera que la determinación de MDA es un marcador eficaz del EO en una muestra biológica (18) y, junto al análisis de sustancias reactivas con el ácido tiobarbitúrico ("thiobarbituric acid reactive substances", TBARS), es el método habitual para valorar el EO en PA en humanos (7,8,10,11,14,15,17,19-21).

Los estudios sobre la evolución de los niveles de MDA en la fase precoz de la enfermedad han mostrado resultados dispares: algunos autores han encontrado diferentes patrones evolutivos entre PAG y PAL (8,14), mientras que otros no han apreciado esta diferencia (11,15,17,21).

Si se acepta la hipótesis de un periodo ventana en las fases iniciales de la PA, teniendo en cuenta el importante papel que juegan los radicales libres del oxígeno en la activación de la cascada inflamatoria, un mejor conocimiento de la evolución del EO en las fases precoces de la PA y su relación con el desarrollo de complicaciones podría ayudar en el manejo de la enfermedad desde una perspectiva fisiopatológica.

Así, el objetivo de nuestro estudio ha sido evaluar la magnitud del EO en la PA (analizando los niveles de MDA), su evolución en el tiempo y su relación con la gravedad de la enfermedad.

 

Pacientes y métodos

Desde el 1 de diciembre de 2001 al 30 de diciembre de 2003 se llevó a cabo un estudio prospectivo observacional en pacientes ingresados con el diagnóstico de PA, que habían acudido a urgencias en las primeras 24 horas del inicio del dolor abdominal. Se excluyeron aquellos pacientes que referían dolor de más de 24 horas, aquellos con pancreatitis crónica, neoplasia pancreática o enfermedades en las que se ha descrito un papel importante del EO (enfermedad inflamatoria intestinal, insuficiencia renal crónica, cirrosis hepática o neoplasia de reciente diagnóstico).

Los pacientes se clasificaron en PAG y PAL según los criterios de Atlanta. Se obtuvieron muestras sanguíneas para el estudio analítico habitual y para la determinación de MDA al primer y segundo día de estancia hospitalaria (24 horas y 48 horas), al cuarto día (96 horas, únicamente para la determinación de MDA), al detectarse cualquier complicación y en el momento en que se consideraba que el paciente estaba recuperado del episodio, al menos un mes después del episodio (recuperación). Para la determinación de MDA, el suero era inmediatamente congelado a -80^o C tras su separación, hasta el momento del análisis de MDA.

La concentración sérica de MDA (cMDA) se midió según una modificación del método de Richard (22), descrita por Romero y cols. (23). Tras la reacción con ácido tiobarbitúrico, el aducto MDA-ácido tiobarbitúrico se midió por cromatografía líquida de alta resolución (high performance liquid chromatography, HPLC).

Para obtener los valores normales de cMDA, se creó un grupo control (GC) formado por 20 voluntarios sanos (10 hombres/10 mujeres; edad mediana 38 años, rango 30-55).

Las variables se muestran como mediana (rango intercuartílico, RIC), salvo los parámetros analíticos que se muestran como media (intervalo de confianza 95%, IC95%). Se utilizó el test de t de Student para comparar parámetros analíticos entre PAL y PAL. Se utilizaron test no paramétricos para comparar la cMDA entre los diferentes grupos: los test de Kruskal-Wallis y de Mann-Whitney se utilizaron para comparar la cMDA entre GC, PAL y PAG; el test de Wilcoxon para datos apareados se utilizó para evaluar la evolución temporal de la cMDA. La relación entre los parámetros analíticos y la cMDA se valoró mediante el coeficiente de Spearman (r_s). Se asumió significación estadística para valores de p < 0,05. Para valorar la utilidad de los niveles de MDA como marcador pronóstico de gravedad, se dibujaron curvas ROC y el mejor punto de corte fue utilizado para calcular la sensibilidad, la especificidad, el valor predictivo positive y el valor predictivo negativo. Estos parámetros fueron comparados con los de los criterios de Ranson y Glasgow y el pico de proteína C reactiva en las primeras 48 horas, que son ampliamente aceptados como criterios pronósticos. La variables en las que se apreciaron diferencias entre PAL y PAG (p < 0,05) fueron incluidas en un modelo de regresión logística para estimar su importancia como factor de riesgo de gravedad, calculando la odds ratio con el intervalo de confianza del 95%. El estudio estadístico fue realizado con el programa SPSS versión 12.0 (SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA).

El estudio fue revisado y aprobado por el Comité Ético del Hospital Clínico Universitario de Valencia, y fue llevado a cabo de acuerdo con los Principios Éticos de la Declaración de Helsinki.

 

Resultados

Durante el periodo de estudio, ingresaron 259 pacientes por un episodio de pancreatitis aguda. Fueron excluidos 90 de ellos: 37 presentaban dolor abdominal de más de 24 horas de evolución a su llegada a urgencias, 16 pacientes estaban diagnosticados de pancreatitis crónica (o el diagnóstico se estableció como consecuencia del episodio agudo), 1 paciente fue diagnosticado de neoplasia pancreática, 18 padecían enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo y en 18 casos no pudo obtenerse muestra sanguínea en la fase aguda de la enfermedad. En 120 pacientes las muestras sanguíneas se obtuvieron en la fase aguda y en el momento de la recuperación, mientras que en 49 casos las muestras sanguíneas se obtuvieron únicamente en la fase aguda. Como el objetivo del estudio era evaluar el EO en la fase precoz de la PA, estos últimos pacientes fueron incluidos en el estudio.

Así, el grupo de estudio estaba constituido por 169 pacientes (78 hombres/91 mujeres), edad mediana 67 años, rango 20-95. En 113 pacientes la PA tenía un origen biliar, 21 pacientes presentaron una PA alcohólica, en 3 casos se objetivó otra causa y en 32 no pudo establecerse la etiología. Según los criterios de Atlanta, 33 pacientes (19,5%) presentaron una PAG y 136 un episodio leve. Cinco pacientes (3%) requirieron ingreso en la Unidad de Cuidados Intensivos. Un paciente fue sometido a necrosectomía debido a una infección pancreática. Dos pacientes fallecieron como consecuencia del episodio de PA (1,2% del total de los pacientes y 6,1% de las PAG).

cMDA en pacientes con PA

Los pacientes con PA presentaron una cMDA mayor que el GC a las 24 y 48 horas del ingreso. No se apreciaron diferencias estadísticamente significativas en la cMDA a las 96 horas y en la recuperación. En el momento de diagnóstico de complicaciones, la cMDA era superior en los pacientes con PA, pero la diferencia no alcanzó significación estadística (Tabla I).

La cMDA descendía progresivamente desde las 24 a las 96 horas, con niveles que en cada punto temporal eran significativamente menores que en el punto previo. En el momento de la recuperación, la cMDA era significativamente menor que a las 24 horas. El desarrollo de complicaciones se asociaba a un aumento de la cMDA hasta niveles similares a los de las 24 y 48 horas (Tabla I).

cMDA en relación con la gravedad del episodio

A las 24 horas la cMDA fue superior tanto en los pacientes con PAG como con PAL en comparación con el GC. A las 48 horas únicamente los pacientes con PAG presentaron cMDA significativamente superior al GC. A las 96 horas y en la recuperación la cMDA fue similar en los tres grupos (Tabla II).

La evolución temporal fue diferente en las PAL y las PAG. Los pacientes con PAL mostraron a las 48 horas un descenso significativo de cMDA, hasta niveles similares a los de la recuperación. Por otro lado, en las PAG el descenso de cMDA no fue significativo hasta las 96 horas del ingreso (Tabla II, Fig. 1).

 

Relación entre la cMDA y parámetros analíticos

La tabla III muestra los parámetros analíticos a las 24 y 48 horas en PAL y PAG. La relación entre la cMDA y los diferentes parámetros analíticos fue pobre.

cMDA como factor pronóstico de gravedad

Se dibujaron las curvas ROC para la cMDA a las 24 y 48 horas. El área bajo la curva de estos parámetros no fue significativa, por lo que no se pudo obtener un punto de corte y no fueron incluidos en el modelo de regresión logística. El análisis multivariante mostró que el único factor de riesgo de gravedad fue la presencia de 3 o más criterios de Ranson -odds ratio 12,2, IC95% (2,7-54,7), p = 0,001-.

 

Discusión

La PAG puede considerarse una enfermedad multisistémica, con un curso que es determinado por el desarrollo de un SRIS. Uno de los aspectos más interesantes en la patogénesis y la evolución precoz de la PA es el papel que juega el EO con potencial para activar y perpetuar la cascada inflamatoria (2,3,24,25). Aunque disponemos de una considerable cantidad de estudios que muestran un elevado nivel de EO en pacientes con PA, hasta donde conocemos, únicamente cinco estudios han analizado profundamente el EO en la fase precoz de la PA (7,8,12,14,15), por lo que decidimos llevar a cabo un trabajo para entender mejor la dinámica del EO en esta fase precoz y su relación con la gravedad de la enfermedad en un grupo homogéneo respecto al tiempo de evolución de los síntomas y la ausencia de otras enfermedades relacionadas con el EO.

Nuestro grupo de estudio estaba constituido por 169 pacientes, uno de los grupos más amplios estudiados hasta la fecha junto con el estudio de Rahmnan y cols. (13). La etiología del episodio no pudo establecerse en el 18,9% de los casos, lo que es similar a las cifras recomendadas en la última guía de práctica clínica británica (26). Aunque podría especularse que nuestra serie representa un grupo de pacientes con baja gravedad debido a la baja necesidad de tratamiento en la Unidad de Cuidados Intensivos, este hecho puede explicarse a que en nuestro servicio existe la posibilidad de realizar una monitorización estrecha de los pacientes con PA con un manejo equiparable a una unidad de alta dependencia. De hecho, los pacientes con PAG representaron el 19,5%, cifra comparable a la descrita en documentos de consenso (1,27). Frente a esto, existen estudios sobre EO en PA humana en el que el porcentaje de PA grave es superior (entre el 33,8 y 50,8%) (7,8,10,12,21), o que evalúan exclusivamente pacientes con PAG o con criterios pronósticos de gravedad (9), lo que podría sobreestimar el papel del EO en la PA. Teniendo en cuenta todos estos aspectos, podemos considerar que nuestra serie es representativa de la práctica clínica diaria, evitando sesgos de selección.

En pacientes con PA encontramos una elevada cMDA a las 24 y 48 horas, mientras que a las 96 horas del ingreso los niveles se encontraban dentro de los límites normales. La cMDA presentaba un pico a las 24 horas y posteriormente descendía progresivamente hasta los valores normales a las 96 horas. Cuando se detectaba cualquier complicación, se apreció que la cMDA aumentaba hasta niveles similares a los de las 24 y 48 horas. Esta evolución concuerda con la descrita por Abu-Hilal y cols., quienes encontraron un descenso progresivo de los niveles de MDA desde las 12 a las 96 horas, cuando alcanzaban niveles similares a los del GC (21). Por el contrario, otros autores han descrito una evolución distinta. Wereszczynska-Seimiatkowska y cols. no apreciaron descenso de MDA hasta el quinto día de ingreso, y los niveles al décimo día permanecían superiores a los del grupo control (8). Tsai y cols. describieron un descenso de la cMDA al séptimo y decimocuarto día respecto al ingreso, pero sin alcanzar valores normales (7). Winterbourn y cols. no observaron diferencias entre pacientes con PA y el GC en ningún punto temporal, ni tampoco ninguna variación en el tiempo (11). Dziurkowska-Marek y cols. describieron un aumento precoz en los niveles de MDA hasta el quinto día, seguido por un descenso que no alcanzaba valores normales (14). Thareja y cols. observaron un descenso de TBARS desde el primer al séptimo día, que no alcanza los valores del GC (15). Estos diferentes patrones evolutivos en el EO podrían explicarse en parte por el método utilizado para valorar la peroxidación lipídica. Tsai y cols., Dziurkowska-Marek y cols. y Thareja y cols. determinaron TBARS, que es menos específico que la medición de MDA por HPLC (28); el método elegido por Wereszczynska-Seimiatkowska y cols. para determinar MDA no está basado en la HPLC (29), por lo que podría ser menos específico; Wintherbourn y cols. midieron el MDA plasmático unido a proteínas (30), mientras que nosotros decidimos analizar el MDA libre en suero (23).

Se asume que los pacientes con PAL muestran un menor grado y una mejor evolución del EO que los pacientes con PAG; sin embargo, los estudios que analizan MDA o TBARS en estos grupos son contradictorios. Por un lado, cuando la peroxidación lipídica se estudia utilizando el análisis de TBARS o un método poco específico de determinación de MDA, se encuentran diferencias entre PAL y PAG tanto en la magnitud como en la evolución de la peroxidación lipídica (7,8,10,14,19). Por otro, los autores que valoran la cMDA por HPLC no encuentran diferencias en la magnitud o la evolución (11,17). De forma similar, en nuestro estudio únicamente hemos podido encontrar datos indirectos que sugieren un mayor grado de peroxidación lipídica en la PAG. En primer lugar, estos pacientes presentaron una mayor cMDA que el GC a las 48 horas, lo que no ocurría en los pacientes con PAL. El descenso en la cMDA no fue significativo hasta las 96 horas en los pacientes con PAG, mientras que fue evidente a las 48 horas en la PAL. Por último, la detección de complicaciones se asociaba a una cMDA similar a la de las 24 y 48 horas.

Uno de los aspectos que generan mayor interés en el estudio de la PA es la predicción de la gravedad del episodio. La precisión diagnóstica de los criterios de gravedad utilizados en la práctica clínica habitual no es óptima, y se ha descrito que la correlación entre los criterios clínico-analíticos y los grados de gravedad radiológica es baja (31). Algunos autores han propuesto la cMDA como predictor de gravedad (8,10). Sin embargo, los estudios que lo han incluido en un análisis multivariante (17), al igual que nosotros, han constatado que la cMDA no es un buen factor pronóstico de gravedad.

Los radicales derivados del oxígeno son importantes en la señalización intracelular, intercelular e interórganos para el inicio y desarrollo del FMO asociado a la PA, al activar la transcripción de citokinas, estimular la expresión de moléculas de adhesión en la superficie celular de leucocitos y células endoteliales e iniciar reacciones inflamatorias en diferentes órganos o tejidos (25). En la PA, la mortalidad está estrechamente relacionada con el desarrollo de FOM persistente (32-35). En este estudio hemos observado que la principal diferencia entre PAL y PAG, en relación con el EO, no es su magnitud sino su persistencia durante las primeras 48 horas de ingreso (lo que en nuestra población representaría 72 desde la aparición del dolor abdominal). Esta aproximación se ajusta al papel que juega el EO en la fisiopatología del SRIS y del FMO y, además, con la estrecha relación existente entre FMO persistente y gravedad.

Una hipótesis atractiva que se puede extraer de esta observación es la existencia de un posible "periodo ventana" en el cual un tratamiento dirigido a controlar el EO podría llevar a un desenlace más favorable de la PA. Recientemente, Siriwardena y cols. (36) publicaron un ensayo clínico aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo sobre el tratamiento intravenoso con antioxidantes en pacientes con PAG; el estudio se llevó a cabo en pacientes con criterios pronósticos de PAG, tratados según la guía de práctica clínica británica para el manejo de PA (26). Los autores observaron que la suplementación de antioxidantes no era útil para evitar el FMO, mejorar la evolución o disminuir la estancia hospitalaria. Sin embargo, uno de los criterios de inclusión era que "los pacientes debían ser incluidos dentro de las primeras 72 horas de ingreso en el hospital", criterio que podría ser cuestionado. Los autores no describen el tiempo transcurrido desde el inicio del dolor abdominal (aceptado como inicio de la pancreatitis) hasta el ingreso hospitalario, ni establecen este parámetro como criterio de inclusión; así, podría suponerse que se incluyeron pacientes con enfermedad avanzada. Se conoce que el EO es un acontecimiento precoz en el curso de la PA (en nuestro estudio los pacientes con PAG presentaban cMDA elevada únicamente durante las primeras 48 horas de ingreso, un máximo de 72 desde el inicio del dolor), y al incluir pacientes con larga evolución de los síntomas podría infravalorar un posible efecto del tratamiento antioxidante.

Conocer los mecanismos fisiopatológicos que participan en el desarrollo de la PA puede ayudarnos a entender mejor la evolución de la enfermedad y a mejorar su manejo. Como se había descrito previamente, en nuestro estudio encontramos un EO precoz en pacientes con PA, manifestado por una elevación en la cMDA. Respecto a la gravedad de la enfermedad, en nuestro estudio la principal diferencia entre PAL y PAG es la persistencia del EO en la segunda. Aunque la evidencia disponible en el momento actual no apoya el uso de tratamientos antioxidantes en pacientes con PA, nuestros hallazgos sugieren la existencia de un corto "periodo ventana", limitado a las primeras 72 horas del inicio de los síntomas, que debería ser investigado con mayor profundidad.

 

Agradecimientos

Agradecemos a Miriam Phillips su ayuda en la preparación de la versión inglesa del manuscrito.

 

 

Dirección para correspondencia:
Adolfo Benages.
Servicio de Gastroenterología.
Hospital Clínico Universitario de Valencia.
Avda. Blasco Ibañez, 17.
46010 Valencia.
e-mail: adolfo.benages@uv.es

Recibido: 18-04-11.
Aceptado: 25-05-11.

 

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