TRABAJOS ORIGINALES

 

Aumento del estrés oxidativo en el suero de pacientes con lesiones de vías biliares postcolecistectomía

Serum oxidative stress is increased in patients with post cholecystectomy bile duct injury

 

 

A. G. Miranda-Díaz¹, J. M. Hermosillo-Sandoval², G. G. Ortiz³, D. Lizardi-García⁴, E. G. Cardona-Muñoz⁴ y F. Pacheco-Moisés⁵

¹Cirugía General. Centro Universitario de Ciencias de la Salud. Universidad de Guadalajara. Jalisco, México.
²Departamento de Cirugía General. Hospital de Especialidades del Centro Médico Nacional de Occidente. Instituto Mexicano del Seguro Social. Guadalajara, Jalisco. México.
³Centro de Investigación Biomédica de Occidente. Instituto Mexicano del Seguro Social. Guadalajara, Jalisco. México.
⁴Centro Universitario de Ciencias de la Salud. Universidad de Guadalajara. Guadalajara, Jalisco. México.
⁵Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías. Universidad de Guadalajara. Jalisco, México

Fuente de Apoyo Financiero: CONACYT SALUD-2005-CO1-13801

Dirección para correspondencia

 

 

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RESUMEN

Introducción: las lesiones de las vías biliares postcolecistectomía se establecen por la aparición de ictericia, elevación de las bilirrubinas y de la fosfatasa alcalina durante el periodo perioperatorio. Se desconoce cómo se modifican los marcadores de estrés oxidativo en el suero de los pacientes con lesiones de las vías biliares postcolecistectomía.
Objetivo: determinar los marcadores de estrés oxidativo (productos de peroxidación de lípidos, catabolitos del óxido nítrico y capacidad antioxidante total) en el suero de pacientes con lesiones de las vías biliares.
Pacientes y métodos: se realizó un estudio prospectivo transversal analítico. Se formaron 2 grupos de estudio. Grupo 1: 5 voluntarios sanos que sirvieron como control. Grupo 2: 52 pacientes con lesiones de las vías biliares postcolecistectomía (43 femeninos y 9 masculinos). La reconstrucción bilio-digestiva se realizó de manera electiva a las 8 semanas. Los niveles séricos de los marcadores de estrés oxidativo se cuantificaron mediante métodos colorimétricos.
Resultados: los niveles séricos de los productos de peroxidación de lípidos (malondialdehído y 4-hidroxialquenos) y de los catabolitos del óxido nítrico (nitritos/nitratos) aumentaron significativamente en los pacientes con lesiones de las vías biliares en comparación a los voluntarios sanos. En contraste, la capacidad antioxidante total en el suero de los pacientes con lesiones de las vías biliares fue similar a la de los voluntarios sanos.
Conclusiones: los resultados muestran que el estrés oxidativo en suero es un componente que se asocia a las lesiones de las vías biliares.

Palabras clave: Lesión de vías biliares. Estrés oxidativo. Colecistectomía.

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ABSTRACT

Background: post-cholecystectomy bile duct injuries are identified by the onset of jaundice as well as elevated bilirubin and alkaline phosphatase levels during the peri-operative period. It is unknown how serum oxidative stress markers are modified in patients with post-cholecystectomy bile duct injuries.
Objective: to determine serum oxidative stress marker levels (lipid peroxidation by-products, nitrites/nitrates and total antioxidant capacity) in patients with post-cholecystectomy bile duct injuries.
Patients and methods: a prospective, transversal and analytical study was designed with two groups. Group 1: 5 healthy volunteer subjects. Group 2: 52 patients with post-cholecystectomy bile duct injuries (43 female and 9 male). An elective bilio-digestive reconstruction was performed at week 8. The serum oxidative stress marker levels were quantified by colorimetric method.
Results: patients with bile duct injuries had a significant increased serum lipid peroxides (malondialdehyde and 4-hydroxy-alkenals) and nitric oxide metabolites (nitrites/nitrates) levels compared to the control group. In contrast, total antioxidant capacity in patients with bile duct injuries remained similar compared to healthy controls.
Conclusions: the results show that oxidative stress is usually associated to bile duct injury.

Key words: Bile duct injury. Oxidative stress. Cholecystectomy.

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Introducción

Las lesiones de las vías biliares postcolecistectomía (LVBP) producen colestasis extrahepática y su presencia se establece por la aparición de ictericia, así como por la elevación de las enzimas hepáticas: bilirrubinas y fosfatasa alcalina (1,2). En múltiples condiciones hepáticas el estrés oxidativo juega un rol clave en la patogénesis como lo confirman las publicaciones de experimentos realizados en ratas sometidas a ligadura del colédoco en las cuales se induce colestasis crónica con un incremento de malondialdehído (3).

Bajo condiciones normales del 1 al 4% del oxígeno (O₂) que llega a las células se convierte en especies reactivas de O₂ (ERO) que pueden ser fácilmente neutralizadas por el sistema antioxidante en las células y en las mitocondrias (4). El estrés oxidativo es el desequilibrio entre las ERO y los antioxidantes (5). Las ERO son hepatotóxicas al reaccionar con diversas macromoléculas inactivando enzimas, ácidos nucleicos e induciendo la peroxidación de lípidos, lo que ocasiona la ruptura de las membranas biológicas (6). El daño que producen los radicales libres activa el sistema monocito/macrófago y a los neutrófilos. El anión superóxido (O₂.-) actúa como un agente proinflamatorio al reclutar neutrófilos, induce la liberación de factores quimiotácticos y mediadores proinflamatorios como el TNF-a y la IL-1, genera daño a los ácidos nucleicos e inicia la peroxidación de lípidos (7). Un radical libre puede oxidar muchas moléculas de lípidos y desencadenar reacciones en cadena que preceden a la oxidación de las membranas biológicas por la producción de lipoperóxidos (8).

El óxido nítrico (ON) juega un doble rol en el comportamiento oxidante y antioxidante (9). Como antioxidante, el ON protege las células del estrés oxidativo (10). Sin embargo, cuando se produce en exceso se comporta como un importante factor pro oxidante (11,12).

La capacidad antioxidante total refleja el alcance del suero o plasma para prevenir el daño por los radicales libres. El estrés oxidativo podría jugar un rol beneficioso en la respuesta inflamatoria en tanto induce: proliferación celular, activación génica y apoptosis, aunque no es claro el momento ni el grado en que la respuesta se vuelva suficientemente peligrosa para la salud como para generar la posibilidad de muerte (13), tampoco qué marcadores de estrés oxidativo se relacionan con la evolución clínica de los pacientes con LVBP.

El objetivo del trabajo es determinar los niveles séricos de los productos de peroxidación de lípidos, de los catabolitos del óxido nítrico y de la capacidad antioxidante total en lesiones de las vías biliares postcolecistectomía.

 

Pacientes y métodos

Se realizó un estudio prospectivo transversal analítico. Se formaron 2 grupos de estudio:

- Grupo 1 o grupo control: se incluyeron 5 voluntarios sanos, 4 mujeres y 1 hombre, con edades similares al grupo 2. Se les extrajo 5 ml de sangre periférica, se separó el suero y se guardó a -80^oC hasta su uso.

- Grupo 2: se incluyeron 52 pacientes con LVBP, caracterizadas por obstrucción biliar completa, mismos que fueron enviados al Departamento de Cirugía General del Hospital de Especialidades del Centro Médico Nacional de Occidente del Instituto Mexicano del Seguro Social como hospital de referencia, para ser sometidos a la reconstrucción biliodigestiva más conveniente según las características individuales de cada paciente. La reconstrucción se realizó en forma electiva a las 8 semanas; previamente en todos los casos se sometieron a drenaje biliar externo. Se normalizaron las pruebas de coagulación para minimizar el riesgo de sangrado y se dispuso en quirófano de sangre total, plasma fresco congelado y vitamina K.

A los pacientes se les extrajo 5 ml de sangre periférica inmediatamente antes de la inducción anestésica y del procedimiento quirúrgico. Se separó el suero y se guardó a -80 ^oC hasta su uso.

Se consideró cuantificar los productos de peroxidación de lípidos, del catabolismo del ON y la capacidad antioxidante total, para determinar su comportamiento en pacientes con LVBP previo a la reconstrucción biliodigestiva.

Manifestaciones clínicas

Se incluyeron en el grupo de LVBP, 43 femeninos y 9 masculinos con edad promedio de 46,6 años, en plena edad productiva. Las lesiones se presentaron en 30 colecistectomías abiertas y 22 laparoscópicas. La reconstrucción biliodigestiva incluyó el procedimiento de Hepp-Couinaud e Y de Roux; la media de tiempo quirúrgico fue de 6,5 horas. Todos los pacientes fueron sometidos a nutrición artificial previa a la reconstrucción quirúrgica.

Productos de lipoperoxidación

La cuantificación de los productos de lipoperoxidación se efectuó con el estuche de reactivos FR12 (Oxford Biomedical Research, Oxford MI, USA), mismo que contiene un reactivo cromógeno (N-metil-2-fenilindol) que reacciona con los productos de peroxidación de lípidos (malondialdehído y 4-hidroxialquenos) a 45 ^oC y produce un complejo estable que tiene un máximo de absorbancia a 586 nm.

Nitritos/nitratos

Para la cuantificación de los catabolitos del ON, las muestras de suero se desproteinizaron de acuerdo al método propuesto por Ghasemi y cols. en 2007 (14) y enseguida se usó el estuche de reactivos 482650 (Merck, Darmstadt, Alemania) de acuerdo a las indicaciones del fabricante. Los resultados de expresan como mM/ml.

Capacidad antioxidante total

La capacidad antioxidante total se determinó con el estuche de reactivos TA01 (Oxford Biomedical Research, Oxford MI, USA). En este ensayo, la acción combinada de los antioxidantes presentes en el suero reduce al Cu⁺² a Cu⁺¹. Esta forma disminuida del cobre forma un complejo estable con el reactivo cromogénico batocuproina, que tiene un máximo de absorbancia a 490 nm. Los valores de las muestras son interpolados en una curva patrón del reductor típico: ácido úrico.

Consideraciones éticas

En el estudio se siguieron las normas de la declaración de Helsinki actualizada en el 2000, las leyes locales y nacionales. Se asignaron números de identificación para garantizar la confidencialidad de los pacientes. El protocolo y la forma de consentimiento informado fueron revisados y aprobados por el comité de ética e investigación del Hospital de Especialidades del Centro Médico Nacional de Occidente.

Análisis estadístico

Se realizaron medidas de tendencia central y de dispersión. Se utilizó la prueba t de Student para las diferencias entre grupos. Se empleó el programa SPSS para Windows (versión 10, Chicago, IL). Se aceptó como significativa toda diferencia con valor p ≤ 0,05. El intervalo de confianza fue de 95%.

 

Resultados

Manifestaciones clínicas

La relación entre mujeres:hombres fue 4:1. Todos los pacientes tuvieron ictericia previa a la reconstrucción quirúrgica con cuadros repetitivos de colangitis y aumento de temperatura corporal de presentación intermitente, náuseas, vómitos y pérdida de peso. La mayoría de los pacientes se encontraba en plena edad productiva con grandes riesgos de complicaciones serias y de muerte prematura.

Productos de peroxidación

En la figura 1A se muestran los niveles séricos de lipo-peróxidos (malondialdehído+4-hidroxi-alquenos). Los pacientes con LVBP obtuvieron mayor producción con 2,28 ± 0,61 nmol/ml vs. los voluntarios sanos 1,44 ± 0,54 nmol/ml (p < 0,0041, t de Student).

Nitritos/nitratos

Los niveles séricos en los integrantes del grupo de LVBP fueron mayores con 0,094 ± 0,00 mmol/l vs. el grupo de voluntarios sanos 0,057 ± 0,014 mmol/l (p < 0,0001, t de Student) (Fig.1B). Es relevante mencionar que aunque los niveles séricos de los nitritos sean pequeños la gran difusibilidad del ON favorece la aparición de efectos sistémicos importantes.

Capacidad antioxidante total

El poder antioxidante total refleja la capacidad del suero o del plasma para prevenir el daño por los radicales libres. Los pacientes con LVBP tuvieron 11,0 ± 0,48 ng/ml muy semejantes a los voluntarios sanos 11,6 ± 2,86 ng/ml. La no afectación de la capacidad antioxidante en el grupo de LVBP, aunque podría ser halagadora, se debería a que el tiempo entre la colecistectomía con la lesión accidental de las vías biliares y la reconstrucción biliodigestiva fue corto. Otra razón podría ser el que no se lograron normalizar los niveles de bilirrubina total que permanecieron en promedio de 5,42 ± 3,46 mg/dl situación que pudo interferir con el resultado final. Otra causa podría atribuirse al efecto compensatorio del organismo para contrarrestar el aumento de los productos finales de la oxidación (Fig. 1C).

 

Discusión

Las lesiones de las vías biliares son más frecuentes durante la colecistectomía; la gravedad depende del tipo de lesión, del grado de obstrucción, del retraso para reconocer la lesión y de los intentos previos para tratar de remediar el problema (15). En el presente estudio se incluyeron 52 pacientes con obstrucción biliar completa, la mayoría mujeres jóvenes en edad productiva. A los dos grupos se les midieron las concentraciones séricas de dos marcadores de estrés oxidativo (lipoperóxidos y nitritos/nitratos) y un marcador de la capacidad antioxidante total.

Es conocido que tanto el estancamiento de bilis como el aumento de las sales biliares incrementan el estrés oxidativo intracelular y pueden inducir en los hepatocitos la progresión de muerte celular de tipo necrótico. La lesión hepatocelular se exacerba por el efecto citotóxico directo de las sales biliares hidrofóbicas (16). La peroxidación de lípidos en los pacientes con LVBP aumentó significativamente. A este respecto, ignoramos en qué medida pudo influir en la sobreexpresión de moléculas profibrogénicas como el factor de crecimiento transformante b en suero y tejido hepático y en el depósito de colágena tipo I y III en la matriz extracelular de los pacientes con LVBP como fue reportado recientemente por nuestro grupo de trabajo (17). Por otro lado, los nitritos/nitratos como marcadores indirectos de la acción del ON se encontraron también elevados en los pacientes con LVBP. En el presente estudio la cantidad de catabolitos del ON fue significativamente mayor en los pacientes con LVBP y debe considerarse la presencia de efectos dañinos al respecto. El ON es producido por la oxidación de la arginina a citrulina mediante la reacción catalizada por las enzimas óxido nítrico sintasa (ON) presentes en los hepatocitos y en las células de Kupffer, neutrófilos peritoneales o granulocitos. En sepsis las endotoxinas y citocinas inducen la ON en el endotelio, el músculo liso vascular y otras células y tejidos con participación en el aumento de vasodilatación que sobrepasa la actividad de los vasoconstrictores con producción de daño endotelial (18), condición que podría formar parte de los componentes que se presentan en la obstrucción biliar completa.

Es interesante que la capacidad antioxidante total no mostró cambios significativos. Esto podría deberse a varias causas: a) el corto lapso que transcurrió desde la colecistectomía con la lesión accidental de las vías biliares, al tiempo de la reconstrucción biliodigestiva; b) el efecto compensatorio del organismo ante la agresión; y c) la persistencia de elevados niveles de bilirrubina total que no fue posible normalizar antes de la reconstrucción quirúrgica y que pudieran influir en el resultado como fue reportado por Pascual y cols., en que la capacidad antioxidante total en pacientes con choque séptico no disminuyó respecto a los controles, lo que pudo estar relacionado con los altos niveles de bilirrubina (19). Concluimos que el estrés oxidativo es un componente importante en los pacientes que sufren LVBP.

Coincidimos en que el manejo de los pacientes con LVBP debe realizarse en un hospital de atención terciaria, con cirujanos expertos, lo que garantiza la disminución de las complicaciones y la mortalidad en estos pacientes (20).

Consideramos importante el seguimiento de los pacientes para evaluar el comportamiento de la expresión de citocinas proinflamatorias (TNF-a, IL-6) y el comportamiento de diversas moléculas involucradas en la apoptosis y relacionar los resultados con las manifestaciones clínicas.

 

 

Dirección para correspondencia:
Alejandra G. Miranda Díaz.
Av. La Paz No. 2758,
Col. Arcos Sur 44320. Guadalajara, Jalisco. México.
e-mail: alexmiranda1@hotmail

Recibido: 13-10-09.
Aceptado: 22-01-10.

 

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