Estudio del síndrome compartimental abdominal de origen no traumático en modelo porcino

Abstract

La hipertensión intraabdominal (HIA) es una urgencia clínica que requiere de un diagnóstico precoz que impida el desarrollo de complicaciones orgánicas posteriores. Entre las alteraciones más relevantes se encuentra la disfunción intestinal, resultado de la hipoperfusión generada tras el aumento de presión intraabdominal (PIA), y que se manifiesta clínicamente mediante cambios en los parámetros de perfusión esplácnica como la presión de perfusión abdominal (PPA), el pH intramucoso gástrico (pHi) y el ácido láctico (Lc). Una de las causas de HIA es la obstrucción intestinal mecánica (OIM) con válvula ileocecal competente, ya que el incremento de la presión intraluminal del colon favorece el aumento de la PIA. Sin embargo, a nivel experimental no existe ningún modelo de OIM que refleje de forma real lo sucedido en humanos, ni tampoco se ha establecido una relación entre las posibles lesiones intestinales y los cambios en los parámetros de perfusión durante HIA. De igual modo, se desconocen estos aspectos relacionados con la integridad intestinal en otros modelos animales de HIA experimental más empleados como el neumoperitoneo. Por tanto, sobre dichos precedentes planteamos los siguientes objetivos: definir un modelo porcino de HIA por OIM que simule la patología descrita en humanos, estudiar la integridad estructural del intestino durante la HIA (por OIM y neumoperitoneo) para determinar cuándo se inician las alteraciones intestinales y su evolución, y relacionar dichos cambios con los parámetros clínicos para establecer unos niveles de seguridad que eviten la lesión entérica. METODOLOGÍA Se desarrolló un modelo porcino de OIM donde se generaba una HIA de 20 mmHg durante 5 horas. Una vez validado el modelo, éste fue empleado para evaluar la secuencia histopatológica del intestino a 20 y 30 mmHg de PIA durante 2,5 y 5 horas siguiendo el criterio histopatológico de Park P.O. Complementariamente a este modelo, se evaluaron histopatológicamente biopsias secuenciadas de íleon durante la HIA en un modelo porcino de neumoperitoneo con CO2 a diferentes PIAs (20, 30 y 40 mmHg) durante 5 horas. En ambos modelos, también se registraron los parámetros de perfusión esplácnica (PPA, pHi y Lc) para relacionarlos con las lesiones halladas. RESULTADOS Y CONCLUSIONES En el capítulo 1 fue validado el modelo de HIA por OIM, ya que todos los datos clínicos obtenidos (cardiorrespiratorios, bioquímicos y de perfusión) fueron similares a los descritos en otros modelos de HIA y, además, simuló aceptablemente la fisiopatología de la OIM humana. En el capítulo 2 se halló que la HIA por OIM producía lesiones intestinales a los 30 minutos en el 42,9% de los animales, independientemente del nivel y duración de la PIA. Los valores de PPA y pHi fueron ligeramente inferiores en los animales lesionados (I+), siendo el aumento del Lc el mejor parámetro clínico relacionado con el daño intestinal. En el capítulo 3 se observó que con un neumoperitoneo de 20 mmHg el 33,3% de los animales fueron I+ hasta las 3 horas, pero después algunos mantuvieron la integridad intestinal y sólo el 10% se resultó I+ hasta las 5 horas. Por el contrario, con 30 mmHg el 33,3% de los animales tuvieron lesiones intestinales durante el primer período y, posteriormente, el porcentaje aumentó hasta el 80% de I+ a las 5 horas. Con 40 mmHg el porcentaje de I+ fue del 93,3% a lo largo de todo el estudio. La PPA y el pHi fueron significativamente inferiores en los I+ (PPA< 20 mmHg y pHi < 7), mientras que el Lc aumentó rápidamente (> 4 mmol/L) en presencia de lesión intestinal. Estos límites podrían ser considerados umbrales clínicos para evitar el daño entérico, siendo el Lc el mejor parámetro relacionado con la lesión. INTRODUCTION Intraabdominal hypertension (IAH) is a clinical emergency that requires an early diagnosis to prevent the subsequent organ failures. Intestinal dysfunction is one of the most relevant alterations due to the hypoperfusion after the increased intra-abdominal pressure (IAP). This aspects are manifested clinically by changes in splanchnic perfusion parameters such as abdominal perfusion pressure (APP), gastric intramucosal pH (pHi) and lactic acid (Lc). One of the causes of IAH is the mechanical intestinal obstruction (MIO) with competent ileocecal valve, since the increase of the colonic intraluminal pressure favors the increase of the IAP. However, there is no experimental model of MIO that reflects what happened in humans, and the relationship between possible intestinal lesions and changes in perfusion parameters during IAH is unknown. Similarly, these aspects related to intestinal integrity in other animal models of experimental IAH such as pneumoperitoneum, are not well known. Therefore, we propose the following objectives based on these precedents: to define a porcine model of IAH by MIO that simulates the human pathology, to study the structural integrity of the intestine during IAH (by MIO and pneumoperitoneum) to determine the onset and the evolution of intestinal alterations, and relate these changes to clinical parameters to establish safety thresholds that prevent enteric injury. METHODOLOGY A porcine model of MIO was developed with an IAH of 20 mmHg maintained during 5 hours. Once the model was validated, it was used to evaluate the histopathological sequence of the intestine at 20 and 30 mmHg of IAP for 2.5 and 5 hours according to histopathological criteria of Park P.O. Complementarily to this model, biopsies of ileum were taken during IAH and were evaluated histopathologically in a porcine model of pneumoperitoneum with CO2 at different IAPs (20, 30 and 40 mmHg) during 5 hours. In both models, splanchnic perfusion parameters (APP, pHi and Lc) were also recorded to relate them to the injuries found. RESULTS AND CONCLUSIONS In the chapter 1 the IAH model by MIO was validated, since all the clinical data obtained (cardiorespiratory, biochemical and perfusion) were similar to those described in other IAH models and, also, it simulated the pathophysiology of human MIO acceptably. In the chapter 2 was found that the IAH by MIO caused intestinal lesions in 42.9% of the animals at 30 minutes of IAH, regardless of the level and duration of the IAP. The APP and pHi values were slightly lower in the injured animals (I+) and the increase of the Lc was the best clinical parameter related to intestinal damage. In the chapter 3 was observed that, with a pneumoperitoneum of 20 mmHg, 33.3% of the animals were I+ up to 3 hours but later some maintained the intestinal integrity, and only 10% was I+ at 5 hours. In contrast, at 30 mmHg, 33.3% of the animals showed intestinal lesions during the first period and, subsequently, the percentage increased to 80% of I+ at 5 hours. At 40 mmHg, the percentage of I+ was 93.3% throughout the study. APP and pHi were significantly lower in I+ (APP < 20 mmHg and pHi < 7), whereas the Lc increased rapidly (> 4 mmol / L) in the presence of intestinal damage. These limits could be considered clinical thresholds to avoid intestinal injury, which the Lc was the best parameter related to the lesion.