Um novo modelo para estudos sobre lesão de isquemia e reperfusão hepáticas em cães

A new canine model for studies on hepatic ischaemia and reperfusion injury

Resumos

A lesão de isquemia e reperfusão hepáticas que ocorre no transplante de fígado não está completamente elucidada. Vários modelos experimentais com objetivo de estudos fisiopatológico e de modulação farmacológica desta condição têm sido propostos. Um desses modelos, proposto para cães, compreende a isquemia de 30% da massa hepática com descompressão portal translobar através dos restantes 70% de parênquima hepático. No presente trabalho, 10 cães foram submetidos à desvascularização de uma maior massa hepática (70%), seguida de reperfusão, com descompressão venosa esplâncnica através dos lobos caudado e lateral direito (30%) (Grupo Teste), durante o período de isquemia. Dez outros cães foram submetidos à operação simulada (Grupo Controle). Os resultados indicaram com um grau de confiança de 95% que: 1. Durante o período de isquemia verificou-se estabilização da PAM e da PVC, elevação da pressão portal (PP) semelhante à desenvolvida com o uso de "bypass", diminuição significativa da temperatura corporal(TC) sem atingir níveis médios aquém de 36oC, ausência de acidose metabólica ou aumento dos níveis de enzimas (AST, ALT e DL), presença de necrose hepática (NH) e queda do conteúdo de glicogênio hepático (CGH); 2. Após a reperfusão do fígado constatou-se queda da PAM, ausência de diferenças significativas de PVC , permanência de níveis elevados de PP, decréscimo da TC, presença de acidose metabólica (¯ pH, ¯ DB), aumento significativo e progressivo de aminotransferases (AST, ALT), desidrogenase láctica (DL) e necrose hepática (NH), bem como declínio progressivo do conteúdo de glicogênio hepático (CGH). Os resultados sugerem que o modelo proposto pode ser útil para estudos de fisiopatologia e de modulação farmacológica da lesão de isquemia e reperfusão do fígado, utilizando uma maior massa hepática.

Fígado; Isquemia; Reperfusão; Modelo experimental; Hemodinâmica; Temperatura corporal; Equilíbrio ácido-básico; Enzimas hepáticas; Histologia; Cão


Hepatic ischaemia and reperfusion injury, as seen during hepatic transplantation, has not been completely understood. Several experimental models have been proposed for studies on pathophysiology and modulation of such condition. Recently, in dogs, partial hepatic devascularization (30%) with splancnic venous decompression using translobar venous route of intact lobes (70%) has been proposed. Inthe present paper , a larger hepatic mass (70%) has been devascularized in 10 dogs submitted to splancnic venous decompression through caudate and right lateral lobes (30%), during the ischaemic period( Test Group), followed by reperfusion. Ten others animals were submitted to a sham operation( Control Group). The results indicated, with a confidence level of 95% that: 1. During the period of ischaemia it was demonstrated maintenance of MAP and CVP levels, elevation of PP values similar to that seen with bypass, core temperature (CT) decrease that never reached limits under the mean value of 36oC, absence of metabolic acidosis or elevation of enzyme levels (AST, ALT and DL), occurrence of hepatic necrosis (HN) and fall in hepatic glycogen content (HGC); 2. After reperfusion, reduced values of MAP, absence of significant differences in CVP levels, persistent elevations of PP, progressive decreases in CT levels, presence of metabolic acidosis (¯ pH, ¯ DB), progressive elevations of aminotranspherases (AST, ALT) , lactic dehidrogenase (LD) and hepatic necrosis (HN), and progressive decline of hepatic glycogen content (HGC) were verified. These results suggest that the proposed model may be useful for studies on pathophysiology and pharmacologic modulation of liver ischaemia and reperfusion injury , using a larger hepatic mass.

Liver; Ischaemia; Reperfusion; Experimental model; Hemodynamics; Core temperature; Acid-base balance; Hepatic enzymes; Histology; Dog


UM NOVO MODELO PARA ESTUDOS SOBRE LESÃO DE ISQUEMIA E REPERFUSÃO HEPÁTICAS EM CÃES1 1- Trabalho realizado no Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia – UFPE. 2- Professor Adjunto - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina. 3- Professor Adjunto - Coordenador do Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia -UFPE, Doutor em Medicina. 4- Professor dos Cursos de Pós-Graduação em Cirurgia - Departamento de Cirurgia – UFPE. 5- Professor Titular da Disciplina de Cirurgia Abdominal - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina. 6- Médico Estagiário do Núcleo de Cirurgia Experimental - Departamento de Cirurgia-UFPE. 7- Médico Residente em Cirurgia Geral - HC-UFPE.

Renato Dornelas Câmara Neto2 1- Trabalho realizado no Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia – UFPE. 2- Professor Adjunto - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina. 3- Professor Adjunto - Coordenador do Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia -UFPE, Doutor em Medicina. 4- Professor dos Cursos de Pós-Graduação em Cirurgia - Departamento de Cirurgia – UFPE. 5- Professor Titular da Disciplina de Cirurgia Abdominal - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina. 6- Médico Estagiário do Núcleo de Cirurgia Experimental - Departamento de Cirurgia-UFPE. 7- Médico Residente em Cirurgia Geral - HC-UFPE.

Antônio Roberto de Barros Coelho3 1- Trabalho realizado no Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia – UFPE. 2- Professor Adjunto - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina. 3- Professor Adjunto - Coordenador do Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia -UFPE, Doutor em Medicina. 4- Professor dos Cursos de Pós-Graduação em Cirurgia - Departamento de Cirurgia – UFPE. 5- Professor Titular da Disciplina de Cirurgia Abdominal - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina. 6- Médico Estagiário do Núcleo de Cirurgia Experimental - Departamento de Cirurgia-UFPE. 7- Médico Residente em Cirurgia Geral - HC-UFPE.

Ayrton Ponce de Souza4 1- Trabalho realizado no Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia – UFPE. 2- Professor Adjunto - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina. 3- Professor Adjunto - Coordenador do Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia -UFPE, Doutor em Medicina. 4- Professor dos Cursos de Pós-Graduação em Cirurgia - Departamento de Cirurgia – UFPE. 5- Professor Titular da Disciplina de Cirurgia Abdominal - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina. 6- Médico Estagiário do Núcleo de Cirurgia Experimental - Departamento de Cirurgia-UFPE. 7- Médico Residente em Cirurgia Geral - HC-UFPE.

Edmundo Machado Ferraz5 1- Trabalho realizado no Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia – UFPE. 2- Professor Adjunto - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina. 3- Professor Adjunto - Coordenador do Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia -UFPE, Doutor em Medicina. 4- Professor dos Cursos de Pós-Graduação em Cirurgia - Departamento de Cirurgia – UFPE. 5- Professor Titular da Disciplina de Cirurgia Abdominal - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina. 6- Médico Estagiário do Núcleo de Cirurgia Experimental - Departamento de Cirurgia-UFPE. 7- Médico Residente em Cirurgia Geral - HC-UFPE.

Edmilson Cordeiro Santos Filho6 1- Trabalho realizado no Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia – UFPE. 2- Professor Adjunto - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina. 3- Professor Adjunto - Coordenador do Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia -UFPE, Doutor em Medicina. 4- Professor dos Cursos de Pós-Graduação em Cirurgia - Departamento de Cirurgia – UFPE. 5- Professor Titular da Disciplina de Cirurgia Abdominal - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina. 6- Médico Estagiário do Núcleo de Cirurgia Experimental - Departamento de Cirurgia-UFPE. 7- Médico Residente em Cirurgia Geral - HC-UFPE.

José Bezerra Câmara Neto7 1- Trabalho realizado no Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia – UFPE. 2- Professor Adjunto - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina. 3- Professor Adjunto - Coordenador do Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia -UFPE, Doutor em Medicina. 4- Professor dos Cursos de Pós-Graduação em Cirurgia - Departamento de Cirurgia – UFPE. 5- Professor Titular da Disciplina de Cirurgia Abdominal - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina. 6- Médico Estagiário do Núcleo de Cirurgia Experimental - Departamento de Cirurgia-UFPE. 7- Médico Residente em Cirurgia Geral - HC-UFPE.

Câmara Neto RD, Coelho ARB, Souza AP, Ferraz EM, Santos Filho EC, Câmara Neto JB. Um novo modelo para estudos sobre lesão de isquemia e reperfusão hepáticas em cães. Acta Cir Bras [serial online] 2000 Apr-Jun;15(2). Available from: URL: http://www.scielo.br/acb.

RESUMO: A lesão de isquemia e reperfusão hepáticas que ocorre no transplante de fígado não está completamente elucidada. Vários modelos experimentais com objetivo de estudos fisiopatológico e de modulação farmacológica desta condição têm sido propostos. Um desses modelos, proposto para cães, compreende a isquemia de 30% da massa hepática com descompressão portal translobar através dos restantes 70% de parênquima hepático. No presente trabalho, 10 cães foram submetidos à desvascularização de uma maior massa hepática (70%), seguida de reperfusão, com descompressão venosa esplâncnica através dos lobos caudado e lateral direito (30%) (Grupo Teste), durante o período de isquemia. Dez outros cães foram submetidos à operação simulada (Grupo Controle). Os resultados indicaram com um grau de confiança de 95% que: 1. Durante o período de isquemia verificou-se estabilização da PAM e da PVC, elevação da pressão portal (PP) semelhante à desenvolvida com o uso de "bypass", diminuição significativa da temperatura corporal(TC) sem atingir níveis médios aquém de 36oC, ausência de acidose metabólica ou aumento dos níveis de enzimas (AST, ALT e DL), presença de necrose hepática (NH) e queda do conteúdo de glicogênio hepático (CGH); 2. Após a reperfusão do fígado constatou-se queda da PAM, ausência de diferenças significativas de PVC , permanência de níveis elevados de PP, decréscimo da TC, presença de acidose metabólica (¯ pH, ¯ DB), aumento significativo e progressivo de aminotransferases (AST, ALT), desidrogenase láctica (DL) e necrose hepática (NH), bem como declínio progressivo do conteúdo de glicogênio hepático (CGH). Os resultados sugerem que o modelo proposto pode ser útil para estudos de fisiopatologia e de modulação farmacológica da lesão de isquemia e reperfusão do fígado, utilizando uma maior massa hepática

DESCRITORES: Fígado. Isquemia. Reperfusão. Modelo experimental. Hemodinâmica. Temperatura corporal. Equilíbrio ácido-básico. Enzimas hepáticas. Histologia. Cão.

INTRODUÇÃO

Em transplante hepático, a lesão de isquemia e reperfusão do fígado tem sido relacionada à disfunção primária do enxerto1,30,38,41, à incidência de episódios de rejeição42, à trombose da artéria hepática32 e à estenose das vias biliares pós-transplante37. A fisiopatologia dessa condição ainda não está completamente elucidada, o que tem justificado a realização de um grande número de estudos experimentais e clínicos sobre o assunto1,9,15,27,28,29,40,42,43,46. A proteção do fígado contra os efeitos da isquemia e reperfusão e de suas conseqüências, através do uso de drogas, tem sido também investigada28,48.

Modelos experimentais para estudo de isquemia e reperfusão hepáticas têm sido desenvolvidos em camundongos48, ratos2,6,10,12,20,21,22,38,41,46, cães9,14,17,24,45, porcos23,27,28,30 e macacos33. Nestes modelos, a descompressão do território venoso esplâncnico tornou-se procedimento indispensável para garantir a estabilidade das condições circulatórias e metabólicas durante o período de isquemia hepática.

Isquemia subtotal (70%) ou parcial (30%) da massa hepática têm sido propostas em animais de pequeno e médio porte, utilizando-se a vascularização venosa dos lobos hepáticos não submetidos a isquemia, como meio de descompressão do território venoso esplâncnico2,5,10,12,13,20, 21,22,23,41,45,46. Isquemia parcial de 30% (lobo caudado e lateral direito), com utilização de descompressão translobar através dos lobos não desvascularizados (70%) foi proposta em cães45.

No presente trabalho, com objetivo de ampliar a massa hepática devascularizada em cães, propõe-se um modelo de isquemia e reperfusão em 70% do fígado, com descompressão venosa esplâncnica obtida pelos lobos caudado e lateral direito. Tal modelo foi avaliado através de dados hemodinâmicos, de temperatura corporal, do metabolismo ácido-básico, enzimáticos e histológicos.

MÉTODO

Vinte cães mestiços, de ambos os sexos, com peso corporal de 15,25 ± 1,21 Kg, sob indução anestésica com tiopental (4 a 6 mg/Kg), foram entubados e submetidos à respiração controlada com volume corrente de 15 ml/Kg, FiO2 de 21% e freqüência respiratória de 16 ciclos/minuto. A anestesia geral foi conduzida com cetamina (1 a 2 mg/Kg) e pancurônio (0,1 a 0,2 mg/Kg), via intravenosa. Hidratação transoperatória foi realizada com solução de Ringer Lactato na dose de 20 a 25 ml/kg de peso. Não foi realizada reposição de sangue nem de bicarbonato de sódio. Um sensor térmico foi introduzido no esôfago para monitorização da temperatura corporal (TC).

Os animais foram divididos em dois grupos:

Grupo Teste - Os ligamentos hépato-renal, triangular esquerdo, falciforme e gastrohepático foram desconectados do fígado. O colédoco, as artérias Hepática Comum e Gastroduodenal, assim como o ramo esquerdo da Veia Porta foram ocluídos, produzindo-se deste modo exclusão vascular dos lobos medial direito (LMD), quadrado (LQ), medial esquerdo (LME), lateral esquerdo (LLE) e processo papilífero do lobo caudado (PPLC), durante um período de 90 minutos. A descompressão do território venoso esplâncnico foi realizada pelo ramo direito da Veia Porta, através do lobo lateral direito e do processo caudado do lobo caudado, submetidos apenas à interrupção do fluxo arterial (Figura 1). Após os 90 minutos de isquemia, procedia-se a reperfusão dos lobos anteriormente desvascularizados e em seguida a exclusão daqueles lobos que serviram para descompressão venosa esplâncnica, através de hepatectomia (Figura 2).

Grupo Controle - Foram realizados todos os procedimentos cirúrgicos, exceção feita aos referentes à desconecção dos ligamentos hepato-renal, triangular esquerdo, falciforme e gastrohepático, assim como à interrupção do fluxo venoso e arterial para o fígado, constituindo-se assim um grupo de animais submetidos à operação simulada.

Em ambos os grupos, os tempos estabelecidos para verificação dos parâmetros foram: T0 (pré-laparotomia); T1 (5 min pré-isquemia); T2 (5 min pré-reperfusão); T3 (15 min pós-reperfusão); T4 (1 hora pós-reperfusão); T5 (3 horas pós-reperfusão) e T6 (5 horas pós-reperfusão). Os dados hemodinâmicos de pressão arterial média (PAM - cm Hg), pressão venosa central( PVC cm H2O) e temperatura corporal(TC-°C) foram aferidos nos tempos de T0 a T6 enquanto que a pressão portal (PP - cm H2O) foi obtida a partir do tempo T1. Os valores do equilíbrio ácido-básico (pH, PCO2 - mmHg, DB - mmol/l) obtidos no sangue arterial, assim como aqueles referentes às aminotransferases (método de Reitman e Frankel:AST - U/l, ALT - U/l) e à desidrogenase láctica ( método de Whitaker: DL - U/l), obtidos no sangue da Veia Cava Inferior Supra-Hepática, foram verificados em todos os tempos estabelecidos para estudo. Os valores de AST e ALT foram transformados em log neperianos. Avaliações semiquantitativas de necrose hepática (NH%)* * (-) = 0%, (+) = 25%, (++) = 50%, (+++) = 75% e (++++) = 100% e do conteúdo de glicogênio hepático (CGH)** * (-) = 0%, (+) = 25%, (++) = 50%, (+++) = 75% e (++++) = 100% foram feitas em biópsias no LME, realizadas nos tempos T1, T2, T4 e T6. O estudo estatístico constou da aplicação do teste "t" de Student bidirecional, com a probabilidade de erro pretendida de p £ 0,05. Os experimentos foram conduzidos de acordo com o International Guiding Principles for Biomedical Research Involving Animal25

RESULTADOS

Os resultados da avaliação compreenderam os períodos de isquemia e de revascularização hepática.

1. Período de Isquemia

Tanto no estudo intragrupo como no estudo intergrupo não foram evidenciadas alterações significativas dos níveis de PAM e PVC (Figura 3). No Grupo Teste, o nível de PP apresentou elevação significativa ao final do período de isquemia (T2) se tomado como comparação o valor verificado no tempo imediatamente anterior à indução de isquemia (T1) ou aquele constatado, em tempo correspondente (T2), no Grupo Controle (Figura 3).

Em ambos os grupos houve queda significativa da temperatura corporal (TC) nos tempos T1 e T2 em relação a T0 (Figura 3). No entanto, ao final do tempo de isquemia (T2), tal queda foi significativamente maior no Grupo Teste, sem no entanto atingir níveis médios aquém de 36oC(Figura 3).

Tanto no Grupo Teste como no Grupo Controle não foram evidenciadas alterações de pH, PCO2 e DB (Figura 3), salvo, ao final do período de isquemia (T2), quando o nível de pH foi significativamente menor àquele verificado, em tempo correspondente, no Grupo Controle (Figura 3).

No Grupo Teste, os níveis séricos das aminotransferases (AST, ALT) foram significativamente mais elevados no tempo T2 do que no tempo T0 (Figura 4). No Grupo Controle o aumento dos níveis de AST foi também significativo em relação a T0 (Figura 4). No entanto, quando, em ambos os Grupos, os valores destas enzimas, obtidos no tempo T2 , foram comparados com aqueles obtidos no tempo T1 , não houve diferenças significativas (Figura 4). No período de isquemia não foram detectadas diferenças significativas dos valores de AST e ALT entre os Grupos estudados(Figura 4). Os valores de DL não apresentaram alterações significativas no período de isquemia hepática (Figura 4).

No Grupo Teste, evidências significativas de necrose hepatocítica (NH) e de depleção do conteúdo de glicogênio hepático (CGH) foram detectados ao final do período de isquemia tanto no estudo intragrupo como no estudo comparativo com o Grupo Controle (Figura 5).

2. Período de revascularização

No Grupo Teste, ao longo do período de reperfusão, houve queda da PAM (Figura 3). A PP manteve-se em níveis significativamente elevados, tanto no estudo comparativo intragrupo como no estudo comparativo com o Grupo Controle, exceção feita aos valores verificados nas 3a (T5) e 5a (T6) horas, quando comparados com aqueles constatados no tempo T2 (Figura 3). Os valores de PVC no Grupo Teste sofreram quedas significativas nos tempos T4, T5 e T6, em relação ao tempo T0 e T1, enquanto que no estudo comparativo entre o Grupo Teste e o Grupo Controle não foram verificadas diferenças significativas (Figura 3).

Após a revascularização do fígado, constatou-se queda progressiva da TC em todos os cães em relação a T0 , com predominância significativa nos animais do Grupo Teste sobre o Grupo Controle (T5 e T6 ) (Figura 3).

Os níveis de pH e DB foram significativamente mais baixos no Grupo Teste do que aqueles verificados no Grupo Controle (Figura 3). Os valores de PCO2 no Grupo Teste foram mais elevados do que aqueles constatados no Grupo Controle, nos tempos T4 , T5 e T6 (Figura 3).

As aminotransferases (AST, ALT) apresentaram elevações mais significativas no Grupo Teste do que no Grupo Controle, enquanto que valores elevados de DL só foram evidenciados no Grupo Teste (Figura 4).

Necrose hepatocítica (NH) e depleção do conteúdo de glicogênio hepático (CGH) foram constatados exclusivamente no Grupo Teste (Figura 5).

DISCUSSÃO

Em transplante hepático, queda da PAM e outros distúrbios hemodinâmicos agudos, nos primeiros minutos após revascularização hepática*** * (-) = 0%, (+) = 25%, (++) = 50%, (+++) = 75% e (++++) = 100% têm sido relacionada à liberação de potássio, de íons ácidos e sobretudo de substâncias vasoativas pelo fígado revascularizado, assim como por queda de temperatura induzida por este órgão previamente resfriado1. Trabalhos experimentais recentes propõem como mecanismo fisiopatológico primário deste distúrbio, alterações da circulação pulmonar caracterizadas por aumento da RVP e conseqüentemente queda do enchimento do VE, induzidos por liberação de tromboxane A2, potente vasoconstrictor, pelo fígado recém-perfundido27,28. Colletti e cols.12 e Azakawa e cols.2 em estudos realizados com ratos, salientam que hipotensão arterial pode ocorrer em tempos variáveis, de dez a vinte minutos, após isquemia parcial seguida de reperfusão. Recentemente, Ishine e cols.27,28 verificaram diminuição de PAM, bem como aumento de PMAP e RVP, 5 minutos após a revascularização total de fígados de porcos recém-transplantados, em comparação com animais anhepáticos.

No período de isquemia, a descompressão portal translobar utilizada, embora tenha induzido estase representada por aumento de PP, provocada sobretudo por seqüestro de volume sangüíneo pelo território esplâncnico, não foi suficiente para permitir a ocorrência de quedas significativas da PAM e PVC, (Figura 3).

Nas condições de experimentação utilizadas, não foram verificadas quedas da PAM aos quinze minutos do início do período de reperfusão, ocorrendo alterações deste parâmetro apenas a partir da terceira hora de reperfusão (Figura 3), decorrentes, provavelmente, de hipovolemia, desde que, nesta fase, no Grupo Teste, concomitantemente, houve queda da PVC (T4, T5 e T6), em relação aos tempos T0 e T1, e da PP (T5 e T6), em relação ao tempo T2, embora diferenças nos níveis de PVC entre os Grupos estudados não houvessem sido verificadas (Figura 3).

A descompressão venosa esplâcnica através de lobos hepáticos, em modelo de isquemia seletiva de fígado em rato, tem sido praticada sem ocorrência de aumentos significativos da pressão no território venoso esplâncnico10,12,20,21,41,46. As elevações de PP verificados no nosso estudo, durante o período de isquemia hepática (Figura 3), podem ter sido decorrentes da exclusão temporária da circulação sangüínea de grande parte do parênquima hepático e conseqüente passagem do sangue de todo território esplâncnico através de massa hepática reduzida, representada apenas pelos lobos caudado e lateral direito, que equivalem, por estimativa, a 30% do volume do órgão13,18,31. Os níveis de PP constatados ao fim dos 90 minutos de isquemia (Figura 3) são semelhantes aos obtidos em desvios veno-venosos porto-jugular passivos7, bem como àqueles observados em descompressão translobar aplicada em ressecções hepáticas de 70%34. Desvio espleno-jugular passivo apresenta níveis de PP aparentemente maiores36 que os verificados no presente trabalho.

A permanência de níveis elevados de PP após a revascularização de 70% da massa hepática (Figura 3) poderia ser indicativa de aumento da resistência do fígado previamente isquemiado10, por bloqueio da microcirculação46.No Grupo Teste, analisando-se isoladamente o período de reperfusão tardio, constatou-se queda significativa da PP na 3a e 5a horas (T5 e T6) em relação ao tempo T2 (Figura 3). Poder-se-ia inferir a ocorrência de diminuição da resistência oferecida pelos lobos hepáticos anteriormente submetidos à isquemia permitindo melhoria da descompressão do território esplâncnico pelo ramo esquerdo da Veia Porta. Essa queda, poderia ainda ter sido motivada por hipovolemia representada por queda da PAM e PVC (Figura 3), desde que isto ocorreu, de modo significativo e coincidentemente, nesses tempos.

Não foram evidenciadas diferenças estatisticamente significativas entre as médias dos valores do pH, da PCO2 e da DB obtidos no sangue arterial dos cães nos experimentos do Grupo Controle (Figura 3), bem como no sangue arterial dos animais nos experimentos do Grupo Teste (Figura 3), durante o tempo de isquemia hepática, exceção feita à queda de pH, ao final do período de isquemia, neste último Grupo (Figura 3). Tais verificações são indicativas de que neste período, enquanto se processava descompressão translobar do território venoso esplâncnico, não tenham ocorrido alterações representativas de acidose metabólica, habitualmente interpretadas como decorrentes de descompressão insuficiente da Veia Porta1,7,19,40. A não verificação de acidose metabólica durante o período de isquemia hepática, nas nossas condições de experimentação, pode também ter sido devida à ação de captação e metabolização de íon lactato11, propiciada pela presença de lobos hepáticos com grau indeterminado de função34, correspondentes a 30% do volume total do fígado, através dos quais se processou a descompressão do território venoso esplâncnico. Este percentual de tecido hepático, através de vascularização por sangue portal, poderia agir de modo a atenuar acidose lática eventual através de regeneração de bicarbonato, ou de conversão em glicose a partir do lactato11. Em modelo de isquemia hepática subtotal com descompressão portal translobar em ratos, Hasselgren20e Vollmar e cols.46, não fazem referências a alterações do equilíbrio ácido-básico durante essa fase de descompressão.

A ocorrência de acidose do tipo metabólica após a revascularização do fígado submetido à isquemia, tem sido também referida em humanos e em animais de experimentação3,4,8,16,19,33. Em estudos de isquemia e reperfusão realizados com fígados de cães, a elevação de lactato hepático seria indicativo de irreversibilidade da lesão do órgão, desde que tal alteração pode interferir em reações metabólicas vitais, sensíveis à diminuição do pH, ou propiciar diminuição dos níveis de glicose, única fonte de energia do tecido anóxico16. No nosso estudo, a acidose metabólica verificada após a recirculação (Figura 3), pareceu estar relacionada com o estado funcional do fígado agredido, não apenas pela isquemia mas também pela reperfusão.

Embora tenham sido constatadas diminuições significativas da TC no Grupo Teste e no Grupo Controle, no estudo intragrupo (Figura 3), assim como quedas significativa do nível desse parâmetro no tempo T2 do Grupo Teste, no estudo intergrupo (Figura 3), os valores médios de TC dos animais não atingiram níveis inferiores à 36oC (Figura 3). Por outro lado, ao final do período de isquemia (T2), os níveis médios de temperatura não foram significativamente diferentes daqueles verificados imediatamente antes do início da isquemia(T1). Tais resultados sugerem que durante o período de descompressão portal houve produção de energia pelos lobos hepáticos remanescentes, não submetidos a interrupção do fluxo portal, em que pese a exposição dos animais à temperatura ambiental variável entre 25,3 e 26,4oC. Após a revascularização hepática os valores de TC declinam em ambos os Grupos, sendo que em T5 e T6 os níveis térmicos dos animais com fígado submetidos à isquemia foram significativamente menores que os do Grupo Controle(Figura 3), consubstanciado com o desenvolvimento de acidose metabólica progressiva no Grupo Teste (Figura 3), ambos indicativos de função hepática deteriorada.

Foi verificada ausência de diferenças significativas dos respectivos níveis de AST, ALT e DL entre os grupos estudados, no período de isquemia. Tais resultados sugerem, possivelmente, fluxo sangüíneo mínimo no parênquima hepático submetido à desvascularização, embora aumentos significativos de AST e ALT fossem constatados no Grupo Teste, e de AST no Grupo Controle, ambos em relação ao tempo T0 (Figura 4). Souza e cols., em estudo sobre necrose hepática aguda induzida em cães por isquemia vascular, sem revascularização do fígado, observaram níveis de aminotransferases inalterados no sangue venoso periférico dos animais, atribuindo este achado à provável inexistência ou existência mínima de fluxo sangüíneo hepático, que impedisse ou atenuasse o transporte dessas enzimas do fígado para a Veia Cava Inferior44.

Os aumentos dessas enzimas durante o período de reperfusão nos experimentos do Grupo Teste (Figura 4), podem ter sido provocados não somente pelo transporte das mesmas do fígado lesado para a Veia Cava Inferior, como também pela ação agravante da própria reperfusão sobre o tecido hepático já agredido pela isquemia. A propósito, Wu e cols. referem que enzimas liberadas pelo fígado isquêmico atingem níveis sangüíneos máximos aos trinta minutos após a reperfusão, mantendo-se ainda elevados até aos cento e vinte minutos desta fase. Para esses autores, isto constituiria evidência de liberação de enzimas produzidas durante o período de isquemia hepática47. Tais observações permitem inferir que nessas circunstâncias, elevações de enzimas após cento e vinte minutos de recirculação do fígado (Figura 4) possam estar relacionadas com lesão induzida por reperfusão.

Necrose hepática tem sido utilizada para aferir intensidade das lesões de isquemia e de reperfusão, em modelos experimentais e em casos clínicos1,3,12,14,23,26,34,41,45. Determinação de morte celular por necrose através de microscopia óptica tem sido reconhecida como parâmetro confiável23. Contribuições recentes têm levantado a possibilidade de ocorrência de outro mecanismo de morte celular, representado por apoptose, que constituiria tipo de morte celular programada43,47. Ativação de apoptose tem sido demonstrada durante a fase de reperfusão em fígados de ratos43, havendo por isso recomendação para administração de compostos anti-apoptóticos como meio de prevenir tal tipo de lesão em transplante de fígado47.Os resultados do presente trabalho, demonstraram ter ocorrido necrose hepatocítica nos cães do Grupo Teste, após indução da isquemia (Figura 5). Após a revascularização, tal necrose foi de intensidade progressivamente maior (Figura 5). Neste Grupo, a intensidade da lesão necrótica, alcançou valores médios de 85% na quinta hora de reperfusão hepática (Figura 5). O tempo de isquemia hepática de noventa minutos de duração, a condição de normotermia adotada e a supressão das principais vias accessórias de irrigação do fígado, contribuíram para obtenção desses resultados. A necrose verificada tinha localização centrolobular. A propósito, Parks e Granger referiram que os hepatócitos da zona centrolobular são mais sensíveis à hipóxia39.

Estudos realizados com o Grupo Teste e entre os Grupos Teste e Controle, evidenciaram depleção significativa do conteúdo de glicogênio hepático, durante os períodos de isquemia e revascularização hepática em simultaneidade com a ocorrência de NH (Figura 5). Estes resultados permitem inferir que tal depleção esteve associada ao processo de isquemia e reperfusão hepática. Este parâmetro tem sido utilizado para avaliar a extensão da lesão hepatocelular ocorrida e para prognosticar funcionamento de enxerto em transplante de fígado35,38.

A perda ou diminuição de glicogênio pode ser determinada pela incapacidade ou menor capacidade do tecido hepático adquirir coloração pelo PAS. Em relação a este parâmetro, Ontell e cols.38, em trabalho sobre isquemia e reperfusão hepáticas, realizado em ratos, com circuito extracorpóreo e invitro, observaram que fígados submetidos à isquemia apresentavam grandes áreas de depleção de glicogênio, ressaltando ainda a possibilidade do uso de drogas no sentido de proteger o órgão contra os efeitos indesejáveis desta condição. O glicogênio hepático exerce ação protetora sobre o fígado, contra lesões de isquemia e reperfusão35. Estudos do conteúdo de glicogênio em fígados humanos transplantados, em diferentes etapas do procedimento, demonstram que durante a fase de reperfusão ocorreu degradação do glicogênio hepático e que a incapacidade do fígado em restaurar essas reservas estava associada à perda do enxerto em 85,7% dos casos35.

Os resultados indicam que o modelo proposto pode ser útil como instrumento de estudos da fisiopatologia e da modulação farmacológica da lesão de isquemia e reperfusão hepáticas.

CONCLUSÕES

Os resultados indicaram com a probabilidade de erro de 5% que: 1. Durante o período de isquemia houve estabilização da PAM e da PVC , elevação da pressão portal (PP), queda da TC para níveis médios de 36ºC, ausência de acidose metabólica e de aumento significativo das enzimas hepatocíticas (AST, ALT e DL), presença de necrose hepática (NH) e queda do conteúdo de glicogênio hepático (CGH); 2. Após a reperfusão do fígado constatou-se quedas da PAM, ausência de diferenças significativas de PVC, permanência de níveis elevados de PP, queda progressiva da TC, presença de acidose metabólica (¯ pH, ¯ DB), aumento significativo e progressivo dos níveis de aminotransferases (AST, ALT), de desidrogenase láctica (DL) e de necrose hepática (NH), assim como declínio progressivo do conteúdo de glicogênio hepático (CGH).

Câmara Neto RD, Coelho ARB, Souza AP, Ferraz EM, Santos Filho EC, Câmara Neto, JB. A new canine model for studies on hepatic ischaemia and reperfusion injury. Acta Cir Bras [serial online] 2000 Apr-Jun;15(2). Available from: URL: http://www.scielo.br/acb.

SUMMARY: Hepatic ischaemia and reperfusion injury, as seen during hepatic transplantation, has not been completely understood. Several experimental models have been proposed for studies on pathophysiology and modulation of such condition. Recently, in dogs, partial hepatic devascularization (30%) with splancnic venous decompression using translobar venous route of intact lobes (70%) has been proposed. In the present paper , a larger hepatic mass (70%) has been devascularized in 10 dogs submitted to splancnic venous decompression through caudate and right lateral lobes (30%), during the ischaemic period (Test Group), followed by reperfusion. Ten others animals were submitted to a sham operation (Control Group). The results indicated, with a confidence level of 95% that: 1. During the period of ischaemia it was demonstrated maintenance of MAP and CVP levels, elevation of PP values similar to that seen with bypass, core temperature (CT) decrease that never reached limits under the mean value of 36oC, absence of metabolic acidosis or elevation of enzyme levels (AST, ALT and DL), occurrence of hepatic necrosis (HN) and fall in hepatic glycogen content (HGC); 2. After reperfusion, reduced values of MAP, absence of significant differences in CVP levels, persistent elevations of PP, progressive decreases in CT levels, presence of metabolic acidosis (¯ pH, ¯ DB), progressive elevations of aminotranspherases (AST, ALT) , lactic dehidrogenase (LD) and hepatic necrosis (HN), and progressive decline of hepatic glycogen content (HGC) were verified. These results suggest that the proposed model may be useful for studies on pathophysiology and pharmacologic modulation of liver ischaemia and reperfusion injury , using a larger hepatic mass.

SUBJECT HEADINGS: Liver. Ischaemia. Reperfusion. Experimental model. Hemodynamics. Core temperature. Acid-base balance. Hepatic enzymes. Histology. Dog.

Endereço para correspondência:

Prof. Antônio Roberto de Barros Coelho

Rua Galvão Raposo, 234

Recife – PE

50610-330

Tel./Fax: (81)227-0142

e-mail: rbarros@elogica.com.br

Data do recebimento: 15/03/2000

Data da revisão: 09/05/2000

Data da aprovação: 11/06/2000

** Positividade para PAS = 1 Negatividade para PAS = 0

*** ¯ PAM, ¯ RVS, ­ PMAP, ­ PCP, ­ PVC, ¯ DC e ­ FC, habitualmente de caráter transitório e revertida pelo próprio organismo1.

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  • 1-
    Trabalho realizado no Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia – UFPE.
    2-
    Professor Adjunto - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina.
    3-
    Professor Adjunto - Coordenador do Núcleo de Cirurgia Experimental-Departamento de Cirurgia -UFPE, Doutor em Medicina.
    4-
    Professor dos Cursos de Pós-Graduação em Cirurgia - Departamento de Cirurgia – UFPE.
    5-
    Professor Titular da Disciplina de Cirurgia Abdominal - Departamento de Cirurgia - UFPE, Doutor em Medicina.
    6-
    Médico Estagiário do Núcleo de Cirurgia Experimental - Departamento de Cirurgia-UFPE.
    7-
    Médico Residente em Cirurgia Geral - HC-UFPE.
  • *
    (-) = 0%, (+) = 25%, (++) = 50%, (+++) = 75% e (++++) = 100%

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    08 Jun 2000
  • Data do Fascículo
    Jun 2000

Histórico

  • Aceito
    11 Jun 2000
  • Revisado
    09 Maio 2000
  • Recebido
    15 Mar 2000
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