Infección
intra-abdominal y estrés oxidativo.
Dr.
David León Pérez.*
*
Especialista en Medicina Interna. Médico Intensivista. Servicio de Terapia
Intermedia Polivalente del Hospital “Hnos. Ameijeiras.”
La Peritonitis o Infección intraabdominal aparece
cuando se rompe la barrera anatómica intestinal normal y esto se produce cuando
cualquier viscera intraabdominal se perfora, la pared intestinal se debilita
(isquemia) o por inflamación de la propia pared (enfermedad inflamatoria
intestinal (1).
De modo general las peritonitis se clasifican de la
siguiente forma:
¨
Primaria: Es la infección de
la cavidad peritoneal en la que no existe una fuente obvia. Es el tipo menos
frecuente y se observa fundamentalmente en pacientes con Cirrosis Hepática y
ascitis.
¨
Secundaria: Se define como
aquella causada por la perforación de una viscera hueca o necrosis transmural
de una viscera digestiva.
¨
Terciaria: Sigue al cuadro
anterior que en lugar de mejorar empeora y se caracteriza por un cuadro clínico
sin foco infeccioso evidente (1,2,3).
La peritonitis secundaria es la más frecuente y se
puede presentar como una peritonitis generalizada o como abscesos localizados.
A pesar de las opciones terapéuticas para el tratamiento
de infección intraabdominal la morbimortalidad se mantiene elevada, oscilando
desde 1% en pacientes con perforación apendicular hasta 20% en los que sufren
perforación colónica o pesentan una infección derivada de un trauma abdominal
penetrante (4).
A principios del siglo XX la mortalidad genreral de la
sepsis intraabdominal era de un 90% mientras que en lo años 20 y de acuerdo a
los principios definidos por el Dr. Kischner: a) eliminar la fuente de
infección, b) remover el pus y los detritus intraabdominales, permitieron que
la mortalidad disminuyera al 50%. Entre 1930 y 1960, luego del advenimiento de
los antibióticos la mortalidad por esta causa presentó poca variación y no es
hasta la aparición de las penicilinas de amplio espectro, las cefalosporinas y
la terapia antianaeróbica que se observa una disminución importante en la
mortalidad.
La creación de
las unidades de cuidados intensivos, el soporte nutricional, la definición y
aplicación de nuevos conceptos de en el tratamiento quirúrgico marcan un nuevo
descenso en la mortalidad que aún en el siglo XXI sigue cobrando tasas
prohibitivas (5,6,7).
Fisiología
del peritoneo.
El peritoneo es el mayor espacio extravascular del
organísmo con una superficie de 1,72m2 equivalente a la superficie
cutánea de un adulto. En condiciones normales contiene aproximadamente 50 ml de líquido certrino cuyo contenido
proteico es inferior a los 3g% , predominando la albúmina, no contiene
fibrinógeno y su capacidad para coagular en forma espontánea es nula; su
actividad antibacteriana es mínima siendo mediada fundamentalmente por el
sistema del complemento.
El peritoneo se comporta como una barrera pasiva,
semipermeable al paso del agua y sustancias de bajo peso, cualidad que ha
permitido su uso en la diálisis peritoneal de los pacientes con insuficiencia
renal. Durante la diálisis peritoneal
la soluciones hiperosmolares pueden ocasionar un flujo de agua hacia la cavidad periotoneal entre 300 y 500
ml/hora. El proceso de las peritonitis tiene un efecto similar de manera que el
shock hipovolémico secundario a esta situación puede comprometer rapidamente la
hemodinamia del paciente. Elementos químicos como la bilis , enzimas
pancreáticas y el jugo gástrico
potencian esta exudación. Se ha considerado que las pérdidas de líquidos
durante las peritonitis son equivalentes a las producidas en un paciente con
quemaduras del 60% de la superficie corporal.
En la
mayor parte de la cavidad abdominal las células mesoteliales forman un tapiz
aplanado y compacto cuyo límites intercelulares no se aprecian, sin embargo en
la cara inferior del diafragma existen estomas linfáticos especiales debajo de
la membrana mesotelial que sirven para el drenaje linfático de la cavidad. La
relajación pasiva del diafragma durante la espiración provoca un flujo rápido
de líquido peritoneal hacia ellos, mientra que su contracción provoca el
vaciamiento de los linfáticos hacia los canales eferentes, situación que se ve
favorecida por el aumento de la presión intratorácica. El flujo retrógrado se
ve impedido por la existencia de válvulas unidireccionales en estos vasos (8).
Experimentalmente se ha demostrado que luego de la inoculación intraperitoneal
de bacterias éstas son aisladas a los 6 minutos en el canal torácico y a los 12
minutos en sangre periférica. La salida del líquido peritoneal determina la creación de una presión
negativa relativa dentro del abdomen superior lo que da lugar al flujo de
líquido en dirección cefálica.
Factores
determinantes en la patogénesis de la infección intraabdominal.
¨
La perforación entérica o biliar dentro de la cavidad abdominal,
¨
Entidades que no cursan con perforación de viscera
hueca pero donde la translocación juega un papel predominate.
¨
Patología inflamatoria-infeccioda de viscera sólida (
hígado, páncreas etc. )
Las anteriores son cuadros importantes en la génesis
de la infección intraabdominal, cuando estas ocurren se altera la integridad
anatómica y/o funcional de la pared y se establece una situación altamente
agresiva para la homeostasia del paciente. Si bien es cierto que la cavidad
abdominal puede neutralizar un episodio ligero de contaminación a través de
diferentes mecanísmos a) aclaramiento linfático b) fagocitosis c) secuestro por fibrina; cuando la contaminación es contínua origina
secuestro de líquidos, hipovolemia, hipoperfusión, absorción de toxinas,
liberación de mediadores inflamatorios, fenómenos de sepsis y formación de
abscesos, lo que puede evolucionar hacia la fallamultiorgánica (9,10).
Fenómeno
de isquemia-reperfusión.
La injuria
orgánica está relacionada con la isquemia y el daño endotelial vascular, este
señalamiento proviene en parte de la observación de que la injuria (isquemia)
seguido de un episodio de reperfusión (como segundo fenómeno) pueden conducir
al desarrollo de una disfución múltiple de órganos (2).
Esta hipótesis contempla tres mecanísmos:
v
Inadecuada disponibilidad de oxígeno a las células y tejidos.
v
El fenómeno de
isquemia-reperfusión con la consiguiente generación de radicales libres.
v
Daño tisular debido la
interacción de los leucocitos con el endotelio.
En el caso específico de los pacientes con peritonitis
las condiciones de agresión provocan distensión de la cavidad e incremento de
la presión intraabdominal, por lo que se produce un síndrome compartimental que
origina en todas las visceras intraabdominales, incluyendo la pared,
condiciones de isquemia. El nivel de presión intraabdominal necesaria para la
aparición de alteraciones hemodinámicas en el área esplácnica estimada
experimentalmente es de 10 a 15 mmHg, presión que se usa habitualmente durante
la cirugía laparoscópica (11).
Parte los
mecanismos de defensa del peritoneo consumen oxígeno, la concentración de este
gas dentro de la cavidad intraabdominal disminuye , lo que permite también la
proliferación de gérmenes anaerobios,
estableciéndose la formación de abscesos entre el 5to y el 7mo.
día en adelante.
La isquemia es en principio fuente de daño y necrosis celular , el agotamiento de las
reservas de ATP intracelular en un tejido hipóxico desencadenan una cascada de
efectos deletereos para la célula.La incapacidad para el mantenimiento del
balance iónico , modificaciones en el equilibrio del calcio, disfunción
mitocondrial , ruptura de lisosomas con liberación de enzimas , activación del
sistema enzimático de la fosfolipasa A2 y enzimas vinculadas al
metabolismo del ácido araquidónico. En esta fase de isquemia se generan especies reactivas de oxígeno en
exceso o se alteran cualitativa y
cuantitativamente las defensas
antioxidantes.
A la fase de
isquemia sigue una fase de reperfusión cuando el cirujano , al hacer la
laparotomia , libera a los órganos abdominales del efecto producido por el
aumento de la presión intraabdominal , tambien se provoca este efecto cuando se procede a la reanimación con
líquidos con el objetivo de mejorar el riego de la circulación esplácnica y
por tanto de la perfusión a los diferentes tejidos y órganos en la cavidad
intraabdominal.
La reperfusión
, factor esencial en la recuperación del tejido se acompaña paradojicamente de
efectos de injuria celular que pueden resumirse como sigue:
v
Generación de especies
reactivas de oxígeno con activación de sistemas enzimáticos calciodependientes
y que además se asocia al incremento en la permeabilidad celular al calcio.
v
Acumulación de leucocitos y
plaquetas con fenómenos de coagulación intravascular y edema intersticial que
comprometen la perfusión .
v
Respuesta inflamatoria aguda
mediada por los polimorfonucleares neutrófilos y los macrófagos tisulares.
Sistema
Xantina-oxidasa.
La activación del sistema de la enzima xantino–oxidasa es considerado como una
importante fuente endógena de radical superóxido en los tejidos reperfundidos
con un intervalo variable de isquemia ; en la mayoría de los tejidos este sistema
se encuentra en forma de xantina –deshidrogenasa NAD dependiente (XD) y puede
convertirse en la forma oxidada (XO). La acumulación de hipoxantina y xantina
(sustratos de la xantino oxidasa) por degradación del ATP durante la fase de
isquemia , el aporte de oxígeno al reperfundirse el tejido y la conversión de
la xantino-deshidrogenasa en
xantino-oxidasa explican el incremento en las concentraciones de ácido
úrico , anión superóxido y peróxido de hidrógeno inmediatamente después de la
reperfusión del tejido.
Algunos autores sugieren que los niveles de la enzima
entre 8-10 % son suficientes para generar concentraciones citotóxicas del anión
superóxido aún sin que se incremente la conversión a expensas de la forma de
xantino deshidrogenasa.
Aunque no se ha probado de forma concluyente el hecho de que la conversión de la XD a XO toma solo 10 segundos en el
intestino, 8 minutos en el corazón y 30 minutos en el hígado, riñón y pulmón,
esto podría explicar la susceptibilidad diferente de estos órganos al daño
tisular mediado por la isquemia-reperfusión (12).
El mecanismo de daño por radicales libres derivados
del oxígeno ha sido propuesto como elemento importante de lesión. En algunos
estudios se ha encontrado que 30 minutos después de abolida el aumento de
la presión intraabdominal, cantidad
significativa de malondialdehido (MDA), un metabolito del proceso de
peroxidación lipídica, es liberado desde el intestino, el bazo y el hígado, así
mismo niveles incrementados de MDA son hallados en el pulmón, un órgano
localizado a distancia de la cavidad abdominal.
El hallazgo de especies reactivas de oxígeno (EROS) en
el pulmón después de la liberación de la cavidad abdominal es un hecho interesante pues reafirma el rol potencial
del MDA en el desarrollo de edema
pulmonar después del proceso de isquemia-reperfusión durante la cirugía
abdominal (11).
El metabolismo del Ac. Araquidónico liberado por
acción de la enzima fosfolipasa A2 (que a su vez es activada por el
calcio y los fosfolipoperóxidos) está involucrado en la generación y liberación
de radicales peroxilo e hidroxilo, así como mono y dihidroperóxidos,
subproductos de las reacciones catalizadas por la ciclo-oxigenasa,
lipo-oxigenasa y prostaglandina hidroperoxidasa (13).
Al inicio de la reperfusión, el oxígeno molecular que
llega se vuelve sustrato de la XO residente en la superficie de las células del
endotelio vascular dando lugar a EROS y provocando daño local, luego el
endotelio dañado se vuelve la base para que los neutrófilos se adhieran y
liberen más radicales oxidantes. Esta hipótesis puede resumirse diciendo que la
célula endotelial es el ¨disparador¨ y el neutrófilo ¨amplifica¨ el fenómeno
oxidante y el daño tisular (2).
La lesión de las células endoteliales activa el
complemento, iniciando de esta manera el fenómeno de la quimiotaxis y liberación
de opsoninas que junto al incremento de
la permeabilidad del endotelio vascular determinan la llegada de los
granulocitos y el comienzo de la
fagocitosis bacteriana. La rápida llegada de los neutrófilos, unas 4 horas
aproximadamente, seguida de los macrófagos constituye probablemente la
principal defensa de la cavidad abdominal frente a la contaminación masiva.
Los
leucocitos como todas las células del organismo poseen la mayoría de los
constituyentes como lípidos, glucógeno, aminoácidos, ácidos nucleicos,
vitaminas, coenzimas y metales trazas como zinc. Los granulocitos y
monocitos-macrófagos contienen además una importante batería enzimática, entre
ellas la fosfatasa alcalina y la mieloperoxidasa.
Fagocitosis:
Este proceso biológico es de gran importancia en la
destrucción de bacterias extracelulares piógenas.
Se realiza en
las siguientes etapas:
§
Quimiotaxis: Debido a la liberación de aminas vasoactivas (
histamina y serotonina) desde los
basófilos y las células cebadas en el sitio de la injuria se produce un cambio
en el flujo sanguíneo y en la permeabilidad de la microcirculación local, que
se traduce en una mayor adherencia y marginación de los polimorfonucleares
neutrófilos en el endotelio vascular.
Por otra parte también se liberan factores quimiotácticos endógenos derivados
del sistema del complemento(C3a, C5a, C5-C7),
coagulación, kininas, linfoquinas y exógenos como productos bacterianos
y virales (proteinasas, lípidos).
§
Reconocimiento del antígeno e
ingestión.
§
Liberación de factores antibacterianos: Las células vierten el contenido de sus gránulos
primarios y secundarios, liberando la
batería de enzimas proteolíticas e hidrolíticas al interior del
fagosoma. Al mismo tiempo, se sintetizan compuestos microbicidas dependientes
del oxígeno o radicales libres, siendo los principales el radical superóxido,
peróxido de hidrógeno, haluros como hipoclorito y el hidroxilo; otros productos
de secreción son los metabolitos
derivados del Ac. Araquidónico.
§
Detoxificación de metabolitos
productos de la fagocitosis: Los
productos bactercicidas de las células fagocíticas pueden ser liberados fuera
del fagosoma hacia el citosol o al medio extracelular produciendo daño tisular;
sin embargo estas células están dotadas de sistemas detoxificantes como la catalasa
y el glutatión reducido que metaboliza el peróxido de hidrógeno en agua y
oxígeno (14,15).
El mecanismo de la isquemia-reperfusión y la
generación de radicales libres por los leucocitos no son los únicos elementos
que se involucran en la fisiopatogenia de la peritonitis. La degradación de la
hemoglobina en la cavidad peritoneal facilita un sustrato proteico para la
actividad metabólica bacteriana y más importante aún, es fuente de hierro. El
hierro es un elemento traza crítico para el crecimiento y proliferación
bacteriana, su presencia acelera la replicación de bacterias. Estudios
experimentales han demostrado que la toxicidad de la hemoglobina en la
peritonitis bacteriana está relacionada con la producción de hierro (reacción
de tipo Fenton). La acción combinada de superóxido dismutasa y catalasa
minimiza la acción de la hemoglobina y del hierro EDTA, lo que sugiere que
tanto el superóxido como el peróxido están involucrados en esta toxicidad. En
presencia de hemoglobina o de hierro EDTA, la generación de superóxido y la
viabilidad de la fagocitosis disminuye mientras que la lipoperoxidación de los
fagocitos peritoneales se incrementa (16).
Antioxidantes
e Infección intraabdonminal.
La utilización de fármacos con acción antioxidantes en
pacientes con peritonitis no ha sido muy difundida, sin embargo no cabe duda
del beneficio indiscutible que esto aportaría a la evolución clínica de los
pacientes. Se ha probado de forma experimental el efecto de la pentoxifilina y
la somatostatina como moduladores de la peroxidación lipídica, de la acción de
la óxido nítrico sintetasa y de la fosfolipasa A2 secundaria a la
estimulación por lipopolisacárido (lps) en modelos de diafragmas de ratas
sépticas (17).
También se ha estudiado el efecto de la vitamina E
sobre los macrófagos peritoneales y algunos investigadores concluyen que la
adición de ésta al fluido peritoneal previene la peroxidación lipídica; por
otro lado hay autores que plantean que
a pesar del probado efecto antioxidante de la vitamina E, esta puede
causar cambios en la permeabilidad del peritoneo con decrecimiento de su
efectividad en pacientes en diálisis peritoneal (18,19).
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