Respuesta inflamatoria postoperatoria, angiogénesis y crecimiento tumoral: estudio comparativo entre cirugía abierta y laparoscópica en un modelo animal de cáncer de colon

Resumen

Introducción

El crecimiento tumoral es mayor después de la cirugía abierta que tras la laparoscopia en estudios experimentales. La interleucina (IL) 6 y la IL-1β son citocinas proinflamatorias cuya expresión aumenta más después de una laparotomía que tras una laparoscopia. In vitro, la IL-6 y la IL-1β estimulan la expresión de factores angiogénicos como el factor de crecimiento del endotelio vascular y la ciclooxigenasa-2. Hipótesis: el marcado aumento de citocinas proinflamatorias tras cirugía abierta estímula en mayor medida la angiogénesis y el crecimiento tumoral.

Métodos

Inducimos un tumor sólido en ratones mediante inyección de 5 × 10⁶ células en la pared cecal. Los ratones fueron aleatorizados en resección cecal abierta y resección por laparoscopia. La IL-6, la IL-1β y el factor de crecimiento del endotelio vascular se determinaron en suero durante el postoperatorio. Los animales se sacrificaron 12 días después. Se aplicó una puntuación a la recidiva tumoral en función de su extensión y se determinó el peso total del tumor. La densidad microvascular y la expresión de la ciclooxigenasa-2 se estudiaron mediante inmunohistoquímica.

Resultados

La puntuación y el peso del tumor fueron mayores en el grupo de resección cecal abierta (p < 0,01). Los valores séricos de IL-6 (4.157 ± 1.297 frente a 2.514 ± 1.417 pg/ml, en los grupos de resección cecal abierta y resección por laparoscopia, respectivamente) y factor de crecimiento del endotelio vascular (231 ± 125 frente a 45 ± 9 pg/ml, en los grupos de resección cecal abierta y resección por laparoscopia, respectivamente) fueron mayores en el grupo de resección cecal abierta (p < 0,01). La angiogénesis estaba aumentada en el grupo de resección cecal abierta. La densidad microvascular media ± desviación estándar fue de 34,3 ± 11,5 en el grupo de resección cecal abierta frente a 15,5 ± 12,5 en el de resección por laparoscopia (p < 0,01). La expresión de ciclooxigenasa-2 también era mayor en el grupo de resección cecal abierta. Los valores séricos de IL-6 se correlacionaron con los del factor de crecimiento del endotelio vascular (rho = 0,61; p < 0,001). A su vez, los valores de factor de crecimiento del endotelio vascular se correlacionaron con la densidad microvascular y con el peso tumoral (rho = 0,63; p < 0,001).

Conclusiones

El aumento de citocinas proinflamatorias tras la cirugía abierta se asocia con una mayor angiogénesis y un mayor crecimiento tumoral, en comparación con la cirugía laparoscópica en ratones.

Introduction

Inflammatory response and tumor growth are increased after laparotomy compared with laparoscopy in some animal models. In vitro, the proinflammatory cytokines interleukin (IL)-6 and IL-1β up-regulate the expression of angiogenic factors such as vascular endothelial growth factor (VEGF) and cyclooxygenase-2 (COX-2). The aim of this study was to investigate the influence of postoperative inflammatory response on angiogenesis and tumor growth.

Methods

Solid tumor induction was achieved through injection of 5 x106 B51LiM cells into the cecal wall of Balb/c mice. The animals were randomized into two groups: open cecectomy (OC) and laparoscopic-assisted cecectomy (LC). Serum IL-6, IL-1β and VEGF levels were determined postoperatively. On postoperative day 12, the mice were sacrificed.Tumor load score and weight were calculated. Immunohistochemistry for CD31 and COX-2 was performed on samples of tumor recurrence.

Results

Tumor load score and weight were significantly greater after laparotomy than after laparoscopy (p < 0.01). Serum IL-6 (OC: 4157 ± 1.297 pg/ml versus. LC: 2.514 ± 1.417 pg/ml) and VEGF levels (OC: 231 ± 125 pg/ml vs. LC: 45 ± 9 pg/ml) were significantly higher in the laparotomy group (p < 0.01). Microvessel density (mean ± SD) was 34.3 ± 11.5 in the OC group versus. 15.5 ± 12.5 in the LC group (p < 0.01). COX-2 expression was also significantly higher in the OC group. A positive correlation was found between postoperative serum levels of IL-6 and VEGF (rho = 0.67; p < 0.001). VEGF levels were also correlated with microvessel density and tumor weight (rho = 0.63, p < 0.001).

Conclusions

Increased systemic levels of proinflammatory cytokines are associated with greater angiogenesis and tumor growth after laparotomy than after laparoscopy in mice.