Antecedentes: La translocación bacteriana implica el paso de gérmenes viables desde la luz intestinal hasta los ganglios mesentéricos a través de la pared intestinal y parece ser el mecanismo por el cual los gérmenes pueden alcanzar el tejido necrótico en las pancreatitis agudas (PA). Esto se produce en el 40-70% de las PA necrohemorrágicas y ejerce un papel muy importante hasta en el 80% de los fallecimientos por esta causa.
Objetivos: Analizar la influencia que la descontaminación bacteriana intestinal (DBI) pueda tener sobre la translocación bacteriana intestinal en la PA grave experimental.
Métodos: Un total de 43 ratas macho Sprague-Dawley a las que se indujo una PA grave, mediante la administración de 0,2 ml de taurodeoxicolato sódico al 2,5% en tampón de NaOH glicil-glicina, tras canularse el conducto biliopancreático a través del duodeno y tras pinzarse el colédoco en el hilio hepático. Se hicieron dos grupos: a) grupo control, 24 ratas a las que sólo se les indujo PA; b) grupo problema, 19 ratas a las que se les provocó DBI administrando durante los 5 días previos a la provocación de la PA 4 mg/ml de gentamicina, bacitracina y neomicina en el agua de bebida.
Veinticuatro horas después de haber inducido la PA se realizó una laparotomía, obteniéndose muestras para cultivo de los ganglios linfáticos mesentéricos, páncreas, hígado, bazo peritoneo y ciego.
Resultados: En el grupo control murieron 7 ratas. De las 17 ratas que sobrevivieron 24 h, en nueve se obtuvieron cultivos positivos en el páncreas. En el grupo problema murieron dos ratas antes de las 24 h. De las 17 ratas restantes, en dos se obtuvieron cultivos positivos en páncreas, mientras que éste fue estéril en 15. En el peritoneo no se cultivaron gérmenes. Los gérmenes que con más frecuencia se cultivaron fueron E. coli, enterococo y Proteus. Entre ambos grupos no hubo diferencias en el porcentaje de gérmenes grampositivos y gramnegativos.
Conclusiones: a) la mayoría de los gérmenes que infectan el tejido en la PA proceden de la flora intestinal, siendo E. coli el más prevalente; b) uno de los mecanismos más importantes en dicho proceso es la translocación bacteriana por vía linfática, no requiriendo el paso directo vía tranperitoneal; c) la translocación bacteriana ocurre ya en las fases más precoces de la PA, y d) la DBI previa a la PA impli
Background: Bacterial translocation implies the transit of viable gastric microflora from the intestinal lumen through the intestinal wall to the mesenteric ganglia and seems to be the mechanism by which microflora reach necrotic tissue in acute pancreatitis (AP). This occurs in 40-70% of necrotizing hemorrhagic AP and plays a major role in up to 80% of deaths from this cause.
Aims: To analyze the possible influence of bacterial decontamination in the gut on bacterial translocation in severe experimental AP.
Methods: Severe AP was induced in 43 male Sprague-Dawley rats by administration of 0.2 ml of 2.5% taurodeoxycholate sodium in NaOH glycyl-glycine buffer after cannulizing the bilio-pancreatic duct through the duodenum and clamping the common bile duct in the hepatic junction. The rats were divided into two groups: a) control group: 24 rats in which only AP was induced; b) problem group: 19 rats that underwent bacterial decontamination through the administration of 4 mg/ml gentamicin, bacitracin and neomycin in the drinking water during the 5 days prior to AP induction. Twenty-four hours after AP induction, laparotomy was performed and a sample for the culture of mesenteric lymphatic ganglia, pancreas, liver, spleen, peritoneum and cecum was obtained
Results: Seven rats in the control group died. Of the 17 rats that survived 24 hours, positive cultures in the pancreas were obtained in nine. In the problem group, two rats died within 24 hours. Of the remaining 17 rats, positive pancreatic cultures were obtained in 2 while in 15 pancreatic cultures were negative. No microflora were cultured in the peritoneum. The microflora most frequently cultivated were Escherichia coli, enterococcus and proteus. No differences were found in the percentage of Gram-positive and Gram-negative bacteria between the two groups.
Conclusions: a) The majority of the bacteria in AP tissue originate in the intestinal microflora, E. coli being the most prevalent. b) One of the main mechanisms in this process is bacterial translocation via the lymphatic pathway; transit directly through the transperitoneal pathway is not essential. c) Bacterial translocation already occurs in the earlier phases of AP. d) Bacterial decontamination prior to AP decreases the frequency of bacterial translocation and does not interfere in the Gram-positive/Gram negative balance, nor does it increase fungal infections.
La necrosis del tejido pancreático es un acontecimiento fundamental en la patogenia de la pancreatitis aguda (PA) necrohemorrágica. La contaminación bacteriana del tejido necrótico se produce en el 40-70% de los pacientes con PA necrohemorrágica. La infección pancreática y peripancreática, junto con el fallo multiórgano, son los responsables de más del 80% de los fallecimientos por este proceso1,2. Este hecho ha estimulado el interés por la investigación de: a) las circunstancias que favorecen la infección bacteriana del tejido pancreático; b) el origen de los gérmenes que llegan a asentar en el parénquima pancreático, y c) las posibilidades antimicrobianas, tanto profilácticas como terapéuticas, que pueden ser aplicadas a estos enfermos.
A pesar de la importancia de la infección pancreática en la PA necrohemorrágica, no existen estudios que determinen claramente si la administración profiláctica de antibióticos disminuye la mortalidad de estos enfermos y si está justificada su utilización. Los estudios más precoces con ampicilina no han podido demostrar que disminuyera la mortalidad, pero estos primeros estudios fueron criticados porque la mayoría de las PA eran de escasa gravedad y, por consiguiente, con baja prevalencia de infección; y por la escasa penetración de la ampicilina en el tejido pancreático necrótico. Estudios posteriores realizados en animales de experimentación con PA necrohemorrágica demostraron que antibióticos con buena penetración en el tejido necrótico, como el imipenem y el ciprofloxacino, pueden disminuir la mortalidad en estos animales3.
El hecho de que los gérmenes más frecuentemente hallados en el tejido necrótico pancreático, como E. coli, pertenezcan a la flora microbiana intestinal, indicaría que éste es el origen de las bacterias que causan la infección en el tejido pancreático4.
Diferentes trabajos han demostrado que la llegada de gérmenes al páncreas se debe a la translocación bacteriana, fenómeno que se puede definir como el paso de gérmenes viables desde la luz intestinal debido a la alteración de la permeabilidad intestinal. Sin embargo, la ruta exacta a través de la cual las bacterias emigran desde la luz del intestino no se conoce con exactitud5.
Estudios experimentales en seres humanos con PA en los que se puede estudiar la existencia de translocación bacteriana, y la eficacia de la administración de antibióticos sobre este fenómeno no son éticamente posibles. Sin embargo, es posible la simulación de PA necrohemorrágica similar a la humana en la rata, mediante la introducción de sales biliares en el conducto pancreático6.
El objetivo de este trabajo es analizar si existe translocación bacteriana durante las primeras horas de la PA experimental y evaluar si la descontaminación bacteriana intestinal disminuye la llegada de gérmenes al páncreas.
MATERIAL Y MÉTODOS
Se emplearon 43 ratas macho Sprague-Dawley (340-480 g), a las que se les determinó la amilasa sérica inmediatamente antes de inducir la PA, y en aquellas que sobrevivieron 24 h, de nuevo inmediatamente antes de sacrificarlas.
Provocación de la pancreatitis aguda
La inducción de la PA necrohemorrágica se realizó mediante la administración intraductal durante 20 min de 0,2 ml de taurodeoxicolato sódico al 2,5% en tampón de NaOH glicil-glicina, previamente esterilizada a través de un filtro de 0,22 µm, a una velocidad de 0,04 ml/min con una bomba de infusión continua Cole-Palmer. Para ello se canuló el conducto biliopancreático a través del duodeno con un catéter de polietileno (diámetro externo 0,66 mm), tras lo cual se procedió a pinzar el conducto biliar común a nivel del hilio hepático.
Las ratas se distribuyeron en dos grupos: grupo control, compuesto por 24 ratas a las que se les indujo la PA sin descontaminación bacteriana intestinal previa, y grupo problema, compuesto por 19 ratas a las que se les realizó descontaminación bacteriana intestinal antes de la inducción de la PA.
La descontaminación bacteriana intestinal (DBI)
Se llevó a cabo administrando durante los 5 días previos a la inducción de la PA 4 mg/ml de gentamicina, bacitracina y neomicina en el agua de bebida7.
Veinticuatro horas después de haber inducido la PA se realizó una laparotomía, obteniéndose muestras para cultivo de los ganglios linfáticos mesentéricos, páncreas, hígado, bazo y ciego. Al mismo tiempo, se descartó la existencia de contaminación bacteriana peritoneal mediante la obtención de un frotis con redi-tub de la superficie peritoneal.
Análisis microbiológico
Las muestras obtenidas se introdujeron en bolsas estériles junto con caldo nutritivo (BHI) y homogeneizadas en una Stomacher 80. Tras la homogeneización se cultivó 0,1 ml de cada muestra en placas de agar CNA y McConkey, incubándose en aerobiosis a 37 °C durante 24 h. Las muestras intestinales se procesaron de igual forma, cultivando diluciones de las muestras a 102, 103 y 106. Con los frascos de cultivo positivos se procedió al mismo sistema de cultivo. Las colonias que crecían eran contadas e identificadas según los métodos habituales de bacteriología (API 20E, MicroScan).
Análisis anatomopatológico
Una parte del páncreas de cada uno de los animales se obtuvo inmediatamente después del sacrificio de la rata, se fijó en formol neutro tamponado al 10% y se procesó de la manera habitual. Finalmente, se incluyeron en parafina. De cada caso se realizaron varias secciones histológicas, de 5 µ de espesor, que se tiñeron con hematoxilinaeosina (HE).
Las preparaciones histológicas se valoraron semicuantitativamente por dos anatomopatólogos (FF y MM) que desconocían el grupo al que pertenecían las muestras, atendiendo a los siguientes criterios:
1. Edema: aumento del intersticio inter y/o intralobulillar. Se establecieron tres grados, según el edema: ligero, moderado o intenso.
2. Necrosis acinar: signos de picnosis, cariorrexis o cariólisis de las células acinares o una franca necrosis de coagulación. Se establecieron tres grados: necrosis de unas pocas células acinares en un solo foco (focal), de unas pocas células acinares en múltiples focos (multifocal o parcheada) o necrosis acinar extensa (difusa). 3. Necrosis grasa: necrosis de coagulación del tejido adiposo. Se establecieron tres categorías: focal, multifocal y difusa. 4. Hemorragia: extravasación de hematíes fuera de los vasos. Al igual que la necrosis grasa, se valoró si la hemorragia era focal, multifocal o difusa. 5. Infiltrado inflamatorio intersticial: se establecieron tres grados, según el infiltrado fuera ligero, moderado o intenso. Se valoró también la distribución del infiltrado (focal, multifocal o difuso) y las características del mismo (neutrófilos, eosinófilos, células mononucleadas, etc.).
Con todos esos datos se asignó una puntuación para cada animal con el objetivo de observar si existían diferencias en la gravedad histológica de la pancreatitis aguda entre ambos grupos.
Análisis estadístico
Para la incidencia de la translocación y las variables continuas se utilizó el test exacto de Fisher. Para el análisis de las variables discretas se empleo el rank sum test. Se consideró que la significación era estadísticamente significativa con un valor de p < 0,05.
RESULTADOS
Siete ratas del grupo control (29%) murieron durante las primeras 24 h, por lo que no pudieron utilizarse para los estudios de translocación, mientras que durante este tiempo en el grupo problema murieron 2 ratas (11%) (p > 0,05). Por lo tanto, cada grupo quedó compuesto por 17 ratas.
La amilasa sérica obtenida durante la primera laparotomía fue de 6.896 ± 1.925 U/l, y se elevó significativamente a las 24 h en la muestra tomada durante la segunda laparotomía, 25.194 ± 15.480 U/l, indicando la existencia de inflamación pancreática.
En todos los animales se produjo edema con separación de las áreas interlobulares e interacinares. La mayoría de los lóbulos afectados presentaron una infiltración inflamatoria aguda y necrosis acinar. La mayoría de los animales presentaba necrosis grasa y hemorragia, bien sea focal, multifocal o difusa, no observándose diferencias entre los dos grupos. La gravedad histológica de la PA fue similar en los animales de los grupos control y problema (figs. 1 y 2).
En el grupo control la translocación a los ganglios mesentéricos se produjo en el 59% de las ratas, el cultivo de gérmenes fue ligeramente menor en el tejido pancreático (53%), hígado (47%), bazo (45%), y no se cultivaron gérmenes en el peritoneo en ninguno de los animales. Al comparar estas cifras con las halladas en el grupo problema se observa que la translocación fue significativamente menor a los ganglios mesentéricos (18%; p = 0,01), al páncreas (12%; p = 0,01) y al hígado (6%; p = 0,008). En el bazo también se observó que había disminuido el número de muestras infectadas, pero la diferencia no alcanzó significación estadística (12%). En este grupo tampoco se cultivaron gérmenes en el peritoneo en ninguno de los animales (tabla I).
Durante las primeras 24 h se observó translocación bacteriana en alguno de los órganos analizados en 11 ratas del grupo control, mientras que en el grupo problema se observó translocación en alguno de los órganos analizados en sólo 3 ratas (p = 0,01; IC del 95%: 1,405-59,93).
Los gérmenes que más frecuentemente se hallaron en los cultivos de las ratas control fueron E. coli, enterococo y Klebsiella, mientras que en las ratas del grupo problema el enterococo se cultivó con más frecuencia que la E. coli. Sin embargo, no hubo diferencias en el porcentaje de gérmenes grampositivos y gramnegativos que translocaron entre ambos grupos. En las tablas II y III se presentan en detalle la frecuencia con la que fueron cultivados los diferentes gérmenes en ambos grupos de animales, tanto en el conjunto de los órganos cultivados como únicamente en el páncreas.
DISCUSION
Las complicaciones infecciosas producidas por gérmenes entéricos ocurren en un elevado porcentaje de las PA necrohemorrágicas, y son responsables de casi el 80% de los fallecimientos por esta enfermedad. Los gérmenes más frecuentemente aislados en los cultivos de tejido necrótico pancreático infectado son de origen entérico, lo que parece indicar que el intestino es la fuente de infección del tejido pancreático en la PA. Por tanto, es posible que la administración de antibióticos intestinales pueda tener un efecto beneficioso en el tratamiento de esta enfermedad1,2.
Varios factores, como la alteración de la permeabilidad de la pared intestinal, disminución de la motilidad intestinal y el sobrecrecimiento bacteriano subsiguiente, pueden favorecer la translocación bacteriana intestinal en la PA8. Prevenir este fenómeno tiene, por tanto, una gran importancia a la hora de disminuir la infección pancreática. Por otra parte, es necesario conocer en qué momento de la evolución de la PA se inicia el fenómeno de translocación a la hora de decidir cuál es el momento más oportuno para administrar el tratamiento. Por este motivo hemos diseñado un protocolo experimental de PA necrohemorrágica en ratas, con el doble objetivo de evaluar la eficacia de la descontaminación intestinal en la disminución de la translocación bacteriana y evaluar si este fenómeno se produce precozmente en el curso de la enfermedad.
La translocación bacteriana intestinal, proceso que traslada los gérmenes desde la luz intestinal, a través de la circulación linfática y sanguínea, a los distintos órganos abdominales, se considera la vía más probable por la que las bacterias entéricas alcanzan los órganos abdominales. En ambos grupos de animales hallamos que los ganglios fueron los órganos en los que con más frecuencia se aislaron gérmenes (un 59% en el grupo control y un 18% en el grupo problema), lo que concuerda con que la translocación bacteriana a través de la vía linfática es la ruta que siguen las bacterias intestinales para alcanzar el tejido pancreático. Esta cifra es algo más baja que la hallada por otros autores9-11, pero esta diferencia se puede explicar por los diferentes modelos experimentales empleados en algunos casos y, sobre todo, porque en este trabajo los animales fueron sacrificados antes que en otros ya que uno de los objetivos que nos habíamos propuesto era conocer la posible precocidad de la translocación bacteriana intestinal en la PA.
No existe aún evidencia definitiva sobre la utilización de la profilaxis antibiótica en la PA grave. Los trabajos publicados parecen demostrar que tiene un efecto beneficioso sobre la morbilidad, pero no sobre la mortalidad cuando los antibióticos se utilizan por vía intravenosa12,13. Sólo un trabajo comunicó resultados positivos con la DBI administrando una solución descontaminante por vía rectal y oral. Sin embargo, en este trabajo se asoció la administración concomitante de antibióticos profilácticos por vía sistémica, lo que dificulta en alguna forma la valoración de la eficacia14. Aunque con las precauciones debidas a que datos obtenidos en modelos experimentales pueden no ser totalmente trasladables a la clínica humana, los resultados de nuestro estudio sugieren que la DBI, en los pacientes con PA podría disminuir la translocación bacteriana a los ganglios linfáticos mesentéricos, al páncreas y al hígado, disminuyendo las complicaciones infecciosas en esta enfermedad.
Aunque la aparición de las manifestaciones clínicas de la infección del tejido pancreático no se suele producir hasta la segunda semana desde el inicio de la PA, hemos observado que, al menos experimentalmente, ya a las 24 h de provocada la PA necrohemorrágica había translocación al tejido pancreático en el 53% de los animales del grupo control y en el 12% de los animales del grupo problema. Somos conscientes de que al administrar la solución descontaminante antes de desencadenar la pancreatitis aguda dificulta el traslado de la posible eficacia del uso de profilaxis con DBI a la clínica diaria. Sin embargo, nos permite llegar a la conclusión de que esta terapéutica se debe iniciar durante las primeras horas de la pancreatitis aguda grave para lograr la mayor eficacia.
Aunque no ha sido un objetivo de nuestro trabajo, hemos observado que la mortalidad en las ratas del grupo control fue claramente superior a la del grupo problema. Esta diferencia no alcanzó significación estadística en números absolutos, aunque sí si los resultados se calculan en números relativos. Otros autores hallaron también disminución en la mortalidad de la PA necrohemorrágica experimental cuando se realizaba DBI previamente a la inducción de la PA necrohemorrágica15, pero no cuando ésta se iniciaba 6 h después de ser inducida16. Las diferencias observadas en la translocación bacteriana intestinal y en la mortalidad no pueden ser atribuidas a diferencias en la gravedad de la pancreatitis en ambos grupos experimentales, ya que en el estudio anatomopatológico no hubo diferencia en la puntuación histológica entre ellos. Por lo tanto, parece claro que el único factor que pudo influir fue la descontaminación bacteriana a la que fueron sometidos los animales del grupo problema.
A la vista de los resultados obtenidos en este trabajo, parece bastante evidente que la DBI disminuye significativamente la translocación bacteriana intestinal en la PA experimental. Para que sea eficaz, probablemente debe ser iniciada lo más precozmente posible, ya que la translocación bacteriana intestinal se produce en las primeras horas del inicio de la PA, aunque sus manifestaciones más importante (sepsis, infección del tejido necrótico pancreático, abscesos pancreáticos) pueden no ser evidentes hasta la segunda o tercera semana de la evolución de la enfermedad.
AGRADECIMIENTO
La realización de este trabajo ha sido posible gracias a una Beca de Investigación de la Fundación Marqués de Valdecilla, 1997.
