Influencia de la alimentación postoperatoria temprana en la formación de fístulas anastomóticas gastrointestinales y el tiempo de cicatrización en conejos

Abstract

Objetivos. Determinar si la alimentación postoperatoria temprana atenúa los efectos inhibidores de la anastomosis intestinal en conejos. Métodos. Después de someterse a una anastomosis gastrointestinal, 48 conejos fueron divididos aleatoriamente en grupos experimentales y de control. Los conejos del grupo experimental fueron alimentados con una dieta líquida a partir de las 24 horas del postoperatorio, mientras que los conejos de control sólo recibieron nutrición parenteral total tras la operación. Se realizaron laparotomías exploratorias en cuatro conejos de cada grupo a los 3, 5, 7, 10 y 15 días del postoperatorio, y se determinó la tasa de curación de la anastomosis, la presión de rotura de la anastomosis, la fuerza de rotura de la anastomosis y el contenido de hidroxiprolina en la anastomosis. Resultados. Las anastomosis se curaron en el 91,6% (22/24) del grupo de control y en el 95,8% (23/24) del grupo experimental. La presión de rotura de la anastomosis disminuyó notablemente en ambos grupos a los 3 días del postoperatorio, alcanzando el valor más bajo. La fuerza de rotura de la anastomosis no difirió entre los dos grupos a los 3 días del postoperatorio, cuando ambos alcanzaron sus puntos más bajos, y ambos grupos aumentaron notablemente y alcanzaron su máximo a los 10 días del postoperatorio. El contenido de hidroxiprolina de la anastomosis fue ligeramente inferior en el grupo experimental a los 3 días del postoperatorio, aunque ambos grupos alcanzaron su punto máximo a los 7 días del postoperatorio. Conclusiones. La alimentación postoperatoria temprana no aumenta el tiempo de cicatrización de la anastomosis ni la tasa de fugas de la anastomosis gastrointestinal.

1. Introducción

La anastomosis gastrointestinal es la cirugía de reconstrucción gastrointestinal más frecuente . Una complicación frecuente tras la anastomosis gastrointestinal es la formación de fístulas gastrointestinales, cuya incidencia es del 0 al 17,4% . Los casos leves pueden causar infección, desequilibrio electrolítico y desnutrición, pero los casos graves pueden causar la muerte. En las fugas anastomóticas influyen factores sistémicos, como la diabetes, la cirrosis y otras enfermedades de desgaste crónicas, que deterioran la capacidad de reparación del organismo, así como su capacidad para combatir las infecciones y, por tanto, la curación de la anastomosis. Muchos estudios han demostrado que los pacientes con un estado nutricional deficiente son más propensos a sufrir complicaciones. Se ha observado una correlación positiva entre la pérdida de peso preoperatoria y la fístula anastomótica. La movilidad insuficiente de la anastomosis, la resección excesiva y la tensión excesiva en el lugar de la anastomosis también comprometen la cicatrización, al igual que un suministro de sangre inadecuado.

La cicatrización de las heridas es un proceso de equilibrio dinámico en el que participan las células, su entorno y la matriz extracelular . Las citocinas secretadas por las plaquetas y las células inflamatorias promueven tanto la formación de nuevos vasos sanguíneos como la síntesis de colágeno, que en equilibrio dinámico con la degradación del colágeno determinan la respuesta de curación . Dos componentes importantes del colágeno son la hidroxiprolina y la hidroxilisina. La hidroxiprolina se sintetiza en condiciones de estrés oxidativo mediante la hidroxilación de la prolina y participa en el transporte celular del colágeno. La síntesis y el transporte del colágeno de la herida pueden entenderse mediante la monitorización del contenido de hidroxiprolina de la herida.

Los pacientes sometidos a una anastomosis gastrointestinal son alimentados en el postoperatorio a través de una sonda gástrica permanente. La descompresión gastrointestinal, el ayuno y la nutrición parenteral también se utilizan para prevenir las náuseas y los vómitos postoperatorios. Estos métodos proporcionan tiempo suficiente para que la anastomosis sane y el segmento gastrointestinal recupere su integridad. Sin embargo, aún no se ha determinado la viabilidad de un protocolo alternativo, en el que los pacientes reciben fármacos antieméticos postoperatorios y se alimentan con una dieta líquida en pequeñas cantidades, con un control estricto tanto de la cantidad como de la frecuencia de la ingesta para garantizar que la presión anastomótica se mantenga dentro de un rango seguro. Un estado nutricional deficiente puede corregirse rápidamente en un paciente que, poco después de la cirugía, puede tolerar la nutrición enteral oral o la ingesta de comidas nutritivas caseras, quizá junto con el apoyo de la nutrición parenteral. Esto, a su vez, acelera la recuperación del trauma de la cirugía.

El método óptimo para controlar la ingesta de alimentos después de una anastomosis gastrointestinal no está claro. La mayoría de los cirujanos consideran que cuanto más tarde se reanude la alimentación normal, más completa será la curación de la anastomosis gastrointestinal. Sin embargo, tras la anastomosis esofágica en conejos, se obtuvieron mejores resultados con la alimentación temprana que con la tardía. En los pacientes con anastomosis gastrointestinal, la alimentación temprana permite la absorción intestinal precoz de nutrientes y, por tanto, mejora la cicatrización de los tejidos y reduce la incidencia de la infección gástrica postoperatoria . La alimentación postoperatoria precoz está en consonancia con el concepto de cirugía de rehabilitación rápida, cuyo objetivo es reducir el estrés quirúrgico y las complicaciones, acelerar la recuperación, acortar la duración de la hospitalización, reducir los costes nutricionales y mejorar la recuperación tras el trauma físico y psicológico asociado. El objetivo de este estudio fue examinar el efecto de la alimentación temprana en la curación de una anastomosis gastrointestinal en el conejo y así, preliminarmente, dilucidar la relación entre la alimentación temprana, la formación de la fístula anastomótica gastrointestinal y el tiempo de curación después de la cirugía gastrointestinal.

2. Materiales y métodos

2.1. Animales experimentales

Cuarenta y ocho conejos machos y hembras (peso, 4-6 kg) utilizados en este estudio fueron proporcionados por el Laboratorio Médico Básico de Animales de Laboratorio de la Escuela Universitaria de Jilin. Los conejos se dividieron aleatoriamente en grupos experimentales y de control de 24 conejos cada uno. El grupo experimental fue alimentado con comida líquida normal (pienso para conejos molido diluido en agua caliente) 24 horas después de la operación, con una ingesta de alimentos estrictamente controlada. La alimentación inicial fue de 15 mL tres veces al día. Posteriormente, se administró un solo alimento tres veces al día de la siguiente manera: a las 72 h del postoperatorio, 20 mL; a los 5 días del postoperatorio, 25 mL; a los 7 días del postoperatorio, 30 mL; a los 10 días del postoperatorio, 35 mL; y a los 15 días, 40 mL. El grupo de control estuvo en ayunas después de la operación, y se le administró agua por infusión intravenosa para mantener las necesidades fisiológicas diarias. El presente estudio fue aprobado por el Comité de Ética del primer hospital de la Universidad de Jilin (Jilin, China) (número 2016-379).

2.2. Modelo experimental

Después de ayunar con agua durante 8 h antes de la cirugía, los conejos fueron inyectados por vía intramuscular con un anestésico consistente en una mezcla de ketamina (40 mg/kg) y droperidol (1,6 mg/kg). Se afeitó y desinfectó el abdomen de los conejos y se trató el lugar de la incisión con 5 mL de lidocaína al 2%. Se realizó una incisión abdominal mediana, seguida de una gastrectomía subtotal y la creación de una anastomosis gástrica yeyunal de extremo a extremo de 1,2 cm utilizando suturas absorbibles 1-0 y una longitud de sutura de ~2 mm. Tras asegurarse de que no había un exceso de tensión en el lugar de la sutura ni una hemorragia activa, se lavó la cavidad abdominal con solución salina. Se mantuvo una técnica aséptica durante la operación. La incisión abdominal se suturó capa por capa. Cuatro animales de cada grupo fueron eutanasiados en los días postoperatorios 3, 5, 7, 10 y 15. Se prepararon secciones de tejido a partir de muestras del día 5 y se tiñeron con hematoxilina y eosina (H&E) y tinción de tricrómico de Masson. Se evaluaron los siguientes parámetros en cada punto temporal.

2.3. Se examinó el estado general

La ingesta de alimentos en el postoperatorio, los cambios de peso y la cicatrización de la herida en los conejos experimentales ayunados y alimentados.

2.4. La presencia de pus y tejido necrótico alrededor del lugar de la anastomosis y la fuga de contenido intestinal u otros signos evidentes de fuga se consideraron indicativos de fístula anastomótica.

2.5. Presión de ruptura en la anastomosis

Se extirpó el tejido de 15 cm proximal y distal al sitio anastomótico y se colocó en solución de Ringer. Un extremo del segmento se conectó con una bomba de microinfusión y el otro con un comprobador de presión. Se inyectó azul de metileno a una velocidad de 8 mL/min mediante una bomba de infusión. La presión que provocaba el desbordamiento de la solución colorante se definió como la presión de ruptura de la anastomosis.

2.6. Presión inmediata en la anastomosis en el grupo experimental

Se imitó la presión intestinal causada por la ingesta máxima de un solo alimento y se registró la presión en el sitio anastomótico utilizando el mismo método descrito anteriormente.

2.7. Resistencia a la tracción en el lugar de la anastomosis

Se extirpó el tejido de 3 cm proximal y distal al lugar de la anastomosis y se fijó el segmento intestinal restante a un mandril neumático ag-x plus Desktop de 10 KN. Se aplicó tensión a una velocidad de tracción de 60 mm/min hasta la ruptura. La resistencia a la tracción se definió como la fuerza de carga máxima que provoca la rotura de la interfaz.

2.8. Morfología

Los tejidos de la pared gastrointestinal de las anastomosis del día 5 se fijaron en una solución de formaldehído neutro al 10%, se incluyeron en parafina y se procesaron para el seccionamiento convencional de los tejidos. Las secciones teñidas con H&E se examinaron mediante microscopía óptica para determinar la cantidad de neovascularización y la morfología de los fibroblastos, como indicadores de la curación del estoma anastomótico. La tinción con tricrómico de Masson se examinó mediante microscopía óptica para determinar la cantidad de fibra colágena. El software de análisis Image-Pro Plus nos ayudó a calcular la proporción del área de las fibras colágenas entre los dos grupos. El resultado fue calculado automáticamente por el sistema de análisis de imágenes.

2.9. Análisis estadístico

Se utilizó el software estadístico SPSS19.0 para el análisis estadístico. Se compararon la presión de rotura anastomótica y la resistencia a la tracción anastomótica en los dos grupos de animales y se expresaron como media ± desviación estándar. Los valores medios de los dos grupos se compararon en un análisis de varianza de un solo factor (ANOVA). Se consideró que un valor p < 0,05 indicaba una diferencia estadísticamente significativa.

3. Resultados

3.1. Estado general

Después de la operación, los dos grupos de animales estaban en buen estado, y no se produjo ninguna muerte. El peso medio postoperatorio de los conejos de los grupos experimental y de control fue de 4,96 ± 0,42 kg y 5,04 ± 0,38 kg, respectivamente. En el tercer día postoperatorio, el peso corporal medio de los conejos experimentales y de los de control era de 4,36 ± 0,28 kg y 4,41 ± 0,25 kg, respectivamente; en el día postoperatorio 5, de 4,36 ± 0,28 kg y 4,41 ± 0,25, respectivamente; y en el día postoperatorio 10, de 4,64 ± 0,28 kg y 4,77 ± 0,13 kg, respectivamente. Ninguna de las diferencias entre los grupos experimental y de control fue significativa (). La infección de la incisión no se produjo en ninguno de los dos grupos.

3.2. Tasa de cicatrización del sitio anastomótico

Se realizó una laparotomía en los dos grupos de animales en los puntos de tiempo postoperatorios descritos anteriormente. En general, la anastomosis y el tejido circundante y el epiplón diferían en el grado de adhesión. Basándonos en la definición de fístula anastomótica como la presencia de pus y tejido necrótico o una fuga evidente, ninguna de las muestras presentaba evidencia de fístula anastomótica en el día 3 del postoperatorio. En el grupo de control se observó un gran número de exudados peritoneales en el día 5 del postoperatorio, acompañados de un absceso que se había formado alrededor del lugar de la anastomosis y de contaminación con contenido intestinal, lo que confirmó la aparición de la fístula anastomótica. En el día postoperatorio 7, la fístula anastomótica se había producido tanto en el grupo de control como en el experimental. La tasa de curación de la anastomosis fue del 91,6% (22/24) en el grupo de control y del 95,8% (23/24) en el grupo experimental. La diferencia en las tasas de curación de los dos grupos no fue significativa ().

3.3. Presión de ruptura del sitio anastomótico

No hubo diferencias significativas en las presiones de ruptura de los dos grupos en el día postoperatorio 2, y la presión de ruptura de ambos grupos fue significativamente menor en el día 3 que en cualquier otro momento. En el día postoperatorio 5, la presión de rotura aumentó significativamente en los grupos experimental y de control, con una presión ligeramente inferior en el primero. La presión de rotura máxima del grupo de control se produjo el día postoperatorio 7 y disminuyó ligeramente el día postoperatorio 10, momento en el que la presión del grupo experimental alcanzó su máximo. En el día postoperatorio 15, la presión en los dos grupos era ligeramente inferior a la del día postoperatorio 10. Sin embargo, no hubo diferencias significativas en la presión de rotura de la anastomosis entre los dos grupos en ningún momento () (Figura 1(a)).

(a)

(b)

.
(a)
(b)

3.4. Presión inmediata en el lugar de la anastomosis en el grupo experimental

Cuando la ingesta de alimentos imitada se incrementó gradualmente, la presión inmediata en el lugar de la anastomosis también aumentó. Con la curación progresiva de la anastomosis, la presión de ruptura fue mayor que la presión inmediata. Los valores de las dos presiones fueron los más cercanos en los días postoperatorios 3 y 15 (Figura 1(b)).

3.5. Resistencia a la tracción

No hubo diferencias significativas en la resistencia a la tracción del sitio anastomótico entre los dos grupos en el día postoperatorio 2, aunque la del grupo de control fue ligeramente inferior. Tampoco hubo diferencias significativas entre los dos grupos en el día postoperatorio 3. En el día postoperatorio 5, ambos grupos tenían una resistencia a la tracción de la anastomosis significativamente mayor que en los días anteriores, con una resistencia a la tracción ligeramente inferior en el grupo experimental que en el grupo de control. En el día postoperatorio 7, la resistencia a la tracción de la anastomosis del grupo experimental fue ligeramente, pero no significativamente, superior a la del grupo de control en el día postoperatorio 5 y ligeramente inferior a la del grupo de control en el día postoperatorio 7. En el día postoperatorio 10, la resistencia a la tracción de la anastomosis aumentó significativamente en los dos grupos y alcanzó un máximo en ambos. La resistencia a la tracción de la anastomosis del grupo experimental fue ligeramente inferior a la del grupo de control. En el día 15 del postoperatorio, la resistencia a la tracción de la anastomosis era ligera pero no significativamente inferior a la del día 10. No hubo diferencias significativas en la resistencia a la tracción de la anastomosis entre los dos grupos en ninguno de los puntos temporales () (Figura 2).

Figura 2

Resistencia a la tracción en el sitio anastomótico. En el día postoperatorio 5, ambos grupos tenían una resistencia a la tracción de la anastomosis significativamente mayor que en los días anteriores, con una resistencia a la tracción ligeramente menor en el grupo experimental que en el grupo de control.

3.6. Histología de la anastomosis postoperatoria del día 5

La microscopía óptica de las secciones postoperatorias del día 5 teñidas con H&E mostró escasos neutrófilos pero un gran número de linfocitos y monocitos en los tejidos del sitio anastomótico de ambos grupos de animales. En la superficie de la herida se observó tejido de granulación compuesto principalmente por fibroblastos y nuevos capilares que crecían (Figura 3). La vascularización era evidente en el grupo experimental. En el grupo de control se observó tejido mucoso y submucoso necrosado. La microscopía óptica de las secciones postoperatorias teñidas con tricrómico de Masson del día 5 mostró que los distintos grupos tenían un rendimiento diferente. La proporción del área de fibras colágenas es mayor en el grupo experimental que en el grupo de control (Figura 4).

(a)

(b)

(a)
(b)

Figura 3

Histología de la anastomosis postoperatoria del día 5 (200x). La microscopía óptica de las secciones postoperatorias del día 5 teñidas con H&E mostró escasos neutrófilos pero un gran número de linfocitos y monocitos en los tejidos del sitio anastomótico de ambos grupos de animales. (a) Grupo de control. Las flechas azules muestran la necrosis celular. (b) Grupo experimental. Las flechas amarillas mostraban la vascularización.

(a)

(b)

(c)

(a)
(b)
(c)

Figura 4

Tinción de tricrómico de Masson de la anastomosis postoperatoria del día 5 (200x). (a) Grupo de control. (b) Grupo experimental. (c) La proporción del área de fibras colágenas es mayor en el grupo experimental que en el grupo de control.

4. Discusión

La anastomosis gastrointestinal para reconstruir la integridad del tubo digestivo es una técnica muy invasiva en cirugía general. Una de las complicaciones más frecuentes tras la anastomosis gastrointestinal es la fístula gastrointestinal, con una incidencia del 0-17,4%. El momento óptimo de la alimentación postoperatoria tras una anastomosis gastrointestinal es objeto de un intenso debate. La mayoría de los cirujanos creen que el aplazamiento de la alimentación protege la anastomosis gastrointestinal durante la fase de curación. Sin embargo, estudios anteriores en conejos sometidos a anastomosis esofágica demostraron las ventajas de una alimentación postoperatoria temprana en lugar de tardía, aunque esto no se ha confirmado en pacientes con anastomosis gastrointestinal. Se puede argumentar que en los pacientes sometidos a cirugía gástrica la absorción intestinal temprana de nutrientes mejorará la cicatrización de los tejidos y reducirá la probabilidad de infección postoperatoria . Además, la alimentación postoperatoria precoz está en consonancia con el concepto de cirugía de rehabilitación rápida para reducir el estrés quirúrgico y las complicaciones, acelerar la recuperación, acortar la duración de la estancia hospitalaria, reducir los costes nutricionales y acelerar la curación tanto física como psicológica en los pacientes de cirugía gástrica.

Un apoyo adicional a la alimentación precoz proviene de los estudios que demuestran que, tras el procedimiento gastrointestinal, el intestino delgado suele volver a su función normal entre 4 y 8 horas después de la operación, y la función normal del estómago y el colon se produce algo más tarde . Por lo tanto, dentro de las 24 horas posteriores a la operación, se puede tolerar la alimentación y se absorben los nutrientes. En experimentos con animales, el ayuno provocó una reducción del contenido de colágeno en el tejido cicatricial anastomótico y, por tanto, una menor calidad de la cicatrización, mientras que la alimentación temprana evitó la atrofia de la mucosa y aumentó la deposición de colágeno y la resistencia de la herida . Los resultados de otros estudios en animales y seres humanos también sugieren una asociación entre la nutrición a través de la alimentación temprana y la mejora de la cicatrización del sitio anastomótico.

La síntesis y la composición del colágeno son determinantes para la cicatrización de la anastomosis. En nuestro estudio, la tasa de curación de la anastomosis de los grupos de control y experimental fue del 91,6% y del 95,8%, respectivamente. La resistencia a la tracción del estoma anastomótico disminuyó significativamente a los 3 ó 4 días de la anastomosis. La resistencia a la tracción 48 h después de la anastomosis gastroduodenal fue un 64% menor, lo que refleja una disminución de la cantidad de colágeno. Este periodo es una fase crítica de la cicatrización de la anastomosis, ya que existe un alto riesgo de fuga anastomótica. En el día postoperatorio 3 ó 4, la acumulación de colágeno había aumentado rápidamente la resistencia a la tracción de la anastomosis.

En nuestro experimento, los dos grupos no difirieron significativamente en ninguno de los puntos temporales en cuanto a la presión de rotura o la resistencia a la tracción de la anastomosis. La resistencia del estoma anastomótico en la fase inicial se debió principalmente a la tensión de las suturas en la anastomosis. Nuestros datos concuerdan con los resultados de estudios anteriores que muestran que el lugar de la anastomosis era el más débil 3 días después de la operación y, por tanto, el más vulnerable a la formación de fístulas. Al principio del proceso de reparación del tejido, los fibroblastos de la herida proliferan y sintetizan abundantes cantidades de colágeno, que junto con los capilares del tejido de granulación desempeñan un papel clave en la cicatrización de la herida. Nuestros resultados sugieren que la alimentación postoperatoria temprana no afecta a la síntesis de colágeno durante la curación de la anastomosis.

5. Conclusión

Los resultados de este estudio indican que con un aumento gradual de la ingesta única de alimentos, la presión en el lugar de la anastomosis también aumenta, pero puede mantenerse constantemente por debajo de la presión de ruptura. Por lo tanto, la alimentación temprana es segura y factible, siempre que se controle estrictamente con respecto a la ingesta máxima de alimentos. El número de comidas diarias debe aumentarse adecuadamente para garantizar que la presión anastomótica se mantenga por debajo de la presión de ruptura, a fin de evitar la formación de una fístula anastomótica. A medida que la anastomosis se cura, la ingesta de alimentos puede aumentarse gradualmente. Este régimen reducirá el estrés quirúrgico y las complicaciones, acelerará la rehabilitación del paciente, acortará la estancia en el hospital, reducirá los costes nutricionales y acelerará la curación tanto física como psicológica del paciente.

Disponibilidad de datos

Los datos del manuscrito son originales y están disponibles.

Conflictos de intereses

Los autores de este manuscrito no tienen conflictos de intereses que revelar.

Contribuciones de los autores

Youbin Cui concibió y diseñó los experimentos. Ze Tang realizó los experimentos. Hongfei Cai analizó los datos. Ze Tang y Hongfei Cai contribuyó a los reactivos / materiales / herramientas de análisis. Ze Tang redactó el manuscrito.