Influencia de la hepatecnomía parcial sobre el balance de nitrógeno y digestibilidad de la grasa

DEPARTAMENTO INTERFACULTATIVO DE lI'LSIOLOGIA ANIMAL. UNIVERSIDAD DE GRANADA Director del Departamento: MARIA A. LOPEZ INFLUENCIA DE LA HEPATECTOMIA PARCIAL SOBRE EL BALANCE DE NITROGENO y DIGESTIBILIDAD DE LA GRASA A. SANZ, M. MARTINEZ DE VICTORIA, S. ZAMORA y M. A. LOPEZ INTRODUCCION La enorme trascendencia funcional del hígado ha condi cionado la publicación de numerosos estudios acerca de las con secuencias de su extirpación parcial (1), (2), (3), pero casi todos estos trabajos vienen referidos a alteraciones de tipo bioquímico y a cambios en la morfología micro y macroscópica del hígado, indicándonos que la regeneración hepática en la rata es muy rápida, pero sin embargo, no queda totalmente resuelto el pro blema desde el punto de vista funcional. Por ello nos planteamos la posibilidad de estudiar la in fluencia de la hepactetomía parcial sobre algunos procesos fi siológicos posibles de cuantificar en nuestro Departamento, a saber: balance de nitrógeno y digestibilidad de la grasa y ba lance de nitrógeno controlado diariamente. Asimismo se han realizado controles histológicos hepáticos. MATERIAL Y METODOS Como animales de experimentación se han utilizado ratas adultas de ambos sexos, de la cepa Nestle y de pesos compren didos entre 170 y 230 g Para efectuar la hepatectomía se ha seguido el método ori ginal de HIGGINS y ANDERSON (4), con algunas modificaciones. Tras anestesia del animal con éter se efectúa laparotomía me dia de 4-5 cm de longitud, llegando hasta el cartílago xifoides. Se ligan y se extirpan el lóbulo lateral izquierdo (hepatectomía 1/3) o el lóbulo lateral izquierdo y el mediano (hepatectomía Ars Pharmaceutica. Tomo XXI. Núm. 2, 1980. 188 ARS PHARMACEUTICA 2/3). A continuación se cierra la herida por planos según la técnica habitual. Se han realizado los siguientes experimentos: A.-Experimentos de balance de nitrógeno con dietas de un nivel proteico bajo (4 por ciento) y normal (18 por ciento), y digestibilidad. de la grasa con un porcentaje graso en la dieta normal (4 por ciento). B.-Experimentos de balance de nitrógeno controlado dia riamente con los mismos niveles proteicos en la dieta. Para llevar a cabo el primer tipo de experimentos, los ani males se alojan en jaulas individuales de metabolismo, que per miten la recogida de orina y heces por separado, así como el control del alimento ingerid.o. Dichas jaulas se encuentran en una habitación termorregulada (.23 ± l°C). Tanto cuando los animales han consumido la dieta al 4 por ciento de proteina, durante seis días, utilizada en primer lugar, como cuando lo han hecho con la del 18 por ciento consumida a continuación y durante diez días, hemos considerado dos pe ríodos: uno inicial de tres días de duración para que los ani males se adapten tanto a la dieta como a las jaulas y al medio; y otro posterior en el que se han realizado los controles y aná lisis necesarios en cada caso. En los experimentos de· balance de nitrógeno controlado diariamente el método a emplear es similar al anterior, pero sin previa adaptación a la dieta y los dispositivos de recogida de heces y orina están modificados con arreglo al método experi mental descrito por THOMPSON (5). El hecho de que en este tipo de experimentos no hubiera período de adaptación, se debe al interés por nuestra parte de obtener resultados analíticos desde el primer día tras hepatectomía. En todas las experiencias los animales comieron y bebieron "ad libitum". En la dieta suministrada, en heces y orina, se han realizado los siguientes análisis: HUMEDAD: En estufa a 105 ± l°C hasta peso constante. NITROGENO: Según el método de Kjeldahl, utilizando una mezcla de sulfato potásico, sulfato de selenio y cobre como catalizador. Se usa el factor 6,25 para la transformación de ni trógeno en proteina. ARS PHARMACEUTICA 189 GRASA: Extracción con éter sulfúrico por el método de Soxhlet. Para la observación microscópica de los cortes de hígado, previa inclusión en parafina, se tiñeron con hematoxilina-eosina y tricrótnico de Masson. En cuanto al tratamiento estadístico empleado, en todos los casos en que se han comparado medias de poblaciones se ha usado el test de la t de Student. Los valores medios se acom pañan del error de la media. RESULT ADOS y DISCUSION Hemos confirmado lo ya indicado en bibliografía acerca de la extraordinaria velocidad de regeneración del hígado de la rata después de hepatectomía parcial (6), (7). En efecto, todo parece indicar que la regeneración se ha completado hacia el día quinto, y quizás exista un nuevo impulso de regeneración hacai el día dieciseisavo (Tabla 1), lo que también ha sido des crito por otros investigadores (8). Sobre el balance de nitrógeno En un primer ensayo de balance de nitrógeno con una dieta al 4 por ciento de proteina, un mes después de la extirpación de 1/3 de hígado, como es lógico no se aprecia ninguna variación respecto a los controles intactos, ni en el balance de nitrógeno que es en ambos casos ligeramente negativo, debido obviamente al baja nivel proteico de la dieta, ni en la in gesta, la excreción urinaria, ni en la excreción fecal de nitrógeno (fig. 1). En un ensayo análogo llevado a cabo tres días después del mismo tipo de extirpación y con el mismo nivel proteico en la dieta (fig. 1), se obtuvo un balance de nitrógeno menos nega tivo, pero siguen sin existir diferencias significativas respecto a los controles. Estos resultados parecen indicar que la hepatectomía re percuta favorablemente sobre la retención de nitrógeno; si esto es así una hepatectomía más amplia debería aumentar más aún dicha retención; en efecto, en ensayos realizados tres días des pUés de la extirpación de 2/3 del hígado (fig'. 1) encontramos TAMMl I POLI NUcLEOS ----1 MITO DIAS-.. ¡"EDIO_ LOIDIA-+ IS-- liEPATOCITOS �NECR SIS ------+ -no existe; AClDO CITOPLASMA GLUC GRAS I NlJH!:: CELULAS KUPPFER ----l A C TI FILIASENO.-. ) O , IDAD_ , ' DESTACAN SI\mS O IDES -----j SANGRE CO NTENIDA----. VENAS CENTRALES PRESEN�IA y TAMAÑO---+ �INFILTRACION LIN FO�ITOS---t VENA PORTA __ __ _ TRIADAS ARTERIA HEPATICA. CONDU::TOS BILIAR ES REGENERACION y SU • • l. GRADO_ FIBROSIS y SU CU ANTIA-. • -normal 1 • • aumentado1 211 311 411 Se •• •• OG •• •• •• •• •• ••• •• • • 1// 1/1/ 1I I I I //1 O • O O a a a O • ••• • • a O o a I I I I • • • .G •• • • •• / / / / / / / ¡ j I • • •• •• • a • • 771 7/7 777 / / •• • • •• / / /17 77 I / • • • • • • • • • • • e • • • $ 77 I I •• •• •• • •• f r 17 77 I / o o o a ••• -muy aumentado . .... <O 1011 1211 1611 1911 221 o •• • •• • • • • • • •• • • ., . >-3 • • O • " . •• III III III 1717 T777 • O O a o ;J> t¡j t"' ;J> H • • • • • " • • • •• • o O o a O a a I I I 17 •• • • •• • • • • • •• •• 1. / / / I / / / I / 717 • O • •• • •• a •• •• • I / / / /11 I e (1 .e •• •• / I / / I 1/1 /77 777 • • • • • • •• •• •• •• :r:Z t.".l>-3 '"O:;d ;J>O >-3t"' > t.".l ::<l o:r: Ul >-3H ." om :z: �� > ::<l Ht"' ¡s: ;J>o > () '"00 i:'l e: ;J>H o-,l :;do .... 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Puesto que estos experimentos se han realizado den tro del período de máxima regeneración hepática, pensamos que el efecto favorable sobre la retención de nitrógeno se debe 192 ARS PHARMAC'EUTICA precisamente al intenso anabolismo proteico, necesario para el proceso de regeneración y cuya intensidad depende de la ex tensión de la hepatectomía (9), (lO). Evidentemente cabe la posibilidad de que estos resultados estén condicionados por el nivel proteico de la dieta, que en estos ensayos es realmente bajo, por lo que parecía interesante estudiar lo que ocurre cuando se eleva el nivel proteico. Según la metodología habitual en este tipo de trabajOS, las dos pruebas (nivel proteico bajo y normal) se realizan sucesivamente en los mismos animales, para eliminar la variabilidad individual; así hemos procedido en este grupo de ensayos y los resultados mues tran que no hay diferencias significativas en el balance de ni trógeno entre los cuatro lotes de animales: controles intactos, cuarenta días después de la extirpación de 1/3 del hígado, diez días después del mismo tipo de operación y diez días después de la extirpación de 2/3 del hígado. Probablemente la ausencia de diferencias sea debida al factor tiempo, y debemos admitir que en el momento de llevar a cabo los experimentos el hígado se encontraba recuperado; a pesar de que nuestros datos histo lógicos junto con los bibliográficos ya comentados ,indican la existencia de una actividad de regeneración tardía, esto no debe ser suficientemente intensa para manifestarse en cambios en el metabolismo global de nitrógeno, determinado por este sistema. En un intento de seguir con la máxima fidelidad los posi bles cambios metabólicos a consecuencia de la hepatectomía, se han hecho ensayos en los que el balance de nitrógeno se controla diariamente, comparando a animales sometidos a la extirpación de 2/3 del hígado con controles laparotomizados, e iniciando los experimentos inmediatamente después de la ope ración. En estas condiciones, y para una dieta al 4 por ciento de proteina, el balance de nitrógeno es al principio netamente inferior en las ratas hepatectomizadas que en las controles, siendo las diferencias estadísticamente significativas (P < 0,01) durante los dos días que siguen a la intervención (fig. 3); a con tinuación los balances en ambos lotes de animales se igualan y se acercan a cero como corresponde al nivel proteico empleado en la dieta. Si expresamos el balance de nitrógeno por cien gra mos de peso (fig. 4), para descartar la influencia que pudiera tener la diferencia de peso en ambos lotes de animales, y el balance de nitrógeno por gramo de sustancia seca igerida (fig. 5) Fig. o -10 -lO -JO -40 -50 -60 3: ARS PHARMACEUTICA BALANCE DE NITROGENO CONTROLADO DIARIAMENTE (dieta 4% p.roteina) 193 -iO CONTROLES lAPA ROTOHJ lAD!\1 -SO HEPATECtOHl ZADAS (1/ J I -90 -100 -110 -120 J. 4' 5' 6. 7' Fig. 4: BALANCE DE NITROGENO POR 100 GRAMOS DE PESO (dieta 4% proteina) CON I ROLES LAPARO¡OMI1.ADAS HEPATECTOMlZADAS 12/3) -10 -:!O -Jo -,o -;0 ( -¡,n -iO -80 -')0 l'i!y:!'l 3'i! ,. 5' ¡º DIAS 194 ARS PHARMACEUTICA Fig. 5: BALANCE DE NITROGENO POR GRAMO DE S. SECA INGERIDA (dieta 4% proteina) -10 -la -4(1 -50 -ir) L----- .1� yl.!' COSTltOlES 1 APAR010.'·\!lAOA::i HEPATEC1'Ol'llZADAS ('l./J) i!.- IlJ AS para evitar la influencia de la ingesta, observamos que se siguen manteniendo las mismas diferencias significativas en el balance entre el lote control y el hepatectomizado. Ello quiere decir que los cambios iniciales en el balance dependen fundamentalmente de la excreción urinaria de nitrógeno. Y en efecto (fig. 6) la ex00 - 70 40 �O 20 10 O Fig. 6: rng N urinarios/IDO g peso (dieta 4% proteina) j--- , �� l2y22 �-'r-----r---- CO�TROLE5 LAPAROTO�!ll�D\S HErArEtTO�llADAS :/3 o. DrA:5 ARS PHARMACEUTICA 195 creción urinaria de nitrógeno en ratas hepatectomizadas se en cuentra significativamente aumentada en los primeros días y va disminuyendo, disminución que se hace significativa en el sexto día. Creemos que este aumento en la excreción urinaria de nitrógeno se debe fundamentalmente a la eliminación del mismo procedente de los tejidos necrosados a consecuencia de la ope ración, y quizá también influya la situación de stress con la consiguiente descarga de glucocorticoides (8), (10), (11), situa ción que debe darse en ambos lotes de animales; de hecho tam bién observamos una excreción urinaria de nitrógeno inicial mente aumentada en los controles laparatomizados, pero es ló gico suponer que el stress sea más intenso en los animales hepatectomizados, y sus efectos más marcados, como así ocurre en nuestros ensayos. Finalmente la disminución significativa en la ingesta que observamos en las ratas hepatectomizadas, pOdría explicarse también sobre la base del stress derivado de la intervención quirúrgica. Al comparar los resultados del balance de nitrógeno diario con el obtenido globalmente según la técnica habitual, siempre al 4 por ciento de proteina en la dieta, nos encontramos con diferecias aparentemente incomprensibles: cuando el balance se controla globalmente las ratas sometidas a la extirpación de 2/3 de hígado tienen un balance ligeramente positivo, frente al ligeramente negativo de los controles, mientras que cuando el balance se controla a diario es inicialmente más negativo en las ratas hepatectomizadas; todo ello se explica en función de los diferentes períodos experimentales, ya que las diferencias im portantes a favor de los controles existen solamente durante los tres primeros días, y este efecto se diluye en los ensayos de mayor duración En conjunto estos datos -confirman nuestra hipótesis de que, dada la gran velocidad de regeneración del hígado de la rata después de la hepatectomía, los efectos de esta maniobra quirúrgica sobre el balance de nitrógeno son de muy escasa duración, y muy probablemente inespecíficos. Los ensayos realizados en forma análoga a los anteriores, pero con una dieta al 18 por ciento de proteina, con una dura ción mayor (veinte días) y añadiendo en los siete primeros días un lote control de animales intactos, para aquilatar mejor las influencias del stress, confirman en términos generales todo lo