Contribución significativa de la vena porta a la irrigación del conducto biliar común

Introducción

Las complicaciones biliares constituyen una causa significativa de morbilidad y mortalidad en los pacientes después del trasplante hepático [1-6]. Una gran proporción de esas complicaciones se debe a estenosis biliares, que pueden localizarse tanto en el lugar de la anastomosis, como en otras ubicaciones en el árbol biliar del injerto [7]. Las estenosis no anastomóticas pueden ocurrir después de trombosis en la arteria hepática [8,9], o con una arteria hepática permeable. Las estenosis no anastomóticas que ocurren con y sin una arteria hepática permeable, comparten muchas similitudes radiológicas y, en consecuencia, estas últimas han sido llamadas lesiones biliares de tipo isquémico (LBTI). La donación después de una muerte cardíaca (DMC) es un factor de riesgo mayor para el desarrollo de las LBTI, probablemente debido al aumento de la lesión por isquemia/reperfusión [10]. Las LBTI pueden afectar hasta al 25% de los receptores de un injerto DMC, con una significativa pérdida del injerto y una tasa de hasta el 50% de retrasplante [11-14].

En los años recientes, existe un interés cada vez mayor en el deterioro de la microcirculación biliar como una causa posible de LBTI [15,16]. Los conductos biliares intra y extrahepáticos tienen una característica anatómica única, que es el ser irrigados por un sistema capilar peribiliar, alimentado tanto por la vena porta como por la arteria hepática desde dentro del hígado y, adicionalmente, por ramas de la arteria gastroduodenal en el ligamento hepatoduodenal. Estudios previos concluyeron en que ese plexo peribiliar (PPB) era alimentado exclusivamente por sangre de la arteria hepática [17,18]. Sin embargo, algunos autores han formulado cuestiones en relación con el rol de la vena porta en la vascularización del PPB [19-22]. Asimismo, esos estudios no habían tomado en consideración el hecho de que el ligamento hepatoduodenal es seccionado completamente durante el trasplante de hígado, llevando al cese completo de la contribución de la arteria gastroduodenal al flujo sanguíneo del PPB del injerto. En esa situación, los disturbios en la irrigación proveniente de la vena porta pueden, de hecho, convertirse en una causa posible e importante para el desarrollo de las LBTI.

El objetivo de este estudio fue determinar la contribución de la arteria hepática, la arteria gastroduodenal y la vena porta, al flujo sanguíneo microvascular en el conducto biliar común (CBC).

Métodos

El protocolo de investigación fue aprobado por el comité de ética médica del Erasmus Medical Center Rotterdam. Quince pacientes fueron sometidos a una duodenopancreatectomía estándar, con conservación del píloro (DPCP), por cáncer de la cabeza del páncreas. Durante esa operación, el CBC es seccionado como en el trasplante hepático, imitando la pérdida del riego arterial proveniente del ligamento hepatoduodenal. Se excluyeron de este estudio a los pacientes sometidos a DPCP por colangiocarcinoma. Las mediciones del flujo de realizaron después de la exploración del ligamento hepatoduodenal. La arteria gastroduodenal, la hepática común y la vena porta, fueron identificadas, aisladas y rodeadas por lazos y la vesícula biliar fue rutinariamente removida antes de las mediciones. La arteria gastroduodenal no fue ligada en ningún paciente antes de las mediciones del flujo. Ninguno de los pacientes incluidos en este estudio mostró agrandamiento de los ganglios linfáticos o compromiso tumoral del ligamento hepatoduodenal. En los pacientes con una anatomía arterial aberrante, todas las ramas arteriales fueron aisladas y enlazadas separadamente, para asegurar un clampeo arterial completo.

Medición de los flujos

El flujo sanguíneo microvascular en el CBC fue determinado utilizando el O2C (Lea Medizin Technik, Giesen, Alemania). Ese dispositivo combina 2 técnicas ópticas en una fibra óptica: flujometría Doppler láser y espectrofotometría de reflectancia. En este estudio, se usó una sonda plana LF-1, con una profundidad de medición de 4 a 6 mm. Utilizando la flujometría láser Doppler, el flujo sanguíneo microvascular es determinado mediante el análisis del espectro de potencia de las células sanguíneas en movimiento, generado por las frecuencias Doppler de la retrodispersión de la luz láser (820 nm). El valor del flujo sanguíneo microvascular es definido matemáticamente, como el primer momento del espectro de potencia Doppler, por lo que se relaciona con la velocidad de los eritrocitos, multiplicado por el número de eritrocitos en movimiento. El flujo sanguíneo es calculado, pero no realmente medido, dado que el área de superficie de los vasos no es conocida y, por lo tanto, expresado en unidades arbitrarias (AU por arbitrary units). La aplicación de una sonda de flujo sobre el tejido puede causar compresión y alterar los hallazgos de la medición del flujo. La sonda O2C está diseñada para corregir la compresión que puede alterar los hallazgos de la medición del flujo, demostrando los gráficos de la concentración de oxígeno de la hemoglobina (Hb saO2) durante la medición. Debe presentarse una figura típica de 2 ondas a 540 y 580 nm, de lo contrario, la medición puede estar influenciada por compresión externa.

La sonda fue posicionada sobre el CBC proximal, en el hilio del hígado, a 2-3 cm de la superficie de sección del CBC. El peritoneo por encima fue abierto hasta el hígado y el tejido vecino fue disecado, pero el CBC no fue limpiado completamente. El flujo sanguíneo microvascular del CBC fue medido en 8 condiciones predefinidas. Las mediciones fueron realizadas basalmente con el CBC intacto. Seguidamente, se tomaron mediciones durante el clampeo temporal de la vena porta, de la arteria hepática común o de ambas. El flujo sanguíneo microvascular fue registrado cada 30 segundos, obteniéndose 15 valores. Después de cada medición, el clamp vascular y la sonda fueron removidos y después de un período de 2 minutos de descanso, se permitió la reperfusión. Luego se seccionó el CBC, sin ninguna disección adicional y se esperaron 5 minutos para alcanzar un nuevo equilibrio. Seguidamente, después de la sección, se colocó la sonda sobre el CBC proximal, en el hilio hepático y se midió la nueva situación de base. Las mediciones fueron realizadas mientras se clampeaba temporalmente la vena porta, la arteria hepática común o ambas. Durante las mediciones del flujo sanguíneo microvascular, se registraron la presión arterial media y la frecuencia cardíaca.

Estadísticas

Se estableció la línea de base para cada paciente en el 100% y el cambio relativo en el flujo sanguíneo microvascular, en relación con la línea de base, fue calculado en cada momento (clampeo de la vena porta, de la arteria hepática, de ambas, después de la sección del CBC). Después de la sección del CBC, la nueva línea de base de medición del mismo fue fijada en 100% y los cambios relativos relacionados con ese valor, fueron nuevamente calculados para los 3 momentos durante el clampeo secuencial de los vasos ya mencionados. Los datos son presentados como medias ± error estándar de medias (EEM). El análisis estadístico de las diferencias entre los parámetros hemodinámicos antes y después de la sección del CBC fue realizado con la prueba de rank Wilcoxon. El análisis estadístico de las diferencias en los cambios de porcentaje en el flujo sanguíneo microvascular, entre la línea de base y el clampeo de la vena porta, arteria hepática común o ambas, fue calculado con la prueba U de Mann-Whitney.

Resultados

En el CBC intacto, el clampeo temporal de la vena porta resultó en una disminución del flujo sanguíneo microvascular de 62% de la línea de base. Después del clampeo arterial, el flujo sanguíneo microvascular descendió al 51% del valor basal. Cuando tanto la vena porta como la arteria hepática fueron clampeadas simultáneamente, el flujo sanguíneo microvascular disminuyó al 31% del valor de base. Todos esos cambios relativos en el flujo sanguíneo, comparados con las mediciones basales, fueron estadísticamente significativos (P < 0,05).

La sección del CBC resultó en una disminución del flujo sanguíneo microvascular de 76%, comparado con el valor inicial de base. Para el siguiente conjunto de experimentos, ese flujo sanguíneo microvascular más bajo (24%) del CBC seccionado, fue considerado como el nuevo valor basal. El clampeo temporario de la vena porta después de la sección del CBC, resultó en una disminución del flujo sanguíneo microvascular del 60% de ese nuevo valor de base. Después del clampeo arterial, el flujo sanguíneo microvascular disminuyó al 31% del nuevo valor basal y después del clampeo de la vena porta y de la arteria hepática, el flujo sanguíneo microvascular disminuyó al 20%. Nuevamente, todos los cambios relativos en el flujo sanguíneo, comparados con los nuevos valores basales, fueron estadísticamente significativos (P < 0,05). No hubo diferencias en la presión arterial media y en la frecuencia cardíaca antes y después de la sección del CBC, como puede observase en la Tabla 1.

• TABLA 1: Diferencias en los parámetros hemodinámicos antes y después de la sección del CBC (medianas con rangos intercuartilares)

Discusión

Las estenosis no anastomóticas del sistema biliar después de un trasplante hepático siguen siendo una complicación seria que puede afectar hasta al 25% de los pacientes [11,12,23-25]. Las causas más frecuentes de las estenosis no anastomóticas son la trombosis de la arteria hepática y las LBTI. En la LBTI, la arteria hepática está permeable; sin embargo, puede observarse un patrón paucifocal o plurifocal de destrucción del conducto biliar y la subsiguiente formación de la estenosis, llevando frecuentemente a la destrucción del árbol biliar injertado y al desarrollo de una insuficiencia hepática secundaria. La mayoría de las estenosis ocurren dentro del primer año del trasplante [23,26]. Los pacientes con LBTI tienen una tasa peor de sobrevida del injerto y de sobrevida global y se ha vuelto una indicación principal para el retrasplante hepático [11,24]. La causa de la LBTI aún no está completamente entendida, pero se piensa que su origen puede ser multifactorial. Varios estudios identificaron factores que influencian la incidencia de LBTI, incluyendo el tiempo de isquemia fría [13,23], la incompatibilidad sanguínea ABO [5], el uso de diferentes soluciones de preservación [27], el uso de injertos de DMC [10], la toxicidad de la sal biliar [28] y la presión arterial de perfusión en la mesa de preparación [29]. En años recientes, el interés en la alteración de la microcirculación biliar como una causa posible de LBTI ha aumentado [15,16].

Independientemente de las complicaciones biliares frecuentes que ocurren después del trasplante hepático, aún persisten controversias en relación con el flujo sanguíneo en el PPB y las publicaciones sobre el tema difieren en sus conclusiones [30]. La inyección de colorantes y los moldes vasculares, han demostrado que la ramificación terminal de la arteria hepática se abre en la red peribiliar y dentro de los sinusoides hepáticos [17,18,31,32]. En consecuencia, la arteria hepática es considerada tradicionalmente como el principal proveedor de sangre y la responsable por la oxigenación de los colangiocitos [17.18]. No obstante, es conocida la existencia de anastomosis entre la arteria hepática y la vena porta en varios lugares de la vascularización hepática y su rol en la distribución del flujo sanguíneo, en ese plexo peribiliar, sigue sin estar determinado [19-22].

Mitra y col. [21], mostraron en un estudio en animales, que una gran parte del flujo arterial entra en la vena porta a través de anastomosis arterioportales en el PPB, irrigando los lóbulos hepáticos con una mezcla de sangre arterial y portal. Eso fue confirmado por Cho y col. [33], quienes también hallaron extensas comunicaciones arterioportales en el PPB, en un estudio en conejos, permitiendo una mezcla de sangre arterial y venosa portal antes de ingresar a los sinusoides. Restrepo y Warren [34], han reportado que el volumen del flujo sanguíneo venoso portal aumenta con la ligadura de la arteria hepática. Tygstrup y col. [35], encontraron que la contribución arterial al flujo hepático total era del 35%, con un consumo de oxígeno del 50% de esa fuente. Con la oclusión de la arteria hepática propia, la extracción de oxígeno de la sangre del sistema venoso portal aumentó. Un estudio en animales, conducido por Tavoloni y col. [22], mostró que la ligadura de la arteria hepática no resultó en una disminución del flujo biliar, oxigenación venosa portal o alteración de la ultraestructura hepática. Finalmente, está disponible información suplementaria sobre la distribución del flujo hepático, a través de los reportes de casos de accidentes sobre la arteria hepática. Brittain y col. [36], describieron 5 casos que habían sufrido lesión de la arteria hepática común o de la arteria hepática derecha, sin signos de isquemia hepática. Por lo tanto, a pesar de las creencias actuales, el epitelio biliar intrahepático parece estar adecuadamente oxigenado en ausencia de perfusión por la arteria hepática, al menos en diferentes modelos animales. Hasta ahora, ningún estudio ha sido realizado cuantificando la contribución de la arteria hepática, la arteria gastroduodenal y la vena porta al flujo sanguíneo microvascular en el CBC en el hombre.

Recientemente, los autores de este trabajo hallaron 3 casos de LBTI después de trombosis solitaria de la vena porta, posterior a trasplante de hígado, con arterias hepáticas permeables [37]. Uno de esos pacientes tenía una trombosis parcial de la vena porta, llevando a la LBTI en el lado afectado del hígado trasplantado y a una colangitis segmentaria, que requirió una hemihepatectomía parcial. En otro paciente, hubo una trombosis completa de la vena porta, con una LBTI extensa, que requirió retrasplante. Sólo unos pocos estudios han reportado sobre las consecuencias de las complicaciones de la vena porta después del trasplante hepático [38,39], uno de los cuales describe complicaciones biliares después de la oclusión de la vena porta [38]. Después de haber encontrado esta complicación del trasplante hepático, los autores del presente trabajo formularon la hipótesis de que el flujo sanguíneo venoso portal puede contribuir significativamente a la vascularización de los conductos biliares.

Para desentrañar esa cuestión intrigante, eligieron estudiar una cohorte de pacientes sometidos a DPCP, ya que los autores consideran que ese procedimiento imita la situación del trasplante de hígado, en donde se secciona el ligamento hepatoduodenal. Además, ese modelo clínico es más fisiológico que los receptores del trasplante hepático, que exhiben una resistencia vascular aumentada en el injerto después del trasplante, debido a factores incontrolables relacionados con el injerto y que frecuentemente presentan hipertensión portal, colaterales y derivaciones.

En este estudio, se demostró una disminución en el flujo sanguíneo microvascular del CBC intacto, del 51% durante el cierre de la arteria hepática común y del 62% durante el cierre de la vena porta. Después de la sección del CBC, las mediciones del flujo sanguíneo microvascular en el CBC a nivel del hilio hepático, esto es en la situación que simula el trasplante hepático, reveló que la contribución de la vena porta permaneció altamente consistente con un descenso en el flujo sanguíneo microvascular del 60%. La contribución de la arteria hepática pareció volverse más importante cuando cesó la contribución de la arteria gastroduodenal; después de la sección del CBC y del cierre de la arteria hepática, el flujo sanguíneo disminuyó al 31%.

La sección del CBC provoca un cambio en la vascularización del PPB mediante el cese del flujo sanguíneo retrógrado a través de la arteria gastroduodenal. En este estudio permaneció el 76% del flujo sanguíneo original después de la sección del CBC, implicando que el 24% del flujo sanguíneo se debía a la perfusión retrógrada brindada por la arteria gastroduodenal. El estudio conducido por Northover y col. [30], mostró una contribución más alta de la arteria gastroduodenal, porque hallaron en su estudio cadavérico que el 60% del flujo arterial brindado al CBC, se originaba de la arteria gastroduodenal o de sus ramas.

Después del cierre de la arteria hepática y de la vena porta, permaneció aún el 20% del flujo sanguíneo en el CBC seccionado. A diferencia del trasplante hepático, durante la DPCP las fijaciones del hígado, tales como los ligamentos triangulares, no son disecadas, preservando – en consecuencia – el flujo colateral. No se ha realizado mucha investigación en relación con el flujo colateral. Popper y col. [40], mostraron sobrevida en perros después de la ligadura de la arteria hepática. Sin embargo, la mayoría de los animales murió si también se ligaban las arterias frénicas. Asimismo, el flujo sanguíneo retrógrado desde la vena cava inferior y de las venas hepáticas, puede contribuir a la perfusión del hígado. Charnsangavej y col. [41], efectuaron una clasificación angiográfica de las colaterales de la arteria hepática en pacientes con enfermedades malignas del hígado tratadas mediante la desarterialización, embolización o ligadura quirúrgica. Encontraron colaterales en las tríadas portales, en el área subcapsular entre los lóbulos del hígado, en los ligamentos que suspenden al hígado dentro de la cavidad peritoneal y dentro de las estructuras que están fijas estrechamente al hígado. Kim y col. [42], describieron vasos colaterales extrahepáticos hallados en 860 carcinomas hepatocelulares. Los vasos extrahepáticos se originan desde la arteria frénica inferior, rama del epiplón, arteria adrenal, arteria intercostal, arteria cística, arteria mamaria interna, arteria renal o renal subcapsular, arteria mesentérica superior, arteria gástrica o arteria lumbar. Es importante tener en cuenta que los dos estudios descritos fueron efectuados en pacientes con neoplasia hepática, influenciando el crecimiento de colaterales; no obstante, nos brindan información sobre la presencia y ubicación de las colaterales hepáticas, aun cuando fueran de poca importancia en la situación fisiológica. Sin embargo, esos múltiples hallazgos podrían explicar porque después de clampear tanto la vena porta como la arteria hepática, el flujo sanguíneo en el CBC no se redujo a cero.

La limitación de este estudio es que las mediciones reflejan un cambio agudo en el flujo sanguíneo microvascular del CBC. Es muy posible que, en su momento, pueda ocurrir redistribución dentro de la microcirculación. Otro factor que debería ser considerado es que, en este grupo específico de pacientes, la neovascularización o las alteraciones en la región debidas al cáncer de la cabeza del páncreas, que afectan al flujo sanguíneo microvascular en el ligamento hepatoduodenal, podrían haber influenciado en los resultados. Para reducir ese factor, los autores excluyeron a los pacientes con colangiocarcinoma o compromiso ganglionar linfático macroscópico en la región hepatoduodenal.

En este estudio se encontró que la arteria hepática es el contribuyente más importante al flujo sanguíneo microvascular del CBC. Eso concuerda con la observación común, de que la trombosis de la arteria hepática es un factor de riesgo mayor para las estenosis no anastomóticas de los conductos biliares, después del trasplante de hígado. No obstante, este es el primer estudio clínico que muestra la importancia del flujo sanguíneo venoso portal en la vascularización del tracto biliar. Esa contribución puede ser de escasa influencia en la situación fisiológica; sin embargo, en un epitelio del conducto biliar ya dañado después de la injuria por isquemia/reperfusión durante el trasplante hepático, la contribución de la vena porta podría volverse muy importante. Aún con una arteria hepática permeable en el hilio del hígado, las arteriolas que rodean al PPB pueden estar obstruidas a nivel de la microcirculación, por un lavado incompleto con soluciones preservantes de alta viscosidad, llevando a la microtrombosis.

Sobre la base de los resultados de este estudio, deberían considerarse los disturbios en el flujo sanguíneo venoso portal después de un trasplante hepático, tales como los déficits en la perfusión de la arteria hepática, para intervenir previniendo la reducción del flujo sanguíneo peribiliar. Eso podría prevenir la isquemia biliar y la subsiguiente LBTI después del trasplante de hígado.