Implication of mast cells, nerve growth factor and splanchnic nerves in postoperative ileus. Study in patients undergoing abdominal surgery and in a rat experimental model

Resumen

El íleo postoperatorio (IPO) se define como el cese temporal de la motilidad propulsiva gastrointestinal (GI) en pacientes sometidos a cirugía intestinal. En pacientes y en modelos experimentales de IPO, se ha observado degranulación de mastocitos (MCs) en lavado peritoneal. Estudios con fármacos estabilizadores de MCs o en modelos en roedores carentes de mastocitos apoyan la participación de los MCs en el IPO. No obstante, los mecanismos involucrados aún están por definir. La interacción nervio-mastocito, así como la interacción con el factor de crecimiento nervioso (NGF), podrían representar un factor clave en el desarrollo del IPO. El objetivo del presente trabajo ha sido estudiar el IPO humano caracterizando la activación de los mastocitos peritoneales (PMCs) durante la cirugía colorectal. A parte, también nos propusimos explorar el papel del NGF sobre los MCs y la interacción nervio-mastocito en un modelo experimental de IPO en rata. Primero se estudió el IPO humano. Evaluamos la liberación de proteasas mastocitarias (mediante la técnica de ELISA) en el lavado peritoneal de pacientes sometidos a cirugía colorectal por laparoscopia y laparotomía, así como también la densidad de MCs (por inmunohistoquímica) y la recuperación clínica postoperatoria. Seguidamente se puso a punto un modelo de IPO en rata para profundizar en el papel de los MCs. En él, evaluamos el efecto del antagonista del receptor del NGF, K252a. Previamente habíamos demostrado el efecto in vitro del K252a sobre PMCs. Asimismo, hemos evaluado la participación de los ganglios de la raíz dorsal (DRG) en el IPO además de evaluar las consecuencias funcionales de la activación mastocitaria en animales tratados con el estabilizador de mastocitos ketotifeno o mediante la exposición del intestino al degranulador de mastocitos compuesto 48/80. Los resultados de este trabajo demuestran que la cirugía colorectal induce la liberación de proteasas mastocitarias en la cavidad peritoneal en aquellos pacientes que desarrollaron un IPO. En la rata, inmediatamente tras la inducción del modelo, se produjo un aumento en la liberación de la proteasa mastocitaria RMCP-6 (inmunoensayo) en la cavidad peritoneal. A las 24h, se observó un retraso en el tránsito GI y un aumento en la expresión de la interleuquina-6 (IL-6, RT-qPCR) y en la actividad mieloperoxidasa (MPO) en las muestras de íleon. El K252a inhibió la degranulación in vitro de los PMCs (valorada mediante el ensayo de la ?-hexosaminidasa) así como también atenuó la liberación de RMCP-6 y la expresión génica tanto de IL-6, como de RMCP-2 y TrkA (receptor del NGF) en el modelo. Sin embargo, no mejoró la motilidad GI. Por otro lado, la expresión de mediadores calcitonin gene-related peptide (CGRP), NGF, TrkA and protease-activated receptor-2 en los DRGs aumentó tras la inducción del modelo. Estos cambios no se vieron afectados tras el tratamiento con ketotifeno o la exposición a C48/80. En cambio, el C48/80 si produjo un retraso en el vaciamiento gástrico/tránsito intestinal así como también aumentó la expresión de IL-6 y actividad MPO. El uso de ketotifeno, previno el retraso en el vaciamiento gástrico y la disminución post-operatoria del output fecal. Este trabajo nos permite concluir que los MCs participan en el IPO y que la interacción entre el NGF, TrkA y PMCs puede representar una diana para el tratamiento del IPO u otras alteraciones mediadas por mastocitos.