Apendicite aguda isquêmica em coelhos: novo modelo com estudo histopatológico

Acute ischaemic appendicitis in rabbits: new model with histopathological study

11 - ARTIGO ORIGINAL

Apendicite aguda isquêmica em coelhos: novo modelo com estudo histopatológico¹

Acute ischaemic appendicitis in rabbits: new model with histopathological study

Fernando Costa Nunes^I; Alcino Lázaro da Silva^II

^IMestre e Doutor em Cirurgia da UFMG e Prof. Adjunto do Departamento de Clínica Cirúrgica da Faculdade de Medicina de Itajubá

^IIProfessor Titular de Cirurgia do Aparelho Digestivo da UFMG

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

OBJETIVOS: Avaliar a isquemia parcial ou total, através da ligadura com fio inabsorvível dos vasos do mesoapêndice do apêndice vermiforme de coelhos, bem como a obstrução mecânica, através da ligadura com fio inabsorvível da base do apêndice vermiforme, a 1 cm do ceco. Avaliar a histologia do apêndice ( normal e acometido ). Estudar a flora bacteriana residente no apêndice vermiforme ( normal e acometido ) e do exsudato peritoneal.

MÉTODOS: Foram utilizados 72 coelhos ( "Oryctogalus cuniculos" ), machos da linhagem Nova Zelândia, com peso médio de 3,000 gramas. Foram divididos em grupos: piloto ( A ), flora bacteriana ( B ), controle ( H ) e experimento ( C, D, E, F e G ) com períodos de observação de 96 horas e 192 horas. Fez-se a ligadura dos vasos do mesoapêndice, com fio inabsorvível nos grupos ( D, E, F e G ) e da base do apêndice vermiforme a 1 cm do ceco, no grupo ( C ) . No grupo experimento (D,E,F e G ) foi praticado o modelo isquêmico. No grupo experimento ( C ) foi realizada a obstrução mecânica e no grupo controle ( H ) foi feita somente a simulação da cirurgia.

RESULTADOS: No grupo controle ( H ), não ocorreu apendicite aguda. No grupo experimento ( C,D,E,F, e G ) ocorreu apendicite aguda.

CONCLUSÃO: O procedimento utilizado causa apendicite aguda com alterações anatomopatológicas distintas. A bactéria residente encontrada na flora fisiológica do suco entérico do apêndice vermiforme e no exsudato peritoneal foi a Escherichia coli.

Descritores: Apendicite. Isquemia. Experimentação animal. Coelhos.

ABSTRACT

PURPOSE: To evaluate partial or total ischemia, through ligature with an unabsorbed thread of vessels from the vermiform appendix of rabbits, as well as the mechanical obstruction, through ligature with an unabsorbed thread at the basis of the vermiform appendix, at 1 cm from the cecum, of the acute appendicitis disease. To evaluate the histology of the appendix ( normal and affected ). To study the bacterium flora resident in the vermiform appendix (normal and affected) and the exudates peritonitis.

METHODS: Seventy- two male rabbits ( Oryctogalus cuniculus ), from New Zealand lineage were used, weighing approximately 3,000 grams. The animals were divided into: pilot ( A ), bacterium flora ( B ), control ( H ) and experimental ( C, D, E, F and G ) groups, and were observed in periods of 96 and 192 hours. It was done the ligature with an unabsorbed thread of vessels from the meso appendix, and the base of the appendix within 1 cm from the cecal. In the ( C ) experimental group, the mechanical obstruction was carried out. In the (D, E, F and G) experimental groups, the ischemic model was used, and in the ( H ) control group, only the surgical simulation was done.

RESULTS: In the control group ( H ), the acute appendicitis didn't happen. In the experimental group ( C, D, E, F and G ) the acute appendicitis happened.

CONCLUSION: The method used causes acute appendicitis with distinct anatomopathological alterations. The main bacteria found at the physiological flora of the enteric juice from the vermiform appendix and at the exudates peritonitis was the Escherichia coli.

Key words: Appendicitis. Ischemia. Animal experimentation. Rabbits

Introdução

A apendicite aguda ainda é a doença inflamatória abdominal de maior freqüência cirúrgica. Incide em todas as idades porém, acomete principalmente indivíduos jovens em fase produtiva da vida.^1,2,3 Coube a Reginaldo Fitz⁴ compreender melhor o problema e indicar a operação imediata antes de observar e esperar a perfuração para drenar o conseqüente abscesso. Ainda assim, a apendicite aguda permanece atualmente como uma doença grave, com repercussões gerais de evolução imprevisível. Oferece - nos dificuldades no diagnóstico, na terapêutica adequada e no controle de suas complicações.² Duas teorias etiológicas da apendicite aguda são as mais aceitas:

A disseminação bacteriana, levando ao processo inflamatório do apêndice vermiforme⁵ e a da obstrução do lume apendicular desencadeando a estase, hiper - secreção e proliferação das bactérias já existentes no mesmo.^6,7,8,9,10 O estudo experimental inicial da apendicite aguda foi realizado em porcos, espécie que não tem apêndice vermiforme¹¹. Posteriormente diferentes modelos obstrutivos foram criados para desenvolver apendicite aguda sem haver, porém, a preocupação com o acompanhamento anatomopatológico de sua evolução^{6,7,12,13,14,15,16,17} . Esta informação é de particular interesse, pois as complicações na evolução da apendicite aguda ocorrem paralelamente à gravidade da lesão apendicular. Desta forma, para melhor compreensão de seus mecanismos etiopatogênicos, o estudo deve ser feito nas fases mais avançadas da doença quando ocorrem gangrena e perfuração. Acreditamos, apoiados pela literatura, que a isquemia tenha uma participação especial na fisiopatologia da apendicite aguda, independente da idade. ^6,12 Através de apendicostomia com o apêndice vermiforme, lavado e totalmente ligado,observou-se pressões intraluminares crescentes em: coelho, chimpanzé e homem. Pressões tão altas quanto 125 cm³ de água foram alcançadas no homem depois de 14 h de ligadura.^7,14,18 Após 9h, as pressões mantidas artificialmente com uma coluna de 10 cm³ de água produziram mudanças inflamatórias.¹⁴ O fluxo sangüíneo foi observado diretamente na parede do apêndice vermiforme com o microscópio. ⁶ Desta forma foi possível confirmar que a pressão intraluminar de 30 mm Hg parou o fluxo capilar, a pressão de 60 mm Hg interrompeu o fluxo venoso e finalmente a pressão de 130 mm Hg cessou toda a circulação.¹⁷

Métodos

Foram utilizados 72 coelhos, "Oryctolagus" cuniculus, linhagem Nova Zelândia, machos, adultos, mestiços, sadios, com peso médio de 3.000g. Foram distribuídos aleatoriamente em oito grupos, denominados grupos: A, B, C, D, E, F, G e H,nos quais os coelhos foram assim distribuídos:

Grupo A - seis coelhos, para o estudo piloto;

Grupo B - cinco coelhos para o estudo da flora bacteriana residente nas fezes colhidas no interior do apêndice normal.

Grupo C - dez coelhos, após a celiotomia fez-se ligadura com fio de seda 2-0 que atingiu toda a espessura da parede do apêndice vermiforme (seta) a um centímetro do ceco, impedindo assim o trânsito entre estes segmentos (modelo obstrutivo clássico) (Figura 1).

Após a celiotomia em cada coelho nos grupos ( D, E, F, e G ), cada grupo com dez coelhos o apêndice vermiforme foi exposto fora da cavidade e dividido em três segmentos, de acordo com o seu comprimento e a seguir foi realizada a (isquemia) ligadura dos vasos (artéria e veia), Figuras 2 , 3, 4 e 5 com fio de seda 2-0 (seta) segundo cada grupo.

Grupo H - (grupo controle) dez coelhos, após a celiotomia em cada coelho, procedeu-se a manipulação do apêndice vermiforme sem traumatizá-lo e a seguir reintrodução do mesmo na cavidade abdominal. O apêndice vermiforme de um coelho saudável, foi utilizado para o estudo (anatômico e histológico) normal; utilizado como referência padrão para o nosso estudo.

Instalações e equipamentos

A experimentação foi realizada nas dependências do Biotério e nos Laboratórios da Técnica Cirúrgica e Cirurgia Experimental, de Histologia, de Patologia e de Análises Clinicas, pertencentes ao Hospital-Escola da Faculdade de Medicina de Itajubá. Os animais foram manuseados conforme normas do Colégio Brasileiro de Experimentação Animal (COBEA). Foram mantidos no Biotério em gaiolas individuais, com iluminação e aeração naturais, em temperatura ambiente, antes e após a primeira intervenção cirúrgica, sem qualquer restrição alimentar (ração)®. Eles foram identificados com coleiras numeradas.

Delineamento do experimento

Pré, trans e pós – operatório, realizados de acordo com protocolos previamente definidos.

Avaliações macroscópica e microscópica

A avaliação do experimento foi feita pelo estudo macroscópico da cavidade abdominal, observando-se a presença de aderências, exsudato na cavidade abdominal, peritonite, abscesso, necrose, obstruções e alterações morfológicas do apêndice vermiforme (distensão ou atrofia com estenose em seu corpo). TAB. 1, 2, 3 e 4.

Laboratório de patologia

O estudo microscópico (histopatológico) foi realizado, observando-se oito cortes histológicos transversais do apêndice vermiforme, com 5 milimicra ( µm) de espessura, corados pela hematoxilina-eosina (HE ). Foi realizada a mensuração (peso, comprimento, diâmetros máximo e mínimo, espessura da parede e diâmetro do lume) e a descrição macroscópica (aspectos da serosa, da mucosa e do meso). As peças foram clivadas de acordo com a padronização do serviço. A análise microscópica procurou avaliar a integridade da mucosa, a presença ou não de infiltrado inflamatório da lâmina própria, o infiltrado da camada muscular, a presença de fenômenos vasculares (hemorragia, hiperemia, necrose, neovascularização) na serosa, bem como aderências a órgãos vizinhos, através da presença de fibrose na serosa. Os apêndices foram diagnosticados como: apendicite flegmonosa e gangrenosa. Apêndices diagnosticados como normais, não apresentaram nenhuma alteração da sua arquitetura histológica.

Laboratório de analises clínicas

Foram realizados exames microbiológicos no exsudato peritoneal e nas fezes colhidas do apêndice vermiforme (bacterioscopia e cultura). O exsudato inflamatório que estava no tubo de ensaio estéril, foi semeado em meios de culturas destinados ao crescimento e identificação de microorganismos Aeróbios e microorganismos GRAM - positivos e GRAM - negativos.

Estudo estatístico

Para análise dos resultados foram utilizados testes paramétricos. Foi utilizado o teste de Qui-quadrado clássico, mas como o número de dados está entre 20 e 40 foi empregado a correção de Yates e a verificação da igualdade de variâncias, por meio de teste de Fisher. Fixou-se em 0,05 ou 5% (a 0,05) o nível de rejeição da hipótese de nulidade. O estudo estatístico foi realizado na Disciplina de Bioestatística da FMIt.¹⁹

Resultados

Alterações macroscópicas

Alterações microscópicas

Cultura

Fezes

Finalidade conhecer a flora bacteriana residente e fisiológica do apêndice vermiforme do coelho. O microorganismo isolado de amostras de material fecal, colhidas em 5 apêndices vermiformes de coelhos normais, através da bacterioscopia e da cultura, foi E. coli

Líquido peritoneal

Colheu-se o exsudato peritoneal da cavidade abdominal do coelho para realizar o estudo Bacteriológico, encontrando-se a Escherichia coli

Discussão

Vários animais foram usados experimentalmente no estudo da apendicite aguda, sendo que alguns, como o chimpanzé, embora apresente o apêndice vermiforme semelhante ao do homem, é uma espécie de difícil obtenção na rotina do laboratório¹⁴ e outros, como o porco e o cachorro,^6,7,20 não apresentam um apêndice vermiforme verdadeiro. Escolhemos o coelho para esta pesquisa pois, dentre os animais de experimentação, o coelho foi considerado o animal de escolha na pesquisa da apendicite aguda.^12,14 Este apresenta um apêndice vermiforme com características anatômicas e fisiológicas semelhantes ao do homem, inclusive com produção de muco, o que facilita o aparecimento de alterações inflamatória e isquêmica, após a obstrução do seu lume¹⁴ ou da ligadura da sua irrigação. Além disso, a apendicite aguda espontânea já foi descrita em coelhos.²¹ Os modelos experimentais mais adotados, para desenvolver apendicite aguda continuam sendo aqueles que provocam a obstrução irreversível da víscera.¹² Propomos esse novo modelo por acreditarmos que a isquemia venosa e arterial mostram de forma bem mais contundente a destruição das camadas protetoras ou paredes da víscera oca (apêndice vermiforme) e que o modelo obstrutivo é dependente da capacidade secretora da mucosa. O modelo isquêmico permitiu nos observar e confirmar, através do nosso estudo histológico, que as aderências e a neoformação vascular permitiram a sobrevida do animal até o 8º dia do experimento quando foi submetido à eutanásia, pois , ao mesmo tempo que o organismo tentou revascularizar esse segmento isquêmico , gerou o bloqueio ( plastrão ) evitando se assim o extravasamento do suco entérico através de microfistulas para a cavidade peritoneal. Confirmamos, assim, os relatos descritos na literatura, pois, a hipoxia de uma alça induz aderência a outra alça ou ao peritônio, com neoformação vascular^22,23 Macroscopicamente pudemos observar a presença de: atrofia, estenose e a distensão (mucocele ) por retenção do muco secretado no segmento saudável do apêndice vermiforme, de acordo com o modelo praticado. A evolução da necrose de víscera oca depois de instalada a isquemia, já foi muito estudada.²⁴ A maioria dos estudos foi realizada com modelos experimentais de isquemia utilizando-se a obstrução arterial ou mista.²⁵ Em nosso estudo praticamos o modelo misto. Khanna²⁶ foi quem primeiro estudou comparativamente a evolução da necrose nas oclusões arteriais e venosas. Seu estudo foi realizado em ratos e demonstrou que a necrose total de parede intestinal ocorria após 2 horas de instalação da obstrução venosa, enquanto após a ligadura arterial demorava até 8 horas. Szurszewski e col.²⁷ descreveram que as lesões intestinais secundárias à oclusão venosa evoluem mais rapidamente que as arteriais. Detectaram interrupção da integridade dos feixes musculares ( necrose muscular ocorre após 4 horas de isquemia). Outra consideração importante acerca da necrose se refere ao momento em que ela se torna irreversível. Alguns autores acreditam que a necrose é reversível enquanto não atinge as camadas musculares. Cameron e col.²⁴ acreditam que o último fenômeno a ocorrer para impedir a reversibilidade da lesão isquêmica é a necrose total da mucosa ( completa destruição da barreira mucosa ). Confirmamos estes detalhes em cada segmento do apêndice por nós isquemiados, de acordo com cada grupo em nossos experimentos. Vanzwalenburg²⁸ descreveu a teoria do ciclo hidráulico mostrando em órgãos ocos a relação entre a pressão intraluminar e as alterações inflamatórias encontradas. Segundo esse autor, a pressão interferiria na circulação sangüínea da parede do órgão, resultando em necrose e proliferação bacteriana. Bazzano¹², ao provocar a obstrução da base do apêndice vermiforme de coelhos por meio da ligadura externa, mostrou a presença de necrose nos grupos de 24h, 48h e 72h do experimento, diferindo do estudo de Ebram-Neto e col.²⁹ em que a presença de necrose do apêndice vermiforme após 24h foi de 20 % e em todos os animais após 48h, evidenciando assim relação entre a necrose e o prazo de 48h. Em nosso modelo obstrutivo pudemos confirmar a literatura pois, no terceiro dia pós – operatório, 80 % (72h) dos animais evoluíram para a falência de múltiplos órgãos. A perfuração no apêndice vermiforme não foi observada ¹⁶ após 12h quando se associa à isquemia do órgão, pois esta ocorre a partir de 14h de experimento. A perfuração, só não ocorreu em 2 coelhos, do grupo experimental C. A presença de exsudato na cavidade abdominal foi evidenciada em todos, menos nos coelhos do grupo controle. O bloqueio da região apendicular ocorreu, na maioria das vezes, impedindo assim, a contaminação total da cavidade abdominal. Com o passar do tempo, porém, as defesas locais não mais conseguirão manter o processo infeccioso circunscrito, propiciando a sua disseminação. Em modelos experimentais, com período de observação de 14 dias , constatou-se nos animais sobreviventes múltiplos abscessos intraperitoneais bloqueados. ²⁸ O modelo clássico, obstrutivo, bem como o modelo isquêmico proposto, mostram a ocorrência da apendicite aguda total ou parcial com estenose e hipotrofia parcial ou total do apêndice vermiforme. Confirmamos também a distensão do corpo do apêndice vermiforme semelhante ao encontrado na maioria dos trabalhos. Esta deve-se a fibroses e a estenoses formadas na mucosa, submucosa, musculares e na serosa, secundária a isquemia local ou segmentar, e que por sua vez passa a reter a secreção da camada mucosa constante de muco apendicular gerando a mucocele do apêndice vermiforme.

Flora bacteriana

A flora bacteriana encontrada, através da cultura e da bacterioscopia, foi a Escherichia coli. Segundo a literatura, a flora presente nas apendicites é polimicrobiana. Uma associação de germes aeróbios e anaeróbios está presente em um mesmo paciente. As bactérias aeróbias mais comuns são: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus do grupo D e Streptococcus viridans. Os germes anaeróbios mais freqüentes são: Bacteróides fragilis (73% dos casos), Bacteróides thetaroto e peptoestreptococos.²²

Histopatologia

Ebram-Neto e col.²⁹ mostraram o aspecto microscópico evolutivo das alterações inflamatórias do apêndice vermiforme obstruído. No grupo de 12h houve apendicite inicial em 60 % dos animais estudados, enquanto que no grupo de 48h ocorreu necrose da víscera em todos os animais, deixando evidente que este período é necessário para se produzir de modo uniforme lesões de maior gravidade. O presente modelo experimental, isquêmico, e o modelo obstrutivo clássico permitem o estudo da apendicite aguda nas suas diversas fases evolutivas, pois demonstrou-se haver correlação entre a intensidade das alterações anatomopatológicas e o modelo praticado. Os nossos resultados, obtidos através do modelo isquêmico, nos permitem admitir a ocorrência de apendicite aguda nas suas diferentes fases evolutivas de forma bem mais contundente que o modelo obstrutivo clássico pois, este é dependente da capacidade secretora da mucosa. Isto foi bem demonstrado por Wangensteen e Dennis¹⁸ quando realizaram os seus experimentos em seres humanos, provando que o apêndice vermiforme que apresenta uma mucosa hiposecretante, em pessoas idosas, mesmo sofrendo obstrução mecânica, não evoluirá para apendicite aguda porém, quando o processo isquêmico se manifestar no apêndice vermiforme, independente da idade, e não for revertido a tempo , a necrose, parcial ou total do apêndice vermiforme, passará a ser irreversível.

Conclusão

O procedimento utilizado causa apendicite aguda com alterações anatomopatológicas distintas. A bactéria residente encontrada na flora fisiológica do suco entérico do apêndice vermiforme e no exsudato peritoneal foi a Escherichia coli.

Recebimento: 04/04/2005

Revisão: 03/05/2005

Aprovação: 06/06/2005

Conflito de interesse: nenhum

Fonte de financiamento: nenhuma

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1

. Trabalho realizado no Curso de Pós-Graduação em Cirurgia da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG).

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  05 Set 2005
• Data do Fascículo
  Out 2005

Histórico

• Recebido
  04 Abr 2005
• Revisado
  03 Maio 2005
• Aceito
  06 Jun 2005