Características histológicas del riñón en ratas alcohólicas crónicas

VIII Congreso Virtual Hispanoamericano
de Anatomía Patológica — Octubre de 2006
Gisele Puldon Seguí
Aleida Herrera Batista
Liana Y. Rojas Rodríguez (*)
Melvis Taylin Sumeta Dubé
ICBP “Victoria de Girón”
(*) Facultad de Ciencias Médicas
“Enrique Cabrera”
La Habana, Cuba.
Correspondencia:
E-mail: [email protected]
http://conganat.cs.urjc.es
Histología
Características histológicas del riñón en ratas
alcohólicas crónicas
El alcoholismo es una enfermedad crónica incurable. En las últimas décadas se ha producido un incremento en el número de bebedores y alcohólicos
entre los jóvenes y adolescentes. Se reporta que el consumo del tóxico provoca alteraciones funcionales del riñón los cuales pudieran ser más graves
si la ingestión del tóxico se inicia en la adolescencia.Objetivos: Caracterizar
los efectos que sobre las características histológicas del riñón ocasiona el
alcoholismo crónico en la adolescencia en ratas albinas machos. Material
y Métodos: Se emplearon 42 ratas machos adolescentes de 30 días de vida
postnatal con las cuales se conformaron dos grupos de 21 animales cada uno
de diferentes tiempos de tratamiento (tres y cinco meses), y dos subgrupos:
experimental (E) y control (C). A las ratas del grupo E se le suministró etanol a 5 gramos por kilo de peso corporal mediante cánula intraesofágica. Al
final del tratamiento se anestesiaron se extrajeron ambos riñones, luego fueron fijados en formalina tamponada al 12 %. Una vez procesados e incluidos
en parafina se obtuvieron cortes histológicos se colorearon con hematoxilina y eosina. Se caracterizaron las alteraciones de la estructura histológica
renal tomando en consideración parámetros histopatológicos como: tubulorrexis, hialinosis, muerte por apoptosis entre otros. Resultados: Las ratas
experimentales de tres meses presentaron hipertrofia glomerular y algunos
glomérulos con esclerosis focal. Se observaron glomérulos que presentaron
signos de hialinosis, así como corpúsculos con discontinuidad en la hoja
parietal de la cápsula de Bowman. Muchos túbulos proximales y distales
presentaron aumento de la luz y signos de tubulorrexis. Las ratas experimentales de cinco meses presentaron glomérulo esclerosis focal colapsante
y glomérulos hipertróficos. Aquellos glomérulos que presentaron esclerosis
colapsante mostraron una disminución marcada de la talla y gran amplitud del espacio capsular, en algunos de ellos se observó muy aumentado
el espacio capsular en el polo urinífero. Se observaron células en apoptosis tanto en glomérulos esclerosados como en los normales. Los primeros
presentaron mayor número de células apoptóticas. Algunos glomérulos presentaron signos de infiltración glomerular y material hialino. Los túbulos
contorneados proximales y distales se observaron muy dilatados, algunos
mostraron epitelio simple plano y material hialino muy acidófilo en la luz.
Algunos túbulos distales presentaron máculas densas discontinuas y signos
de tubulorrexis Conclusiones: En las ratas machos adolescentes estudiadas
el alcoholismo provocó alteraciones histológicas a nivel de los glomérulos
y túbulos renales tanto a los tres como a los cinco meses de tratamiento.
Palabras clave: alcoholismo; timo; ácido fólico; síndrome fetal alcohólico
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Histología
INTRODUCCIÓN
El alcoholismo es una enfermedad crónica incurable que
afecta a más del 10 % de la población mundial (1). El
abuso en el consumo de etanol aumenta el riesgo de padecer otras enfermedades como: pancreatitis y hepatitis
alcohólica, cirrosis hepática, enfermedades del sistema
inmune, enfermedades del tracto gastrointestinal, aterosclerosis, entre otras (2-4).
En las últimas décadas se ha comprobado un incremento
alarmante en el número de bebedores y de alcohólicos
entre jóvenes y adolescentes. En la literatura se plantea
que los efectos negativos del etanol sobre el individuo
son más graves entre los adolescentes que en el individuo adulto (5,6).
Por otra parte se ha planteado que el abuso en la ingestión de alcohol provoca un amplio rango de disturbios
electrolíticos y ácido-básico en el organismo. La severidad de los daños ha sido relacionada con la cantidad
y el tiempo transcurrido ingiriendo bebidas alcohólicas,
así como enfermedades asociadas como la malnutrición,
enfermedades hepáticas crónicas y otras enfermedades
intercurrentes.
Existen evidencias que sustentan la hipótesis que el consumo habitual del tóxico provoca una variedad de efectos en el riñón, así como alteraciones en su estructura
histológica (7,8).
A las ratas del grupo E se le suministró etanol al 40 %
a una dosis de 3g por kilo de peso corporal que se fue
incrementando de forma gradual hasta llegar a 5g por
kilo de peso corporal. Se empleó la vía oral, mediante
cánula intraesofágica (9). A las ratas del grupo C se les
suministró agua en la igual cantidad y horario.
Al finalizar el experimento las ratas se anestesiaron con
Pentobarbital Sódico a una dosis de 40 mg por Kg. de
peso corporal, se extrajeron los riñones y se fijaron en
formalina tamponada al 12 %. Se deshidrataron en alcoholes crecientes, se aclararon con xilol y fueron procesados por el método de la parafina. Se obtuvieron cortes
histológicos de 7 micras. Para el estudio histológico del
riñón se utilizó el método de la hematoxilina y eosina.
Se caracterizaron las alteraciones de la estructura renal
teniendo en cuenta los siguientes parámetros histopatológicos (10):
- Hialinización o hialinosis de los glomérulos. Esta alteración se valoró como el depósito de material homogéneo y eosinófilo en los glomérulos vistos al microscopio
óptico.
- Esclerosis (Gloméruloesclerosis). Se valoró como gloméruloesclerosis aquellas alteraciones en las cuales desaparecen los detalles estructurales del ovillo glomerular.
OBJETIVO
Estas alteraciones histopatológicas se clasificaron de la
siguiente forma:
Segmentaria: cuando la afección interesa una parte del
glomérulo.
Mesangeal: cuando se afecta la región del mesangio.
Difusa: cuando la lesión se extiende a todos los glomérulos.
Focal: si afecta a cierto número de glomérulos.
Caracterizar los efectos que sobre la estructura histológica del riñón ocasiona el alcoholismo crónico iniciado
en la adolescencia en ratas albinas machos.
Además se evaluó en los glomérulos esclerosados la presencia de gotas de lípidos, células espumosas, colapso de
la membrana basal, aumento de la matriz y depósito de
material hialino.
Se ha reportado que la ingestión aguda de grandes cantidades de etanol puede provocar un síndrome de necrosis
tubular aguda.
MATERIAL Y MÉTODOS
Se emplearon 42 ratas machos de 30 días de nacidas,
se conformaron dos grupos de 21 animales cada uno de
diferentes tiempos(tres y cinco meses), con cada uno de
estos se conformaron dos subgrupos, el experimental (E)
y el control (C).
- Gloméruloesclerosis focal colapsante. Se caracterizó
por el colapso y esclerosis de todo el ovillo glomerular.
- Hipercelularidad o hipertrofia glomerular. Se valoraron
como hipertróficos aquellos glomérulos en los que fue
muy evidente el incremento del número de células en los
ovillos glomerulares (células mesangiales, endoteliales o
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células epiteliales parietales). Esto puede ir acompañado
de infiltración leucocitaria (neutrófilos, monocitos y linfocitos) y formación de semilunas.
traron una disminución marcada de la talla y gran amplitud del espacio capsular, en algunos de ellos se observó
muy aumentado el espacio capsular en el polo urinífero.
- Lesión de células epiteliales. Se valoraron los cambios
morfológicos de las células epiteliales viscerales consistentes en vacuolización, retracción y desprendimiento de
las células de la membrana basal glomerular.
Se observaron células en apoptosis tanto en glomérulos
esclerosados como en los normales, más numerosos en
los primeros. Algunos glomérulos presentaron signos de
infiltración glomerular y material hialino.
- Células espumosas. Se evaluó la presencia de células
espumosas (células con lípidos) en las células glomerulares o tubulares.
Al observar los túbulos contorneados proximales y distales se evidenció que los túbulos estaban muy dilatados con una notable reducción de la altura del epitelio
de la pared en los distales coexistiendo con un aumento
del diámetro, llegando en ocasiones a presentar epitelio
simple plano y material hialino acidófilo en la luz. Algunos túbulos distales presentaron máculas discontinuas
así como signos de tubulorrexis.
- Tubulorrexis. Se evaluó la presencia de extensas zonas
con características aparentemente normales acompañadas de rotura de la membrana basal de los túbulos.
RESULTADOS
En los cortes histológicos de ratas controles de tres y
cinco meses no se detectaron alteraciones aparentes de
la estructura renal, teniendo en cuenta que se enmarcó el
estudio en la corteza renal.
En los cortes de ratas experimentales de tres meses se
comprobaron cambios en la estructura del riñón relacionado con los corpúsculos y con los túbulos contorneados
proximales y distales de la corteza.
En relación con los glomérulos renales se pudo apreciar
de forma notable hipertrofia glomerular alternando con
glomérulos cuya talla aparentaba ser normal y un reducido número de glomérulos con esclerosis focal.
Se apreciaron signos de hialinosis en un escaso número de glomérulos, así como corpúsculos que presentaron
discontinuidad de la hoja parietal de la cápsula de Bowman.
Muchos de los túbulos renales proximales y distales presentaron aumento evidente de la luz y en algunos casos
células epiteliales con aspecto espumoso y signos de tubulorrexis. Estos alternaban con túbulos renales de características normales.
Las ratas experimentales de cinco meses se caracterizaron por presentar gloméruloesclerosis focal colapsante alternado con glomérulos aparentemente normales y
un escaso número de glomérulos hipertróficos. Aquellos
glomérulos que presentaron esclerosis colapsante mos-
Algunos túbulos contorneados proximales presentaron
depósito de material hialino acidófilo en la luz, también
se visualizaron túbulos proximales con luz muy amplia
así como células epiteliales espumosas. Se comprobó
además la presencia de tubulorrexis acompañada de signos de apoptosis.
DISCUSIÓN
El uso de la cánula intraesofágica en los modelos de alcoholismo ha sido uno de los métodos empleados con
mayor éxito, garantizando que se logren niveles de etanol en sangre de 0,2 a 0,4 %, los cuales son superiores a
los reportados por el consumo voluntario en las ratas y
son representativos de los alcanzados en el humano (11).
Su uso permite que todos los animales reciban iguales
cantidades de etanol al mismo tiempo. Se ha señalado
que la desventaja del método radica en una mayor manipulación relacionada con el uso frecuente de la cánula,
lo cual puede provocar estrés en los animales (12).
Para eliminar el factor estrés, a los animales controles de
la presente serie se les suministró agua en lugar de etanol, utilizando de igual forma la cánula intraesofágica.
En nuestra investigación se administró etanol comenzando con dosis de tres gramos por kilo de peso corporal
alcanzando dosis de cinco gramos. Esto garantizó que se
alcanzaran niveles elevados de etanol en sangre no solo
por la dosis sino también por el método empleado.
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Otro elemento importante a considerar, es el inicio de la
ingestión de etanol en las etapas tempranas de la vida
como lo es la adolescencia (13,14).
Las ratas experimentales de esta investigación iniciaron
la ingestión de etanol a los 28 días de nacidas, edad en
la cual comienzan los cambios conocidos como adolescencia.
Se ha demostrado que el alcoholismo iniciado en etapas
tempranas de la vida puede provocar daños severos en
el organismo (13-15). Esto demuestra que tanto los adolescentes como las ratas que se encuentran en esta etapa
de la vida son más sensibles al etanol y estos efectos son
tiempo dependiente.
Estudios experimentales han reflejado que el consumo
de gran cantidad de etanol provoca alteraciones morfométricas en el riñón de ratas adolescentes (7).
En la presente investigación se comprobó que las ratas
que ingirieron etanol desde la adolescencia presentaron
signos de daños severos del parénquima de la corteza
renal a nivel de los glomérulos y túbulos renales proximales y distales.
En las ratas alcohólicas de tres meses observamos un
predominio de glomérulos hipertróficos, y un mayor número de glomérulos con esclerosis focal y colapsante en
las de cinco meses.
La hipertrofia glomerular se acompaña de alteraciones
hemodinámicas como aumento del filtrado glomerular
en cada nefrona, aumento del riego sanguíneo e incrementos de la presión transcapilar y a menudo se acompaña de hipertensión en la circulación general (10).
En los glomérulos esclerosados se pudo observar células espumosas, colapso de la membrana basal, así como
depósito de material hialino. Estas características corresponden con las descritas por otros autores en la glomeruloesclerosis (10).
Se ha señalado que la glomeruloesclerosis focal suele
coexistir con glomérulos hipertróficos que mantienen la
función renal normal (10).
El predominio de glomérulos hipertróficos en las ratas
tratadas de tres meses lleva a pensar que la hipertrofia
glomerular aparece al inicio del fallo renal presente en
estas ratas, y que la glomeruloesclerosis focal aparece
más tarde siendo predominante en los riñones de ratas
alcohólicas de cinco meses. Es probable que los glomérulos hipertróficos que acompañan a los esclerosados
tengan función compensatoria, y sean los encargados de
conservar la función renal compatible con la vida en estas ratas.
A pesar de todo esto, la glomeruloesclerosis se va extendiendo a todos los glomérulos, lo cual conduce a un
círculo vicioso de glomeruloesclerosis continuada que
culmina en la aparición de una glomeruloesclerosis difusa (10).
Se ha postulado que la sucesión de fenómenos que conducen a la esclerosis en los glomérulos indica lesión de
células endoteliales y epiteliales, mayor permeabilidad
glomerular para las proteínas, acumulación de proteínas
en la matriz mesangial y depósito de fibrina. Esto va seguido de proliferación de las células mesangiales, infiltración leucocitaria, mayor depósito de matriz extracelular y esclerosis de los glomérulos (10).
En los riñones de las ratas tratadas de cinco meses, se
constataron signos de infiltración glomerular en glomérulos esclerosados y material hialino en glomérulos de
las ratas de tres y cinco meses.
En algunos glomérulos renales de las ratas tratadas se
observaron signos de apoptosis. Otros autores han encontrado células apoptóticas en otros órganos en ratas
alcohólicas como consecuencia del etanol (16).
El etanol es capaz de desencadenar muerte mediante el
suicidio celular por apoptosis en células dañadas (16).
No obstante, aún se desconoce la significación clínica de
este fenómeno en la ingestión crónica de etanol, aunque
su incidencia está siendo objeto de estudio en los últimos
años (16).
Al parecer, el deterioro de la función renal suele guardar
mayor relación con la extensión de la lesión tubulointersticial que con el grado de lesión glomerular secundario a la exposición crónica al alcohol.
Se han descrito varios tipos de enfermedad glomerular,
como la esclerosis focal segmentaria, la glomerulonefritis proliferativa difusa, la nefropatía membranosa que
cursan con daños tubulointersticial, lo cuál conduce a la
disfunción renal (17).
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Numerosas alteraciones fueron constatadas a nivel de los
túbulos renales proximales y distales como fue la evidente dilatación de estos túbulos con disminución de la altura del epitelio de la pared. En algunos túbulos distales se
pudo comprobar un epitelio simple plano y un aumento
del diámetro de la luz en ambos túbulos contorneados.
3.
4.
5.
Como es conocido, la membrana basal tubular es un
componente importante que mantiene la integridad de
las células del epitelio de los túbulos. Cambios en la estructura de las membranas basales de los túbulos se asocian frecuentemente con diversas enfermedades glomerulares y tubulointersficiales (17).
6.
7.
8.
A nivel de los túbulos proximales y distales de ratas alcohólicas de cinco meses comprobamos signos de roturas de las membranas basales con pérdida de la integridad de los túbulos. Estas alteraciones se han descrito
como tubulorrexis.
La tubulorrexis es un signo observado con frecuencia
en enfermedades renales como la necrosis tubular aguda (10).
Los cambios histológicos encontrados en las ratas experimentales pudiera deberse a varios factores tales como:
la edad del animal, dado que comienzan a ingerir etanol en la etapa de adolescencia, la dosis empleada, la
frecuencia de ingestión, el modo de administración del
etanol y el tiempo total de exposición al tóxico.
El tiempo de exposición al tóxico, la dosis, y el ritmo de
ingestión pudieran constituir factores determinantes que
deben tenerse en cuenta a la hora de evaluar la relación
entre alcoholismo y daño renal.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
CONCLUSIONES
17.
En la muestra estudiada el alcoholismo crónico provocó
alteraciones histológicas fundamentalmente en los glomérulos y túbulos renales proximales y distales.
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ICONOGRAFÍA
Figura 1.- Rata Control de tres meses. Se observa un corpúsculo renal y túbulos renales con características normales.
Técnica H/E. 800 X.
Figura 2.- Rata alcohólica de tres meses. Se aprecia hipertrofia glomerular con ausencia del espacio capsular.
Túbulos renales dilatados con signos de tubulorrexis, alternando con túbulos renales normales. Técnica H/E. 800 X.
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Figura 3.- Rata alcohólica de cinco meses. Túbulos renales distales muy dilatados con disminución de la pared
epitelial. Técnica H/E. 800X.
Figura 4.- Rata alcohólica de cinco meses. Túbulos renales distales con luz amplia y material hialino en su interior.
Técnica H/E. 800 X.
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Figura 5.- Rata alcohólica de cinco meses. Túbulos distales dilatados y signos de tubulorrexis. Técnica H/E. 800 X.
Figura 6.- Rata alcohólica de cinco meses. Túbulo renal proximal con material hialino en su luz. Técnica H/E. 800 X.
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