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PROGRESOS EN GASTROENTEROLOGíA

Enfermedad inflamatoria intestinal experimentals. Videla", J. Vilaseca, A. Salas. y F. Guarner

Servicio de Aparato Digestivo. Hospital General de la Valld'Hebron."Departamento de Anatomla Patológica. Hospital Mutuade Terrassa. Universidad Autónoma de Barcelona.

La investigación clínica ha permitido profundizarde modo importante en nuestro conocimiento de lahistoria natural de la enfermedad, que está perfec-tamente descrita desde hace varias décadas. Sin em-bargo, los resultados de los múltiples ensayos tera-péuticos realizados hasta la fecha son francamentedecepcionantes: la eficacia de los distintos trata-mientos en uso es limitada. Por este motivo se hahecho particularmente importante desarrollar mo-delos experimentales de enfermedad inflamatoria in-testinal que permitan mejorar nuestros conocimien-tos sobre la fisiopatología de la enfermedad yensayar nuevas estrategias terapéuticas. El objetivode nuestro artículo es revisar algunos de los mode-los experimentales desarrollados para el estudio dela enfermedad inflamatoria intestinal.

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Bajo el norPbre de enfermedad inflamatoria intesti-nal se agruvan dos entidades clínicas: la colitis ulce-rosa y la eQfermedad de Crohn l. Ambas entidadesse caracteri~an por un proceso inflamatorio crónicoque puede ~fectar distintos tramos del tubo digesti-vo. La colitis ulcerosa es una afectación limitada ala mucosa gel intestino grueso, que se caracteriza his-tológicamepte por la presencia de infiltrado infla-matorio en Ila lámina propia, desestructuración delepitelio de l~s criptas y atrofia progresiva con deses-tructuración del patrón arquitectónico habitual dela mucosa. ~n cambio, la enfermedad de Crohn seextiende por todo el espesor de la pared intestinalincluida la ~erosa (inflamación transmural), y pue-de afectar a cualquier segmento del tracto digestivo.La mucosa ~stá edematosa, surcada por fisuras pro-fundas y ulceraciones lineales de modo que puedeadoptar un aspecto macroscópico de «empedrado».Anatomopatológicamente se aprecia engrosamien-to de la pared, estenosis por fibrosis de la submuco-sa y la serosa, fístulas, infiltrado inflamatorio y lapresencia de granulomas no caseificantes.Típicamente en la enfermedad inflamatoria intesti-nallos períodos de exacerbación o brote se alter-nan con otrqs de remisión. En la fase de brote, lossíntomas de ambas entidades son superponibles, ya grandes rasgos, consisten en diarrea sanguinolen-ta, dolor abdominal, fiebre, disminución del peso

corporal y le,ucocitosisl.La etiología de la enfermedad inflamatoria intesti-nal continúa' siendo incierta y es foco de especialinterés desde :hace muchos afios. Se ha relacionadocon agentes i~fecciosos o mecanismos inmunológi-cos aberrant~s. También se han estudiado posiblesimplicaciones de factores genéticos y ambientales.Sin embargo, po existe una hipótesis convincente queexplique la etJiopatogenia de la enfermedad. A ni-vel anatomo~atológico, parece existir una primerafase i'nflamatoria aguda tras una agresión de la mu-cosa intestina\, y una segunda fase de naturaleza in-

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MODELOS EXPERIMENTALES DE ENFERMEDADINFLAMATORIA INTESTINAL

Un modelo experimental pretende conseguir la ex-presión clínica y anatomopatológica de la enferme-dad humana en una especie animal, de modo quesea fácilmente reproducible y conlleve la mínima va-riabilidad individual. Por desgracia, estos objetivosson muy difíciles de conseguir. La tabla 1 muestrauna amplia relación de los modelos experimentalesde enfermedad inflamatoria intestinal, clasificadossegún el mecanismo fisiopatológico responsable dela inducción de las lesiones. Aunque los modelos de-sarrollados hasta la fecha reúnen ciertas caracterís-ticas de la enfermedad inflamatoria intestinal hu-mana, ninguno es fiel reflejo de lo que acontece enel ser humano. La gran dificultad estriba en repro-ducir la tendencia a la cronicidad con períodos derecaída o enfermedad activa tal como se observa enpatología humana, pues en estos modelos la dura-ción de la enfermedad es siempre limitada.La información obtenida a través de la investigaciónen estos modelos puede ser muy útil para estimar\0 1.1u\.' $lll.'l.'l.\1.' I.'n \a fi$il.)ptlto\l.)gia dI.' \tll.'nfermedadillfl:.lll\atoria intcstinall1umana y para evaluar nue-

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TABLA l. Modelos experimentales de enfermedadinflamatoria intestinal

Colitis X equina7-8, colitis granulomatosa canina8-!1y enteritis porcina12

Son enfermedades de probable etiología infecciosaque cursan con períodos de exacerbación y remisión.Las alteraciones histopatológicas se asemejan a laenfermedad de Crohn. Estos modelos han aporta-do distinta información. En la colitis granuloma-tosa canina se ha demostrado la existencia de un fac-tor gen ético que predispone a la enfermedad8. Enla colitis X equina se ha estudiado la influencia defactores ambientales como el estrés en la evoluciónde la enfermedad8.

Colitis del tamarínl3-IS

El tamarín es una especie primate de tipo no huma-noide de la familia del tití que puede desarrollar uncuadro de colitis crónica con pérdida de peso y afec-tación del estado general muy parecido a la colitisulcerosa del hombre. La anatomía patológica mues-tra una mucosa de recto y colon con abscesos en lascriptas, distorsión del patrón arquitectónico y acu-mulación de linfocitos en la lámina propia. Thmbiénson frecuentes los pólipos inflamatorio s e incluso laevolución a adenocarcinoma de colon. El tratamientocon sulfasalacina y la nutríción entera! con dietas ele-mentales consiguen la completa remisión del cuadroclínico en la mayoría de los casos. Sin embargo, unbuen número de animales presentan recidiva espon-tánea al suspender el tratamiento. La posible etiolo-gía infecciosa de la enfermedad está prácticamentedescartada. La aparición de colitis se relaciona conel estado de cautividad de estos animales, de tal modoque la enfermedad no se presenta en el animal de vidasalvaje. Ello ha llevado a investigar la posible influen-cia del hábitat y de factores psicológicos en la sus-ceptibilidad individual a la enfermedad.

lo Modelos animales espontáneosIleítis del hámsterColitis del perroColitis equinaEnteritis porcinaColitis del tamarín

IIo Modelos animales inducidosa) lrritantes locales

Ácidos grasos de cadena corta:Ácido acéticoÁcido butíricoÁcido propiónico

EtanolFormol

b) Con características inmunológicaslnmunocomplejosDinitroclorobenzeno (DNCB)Ácido trinitrobenzeno sulfónico (TNB)

c) Tóxicos alimentariosCarrageninaDextrano

d) Tóxicos bacterianosExtracto de pared celularPor micobacteriasToxina de Clostridium difficileToxina de Escherichia coli

e) FármacosAntiinflamatorios no esteroides

IAntibióticos

vas estrategias terapéuticas. No obstante, la extra-polación de los resultados en el modelo a la enfer-medad humana nunca es válida. Los modelos sir-ven para ensayar distintas hipótesis de trabajo que,si se confirman, pueden aportar nuevas perspecti-vas para la investigación en la enfermedad humana.

MODELOS ESPONTANEOS

Varios modelos espontáneos de enfermedad infla-matoria intestinal han sido descritos y comparadoscon la enfermedad inflamatoria intestinal humana.Se trata de enfermedades propias de la especie, porlo que también se les conoce como modelos natu-rales. En la actualidad, carecen de interés en la in:'vestigación de la enfermedad inflamatoria intesti-nal. La falta de predicción en la presentación de laenfermedad, su baja incidencia, y el hecho de quese dan en animales de difícil manejo y caros, hanllevado al abandono de su utilización.

MODELOS INDUCIDOS

Modelos experimentales por irritantes locales

Este grupo incluye una serie de modelos experi-mentales basados en una breve exposición de lamucosa del colon a un irritante químico capaz deproducir una colitis difusa. El procedimiento con-siste simplemente en la aplicación del irritantesobre la mucosa del colon, ya sea por instilaciónintraluminal a través de la vía rectaI17-20, o bien porinyección del irritante en el colon ascendente previaligadura a nivel del mismo y del recto, con el fin degarantizar la lesión en un segmento limitad023.24.La aplicación de un algodón empapado con el irri-tante sobre la serosa también puede desencadenaruna reacción inflamatoria local18. La mayor venta-ja de estos modelos experimentales es su relativasimplicidad, pero su gran deficiencia viene determi-nada por el hecho de que no reproducen el cursointermitente de la enfermedad humana ni consiguenuna inflamación crónica.

Ileítis proliferativa del hámster2-6

Es una enfermedad de etiología probablemente in-fecciosa, que se caracteriza por inflamación del íleonterminal. Las características histopatológicas de lalesión recuerdan a la enfermedad de Crohn. Resul-tó un modelo de interés al observar la relación exis-tente entre la lesión inflamatoria y la aparición decáncer intestinaI5.6.

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cosa colónica de la rata provoca una colitis agudadifusa. Histológicamente, la colitis se caracteriza porinflamación aguda con hiperemia y hemorragia, ne-crosis de la mucosa sin afectar la muscularis muco-sa y gran destrucción celular. Se ha demostrado unaumento en la liberación de enzimas intracelularescomo lactato-deshidrogenasa o fosfatasa ácida26.En este modelo experimental se ha estudiado el efec-to citoprotector de la 16,16-dimetil-PGE2 (análogode la PGE2). La administración de este compuestoantes de inducir la colitis previene la lesión colóni-ca, lo que indica un papel citoprotector de la PGE2en el colow6.27 de forma similar al efecto que se ob-serva a nivel de la mucosa gástrica.

Modelos experimentales con característicasinmunológicas

El interés por conseguir un modelo de enfermedadinflamatoria intestinal con características inmuno-lógicas, dada la presumible participación de un me-canismo inmunológico en la pato génesis de la en-fermedad humana, llevó a Kirsner3o a trabajardesde mediados de los afios cuarenta en este cam-po. Partió de la hipótesis de que en la enfermedadinflamatoria intestinal las células del epitelio del co-lon serían alteradas por un mecanismo no determi-nado que provocaría un cambio en la composiciónproteica de la superficie de la membrana celular, demodo que la célula epitelial expresaría estructurascon capacidad autoantigénica. Como consecuenciade ello se desencadenaria una respuesta inmune deltipo de hipersensibilidad retardada3°.Kirsner trabajó durante más de 15 afios intentandoreproducir fenómenos inmunológicos en el tubo di-gestivo, como el fenómeno de Arthus, el fenómenode Schwartzman y el fenómeno de Auer.

Co[itis'inducida por ácidos grasos de cadena corta.El ácidp acético, así como el ácido butírico y el áci-do propiónico son ácidos grasos de cadena corta,produc~o del metabolismo de las bacterias saprófi-tas de la luz del colon'6. Se desconoce el papel deestos ácidos en la enfermedad inflamatoria itnesti-nal humana. Los ácidos grasos de cadena corta sonla mayor fuente de energía de las células epitelialesdel int~tino y se les ha implicado en la absorciónde agua y solutos22. Se han detectado concentracio-nes anqrmales de este tipo de ácidos en muestrasde heces de pacientes con colitis ulcerosa21. Thm-bién hay alguna evidencia de que el metabolismoanormal de los ácidos grasos de cadena corta en lamucosacolónica de la rata, por inhibición de su oxi-dación, "está asociado al desarrollo de lesiones agu-das similares a las de la colitis ulcerosa humana22.Por otrd lado, se comprobó que el pH no parece te-ner un papel decisivo en el mecanismo lesivo en es-tos modelos2O, aunque otros autores han reportadoque la severidad de la inflamación depende de laconcentración del ion hidrógeno presente22 ,La instilación intrarrectal de cualquiera de estos tresácidos, actúa como un irritante químico a nivel 10-cal, desencadenando una colitis aguda difusa e ines-pecífica de severidad directamente proporcional asu concentración. La exposición de la mucosa delcolon a e~tos ácidos, produce marcados cambios his-tológicos. En todos los casos, la colitis producidase caracttriza por una reacción inflamatoria en lamucosa y en la sub mucosa que ya es valorable enlas primeras 24 horas, con infiltrado masivo de neu-trófilos, hemorragia, edema y ulceración de la mu-cosa.La colitis; por ácido butírico o propiónico puede serproducida en ratón20, La colitis por acético, quefue el primer modelo descritol7.1S y el más estudia-do, puede ser producida en ratasI7.22.23 y en gatosl9.En el modelo de colitis por acético se determinó elpatrón del metabolismo del ácido araquidónico, ob-servando que es casi idéntico al presente en la en-fermedadinflamatoria intestinal en el humano, conpredominio de la vía de la lipoxigenasa2s. Se hanensayado diferentes terapias para determinar sueficacia en este modelo experimental. Corticoides,sulfasalac~na, nordihidroguayarético (este últimofármaco es un antioxidante inhibidor de la 5-li-pooxigenasa) han disminuido el patrón inflamato-rio y de l~sión colónica23.24. La indometacina notuvo efecto sobre el patrón inflamatorio e inclusotendía a ~umentar la lesión colónica24. Última-mente se ha cuestionado si el mecanismo de acciónde esos fátmacos en este modelo de colitis se debea su acción sobre el metabolismo del ácido araqui-dónico o a su capacidad como atrapadores de radi-cales libres24.

Colitis por fenómeno de Arthus. El «fenómeno deArthus» puede inducirse en el tubo digestivo delconejo. nas repetidas inyecciones en la subserosa delcolon e intestino delgado del antígeno (albúmina dehuevo), se consigue una colitis y una enteritis, respec-tivamente, con las siguientes características macros-cópicas: intensa hemorragia, extensas áreas de necro-sis en el lugar de la inyección, y microscópicas:edema, vasodilatación, hemorragia, infiltrado celu-lar de polimorfonucleares, linfocitos y macrófagos.

Colitis por el fenómeno de Schwartzman. El «fe-nómeno de Schwartzmaw> se puede reproducir enlas paredes del colon del conejo. Se inyecta un antí-geno (extracto de Serratia) en la pared del colon y24 horas más tarde se administra intravenosamente ...

el mismo antígeno concentrado. Siete horas despuésde la administración intravenosa se puede observarsevera hemorragia y necrosis de la pared del colonde mayor extensión que la conseguida con el mode-lo tipo «Arthus», en la que destaca la ulceración dela mucosa y la trombosis vascular; la reacción im-

Colitis inducida por etanol. Al igual que los ácidosgrasas de cadena corta, el etanol actúa como un irri-tante químico26-29. El etanol al contacto con la mu-

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plica a toda la pared del intestino. En ambos mo-delos de colitis la lesión apenas dura unos 7 días.Estos dos modelos experimentales prácticamentesólo han servido para demostrar la participación delcolon en las reacciones de hipersensibilidad.

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Colitis por el fenómeno de Auer. El «fenómeno deAuer» también se presenta en el colon del conejo.Se sensibiliza previamente a los animales a un antí-geno (albúmina de huevo); una semana más tarde,aproximadamente, se provoca una colitis suave porirritación química (instilación de formalina al! %),lo que provoca un edema con incremento de la per-meabilidad capilar. Entre 30 minutos y 5 horas mástarde, se administra intravenosamente el antígeno.El aumento de permeabilidad capilar consecuenciade la colitis por formalina, facilita el depósito decomplejos antígeno-anticuerpo. Así se consigue des-encadenar una severa colitis por una reacción inmu-nológica. La colitis por formalina, por sí sola, ape-nas dura 24 horas. En este modelo la clínica persistepor varios días. Macroscópicamente se observa se-vera inflamación, hemorragia, erosiones y ulcera-ciones, y microscópicamente destaca edema de lamucosa y submucosa, hemorragia, infiltración ce-lular con polimorfonucleares, disrupción de las ve-llosidades, abscesos en las criptas, hipertrofia mus-cular y dilatación de los linfáticos.

ción que con el inicio inmunológico de losestímulos33 .Los LTB4 y LTC4, junto con la PGE2están correlacionados con la severidad del infiltra-do celular en la mucosa y submucosa principal-mente34, Thmbién se ha observado una modulaciónde la formación de prostanoides en respuesta a subs-tancias vasomotoras como la angiotensina 11 o labradicinina, la cual estimula principalmente la pro-ducción de TXA233.En este modelo se han ensayado diversas estrategiasterapéuticas. El tratamiento con hidroxicloroqui-na38 y con sulfasalacina39 demostró tener un efec-to antiinflamatorio significativo. La metílpredniso-lona a dosis mucho mayores que las empleadas enfarmacología humana, no tuvo efecto sobre diver-sos índices de inflamación macro y microscópicos.La producción de PGE2 estaba reducida en el gru-po tratado con metilprednisolona comparado conel control, pero en cambio la producción de LTB4y LTC4 no se vio afectada. La metilprednisolona semostró como un inhibidor pobre de la inflamacióny de la vía de la lipooxigenasa en este modelo expe-rimental. En cambio, el pretratamiento subcutáneocon un análogo de la PGE2 reduce la producciónde LTB4 y los índices de inflamación: infiltrado deneutrófilos, necrosis de la mucosa, edema, exuda-do inflamatori03$. Con la administración intrarrec-tal de misoprostol se obtuvo el mismo efect036.Este mecanismo es distinto de la citoprotección con-tra agentes químicos anteriormente mencionada, yaque consiste en la supresión de la respuesta inmunepor inhibición de la liberación de LT de los neutró-filos activados. Un efecto adverso que suele obser-varse tras la administración del análogo de la PGE2es la aparición de diarrea, presumiblemente poraumento de secreción intestinal de fluid03$. El pre-tratamiento con bajas dosis de interleucina-l tam-bién reduce la inflamación por un mecanismo querequiere síntesis de prostaglandinas37. La indome-tacina y el flurbiprofeno, antiinflamatorios no es-teroides que inhiben la síntesis de prostaglandinas,no demostraron tener ningún efecto sobre los pará-metros inflamatorios de este modelo. Ambos fár-maco s inhiben la producción de PGE2 endógena,pero no los cambios inflamatorios o la producciónde LTB4. Las prostaglandinas endógenas no pare-cen esenciales en la evolución de la enfermedad.

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Colitis inducida por inmunocomplejos. Una modi-ficación del fenómeno de Auer ha dado lugar al mo-delo experimental de colitis inducida por inmuno-complejos. Consiste en provocar una colitis suavee inespecífica mediante la instilación de formalinadiluida y, aproximadamente 2 horas después seperfunde intravenosamente una disolución de inmu-nocomplejos antígeno-anticuerpo con exceso de an-tígeno, en animales no presensibilizados31. El in-munocomplejo que se usa habitualmente consisteen albúmina humana con anticuerpos contra albú-mina humana obtenidos en animales de la mismaespecie a la empleada en el experimento. De esta ma-nera, en el lugar de la colitis se inicia una inflama-ción severa por depósito de los inmunocomplejosque puede evolucionar durante unos 10 días. Las ca-racterísticas histológicas incluyen ulceración de lamucosa, infiltrado inflamatorio celular en la lámi-na propia, hemorragia, depleción del moco y for-mación de abscesos en las criptas. A las 6 semanasla única secuela es la distorsión de las criptas.Este modelo experimental ha sido empleado paraestudiar qué papel desempeñan los mediadores dela inflamación en el desarrollo de colitis aguda,tema que ha reclamado especial atención en añosrecientes ya que la síntesis de prostaglandinas y leu-cotrienos está elevada en la enfermedad inflamato-ria intestinal del human032. La producción de eico-sanoides se incrementa durante el desarrollo de lainflamación. La PGE2, la PGh y el TXA2, estánmás relacionados con la intensidad de la inflama-

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Colitis por dinitroclorobenceno (DNCB). Este mo-delo de colitis está basado en el concepto de der-matitis de contacto40-43. El DNCB es un haptenoque cuando se une a proteínas es capaz de desenca-denar una respuesta inmune mediada por célu-las44.45. Este modelo de colitis consiste en sensibili-zar cobayas40,44 o conejos44.45 por vía cutánea con elhapteno DNCB y unos días más tarde se instilaDNCB en el recto del animal. A las 24 horas de lainstilación del DNCB, se produce una reacción in-flamatoria local que se caracteriza por edema de lamucosa y submucosa, vasodilatación, y úlceras su-

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perficiales de la mucosa. Los cambios histológicosincluyen una intensa acumulación perivascular decélulas inflamatorias y abscesos de las criptas44.En la mucosa colónica inflamada la producción delos eicosanoides PGE2, TXB2, 6-keto-PGF1a, PGD2,PGF2a está aumentada33.47.48. En cambio, no seapreció aumento de LTB4 en el tejido colónicoinflamado48, probablemente debido a las condicio-nes de incubación, más que por la falta de produc-ción de este eicosanoide en este modelo de colitis48,El aumento de la producción de eicosanoides ha sidoasociado con el estado de la inflamación y no con elinicio del estímulo inmunológic033 , Igual que enel modelo de colitis por inmunocomplejos, la biosín-tesis de eicosanoides en la mucosa inflamada se in-crementa en respuesta a estímulos como la infusiónde angiotensina 11 o bradicinina. También se ha ob-servado un aumento de la producción de histaminay una disminución de la producción de la 5 hidroxi-triptamina en la mucosa del colon inflamada47.En este modelo experimental no se obtuvo un efec-to terapéutico beneficioso con ninguno de los si-guientes fármacos: sulfasalacina, prednisolona,cromoglucato disódic046, indometacina, BW755C-doble inhibidor de la ciclooxigenasa y lalipooxigenasa48. La azatriopina a dosis muy altasmostró tener un efecto terapéutico variable46.

Fig. J. Colitis crónica inducida en la rata por instilación intraco-lónica de ácido trinitrobenzeno sulfónico. La anatomía patoló-gica muestra un intenso infiltrado inflamatorio que ocupa todoel espesor de la pared intestinal (inflamación transmural). Handesaparecido todas las capas que constituyen la estructura nor-mal de la pared del colon.

Fig. 2. Colitis crónica inducida en la rata por instilación intra-colónica de ácido trinitrobenzeno su(fónico. Fotografía macros-cópica de la mucosa mostrando una extensa ulceración de bor-des geográficos, con islotes de mucosa conservada, imagen deaspecto muy parecido a las que se observan en la enfermedad""'de Crohn.

Colitis por ácido trinitrobenceno sulf6nico (TNB).Este modelo experimental está basado en la hipóte-sis de que en la enfermedad de Crohn habría un in-cremento de la permeabilidad de la mucosa que fa-cilitaría el contacto de la lámina propia conantígenos de la luz intestina149.5°. Morris et a151.52describieron un modelo de inflamación crónica enrata con la simple administración de un enema delhapteno TNB disuelto en etanol. También ha sidodescrito este modelo en el ratón53.54. El ácido 2, 4,6 trinitrobencen-sulfónico, igual que el DNCB, esun hapteno que cuando se une a substancias de su-ficiente tamaño molecular adquiere la capacidad deinducir una respuesta inmune55-57. El etanol actúacomo «destructor de la barrera mucosa» y facilitaque el TNB penetre en la pared del colon y reaccionecon los grupos lisina de las proteínas58.s9. Así sesuscita una respuesta inflamatoria con característi-cas inmunológicas que se perpetúa en el tiempo. Yase ha comentado en esta revisión que la de colitisinducida por etanop6-29 sólo consigue una lesiónaguda que remite a las 72 horas. En cambio, la ad-ministración de TNB disuelto en etanol induce le-siones inflamatorias en el colon que duran hasta 8semanas.La lesión que se obtiene incluye afectación segmen-taria de la mucosa -áreas de úlcera con áreas demucosa normal-, afectación transmural con engro-samiento de la pared intestinal (fig. 1), intenso in-filtrado inflamatorio, edema y fisuras de la muco-sa -longitudinales y transversales- que confierena la mucosa un aspecto de «empedrado» (fig. 2),

granulomas no caseificantes en la fase crónica,adherencias y fístulas, zonas de estenosis causantesde dilataciones preestenóticas -lugar donde suelenperpetuarse las úlceras. Los animales presentan

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Modelos experimentales inducidos por tóxicosalimentarios

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pérdida de peso y leucocitosis durante la fase agu-da, y diarrea sanguinolenta mientras persisten lasúlceras.A diferencia de otros modelos experimentales,éste es un buen modelo de enfermedad inflamato-ria crónica, muy semejante a la enfermedad deCrohn, que ofrece varias ventajas sobre el resto demodelos mencionados: fácil obtención de la lesión,especie animal relativamente asequible y barata, yevolución de las lesiones a la cronicidad. Este últi-mo aspecto permite poder estudiar el comporta-miento de los diferentes mediadores de la inflama-ción a lo largo del tiempo, y hace posible llevar acabo la evaluación de terapéuticas farmacológicasen la fase crónica.En la fase aguda de la inflamación del colon porTNB hay un incremento de la actividad de la enzimamieoloperoxidasa, marcador del infiltrado de leu-cocitos polimorfonucleares62-64. En la fase crónica,el infiltrado celular es predominantemente mono-nuclear y por tanto la actividad de esta enzima esbaja semejante a la de un colon no inflamado.La actividad de esta enzima ha sido correlacionadacon la liberación de interlecucina-l. La interleucina-les un mediador muy sensible para detectar la acti-vidad de las lesiones de la mucosa64, Vilaseca et aloodemostraron que la liberación intracolónica dePGE2, 6-keto-PGF la Y LTB4 es mayor en la faseaguda que en la fase crónica, mientras que la libe-ración de TXB2 es mayor en la fase crónica que enla fase aguda. El TXB2 parece no estar involucra-do en el desarrollo de las lesiones agudasoo.64, aun-que existen discrepancias sobre su papel en la infla-mación crónica. Otros autores han reportado unincremento de la 6-keto-PGF1a y el LTB4 en la fasecrónica, ambos eicosanoides también se correlacio-naban con el grado de inflamación y ulceración delcolon6l-64.El tratamiento con prednisona, el ácido 5-aminosa-licílico y los inhibidores de la enzima tromboxano-sintetasa OKY 1581 y R70416 mostraron ser efecti-vos en este modelo al reducir la lesión colónica eimpedir la evolución de las lesiones colónicas a lacronicidad. Este efecto beneficioso se ha relaciona-do con la capacidad de estos fármacos para reducirla producción de TXB2 en las zonas lesionadaspuesto que mejora el balance entre prostaglandinascitoprotectoras como la PGE2 y citodestructorascomo el TXA260. El pretratamiento intracolónicocon PGE263.6S,66 y el tratamiento intracolónico conel inhibidor de la síntesis de leucotrienos 1r651-392,también demostraron ser eficaces reduciendo las le-siones inducidas por TNB63. La PGE26S,66 y lacolquicina67 son eficaces en la prevención de la for-mación de lesiones fibróticas crónicas. Otros fárma-cos como la sulfasalacina, ácido acetilsalicílico, in-dometacina, BW755C (inhibidor de la vía de la cicloy lipooxigenasa) no tienen efectos significativos so-bre la ulceración e inflamación crónica inducidaspor TNB61.

Colitis inducida por carragenina. Watt y Marcus68-70describieron un nuevo modelo de colitis que con-sistía en alimentar al animal de experimentación (co-nejos, ratas, ratones, cobayas) con extracto de va-rias algas marinas rojas, principalmente del alga rojaEuchema spinosum (empleado como aditivo culi-nario). El extracto se añade al agua de bebida. Lamolécula activa de este extracto es la carragenina,un polisacárido sulfatado de alto peso molecular.Si se degrada mediante una suave hidrólisis ácida,se consigue un producto de menor peso molecularque conserva el grupo sulfato original el cual ad-quiere propiedades polianiónicas, causantes de laslesiones69 .Otros productos sulfatados como el sul-fato de dextrato sódico, la amilopectina sulfataday ellignosulfonato sódico, todos ellos inhibidoresde la enzima pepsina 77, también son capaces de de-sarrollar una colitis69.75-78. El tiempo necesario paraconseguir zonas ulceradas múltiples en el colon va-ría dependiendo de la concentración administradade carragenina en el agua de bebida y de la especieanimal empleada.El mecanismo por el cual estos productos sulfata-dos desarrollan la lesión es incierto. La administra-ción de estos tóxicos provoca un cambio de la floraintestinal, donde se ve incrementada la poblaciónde gérmenes gramnegativos71,SO,81 .Una respuestainmunológica anormal frente este aumento de bac-terias gramnegativas, por una inapropiada funciónde los macrófagos -consecuencia de la toxicidaddel grupo sulfato sobre estas células82.83, y un efec-to tóxico directo sobre las células epiteliales seríanlos responsables de los cambios inflamatorios de lamucosa del colon79.Los animales presentan diarrea, sangre y moco enlas heces y pérdida de peso. La lesión obtenida secaracteriza macroscópicamente por ulceración deáreas variables de la mucosa, formaciones seudo-polipoideas y estenosis causantes de obstrucción.Histológicamente se han descrito múltiples ulcera-ciones de la mucosa con infiltrado celular alrede-dor de las úlceras y ocasionalmente abscesos de lascriptas69.Se ha demostrado el incremento de los metabolitosde la cicloxigenasa a expensas de la PGEi2. Estemodelo ha permitido ensayar diferentes estrategiasterapéuticas obteniéndose un efecto beneficioso trasla administración oral de sulfasalacina73, azatiopri-na y prednisolona74. El pretratamiento con metro-nidazol también protege contra los efectos de lacarragenina 71.

Colitis inducida por dextrano. Experimentalmentese puede conseguir una colitis ulcerosa en el ratóntras la administración de sulfato de dextrano sódicoen el agua de bebida 78. El mecanismo desencade-nante ya ha sido descrito. La diferencia de este mo-

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delo estriba en que la aparición de los síntomas tie-ne lugar tras un período corto de administración deltóxico, mientras que en el modelo de colitis por ca-rragenina se necesitaban largos períodos de admi-nistración. Por otro lado, con la administración deldextrano en forma de ciclos (7 días de dextrano enel agua de bebida seguidos de 10 días de agua sola),se consigue una colitis de características crónicas en-tre el tercer y quinto ciclo. Macroscópicamente seproducen múltiples erosiones de la mucosa, un acor-tamiento de la longitud del colon y aumento del ta-mafio del bazo. En la histología destaca un severoinfiltrado celular inflamatorio de células plasmáti-cas y linfocitos, alteración de la morfología de losmacrófagos de la mucosa y submucosa, y cambiosregenerativos del epitelio del colon78.

piel del animal de experimentación89, lo que da aúnmayor interés al modelo, ya que la artritis y las le-siones nodulares de la piel son complicaciones dela enfermedad inflamatoria intestinal humana. Estemodelo tiene el inconveniente de requerir un proce-dimiento quirúrgico para inducir la enfermedad, yque las lesiones resultantes no desarrollan úlcerasen la mucosa, ni clínica de diarrea84.

Enterocolitis granulomatosa inducida por micobac-ferias. Ciertos autores han postulado que la infec-ción por micobacteria puede desempeñar un impor-tante papel en la etiología de la enfermedadinflamatoria intestinal humana98.99. Esto ha llevadoa estudiar las consecuencias de la inoculación de mi-cobacterias vivas o irradiadas en la pared del.tractodigestivo del cobaya96.Al igual que el modelo anterior, la inoculación di-recta de bacilo de Calmette-Guerin (BCG) o deMycobacterium leprae en el colon ascendente e I1eondel cobaya induce una respuesta granulomatosa enla pared del intestino96. Los animales no presentansignos clínicos de enfermedad, pero sí tests cutáneospositivos para las mico bacterias que se han inocu-lado. En la histología destaca la presencia de gra-nulo mas en la pared intestinal y en los nóduloslinfáticos correspondientes a los lugares de inocu-lación. Se han ensayado diferentes fármaco s inmu-nosupresores en este modelo, mostrando un efectovariable dependiendo de la micobacteria empleadapara producir la enfermedad. Metotrexato, ciclofos-famida, ciclosporina e hidrocortisona han demos-trado efectos beneficiosos al disminuir el númerode granulomas en los animales con enfermedad gra-nulomatosa del intestino inducida por Mycobacte-rium leprae, mientras que sólo el metotrexato y laciclofosfamida disminuyeron el número de granu-lomas en los animales a los que se había inducidola enfermedad con BCG97.

Modelos experimentales inducidos por tóxicosbacterianos

Enteritis inducida por la toxina del Clostridium dif-ficile. La inyección intramural de la enterotoxina delClostridium difficile en el hámster92 o la adminis-tración directa de la toxina a la luz intestinal en elconejo93, es capaz de desencadenar una respuestainflamatoria aguda. Cuando la toxina se adminis-tra intramuralmente no se observan lesiones macros-cópicas. La histología revela un epitelio intacto, perohay edema de la mucosa y un marcado infiltradocelular a base de polimorfonucleares92 .No existeuna relación directa entre la cantidad de toxina ino-culada y la intensidad de la respuesta inflamatoria.En cambio, cuando la luz intestinal se expone a latoxina, se puede producir una necrosis hemorrági- ...ca transmural con infiltrado inflamatorio depolimorfonucleares93. La intensidad de las lesionesguarda relación con la dosis de toxina adminis-trada. El mecanismo lesivo e inflamatorio en estemodelo animal es consecuencia de las accionesde la toxina A del Clostridium difficile. La toxina

Enterocolitis granulomatosa inducida por e.\'tractode estreptococo. La inyección intramural en el in-testino delgado y ciego de la rata de fragmentos pu-rificados de pared celular bacteriana en suspensiónacuosa estéril consigue una respuesta inflamatoriacrónica: una enteritis granulomatosa. Los fragmen-tos purificados de pared bacteriana empleados eneste modelo se obtienen de estreptococos del grupoA y 084. El fragmento responsable de esta reaccióninflamatoria granulomatosa es el complejo pepti-doglucano-polisacárido. Esta macromolécula estápresente en la pared celular de la mayoría de lasbacterias de la flora intestinal. El potencial infla-matorio del peptidoglucano y la duración de la in-flamación varía en relación al microorganismo quese emplea85.86, probablemente según su resistencia ala biodegradación87. El mecanismo lesivo de estecomplejo es consecuencia de sus diferentes activi-dades biológicas: activación de la vía alternativa delcomplemento88 y liberación de las enzimas lisoso-males por activación de los macrófagos89.En el lugar de la inoculación del extracto bacteria-no se desarrolla una inflamación aguda que se ca-racteriza histológicamente por edema, hemorragiae infiltrado de leucocito s polimorfonucleares. Estainflamación aguda es seguida por una reacción gra-nulomatosa crónica, en la que destaca un infiltra-do inflamatorio celular con eosinófilos, linfocitosy macrófagos, granulomas en la pared intestinal, enel mesenterio y en los nódulos linfáticos del mesen-terio, y diversos signos de fibrosis entre los que seincluyen aumento del espesor de la pared intestinal,adherencias y contracción del mesenterio84.Este modelo permite especular sobre el papel quedesempefia la flora del tubo digestivo en el inicioy mantenimiento de la enfermedad inflamatoria in-testinal. Por otro lado, la administración intraperi-toneal del complejo peptidoglucano-polisacárido escapaz de inducir experimentalmente poliartropa-tía90.91 y lesiones nodulares granulomatosas en la

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S. VIDELA ET AL.-ENFERMEDAD INFLAMAWRIA INTESTINAL EXPERIMENTAL

A es una proteína quimiotáctica para neutrófilos,estimula la liberación de mediadores de la inflama-ción, altera la permeabilidad de la membrana, y lasecreción y motilidad intestinales93-9s. Al igual que"én otros modelos experimentales, la inflamaciónaguda se ha correlacionado con el incremento en laproducción de eicosanoides (PGE2, LTB4, LTC-D-E4). En este modelo animal, el incremento de la ac-tividad mioeléctrica intestinal es en parte mediadopor el incremento de los LTC-D-E4. Este modeloha sido utilizado para: a) cuantificar la inflamaciónintestinal aguda en función de la determinación dela actividad de la mieloperoxidasa92; b) especularsobre la toxina A como responsable del dafio aso-ciado a colitis por Clostridium difficile93.9s, y c) es-tudiar la relación entre los cambios de la motilidady la producción de eicosanoides9s.

do de la )nhibición de la síntesis de prostaglan-dinas1o3.los y la presencia de bacterias en la luzintestinal'II-'12. La reducción de la síntesis de pros-taglandinas provoca una alteración en la permeabi-lidad de la mucosa, que le confiere una menor re-sistencia a la penetración de agentes nocivosllo. Laalteración de la permeabilidad es la abnormalidadque más temprano se detectalO9. El papel decisivode la bacteria en este modelo ha sido sugerido alobservar que las lesiones están totalmente ausentesen animales libres de gérmenes"1 o en animales tra-tados con antibióticos"2. Otros autores han apun-tado que la lesión producida por la indometacinaen la rata depende de las condiciones de la ali-mentaciónI13.114.El pretratamiento o el tratamiento simultáneo conl6,16-dimetil-PGE2IO3.106, diferentes antibióticoscomo penicilina, polimixina B, estreptomicina,neomicina 106.112, tetraciclina, inhibidores de la enzi-ma tromboxano-sintetasa109 previenen el desarrollode lesión intestinal. El efecto de los corticoides hasido cuestionado, mientras unos autores han obte-nido resultados favorables al disminuir la lesión ymejorar la permeabilidad de la mucosalO9, otros, encambio, no obtienen un efecto claro en la mejoramacroscópica e histológica de la lesiónlO6. La col-quicina no ha demostrado ser eficaz en estemodelolO6.

Enteritis inducida por la endotoxina de la Escheri-chia coli. El shock endotóxico, inducido por la ad-ministración intravascular de lipopolisacáridos deEcherichia coli, causa extensas lesiones hemorrági-cas en el estómago e intestino delgado de lasratas102. Otros lipopolisacáridos no han sido capa-ces de desarrollar por sí solos lesión intestinal enla rata, en cambio, cuando se administraron juntoa dosis bajas de factor de activación plaquetar sí lacausaron1oo. Histológicamente, la lesión se caracte-riza por congestión vascular de la mucosa y submu-cosa, hemorragia y necrosis de la mucosa -prin-cipalmente en duodeno y yeyuno, con destruccióndel epitelio. En este modelo se ha estudiado el pa-pel que desempeña la liberación endógena del fac-tor de activación plaquetaria como mediador de lalesión gastrointestinal por endotoxemia en ratas1OO-102. Sin embargo, ni la evolución clínica ni las lesio-nes recuerdan al cuadro de enfermedad inflamato-ria intestinal de la patología humana.

Enteropatía inducida por antibióticos. Un amplioabanico de antibiótico s tienen como efecto la ca-pacidad de producir colitis cuando se administranen el animal de experimentación. La administraciónsubcutánea de clindamicina en el hámster, una do-sis al día un máximo de 3 días, produce una colitislocalizada en el ciego1ls.

AGRADECIMIENTO

Sebastián Videla es Becario del Fondo de Investigaciones Sani.tarias de la Seguridad Social.

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Modelos experimentales inducidos por fármacos

Enteropatía inducida por antiinjlamatorios no es-teroides. Ciertos antiinflamatorios no esteroides(AINE) tales como la indometacina, ácido acetil-salicílico, ácido flufenámico, fenilbutazona, diclo-fenaco sódico, inducen lesiones inflamatorias intes-tinales en animales y en el hombre. Esta lesión esparticularmente severa en la rata cuando se admi-nistra indometacina,o3-'0H. La lesión está en relacióncon la dosis administrada y con la capacidad delAINE de inhibir la vía de la ciclooxigenasa'os. Pue-de variar desde inflamación difusa de la mucosa ye-yunoileal con úlceras puntiformes, en las primerashoras después de la administración de indometaci-na, hasta nódulos inflamatorios con adherencias en-tre asas intestinales adyacentes, serosa engrosada,abscesos, ulceración y perforaciones pasadas las 72horas de la administración'O4.'06.I09.Se ha sugerido que el mecanismo por el cual la in-dometacina induce la lesión intestinal, es el resulta-

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S. VIDELA ET AL.-ENFERMEDAD INFLAMAmRIA INTESTINAL EXPERIMENTAL

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