ARTIGOS ORIGINAIS

FRANCISCO LOPES-PAULO -TSBCP

RESUMO: Os segmentos colorretais submetidos a derivação são passíveis de sofrer alterações tróficas e inflamatórias. Essas alterações, embora reversíveis com a reconstituição do trânsito intestinal, adquirem importância nos pacientes cuja derivação torna-se permanente por razões de ordem clínica, assim como no diagnóstico diferencial com outras doenças inflamatórias. Este estudo foi realizado para detectar e quantificar as alterações que ocorrem na parede do cólon em conseqüência da derivação. Foram utilizados 17 ratos adultos da raça Wistar, do sexo masculino, divididos em um grupo controle (10 ratos) e um grupo submetido a derivação (7 ratos). O grupo controle foi sacrificado no início da experimentação, para obtenção de segmentos da parede colônica situados entre 5 e 7 cm do orifício anal, e determinação dos parâmetros de normalidade. O grupo derivado foi submetido a colostomia em alça, a 8 cm do orifício anal, e sacrificado após 4 semanas para quantificar as alterações da parede. Foram estudados a altura das criptas de Lieberkühn e os volumes parciais da mucosa, muscular da mucosa, submucosa, epitélio e lâmina própria.
    A derivação ocasionou diminuição da altura das criptas intestinais (566,32 vs 391,39 mm), dos volumes parciais da mucosa (46,17 vs 32,65 %) e do epitélio (73,39 vs 70,32 %). Houve aumento dos volumes parciais da lâmina própria (26,60 vs 29,67 %), da submucosa (9,77 vs 17,37 %) e da muscular da mucosa (18,68 vs 27,17 %).
    Conclui-se que a derivação causa atrofia da mucosa colônica, devida principalmente à atrofia do epitélio.

Unitermos: cólon, mucosa, derivação, atrofia, estereologia

O cólon e o reto desfuncionalizados são passíveis de sofrer alterações tróficas e inflamatórias. Sua ocorrência independe da indicação da colostomia, podendo ocorrer em cirurgias por trauma, diverticulite, carcinoma ou doença de Crohn. São igualmente afetados segmentos colorretais derivados por colostomias terminais do tipo "Hartmann" ou por colostomias em alça ¹. Jackman (1958)² descreveu sucintamente essa alteração trófica e Glotzer et al. (1981)³ relataram dez casos de pacientes colostomizados, que apresentaram colite pós-derivação. Desde então essa alteração inflamatória passou a ser reconhecida e considerada no diagnóstico diferencial com outras formas de colite⁴. Essa diferenciação torna-se particularmente importante em pacientes submetidos a derivação por doença de Crohn, podendo as alterações pós-derivação serem confundidas com recidiva da doença em um segmento previamente normal⁵.
    Este estudo foi realizado para detectar e quantificar as alterações da mucosa colônica, ocorridas em conseqüência de uma derivação.

Material e Método
O experimento foi realizado em 17 ratos adultos da raça Wistar, machos, cujo peso médio era de 379,37 g (mín=300g; máx=396g). Esses animais foram divididos em dois grupos, sem diferença significativa de peso entre ambos (p > 0,05), com a seguinte formação: grupo I (controle -10 animais) e grupo II (derivação -7 animais). Os animais do grupo I foram sacrificados no primeiro dia da experimentação para obtenção de segmentos do cólon, que foram utilizados para determinação dos parâmetros de normalidade da parede colônica, enquanto os do grupo II foram submetidos a colostomia em alça e sacrificados após 4 semanas, quando foram retirados segmentos colônicos para verificar as alterações decorrentes da derivação.

Técnica cirúrgica
Foi utilizada anestesia geral intra-peritoneal com tiopental sódico (Thionembutal â,Abbott), na dose de 50 mg/kg de peso. No grupo I, os animais foram submetidos a laparotomia mediana, para retirada de segmentos do cólon situados entre 5 e 7 cm do orifício anal. Isso foi possível por meio da introdução de um cateter peridural 20 G (Becton-Dickinson) pelo orifício anal, que possuía marcas a cada centímetro, visíveis por transparência através da parede colônica, permitindo a retirada de amostras de um segmento constante do cólon e garantindo a uniformidade da análise. Após esse procedimento, os animais foram sacrificados em câmara de CO2. No grupo II, os animais foram submetidos a laparotomia mediana, de 2 cm de extensão, eqüidistante do rebordo costal e da borda superior da pelve. Em seguida, foi introduzido, por via anal, o cateter peridural até o marco de 8 cm. A colostomia foi realizada à altura da extremidade do cateter, correspondente à porção média do intestino grosso que nesses animais mede aproximadamente 15 cm. Isso permitiu a realização do estoma em um mesmo segmento do cólon em todos os animais. Foram realizadas colostomias em alça, suportadas por meio de um ponto de Prolene â 5-0 (Ethicon) unindo os músculos retos abdominais contra-laterais, passado por uma incisão feita através de uma área avascular do mesocólon. Em seguida, o cólon foi incisado transversalmente em 2/3 de sua circunferência e suturado na pele com pontos separados de Dexonâ 5-0 (Davis+Geck) (Figura-1). Os animais tiveram livre acesso a ração comercial (Nuvolabâ CR1) e água, e foram mantidos em gaiolas individuais, com períodos de luz de 07 às 19 horas. Após 4 semanas de derivação, os animais desse grupo foram sacrificados para a retirada de segmentos de cólon situados entre 5 e 7 cm de distância do orifício anal.

Figura 1 _ Colostomia em alça com 4 semanas de evolução. Observa-se discreta protrusão do orifício proximal, o que garante derivação adequada (seta).

Análise estereológica
Os segmentos colônicos foram clivados e processados para inclusão em parafina, para serem corados pelo tricrômico de Gomori. De cada espécime, foram feitos 8 cortes histológicos, segundo as indicações para realização de estereologia de cortes verticais⁶. De cada corte, foi analisada uma imagem de campo aleatório, obtida por meio de um sistema microscópico óptico computadorizado, utilizando o programa "Image-Pro Plus for Windows â^", versão 1.2, desenvolvido pela Media Cybernetics (1993-94), que fez a sobreposição de um sistema teste estereológico às imagens e permitiu a realização de medidas diretas sobre as mesmas. Foi utilizado um sistema-teste do tipo ciclóide, composto por 35 arcos ciclóides e 70 pontos-teste. A análise estatística foi feita pelo método de Mann-Whitney. Com aumento de 100 X, foram analisados os volumes parciais da mucosa (Vv m), da muscular da mucosa (Vv mm) e da submucosa (Vv s) em relação à parede intestinal. Com aumento de 250 X, foram feitas as medidas das alturas das criptas de Lieberkühn (Ac), e com aumento de 500 X, foram analisados os volumes parciais do epitélio (Vv epi) e da lâmina própria (Vv lp), em relação à mucosa.

Resultados
No grupo I (controle), as alturas das criptas de Lieberkühn (Ac) variaram de 466,73 a 670,80 mm, com mediana de 566,32mm. Esses valores diminuíram no grupo II (derivado), variando de 337,56 a 461,24 mm, com mediana de 391,39 mm, sendo essa diferença estatisticamente significativa (p=0,0006) (Figura-2). Os volumes parciais da mucosa (Vv m), no grupo I, variaram de 42,08 a 52,39 %, com mediana de 46,17 %. No grupo II, esses volumes diminuíram, variando de 22,55 a 44,10 %, com mediana de 32,65 % (p=0,001) (Figura-3). Os volumes parciais da muscular da mucosa (Vv mm), no grupo I, variaram de 13,57 a 21,88 %, com mediana 18,68 %. No grupo II, esses volumes aumentaram, variando de 19,62 a 34,06%, com mediana de 27,17 % (p=0,002) (Figura-4). Os volumes parciais da submucosa (Vv s), no grupo I, variaram de 5,51 a 11,06 %, com mediana de 9,77 %. Esses valores aumentaram consideravelmente, no grupo II, variando de 11,98 a 22,93 %, com mediana de 17,37 % (p=0,0006) (Figura-5). Os volumes parciais do epitélio (Vv epi), no grupo I, variaram de 70,35 a 81,07 %, com mediana de 73,39 %. Esses volumes diminuíram no grupo II, variando de 65,35 a 75,17 %, com mediana de 70,32 % (p=0,02) (Figura-6). Os volumes parciais da lâmina própria (Vv lp), no grupo I, variaram de 18,92 a 29,64 %, com mediana de 26,60 %. Esses volumes aumentaram no grupo II, variando de 24,82 a 34,64 %, com mediana de 29,67 % (p=0,02) (Figura-7). A estatística descritiva dos dois grupos pode ser vista nas Tabelas-1 e 2. Exemplos do aspecto da parede colônica nos grupos normal e derivado podem ser vistos nas Figuras-8 e 9.

Discussão
As células epiteliais da mucosa colônica utilizam como fonte energética primária, ácidos graxos de cadeia curta, principalmente os ácidos acético, propiônico e butírico^7,8. Esses são formados pela fermentação bacteriana anaeróbia de fibras vegetais residuais contidas no bolo fecal^9,10. Em segmentos derivados do cólon, a ausência do bolo fecal impede essa formação e sua conseqüente absorção e utilização pelas células epiteliais. Nessa situação, a glutamina, que é um substrato energético secundário para essas células, passa a ser primordial, podendo ser utilizada preferencialmente à glicose como fonte energética¹¹.
    Os resultados do experimento mostraram que a derivação causou diminuição significativa das alturas das criptas de Lieberkühn no grupo derivado, quando comparado ao grupo controle (p=0,0006). Keli et al.¹² estudaram os efeitos da derivação sobre a mucosa colônica em ratos adultos da raça Wistar. Encontraram redução significativa nas alturas das criptas nos animais submetidos a derivação. Seus resultados não podem no entanto ser numericamente comparados aos deste estudo, pois aqueles autores não utilizaram um tempo de derivação de 6 semanas.
    O volume parcial da mucosa diminuiu no grupo derivado, quando comparado ao grupo controle (p=0,001). Kissmeyer-Nielsen et al.¹³, estudando ratos adultos da raça Wistar, encontraram diminuição do volume parcial e do peso da mucosa após 4 semanas de derivação. Esses autores verificaram ainda que o processo atrófico que envolve a mucosa do cólon derivado, já é significativo após duas semanas de derivação, alcançando um pico após 4 semanas, quando então se estabiliza.
    O volume parcial da muscular da mucosa aumentou no grupo derivado, quando comparado ao grupo controle (p=0,002). É possível que esse aumento de volume seja, em parte,devido à diminuição do volume parcial da mucosa.
    A submucosa, no grupo derivado, sofreu um aumento de volume parcial significativo, quando comparado ao grupo controle (p=0,0006). Ma et al.¹⁴ estudaram os aspectos histopatológicos da colite pós-derivação no homem e descreveram um possível aumento de tecido conjuntivo e congestão vascular na submucosa, que poderia em parte explicar esse aumento do volume parcial. É provável também que parte desse aumento seja relativo, em conseqüência da diminuição do volume parcial da mucosa.
    A análise detalhada da mucosa mostrou que o grupo submetido à derivação apresentou diminuição do volume parcial do epitélio quando comparado ao grupo controle (p=0,02). Paralelo à diminuição do volume parcial do epitélio, houve aumento do volume parcial da lâmina própria (p=0,02). A derivação causou atrofia do segmento colônico derivado, principalmente às custas de atrofia do epitélio. Stevens & Lowe¹⁵ descreveram células epiteliais indiferenciadas, situadas na base das criptas de Lieberkühn, que dão origem às células cilíndricas, caliciformes e enteroendócrinas. Souba¹⁶ afirma que a reprodução dessas células necessita um adequado aporte energético e de aminoácidos, o que não ocorre em segmentos derivados do cólon.

Conclusão
A derivação causou um processo atrófico da mucosa colônica, que se traduziu por diminuição da altura das criptas de Lieberkühn e diminuição dos volumes parciais da mucosa e do epitélio. Causou também aumento do volume parcial da submucosa e da lâmina própria, enquanto a muscular da mucosa sofreu aumento do seu volume parcial.

SUMMARY: Diverted colorectal segments can present trophic and inflammatory changes. Those alterations, although reversible with restoring of the intestinal continuity, acquire special importance in the patients whose diversion becomes permanent for reasons of clinical order, as well as in the differential diagnosis with other inflammatory diseases. This study was accomplished to quantify those alterations. Seventeen adult male Wistar rats were distributed in two groups: control and diversion, with 10 and 7 animals respectively. The control group was sacrificed in the beginning of the experimentation for obtaining of segments of the colon wall, placed among 5 and 7 cm proximal to the anus, for determination of the normality parameters. The diversion group received a loop colostomy, placed 8 cm proximal to the anus, and sacrificed after 4 weeks to quantify the alterations of the colonic wall. Partial volumes of the mucosa, muscularis mucosae, submucosa, muscularis propria, epithelium and lamina propria, besides the height of the crypts of Lieberkühn were determined. The diversion caused decrease of the partial volumes of the mucosa (46,17 vs 32,65%) and of the epithelium (73,39 vs 70,32%), besides decrease of the height of the intestinal crypts (566,32 vs 391,39 mm). There was increase of the partial volumes of the lamina propria (26,60 vs 29,67%), of the submucosa (9,77 vs 17,37%) and of the muscularis mucosae (18,68 vs 27,17%). It is concluded that the diversion causes atrophy of the colon wall, mainly due to atrophy of epithelium.

Key words: colon, mucosa, diversion, atrophy, stereology.

Referências Biliográficas
1- Haas PA: Diversion Colitis. In: MAZIER WP (Ed.), Surgery Of The Colon, Rectum And Anus. Philadelphia, W.B. Saunders Company,1995, Pp.1011-15.
2- Jackman RJ. Lesions Of The Lower Bowel. Springfield, IL, Charles C Thomas, P.64, 1958.
3- Glotzer Dj, Glick Me, Goldman H. Proctitis And Colitis Following Diversion Of The Fecal Stream. Gastroenterology; 80: 438-41, 1981.
4- Giardiello Fm , Lazenby Aj , Baylesstm. The New Colitides, Collagenous, Lymphocytic, And Diversion Colitis. Gastroenterol Clin North Am; 24: 717-29, 1995.
5- Korelitz Bi , Cheskin Ij , Sommers Sc. The Fate Of The Rectal Segment After Diversion Of The Fecal Stream In Crohn's Disease: Its Implication For Surgical Management. J Clin Gastroenterol; 7:37-43, 1985.
6- Baddeley Aj, Gundersen Hjg, Cruz-Orive Lm. Estimation Of Surface Area From Vertical Sections. J Microsc; 142:259-276, 1986.
7- Agarwal Vp , Schimmel Em. Diversion Colitis: A Nutritional Deficiency Syndrome? Nutr Ver; 47:257-61, 1989.
8- Kissmeyer-Nielsen P , Mortensen Fv , Laurberg S , Hessov I. Transmural Trophic Effect Of Short Chain Fatty Acid Infusions On Atrophic, Defunctioned Rat Colon. Dis Colon Rectum; 38: 946-51, 1995.
9- Miller Tl , Wolin Mj. Fermentations By Saccharolytic Intestinal Bacteria. Am J Clin Nutr; 32:164-72, 1979.
10- Nyman M , Asp Ng. Fermentation Of Dietary Fibre Components In The Rat Intestinal Tract. Br J Nutr; 47:357-66, 1982.
11- Roedger Wew. Utilization Of Nutrients By Isolated Epithelial Cells Of The Rat Colon. Gastroenterology; 83:424-29, 1982.
12- Keli E , Bouchoucha M , Devroede G , Carnot F , Ohrant T , Cugnenc Ph. Diversion-Related Experimental Colitis In Rats. Dis Colon Rectum; 40:222-28, 1997.
13- Kissmeyer-Nielsen P , Christensen H , Laurberg S. Diverting Colostomy Induces Mucosal And Muscular Arophy In Rat Distal Colon. Gut; 35:1275-81, 1994.
14- Ma Ck , Gottlieb C , Haas Pa. Diversion Colitis: A Clinicopathologic Study of 21 Cases. Human Pathol, 21:429-36, 1990.
15- Stevens A, Lowe J. Histologia, São Paulo, Editora Mamole, Pp.170-75,1995.
16- Souba WW. Glutamine: A Key Substrate For The Splanchnic Bed. Annu Rev Nutr, 11:309-24, 1991.

Endereço para correspondência:
Rua Ferreira Pontes, 430, bloco 1, apt 404
Andaraí, Rio de Janeiro, RJ
CEP 20541-280.
E-mail: fpaulo@centroin.com.br 

Trabalho realizado na Faculdade de Ciências Médicas da UERJ
Disciplina de Cirurgia Proctológica