Revista Biomédica Revisada Por Pares
Este texto completo es la transcripción editada y revisada de una conferencia dictada en el IV Curso Bienal Internacional de Ciencias en Gastroenterología "Esteatohepatitis", realizado el día 8 de septiembre de 2001.
Organizan: Sociedad Chilena de Gastroenterología, Asociación Chilena de Hepatología y Asociación Latinoamericana de Estudio del Hígado (ALEH).
Editor Científico: Dr. Juan Carlos Glasinovich.
El problema del alcohol en general y de la cirrosis en particular sigue afectando predominantemente al sexo masculino. Datos de Chile, Argentina, Francia, España y de todos los países latinoamericanos demuestran que aún hay un alto predominio de cirrosis hepática y que el problema estaría aumentando también en el sexo femenino.
El alcohol daña no sólo el hígado sino también otros órganos, pero lo hace de modo diferente en cada uno de ellos. Una persona completamente asintomática, aunque no sea alcohólica ni haya estado expuesta al alcohol previamente, puede presentar una pancreatitis aguda e incluso fallecer por esta enfermedad, después de una comida opípara asociada con alcohol.
Los cardiólogos señalan que tomar dos copas de vino al día previene el daño coronario, pero, si la persona no se cuida de otros factores, igual puede acabar con arteriosclerosis y enfermedad coronaria.
La enfermedad hepática por alcohol se caracteriza porque no se conoce en qué momento, después de años de ingesta, se llega al punto sin retorno, a partir del cual el paciente comienza a presentar la cirrosis hepática y las complicaciones secundarias, aunque en el período intermedio puede manifestar otras formas de daño hepático crónico. Es muy importante recordar esto cuando se habla de enfermedad hepática alcohólica.
Por otra parte, es muy difícil definir el límite individual de susceptibilidad al alcohol, y aún no se sabe cómo determinar cuánto alcohol puede ingerir una persona sin riesgo de daño.
Hay una serie de otros factores de riesgo de daño hepático por alcohol, relacionados con la forma de metabolizar esta sustancia, como el sexo y el estado nutricional de quien consume alcohol, la genética, etc. Estos factores, que están en estudio por parte de distintos grupos, son:
La presencia de infecciones virales asociadas, principalmente la hepatitis C, y el papel de las endotoxinas son dos aspectos muy importantes en la clínica. Se sabe que la combinación de hepatitis C y consumo excesivo de alcohol produce una enfermedad muy distinta a la del virus C o del alcoholismo por separado.
Los 2.400 pacientes de nuestro Instituto portadores de cirrosis hepática por alcohol ingresaron, en general, entre los 40 y los 50 años de edad, pero en su mayoría habían iniciado el consumo antes de los 20 años; o sea, el cuadro clínico declarado de cirrosis hepática se presentó después de 20 a 30 años de ingesta y ya entonces las perspectivas de intervenir terapéuticamente eran mucho menores que si se hubiera detectado el problema en un período intermedio.
El episodio final de este proceso es la cirrosis, pero también puede ser la neoplasia. Sin embargo, en la etapa intermedia entre el inicio de la ingesta y el episodio final se pueden presentar esteatohepatitis, hepatitis alcohólica y ciertas formas de fibrosis hepática. El paciente con frecuencia es asintomático o puede tener solamente una alteración de las transaminasas, con fosfatasas alcalinas y el resto de las pruebas de función hepática “habituales” normales o con leves alteraciones. Se pueden buscar marcadores virales, pero, si no se encuentran, es muy probable que se trate de una esteatohepatitis alcohólica.
Patogénesis
La patogénesis del daño hepático por alcohol sigue siendo desconocida, pero participan en ella elementos hepatotóxicos múltiples, factores del huésped y factores del ambiente.
El alcohol es una toxina tisular; el acetaldehído suele ser más tóxico que el etanol, pero, en todo caso, ambos alteran el estado redox celular y, según la cantidad y duración de la exposición a este agente, llega un momento en que el daño resulta irreversible.
Con respecto a la susceptibilidad, no es lo mismo la susceptibilidad genética frente al alcoholismo que frente al daño hepático por alcohol. Estudios epidemiológicos indican que el alcoholismo puede ser parcialmente heredado y estudios de adopción confirman que puede estar influenciado por factores genéticos de tipo 1 y de tipo 2. Se ha descrito que las enzimas que metabolizan el alcohol tienen un patrón genético y que el alcoholismo no es más que una de las variables que pueden determinar el daño hepático.
En una serie de pacientes del Instituto Mexicano de Psiquiatría, que acuden por problemas de alcoholismo y no para evaluación por el hepatólogo, ya que aparentemente no tienen daño hepático, se comprobó que 4,9% tenían cirrosis y que en su la mayoría tenían hígado graso, aunque algunos eran normales. Otros tenían hepatitis alcohólica, en algunos casos asociada a hígado graso o a cirrosis.
Modelos biológicos
Un aspecto muy importante, en el estudio de la enfermedad hepática por alcohol, es la posibilidad de disponer de modelos para estudiar la extensa gama de presentaciones clínicas que adopta efecto del alcohol sobre el hígado.
Los modelos en ratas han permitido realizar estudios de dos tipos. En uno se administra alcohol por vía intragástrica continua, durante uno o dos meses, y en el otro se administra por vía oral alcohol al 10%, que es el único líquido que las ratas pueden tomar ad libitum.
La administración intragástrica de alcohol es parte de una dieta alta en grasas más etanol, en la cual se trata de administrar una cantidad isocalórica de dextrosa y alcohol, expresada en milimoles por kilogramo y por día. Se han hecho diversas modificaciones, pero el principio sigue siendo el descrito. En las distintas dietas se administra una cantidad inicial de alcohol de alrededor de 8 g/Kg/día, que se puede aumentar hasta 14,8 g/Kg/día, lo que representa entre 24% y 36 % de las calorías totales ingeridas por la rata o el animal de experimentación. Los niveles que se pueden alcanzar con este modelo son de alrededor de 200 a 300 mg/dl.
La administración oral consiste en aportar el alcohol en forma acuosa, en una relación al 10% volumen sobre volumen, que permite que la ingesta de etanol sea de alrededor de 6 a 9 g/Kg/día, pero representa únicamente 18% de la ingesta energética total. Esto corresponde a niveles séricos de etanol de menos de 36 más menos 2, 3 miligramos por decilitro.
Con el modelo de administración continua se alcanza a obtener histológicamente acumulación de grasa, necrosis en placas, inflamación y fibrosis focal. Es un modelo de consumo excesivo y continuo de alcohol. En el otro modelo no hay daño histológico y se asemeja más a un consumo moderado, que puede producir alteraciones, pero que no se acompaña de daño histológico.
Es importante tener la posibilidad de investigar, en animales transgénicos y knock-out, por ejemplo, la sobreexpresión de la 7-adenilciclasa, que participa en el metabolismo del alcohol, y en lo que se refiere a la tolerancia y dependencia del alcohol, la deficiencia de tirosina-kinasa y los knock-out de receptores dopaminérgicos y serotoninérgicos que tienen que ver con algunas de las manifestaciones neurológicas.
La deficiencia de proteínas de adhesión, como el ICAM-1, y la alteración que ella produce en las citoquinas ofrecen un modelo muy interesante para estudiar algunos de los efectos del alcohol, pero el aspecto más importante es la posibilidad de contar experimentalmente con modelos tanto transgénicos como knock-out.
El daño hepático por alcohol también se puede estudiar en cultivos celulares, que es lo que está haciendo nuestro equipo. El cultivo entrega un fenotipo estable y homogéneo para investigar, con el objeto de diferenciar los efectos citotóxicos directos y particulares del etanol.
Los cultivos dan la posibilidad de estudiar distintas líneas celulares y distintos aspectos del metabolismo que podrían ser causantes del daño. Las dos líneas principales son los hepatocitos per se y las células obtenidas a partir de hepatoblastomas, es decir, de células neoplásicas hepáticas. Dichas células permiten estudiar distintos aspectos, especialmente del citocromo y de la deshidrogenasa alcohólica. Otras líneas menos comunes pueden ser muy útiles para estudiar ciertos efectos en particular, como la células HELA, que pueden ser modificadas transgénicamente para el estudio de la deshidrogenasa alcohólica y la deshidrogenasa del acetaldehído.
Estas son las células más importantes para estudiar los efectos que el alcohol produce en las células y en el proceso de fibrogénesis. Además, en las ratas knock-out se pueden bloquear los CD4 para estudiar precisamente el fenómeno de apoptosis. Lo importante es entender que son distintos, de modo que se debe precisar cuál aspecto del problema se quiere estudiar con cada línea celular y cómo se van a integrar y traducir los resultados, en el momento de preparar estudios en los pacientes.
Metabolismo hepático del alcohol
El metabolismo del hígado se podría catalogar en forma muy sencilla como una respuesta paracrina y endocrina, en la cual participan distintos componentes. Las células no están separadas, sino que se comunican mediante mensajes o señales que envían mediante una extensa serie de productos secretores y receptores celulares.
Las células que intervienen en el metabolismo del alcohol y sus consecuencias son varias. Las principales son las células de Küpfer, que están relacionadas con los hepatocitos y los polimorfonucleares. También participan la célula endotelial y la célula estrellada, que tiene relación con el proceso de fibrogénesis. El agente agresor que inicia el daño puede actuar en cualquiera de ellas y el mensaje que ellas envíen tendrá distintas consecuencias.
Los mediadores de las señales son las citoquinas, las quinocinas, los eicosanoides, las ROS (especies reactivas del oxígeno), el óxido nítrico, etc., pero tanto en el modelo experimental como en el ser humano es importante determinar lo que ocurre primero, lo que se daña en primer lugar o cuál célula entra primero en contacto con el agente agresor. Después vienen los procesos de inflamación, necrosis, apoptosis, fibrosis e isquemia, y la posibilidad de que se produzca una expresión génica alterada.
En nuestra unidad se han realizado tres estudios distintos en relación con el metabolismo del alcohol, con el propósito de determinar el efecto del tratamiento con etanol y distintos productos de su metabolismo en distintos tipos celulares; en la síntesis de proteínas de la matriz extracelular; y en la inducción y secreción de citoquinas, factores de crecimiento y estrés oxidativo, que son parte del complicado lenguaje que las distintas células utilizan para intercomunicarse.
En uno de estos estudios se utilizaron hepatocitos HEPG2 que, después de 24 horas de estabilización, fueron expuestos en su medio de cultivo a etanol, acetaldehído o LPS (lipoproteína), como si fuera la endotoxina, en distintas concentraciones. Veinticuatro horas después, se separó el medio de cultivo de las células y se estudió en éstas el glutatión, la lipoperoxidación y las actividades enzimáticas; en el medio de cultivo se determinó la secreción de las citoquinas, después de separarlas del RNA.
En este estudio, al determinar la concentración del malondialdehído y la lipoperoxidación, se comprobó que la célula HEPG2, en contacto con los distintos agentes agresores, se estimulaba mucho más con acetaldehído que con alcohol o LPS, y que los tres agentes causaban una disminución del glutatión. Las actividades enzimáticas disminuyeron en los tres modelos experimentales: alcohol, acetaldehído o LPS, y hubo una disminución significativa en la catalasa cuando se midió el GSHP, aunque probablemente el acetaldehído la disminuyó más. En la superóxido dismutasa y en el manganeso no hubo una modificación importante. O sea, con este modelo se pudo evaluar la actividad enzimática.
Con respecto a la expresión de TNF, el acetaldehído estimuló su producción mucho más que el etanol o la LPS. Sin embargo, el acetaldehído no tuvo efecto sobre la expresión del factor de transformación de crecimiento beta 1 (TGF-beta) en estas mismas células, en este mismo modelo experimental, y en cambio, el etanol tuvo un efecto importante sobre este factor, lo que permite diferenciar los efectos de ambos.
En este mismo experimento se estudió la secreción de citoquinas TGF-beta, IL-1, IL-6 e IL-8. Lo interesante fue que, en el estudio con HEPG2, sólo la LPS tuvo efecto sobre la IL-6 y los tres agentes tuvieron efecto sobre IL-1. El LPS tuvo mayor efecto que el acetaldehído sobre el TGF-beta y los tres aumentaron la IL-8.
En resumen: en los tres grupos, etanol, acetaldehído y LPS, disminuyó la catalasa; el que más aumentó la lipoperoxidación fue el acetaldehído; el alcohol tuvo efecto sobre TNF, TGF- beta1 y sobre IL-1B. El acetaldehído y la LPS tuvieron un efecto que no tiene el alcohol per se sobre la IL-8.
Se ha descrito que la IL-8, quimocina causante de la infiltración de neutrófilos, aumenta en el suero de pacientes con hepatitis alcohólica y en individuos sanos, después de la ingesta de alcohol, pero, como se ha señalado, este efecto se produce fundamentalmente a partir de acetaldehído o de LPS, y lo induce el estrés oxidativo.
Con esta base se han hecho una serie de estudios en relación a la IL-8, para estudiar, por ejemplo, su efecto sobre el RNA mensajero, determinar su valor en un tiempo y observar cómo regresa a valores normales. Así se observó el efecto, fundamentalmente a la hora de la explosión celular, que al cabo de tres horas empieza a bajar en forma importante.
En el cultivo de células HEPG2 se agregó peróxido, solo o con antioxidante, y se observó el efecto sobre la producción y expresión de IL-8 en las células y sobre la secreción de IL-8 en el medio de cultivo. También se determinó el efecto de distintos antioxidantes, como la N- acetilcisteína y DMSO, y se observó que la gran secreción de IL-8 regresaba en forma significativa cuando se agregaban estos antioxidantes, igual que la LPS, que también regresaba en forma significativa.
En otro modelo se usó acetaldehído o LPS asociados con un anticuerpo contra TNF, para ver si participaban en la señal de IL-8 con distintas concentraciones de antioxidante. La inducción y secreción de esta citoquina, inducida por LPS, disminuyeron claramente al agregar el anticuerpo.
Células estrelladas
Las células estrelladas se relacionan con el proceso de fibrosis. En el diseño experimental se las deja en cultivo durante 24 horas, luego se les aplica el tóxico y se espera otras 24 horas para proceder al estudio del glutatión, la lipoperoxidación y la producción celular de RNA mensajero, de citoquinas y de colágeno, además de la determinación de la secreción de estas moléculas en el medio de cultivo. Es otro ejemplo de una línea celular que permite estudiar otros aspectos del metabolismo.
En la línea de las células estrelladas se midió malondialdehído, glutatión y colágeno, y se observó que el acetaldehído estimulaba mucho más la producción de colágeno que el alcohol o la LPS solos. También se analizó la secreción de citoquinas y se observó que el acetaldehído tuvo efecto sobre TNF, que los otros agentes tuvieron un efecto mínimo sobre éste y que el acetaldehído fue el que tuvo mayor efecto sobre la IL- 6.
En resumen, los tres disminuyen la producción de glutatión; el alcohol y el acetaldehído pueden tener efecto sobre la inducción de IL-6 y sobre la producción y secreción de IL-6 y la secreción de TNF-alfa; el mayor efecto lo tiene el acetaldehído, acompañado de un aumento del RNA mensajero del colágeno y de un aumento de la producción de colágeno. El efecto sobre el colágeno es muy agudo; el máximo de estimulación se alcanza a las tres horas y poco después empieza a descender; desaparece a las 24-48 horas.
El estrés oxidativo, que seguramente cumple un papel muy importante, tiene relación con la lipoperoxidación y la producción de radicales libres. Aquí intervienen los citocromos P450 y las células estrelladas, que producen IL-6, factor de transformación de crecimiento, etc. Esto, a su vez, puede afectar el estrés oxidativo por medio de los peróxidos y el daño del hepatocito inducido por los radicales libres puede tener efecto sobre las células de Küpfer o las células inflamatorias, y afectar la producción del factor de transformación del crecimiento.
Las células de Küpfer, los hepatocitos y los neutrófilos se pueden estimular directamente por la acción del alcohol o de algunas de las células, de modo que la hepatitis puede partir de las células estrelladas, con cirrosis, o de las células endoteliales, con necrosis.
En la medida en que se pueda descifrar este rompecabezas se podrá manejar mejor este problema.
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Este texto completo es la transcripción editada y revisada de una conferencia dictada en el IV Curso Bienal Internacional de Ciencias en Gastroenterología "Esteatohepatitis", realizado el día 8 de septiembre de 2001.
Organizan: Sociedad Chilena de Gastroenterología, Asociación Chilena de Hepatología y Asociación Latinoamericana de Estudio del Hígado (ALEH).
Editor Científico: Dr. Juan Carlos Glasinovich.
Expositor:
David Kershenobich[1]
Citación: Kershenobich D. Alcoholic steatohepatitis: state of the art. Medwave 2003 Mar;3(2):e3168 doi: 10.5867/medwave.2003.02.3168
Fecha de publicación: 1/3/2003
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