Biologia de la formacion de la hernia

CLÍNICAS QUIRÚRGICAS DE NORTEAMÉRICA

Las hernias de la pared abdominal aparecen cuando se pierden la estructura y función tisulares en el músculo, el tendón y la capa fascial que apoyan la carga. Los mecanismos biológicos fundamentales son los trastornos fasciales primarios o el fallo de la herida quirúrgica. En ambos casos, se producen defectos en la matriz molecular celular y extracelular.

El metabolismo anormal del colágeno fue un mecanismo biológico inicial propues-to para el desarrollo de las hernias primarias e incisionales [1,2]. Se midieron las isoformas de colágeno inmaduras en pacientes con hernias inguinales e incisionales [3,4]. Significativamente, se detectaron alteraciones del colágeno en biopsias cutáneas alejadas de la zona de la hernia, lo que apoya una base génica para la formación de esta, aunque todavía es necesario hacer un estudio poblacional amplio de la expresión del colágeno en los pacientes quirúrgicos. Los defectos adquiridos del colágeno se adscriben al consumo de cigarrillos o a deficiencias nutricionales.

Los trastornos fasciales secundarios aparecen tras un fracaso agudo de una heri-da de laparotomía. Esto se debe en gran medida a la sustitución de los planos facia-les por tejido cicatricial. Es bien conocido que la incidencia de recidiva de hernia incisional aumenta con cada intento de reparación [5,6]. Se observaron trastornos del fibroblasto y del colágeno de la herida en la cicatriz de los pacientes con hernias incisionales. También hay pruebas de que la tensión mecánica, como la que se pro-duce durante la tos o el levantamiento de peso, puede inducir cambios secundarios en la función del fibroblasto tisular dentro de los tejidos que soportan la carga [7,8]. Es posible que la carga crónica induzca cambios patológicos en la función molecular y celular del tejido estructural, sin un defecto biológico previo.

El fallo de la herida de la laparotomía y la pérdida de la arquitectura normal de curación de la herida puede inducir la selección de una población anormal de fibroblas-tos reparadores de la herida, como ocurre en las heridas crónicas [9,10]. Esto podría dar lugar a la expresión de colágeno estructural anormal y también explicar la elevada inci-

Este trabajo ha sido respaldado por la beca n.º R01 GM078288 de los National Institutes of Health.Dirección electrónica: [email protected]

Surg Clin N Am 88 (2008) 1–15

La biología de la formación de la herniaMichael G. Franz, MD

Division of Minimally Invasive Surgery, Department of Surgery, University of MichiganSchool of Medicine, 2922H Taubman Center, 1500 East Medical Center Drive,

Ann Arbor, MI 48109-0331, USA

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dencia de hernias incisionales recidivantes. Un mecanismo de la selección fenotípica de los fibroblastos anormales de la reparación de la herida de la laparotomía es la pérdida de las señales de fuerza de carga de la pared abdominal a medida que la incisión falla de forma mecánica. Se reconoce que las fuerzas de carga mecánica estimulan la reparación de los tendones [11]. Asimismo, aparece una isquemia de la herida durante las primeras fases del fracaso de la herida, lo que propaga la reparación deficiente de las partes blan-das. Los mejores estudios de la formación incisional de la hernia confirman que el fra-caso temprano de la herida de la laparotomía es un mecanismo importante de la forma-ción de las hernias incisionales (v. tabla 1) [12]. Es probable que el fracaso mecánico temprano de la herida de la laparotomía induzca una función patológica del fibroblasto reparador de la herida. Mediante este mecanismo, los fibroblastos normales reparadores de la herida fracasan, sin la expresión primaria de una enfermedad de la matriz extrace-lular o de la reparación de la herida. Esta hipótesis se ha comprobado ahora al menos en un modelo animal, en el que el fracaso mecánico intencionado en la herida de la laparo-tomía condujo a una función patológica de la función del fibroblasto in vivo e in vitro [10]. Es posible que un subgrupo de pacientes con hernia incisional exprese un defecto en la matriz extracelular o la función de reparación de la herida. Sin embargo, es difícil resolver el mecanismo, dado que la mayoría de los pacientes quirúrgicos no tiene ante-cedentes de defecto en la curación de las heridas (lo que les hace candidatos quirúrgi-cos), ni expresan un defecto en la zona quirúrgica primaria (tubo digestivo, sistema vascular, órganos sólidos y otros). Es posible que el fracaso mecánico sea el principal mecanismo de la formación de la hernia incisional y que la pérdida de la señal de la car-ga mecánica o alguna otra vía de curación de la herida provoquen defectos en la biología del fibroblasto reparador. Como el fibroblasto tisular es el principal origen de síntesis y recambio de colágeno, los defectos en la función del fibroblasto son un mecanismo importante de la consiguiente enfermedad del colágeno tisular.

A partir de la información limitada disponible, se cree que probablemente las hernias primarias sean el resultado de un trastorno del tejido conjuntivo, mientras que las secundarias (p. ej., las hernias incisionales) se deban con mayor frecuencia a un fracaso técnico, el cual provocaría una herida crónica. Las hernias recidivantes son, quizá, una combinación de ambos mecanismos.

Enfermedad de la matriz extracelular y del colágeno

La medicina proporciona muchas pistas sobre el papel de la matriz extracelular durante la formación de la hernia. El latirismo es un trastorno adquirido del tejido conjuntivo que predispone a la formación de la hernia. Una dieta rica en garbanzos inhibe el entrecruzamiento del colágeno y conduce a la laxitud de los planos fascia-

Tabla 1Dehiscencia oculta de herida de laparotomía el día 30 del postoperatorio

Resultado a los 43 m Menos de 12 mm de espacio Más de 12 mm de espacio

% cicatrizado 95% (140/147) 6% (1/18)

% de hernia incisional 5% (7/140) 94% (17/18)


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les [13]. El síndrome de Ehlers-Danlos es un grupo de trastornos de las isoformas del colágeno que también predispone a la formación de la hernia. Hay pruebas cre-cientes de que los pacientes con aneurismas de vasos grandes expresan un metabo-lismo patológico de la matriz extracelular, lo que les predispone a verse afectados por aortas dilatadas y hernias. Los primeros estudios encontraron que la vaina del recto de los pacientes con hernia inguinal directa estaba adelgazada y mostraba fibras de colágeno alteradas y un defecto en la hidroxilación del colágeno [1].

El aumento de la actividad proteolítica puede provocar debilidad en el tejido estructural. Se ha medido la expresión excesiva de la metaloproteasa de la matriz (MPM)–2 en los fibroblastos de pacientes con hernias inguinales directas y la de MPM-13 en pacientes con hernias inguinales recidivantes [14,15]. Estudios como estos son observacionales y no está claro si la mayor expresión de MPM conduce a la for-mación de la hernia inguinal directa. Por otra parte, el tejido inguinal que fracasa puede expresar de forma secundaria cantidades mayores de MPM.

Muchos estudios asocian las hernias incisionales a la alteración del metabolismo del colágeno y de las proteasas. El tejido de las hernias incisionales expresó más colá-geno soluble (inmaduro), mayores cocientes de isoformas de colágeno de la matriz de la herida temprana (colágeno III) y cantidades tisulares crecientes de metaloproteasas de la matriz [4,16]. Se midió una reducción del cociente entre el ARNm y la proteí-na de colágeno del tipo I: tipo III en el anillo herniario y muestras cutáneas obtenidas de pacientes con hernias incisionales. Había cambios morfológicos no sólo en el tejido fascial, sino también en el saco herniario, las muestras de piel y el tejido cicatricial que rodeaba las mallas explantadas de los pacientes con hernia. Estos estudios fueron los más indicativos de la presencia de un defecto génico del colágeno en los pacientes que presentaron hernias incisionales.

Cicatrización de la herida quirúrgica

Es importante conocer el mecanismo de formación de la hernia primaria para comprender y mejorar su diagnóstico, proporcionar un pronóstico y modificar los riesgos de la formación de la misma. Los trastornos de la matriz tisular que llevan a la formación de la hernia primaria probablemente también entorpecen la curación de la herida quirúrgica. Los cirujanos, sobre todo, buscan entender mejor el mecanismo de éxito y fracaso de las reparaciones de hernias.

Las heridas agudas se definen por la pérdida de la estructura habitual y de la función tisulares en un tejido, por lo demás normal, donde se espera que la herida cicatrice. Debe activarse y modularse una serie interregulada de acontecimientos celulares y molecula-res durante la organización de la matriz de una herida quirúrgica (v. figura 1) [17]. Es la suma integrada de cada vía a lo largo de un continuo de esta respuesta del huésped a la lesión la que da lugar a la curación de la herida aguda. Las fases de la curación de la herida aguda son la hemostasis, la inflamación, la fibroproliferación (formación de la cicatriz) y la reestructuración de la herida. Un defecto o retraso en la activación de cualquier vía de reparación expresado durante la laparotomía y la reparación de la hernia normales puede llevar a la formación de la hernia. La infección, la isquemia y los este-roides retrasan partes de la vía de curación de la herida quirúrgica [18].


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La estructura anormal de la matriz también contribuye al mecanismo de las hernias recidivantes. Lo ideal es que las estructuras aponeuróticas y faciales de aspecto normal se regeneren tras la reparación de las hernias. El tabaco y la malnutrición pueden alterar la estructura del colágeno [1]. Los abordajes biológicos para las heridas de la laparotomía «nor-mal» podrían estar guiadas por la información obtenida de vías génicas o epigénicas identi-ficadas que se asocian a la formación de la hernia como la estructura anormal de la matriz de colágeno en el síndrome de Ehlers-Danlos o la expresión de MPM/ITMP (inhibidores tisu-lares de las MPM) en el aneurisma de la aorta abdominal u otras heridas crónicas.

Fracaso mecánico temprano de la herida (dehiscencia fascial)

Cada vez son más las pruebas que sostienen que las hernias incisionales y las reci-divantes son a menudo el resultado de un fracaso temprano de la curación de la herida quirúrgica. La mayoría de las hernias incisionales parecen desarrollarse tras una rup-tura mecánica de las heridas de la laparotomía que se produce durante la «fase de retraso» inicial de la trayectoria de curación de la herida (v. figura 2). El fracaso clínico evidente de la herida de la laparotomía es un acontecimiento raro, con una cifra publi-cada de dehiscencia del 0,1% [19]. La literatura médica previa que evaluó la curación de la herida concluyó que las hernias incisionales eran el resultado de un fracaso tar-dío de la herida de la laparotomía y de la rotura de la cicatriz [2]. Esta idea fue desafia-da por estudios clínicos que registraron frecuencias altas de recidiva primaria y secun-daria tras un seguimiento corto —habitualmente de sólo 2 a 4 años— [6]. Sin embargo,

Figura 1. Una secuencia de curación normal de la herida. En tejido por lo demás normal, sin impedimentos a la curación de la herida, se activan elementos celulares y moleculares secuenciales de la reparación tisular.

PlaquetasNeutrófilos

Macrófagos

Fibroblastos

Resistencia a la rotura de la herida de laparotomía

Colágeno

Tiempo



los estudios prospectivos encuentran que la verdadera frecuencia de fracaso de la heri-da de laparotomía es cercana al 11% y que la mayoría de ellas (94%) continúa forman-do hernias incisionales durante los 3 años siguientes a las operaciones abdominales [12]. La frecuencia de fracaso real de la herida de laparotomía es, por tanto, 100 veces mayor de lo que la mayoría de los cirujanos piensa. Mediante este mecanismo, la mayo-ría de las hernias incisionales y las hernias inguinales recidivantes se originan a partir de dehiscencias ocultas. La herida de la piel que la cubre cicatriza, lo que disimula el defecto miofascial subyacente. Este mecanismo de fracaso mecánico temprano de la herida de la laparotomía es más compatible con la ciencia moderna de la curación de las heridas agudas. No hay otros modelos de curación de la herida aguda, lo que indica que una herida aguda bien cicatrizada se rompe y fracasa en una fecha posterior.

Las hernias incisionales aparecen cuando la herida de laparotomía no cicatriza. El mecanismo fundamental puede ser un defecto subyacente en la curación de la herida o una técnica quirúrgica inadecuada. Cuando, debido a una técnica quirúrgica inade-cuada, una herida de laparotomía fracasa, se producen cambios selectivos que afectan a los fibroblastos de la herida y a las moléculas de la matriz extracelular, lo que con-duce a una herida crónica patológica.

El mecanismo de formación de la hernia incisional

Componentes biológicos

Las heridas de laparotomía dependen totalmente de la sutura hasta que adquieren una resistencia frente a la rotura capaz de compensar las cargas crecientes que un paciente convaleciente impone a una herida aguda. La resistencia a la tensión normaliza la resis-

Figura 2. Durante la «fase de intervalo» inicial de la curación, la herida de laparotomía es débil desde un punto de vista mecánico. A medida que los pacientes quirúrgicos se recuperan, cargas crecientes en la pared abdominal pueden provocar el fracaso de la herida aguda.

Tiempo

Fase de intervaloHemostasis Inflamación

ProliferaciónAumenta el número de fibroblastos

Depósito de matriz extracelular Angiogenesis

ReestructuraciónMaduración de la cicatriz

El número de células se reduceOrganización de haces de fibras de colágeno

Res

iste

ncia

de

la h

erid

a


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tencia frente a la rotura respecto a la superficie de los bordes de la herida, lo que, por tanto, mide una propiedad física de la herida y cicatriz particular (resistencia a la ten-sión = resistencia a la rotura/área del borde de la herida). La fuerza de rotura de la herida es más relevante para los tejidos que soportan cargas altas. Las quemaduras del abdomen, o la dehiscencia fascial aguda con evisceración, son un extremo importante del fracaso de la herida aguda. Asimismo, se asocian a mortalidades del 50% o más [20].

La curación de la herida aguda fracasa cuando hay una cantidad o cualidad defi-ciente de reparación tisular. En última instancia es el tiempo exigido para la recupera-ción de la resistencia frente a la rotura de la herida el que determina el riesgo de fraca-so de la herida aguda. La hemostasis inadecuada debida a la disfunción plaquetaria o una mala técnica pueden dar lugar a la formación de un hematoma con la ruptura mecá-nica consiguiente de una matriz de herida provisional. Una respuesta inflamatoria tar-día o deficiente puede provocar la contaminación de la herida o la infección con señales anormales de progresión en la fase fibroproliferativa de la reparación tisular aguda [21]. Una respuesta inflamatoria prolongada debida a la presencia de un material extraño, como un implante de malla, o la infección retrasarán la progresión de la cicatrización de la herida aguda en la fase fibroproliferativa, donde suelen producirse avances rápidos en la resistencia frente a la rotura [22]. Las respuestas retrasadas del fibroblasto impi-den a su vez la síntesis de una matriz provisional de la herida, lo que prolonga el perío-do en que una herida quirúrgica está sometida a cargas mecánicas crecientes y depende enteramente del material de sutura y de la técnica para su resistencia.

Inflamación

Las células inflamatorias se marginan en el tejido lesionado y un flujo de leucocitos y proteínas plasmáticas entra en la zona de la herida. Los neutrófilos llegan al princi-pio y fagocitan y desbridan la herida, aunque no son necesarios para la curación en las heridas limpias. Los monocitos y los macrófagos tisulares pueblan el infiltrado infla-matorio en 2 a 3 días. Los macrófagos fagocitan el tejido lesionado y los restos, así como secretan múltiples factores de crecimiento. El macrófago orquesta la reparación tisular y parece ser el único tipo de célula inflamatoria absolutamente necesario [23].

La fuerza tisular global de una herida es prácticamente nula durante estas fases inflamatorias, por lo que una respuesta inflamatoria excesiva o prolongada, similar a la que se ve en la presencia de cuerpos extraños en la incisión, como la sutura o el material de la malla, o en las infecciones, predispone al fracaso de la herida. Los esteroides pueden reducir la inflamación de la herida, pero también inhiben la síntesis de colágeno y la contracción de la herida, lo que impide de forma sinérgica la repara-ción tisular [24]. Un dato interesante es que existe un mínimo infiltrado celular infla-matorio en la reparación de la herida fetal, durante el cual la epidermis y la dermis vuelven a una arquitectura normal sin la formación de cicatriz [25].

Fibroblastos

Los fibroblastos son responsables de la síntesis de colágeno y de la recuperación de la resistencia frente a la rotura de la herida. Los fibroblastos migran a las heridas agudas



en los siguientes 2 días y son el principal tipo celular en el tejido de granulación el cuarto día tras la lesión. Al principio, los fibroblastos pueblan la zona de la herida mediante migración y aumentan su número mediante proliferación. La migración y la proliferación del fibroblasto a la herida están influidas por factores de crecimiento solu-bles y mediadores inflamatorios [26]. La composición química y estructural de la matriz provisional, sobre la cual se mueven los fibroblastos, tiene la misma importancia. Cada vez se describen más las interacciones mediadas por receptores entre la matriz extrace-lular de la herida y los fibroblastos reparadores activados. No obstante, se sabe muy poco sobre la función defectuosa del fibroblasto durante el fracaso de la herida aguda. Se sabe incluso menos sobre la función de reparación de los fibroblastos en tejidos diferentes a la piel. Se desconoce si el fracaso de la herida de la pared abdominal refle-ja un defecto en el reclutamiento y función del fibroblasto en el tendón durante la for-mación de la hernia incisional, o si señales mecánicas anormales tras el fracaso de la herida de laparotomía dan lugar después a una alteración de la función del fibroblasto.

En los estudios de las úlceras crónicas se ha señalado que las concentraciones bajas del factor de crecimiento de la herida podrían dar lugar a una inactividad e incluso envejecimiento de los fibroblastos dérmicos [27]. Esto también podría ser cierto en el fracaso de heridas agudas de laparotomía y hernias a medida que se agotara el incre-mento rápido inicial de las cascadas de señales del factor de crecimiento. Igualmente, una isquemia relativa de la herida fascial o tendinosa también podría inducir la deten-ción del ciclo celular del fibroblasto. Esto ocurriría, por ejemplo, cuando una línea de sutura se cierra demasiado tensa, o en un paciente que está chocado y tiene una perfu-sión tisular reducida. Una reparación de una laparotomía isquémica también podría carecer de los componentes y cofactores requeridos para la síntesis de ADN y proteí-nas, lo que de nuevo daría lugar a una parada del ciclo celular del fibloblasto reparador. Finalmente, una tensión insuficiente o excesiva a través de la reparación tendinosa de la laparotomía podría alterar el punto de ajuste óptimo de un mecanismo de transduc-ción mecánica normal, lo que de nuevo daría lugar a una parada prematura del ciclo celular del fibroblasto en la laparotomía.

El origen biológico preciso de los fibroblastos reparadores de la pared abdominal en las heridas cicatrizadas comparadas con las heridas herniadas es desconocido. Pue-de haber diferencias en la respuesta quimiotáctica de los fibroblastos miofasciales ventrales (anteriores) comparada con la de los fibroblastos de la superficie mesotelial tras las incisiones de la línea media. Se sabe, por ejemplo, que los defectos de la super-ficie peritoneal cicatrizan mediante una reepitelización simultánea de toda la superfi-cie de la herida y no estableciendo un borde epitelial que avanza, como ocurre en la piel [28,29]. Como se sabe que hay comunicación entre la epidermis y la dermis duran-te la cicatrización de la piel, es posible que un mecanismo análogo se active en las superficies peritoneales de las heridas de la pared abdominal (fasciales). El propio líquido peritoneal puede modular la reparación aguda en la pared abdominal. Del mismo modo, durante la cicatrización de la herida fetal, el líquido amniótico puede actuar acelerando la recuperación de la resistencia frente a la rotura de la herida, ade-más de minimizar la cantidad de formación de cicatriz.

Se han identificado defectos en las propiedades cinéticas de los fibroblastos cultiva-dos de biopsias de herida de laparotomía y hernias obtenidas de un modelo de rata de


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hernias incisionales [9]. Se observó que los fibroblastos cultivados a partir de hernias incisionales expresaban un defecto que causaba la contracción del enrejado de colágeno poblado por fibroblastos. Los fibroblastos de la herida de la laparotomía que curan con normalidad produjeron el 80% de la contracción del enrejado en 5 días, mientras que los fibroblastos de la hernia causaron sólo el 50%. Los mismos estudios no encontraron ninguna diferencia en el nivel de expresión del gen del colágeno entre las heridas de laparotomía herniadas y cicatrizadas tras 28 días. Los resultados señalaron que, en este modelo de reparación de laparotomía, cualquier diferencia en la expresión génica del colágeno se produce antes del día 28 del postoperatorio o que el defecto en las heridas herniadas no está en la expresión del gen del colágeno. Otras posibilidades son las alte-raciones en fases posteriores de la síntesis y ensamblaje del colágeno, la cristalización temprana de la cicatriz o la actividad reestructuradora del fibroblasto.

Colágeno

El colágeno es la proteína estructural predominante, en especial en las capas fas-ciales de la pared abdominal, y supone el 80% o más del peso seco del tejido estruc-tural. Sus defectos dan lugar a una síntesis tardía o anormal del colágeno o a un aumento de la actividad de las proteasas de la herida que conduce a la degradación del colágeno. El resultado es un desequilibrio en la homeostasis del colágeno para la repa-ración, el cual lleva a una reducción de las concentraciones de colágeno y de la resis-tencia a la tensión de la herida y a un mayor riesgo de fracaso mecánico de la misma [30]. Se ha observado que el latirismo, un trastorno del entrecruzamiento del colágeno, y los latirógenos se asocian a las hernias. Se midieron concentraciones reducidas de hidroxiprolina y colágeno en tejidos estructurales de pacientes con hernias inguinales directas [31]. Los fibroblastos aislados de estos pacientes expresaron un defecto pro-liferativo y una menor capacidad de translocar la hidroxiprolina. Después de este trabajo, se observaron aparentes anomalías en las relaciones entre la expresión de isoformas, menor entrecruzamiento y aumento de la solubilidad del colágeno. Se des-cribió un aumento dos veces mayor de la cantidad de colágeno inmaduro del tipo III en los fibroblastos cutáneos de los pacientes con hernias inguinales comparados con los pacientes sin hernia [15]. También se señaló una predisposición génica a la forma-ción de las hernias de la pared abdominal en series extensas y controladas de pacientes con aneurisma de aorta abdominal, lo que apoya la impresión prolongada de un defec-to frecuente de la matriz extracelular en el metabolismo del colágeno de la pared vascular y de la pared abdominal [32–35].

No se conoce bien el mecanismo por el cual la matriz de la herida de laparotomía rica al principio en colágeno se une al tejido no dañado en el borde de la herida. Este mecanismo es importante, ya que las heridas agudas de la laparotomía suelen fallar en la interfase entre la cicatriz y el tejido normal [36]. Los modelos animales muestran que una matriz provisional de la herida falla de forma mecánica dentro de la propia cicatriz sólo durante los primeros 3 a 5 días siguientes a la lesión. Después de eso, el fracaso mecánico es más probable en la interfase entre la cicatriz temprana y el borde de la herida (v. figura 3). Diferentes tejidos cicatrizan también a velocidades diferen-tes. El tejido original con haces de colágeno organizados en una orientación paralela,



como la fascia, el ligamento o el tendón, recupera la fuerza frente a la rotura antes que el tejido con una red de fibras tridimensional más compleja, como la dermis [37]. Otra forma de describir esto es midiendo la recuperación de la fuerza relativa frente a la rotura, donde el progreso de la herida se normaliza respecto al contenido de colágeno tisular no dañado. El tiempo necesario para conseguir una resistencia frente a la rotu-ra del 50% es mayor en el tejido con un alto contenido de colágeno, como es de nuevo el caso de la dermis. Por el contrario, las partes blandas dispuestas de una forma más «simple» (p. ej., la fascia de la pared abdominal) con menor contenido de colágeno tisular, pero organizado de forma puramente paralela a lo largo de líneas de tensión, deben conseguir una resistencia frente a la rotura de forma más rápida.

Factores de crecimiento

Los factores de crecimiento son péptidos transmisores de señales de la reparación tisular que aumentan inicialmente durante la fase inflamatoria de la curación de la herida de laparotomía. Sin embargo, son necesarios de 5 a 7 días para que se alcancen concentraciones máximas de factores de crecimiento fibroproliferativos como el factor transformador del crecimiento beta dentro de las heridas agudas [38–40]. Se desco-noce si los retrasos en la aparición de los factores de crecimiento fibroproliferativos contribuyen al desarrollo de las hernias incisionales. Sin embargo, sí se sabe que el tratamiento quirúrgico de la herida con factores de crecimiento proliferativos estimula la aparición de fibroblastos y de colágeno dentro de la herida, lo que acelera el aumento de resistencia frente a la rotura en la misma [41].

Nutrición

La reparación tisular es un proceso anabólico que exige energía y bloques de cons-trucción nutricionales adecuados. Los pacientes malnutridos o con un catabolismo acti-

Figura 3. Las hernias incisionales aparecen cuando la sutura fracasa, las líneas de sutura están dema-siado flojas o la sutura tira a través del tejido adyacente a la herida. Esto aparece antes de que la cicatriz de la herida de la laparotomía sea capaz de soportar las fuerzas separadoras. La matriz provisional (MP) está compuesta de glicoproteínas de la matriz e isoformas de colágeno inmaduras y débiles. Además, la interfase entre la cicatriz y la herida no está desarrollada.

Músculo recto Músculo recto

Fascia/tendón

Interfase entre cicatriz y herida

Peritoneo

MP


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vo, como en el síndrome de la respuesta inflamatoria sistémica, muestran una alteración de la cicatrización. El National Surgery Quality Improvement Program, patrocinado por la Veterans Administration, considera una albúmina sérica baja como un factor de riesgo de complicaciones perioperatorias, incluida la formación de la hernia incisional [42]. Una nutrición inadecuada también deteriora la opsonización de las bacterias limi-tante de la respuesta inmunitaria y la esterilización de las heridas. También se han descrito varios déficits de vitaminas y minerales que predisponen a una alteración de la reparación de la herida. Las vitaminas C, A y B6 son necesarias para la síntesis y el entrecruzamiento del colágeno. Los déficits de las vitaminas B1 y B2, así como del cinc y del cobre, producen síndromes asociados a una mala reparación de la herida. Final-mente, los ácidos grasos esenciales son necesarios para la síntesis celular, en particular en zonas de recambio celular alto, como son las heridas en proceso de curación [43].

Perfusión tisular

El choque perioperatorio es un factor de riesgo bien conocido de formación de hernias incisionales [44]. Son necesarios valores de oxígeno tisular de 30 mmHg para que se produzca la curación. Junto a la hipotensión sistémica, una línea de sutura continua demasiado tensa puede exacerbar la isquemia de la herida de laparotomía. Las operaciones urgentes también pueden asociarse a la contaminación de la herida y a una técnica quirúrgica alterada. Las laparotomías tras heridas de bala en el abdomen o vísceras perforadas pueden dejar tejido desvitalizado y cantidades altas de bacterias en la herida quirúrgica. Se sabe que los recuentos altos de bacterias en la herida llevan al fracaso de la herida y en este caso, a la formación de hernias incisionales [45]. Durante las operaciones urgentes, las incisiones en la línea media son más frecuentes y suelen ser más largas que en los procedimientos programados. Hay pruebas de que las incisiones en la línea media se hernian más que las transversas [20]. Los haces de colágeno de la pared abdominal se orientan, sobre todo, de forma transversa [46]. Por tanto, una línea de sutura transversa es más estable desde el punto de vista mecánico, ya que rodea los haces de colágeno del tejido en lugar de seccionarlos.

El efecto de la técnica quirúrgica sobre la biología de la laparotomía y la reparación de la hernia

La mayoría de los estudios diseñados para mejorar los resultados de la herida de la laparotomía y la hernia se han centrado en la técnica quirúrgica y en las propiedades mecánicas del material de sutura y de la malla [2,47,48]. Durante la evolución de las reparaciones de la hernia inguinal, se supuso que un tejido fuerte y robusto, como el tendón unido suturado de forma rígida a una estructura parecida como el ligamento de Cooper, produciría una reparación más fiable de la hernia. Sin embargo, los abordajes puramente quirúrgicos como este resultaron poco fiables para muchos cirujanos y las frecuencias de recidiva siguieron siendo inaceptablemente altas.

El fracaso de la herida quirúrgica se debe más a menudo a la tracción de la sutura a través del tejido adyacente y no a la fractura de la sutura ni al deslizamiento del nudo [20]. El fracaso tisular se produce en una zona con actividad metabólica adyacente al



borde de la herida aguda, mientras que las proteasas activadas durante la reparación tisular normal dan lugar a una pérdida de la integridad del tejido original en el punto donde se colocaron las suturas. La rotura de la matriz tisular adyacente a la herida parece formar parte del mecanismo de movilización de los elementos celulares de reparación del tejido.

Los tendones y la fascia de la pared abdominal son tejidos conjuntivos situados bajo cargas intrínsecas y extrínsecas que probablemente dependan de señales mecáni-cas que regulan la homeostasis del fibroblasto. Las vías de transducción mecánica se describen con mayor detalle cuando se aborda la reparación del ligamento, el tendón y el hueso [7,36,49]. Las señales mecánicas se transmiten a la célula estructural a través de receptores de integrina, por ejemplo, y posteriormente estimulan el metabo-lismo de la célula reparadora a través de la modulación de las proteínas de anclaje del citoesqueleto. En resumen, una carga impuesta a un tejido blando o hueso se transmi-te a las células estructurales a través de la matriz extracelular por medio de receptores transmembrana de integrinas localizados en la superficie celular. En una vía prolife-rativa, la activación posterior del complejo cinasa de adhesión focal lleva a cambios en el citoesqueleto y a una mayor activación de cinasas de tirosinas transmisoras de seña-les en pasos posteriores como c-src y la vía de proliferación de la cinasa de proteína activada por el mitógeno [49].

Las fuerzas mecánicas variables ejercidas a través de diferentes incisiones de celiotomía, como la línea media comparada con la transversa, pueden, por tanto, afec-tar a la activación del fibroblasto reparador, al ensamblaje provisional de la matriz y al depósito de colágeno, y finalmente a la recuperación temporal de la resistencia a la tensión de la herida de laparotomía. La experiencia quirúrgica ha mantenido durante mucho tiempo que las incisiones transversas de la pared abdominal orientadas parale-las a las fibras miofasciales predominantes recuperan antes la resistencia tisular, pero nunca se ha demostrado un beneficio claro en los resultados de la herida [20].

¿Biología o cirugía?

La curación optimizada de la herida de laparotomía depende, por tanto, de la asi-milación normal de señales biológicas y mecánicas. Los factores que interfieren con una o con las dos vías darán lugar a retrasos o defectos en las primeras fases de la curación de la herida aguda. Desde la perspectiva «biológica», esto incluye con fre-cuencia la infección, la isquemia, la malnutrición y los inhibidores farmacológicos. Desde la perspectiva «mecánica», implica el ciclo reforzador del fracaso de la herida con una pérdida de las cargas tensionales óptimas y una reducción de las vías de trans-ducción mecánica activadas normalmente para la señal de reparación tisular. Por una parte, esto se debe a la sobrecarga de la herida aguda y al fracaso mecánico patente y, por otra, puede deberse a la descarga de la herida aguda debida a una mala técnica de sutura o incluso a la colocación de un implante de malla en puente.

Por primera vez, las observaciones preliminares encontraron que puede activarse un mecanismo biomecánico interactivo durante el fracaso de la herida aguda de la laparotomía. En otras palabras, el fracaso mecánico sólo podría dar lugar a una función anormal de las células reparadoras. Se ha visto que los fibroblastos aislados de hernias


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de ratas por lo demás normales producen de un 50 a un 75% menos de contracción de un enrejado de colágeno poblado de fibroblastos que los fibroblastos aislados de una herida que cura normalmente. Un posible mecanismo de esta pérdida de la cinética del fibroblasto reparador y de su actividad proliferativa puede ser la reducción de las seña-les mecánicas que aparecen cuando las partes blandas estructurales fallan. Como ya se ha dicho, se sabe que en la reparación del tendón y del ligamento la transducción mecá-nica es una vía importante para ajustar la función del fibroblasto reparador [49]. Desde esta perspectiva, durante su reparación, una herida de laparotomía de la pared abdomi-nal se comporta más como un ligamento o como un tendón que como la piel.

Fisiología de la pared abdominal

Como se describió antes, los estudios prospectivos bien controlados concluyen que la mayoría de las rupturas de heridas de laparotomía que progresan a hernias incisio-nales comienzan a formarse en los 30 días siguientes al cierre de la herida de laparotomía [12]. En los modelos animales de formación de la hernia, las heridas de laparotomía se reparan temporalmente con sutura de absorción rápida y la separación de sus bordes

Figura 4. Imagen peritoneal de un modelo de roedor de hernias incisionales. Las hernias presentan anillos herniarios bien definidos, sacos herniarios y adherencias viscerales, todas ellas características de las hernias incisionales que aparecen en los seres humanos. Este modelo confirma los límites biológicos de la reparación de la herida de laparotomía e indica que se producen cambios patológicos en la herida y en los músculos de la pared abdominal tras el fracaso de la herida en un tejido por lo demás normal.

Adherencia

Anillo herniario

Peritoneo



se produce pronto. Esto, debido a cargas mecánicas que no se han apoyado completa-mente, da lugar a hernias incisionales con anillos herniarios bien definidos, sacos herniarios y adherencias viscerales, todas ellas características de las que aparecen en los seres humanos (v. figura 4).

La función de las estructuras intactas de la pared abdominal puede medirse durante la reparación de la laparotomía y tras la formación de la hernia. Esto incluye los efectos de las fuerzas de carga separadoras generadas por los músculos oblicuo lateral y recto de la línea media y los componentes fasciales. Cuando la laparotomía de la línea media falla por un mecanismo mecánico, aparecen atrofia, fibrosis y cambios musculares por uso inadecuado en los músculos de la pared abdominal [50]. Este cambio patológico en los músculos de la región lateral de la pared abdominal apoya la función importante que la señal de carga puede desempeñar en la reparación de la herida de la pared abdominal. La observación no resulta sorprendente si se tiene en cuenta la importante función que ejerce la pared abdominal para apoyar y animar el tórax y para proteger los órganos intraabdominales. Desde un punto de vista quirúrgico, es igualmente probable que estos cambios patológicos reduzcan la distensibilidad de la pared abdominal y que contribu-yan a la dificultad para conseguir una reparación duradera de las hernias incisionales.

La mayoría de las pruebas sugieren que la formación primaria de la hernia deriva en la mayoría de los pacientes de un déficit biológico de la matriz extracelular. Es una enfermedad de partes blandas. Los factores de riesgo como el consumo de cigarrillos y el síndrome metabólico contribuyen probablemente al trastorno. Una vez reparada mediante una intervención quirúrgica, el mecanismo fundamental de la hernia recidi-vante es la técnica quirúrgica inadecuada y cómo esta interactúa con los límites bio-lógicos de la curación de la herida. Las hernias incisionales pueden considerarse heri-das crónicas que expresan vías de reparación tisular anormales.

Resumen

El mecanismo fundamental de la formación de la hernia en la pared abdominal es la pérdida de la integridad estructural en la capa musculotendinosa. Esto da lugar a una incapacidad para contener los órganos abdominales, apoyar la postura erguida y mantener el aumento de la presión intraperitoneal durante la maniobra de Valsalva. Las hernias primarias de la pared abdominal se han asociado a enfermedades de la matriz extracelular. Las hernias incisionales y las hernias inguinales recidivantes sue-len deberse a una complicación de limitaciones técnicas y biológicas. Los defectos en la curación de la herida y la síntesis de la matriz extracelular contribuyen a la elevada incidencia de formación de hernias incisionales tras la laparotomía.

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Biologia de la formacion de la hernia