REVISTA COLOMBIANA DE CIRUGÍA

 

Diabetes Mellitus y Cirugía

 

Aspectos fisiopatológicos de las complicaciones crónicas de la diabetes

 

Los daños que conducen a las complicaciones de la diabetes mellitus comprometen a muchos tejidos: nervios, riñones, piel, retina, corazón y cerebro. En todos ellos, la mayor causa de su lesión es la enfermedad vascular que afecta tanto la micro como macrovasculatura. La patología microvascular más común ocurre en el riñón y la retina. La macrovascular se presenta en las grandes arterias periféricas de los miembros inferiores, en los vasos cerebrales y las arterias corona-rias. Estas alteraciones vasculares, pueden afectar todas las funciones importantes de la vasculatura como la entrega de nutrientes, la defensa contra los cuerpos extraños, la hemostasis / fibrinólisis, y la función de reparo ante la injuria. Los estudios clínicos recientes han informado que el tratamiento intensivo con insulina, con casi normalización del control glicémico, lentifica la progresión de las complicaciones microvasculares y la neuropatía en pacientes con diabetes tipo 1(22). Las evidencias señalan también, una relación entre la hiperglicemia no controlada pro mucho tiempo y la enfermedad macrovascular en población diabética de tipo 2(55). Ka coexistencia de diabetes e insulino resistencia, está fuertemente asociada con hipertensión esencial y parece acelera el desarrollo de la ateroesclerosis(48).

 

No es fácil discutir los mecanismos posibles que causan la disfunción vascular sin describir primero alguno de los cambios fisiopatológicos que han sido informados en el tejido micro y macrovascular del diabético. Esas anormalidades, generalmente son clasificadas como celular y extracelular. En esta última localización, el hallazgo más prominente es el engrosamiento de la membrana basal de los capilares(73) que se observa en todos los tejidos incluyendo la retina y el riñón. Este incremento de la membrana basal es compartido por el componente proteico así como por el contenido de carbohidratos. El componente proteico es debido al colágeno tipo IV, secretado por las células capilares(23). El aumento del contenido de carbohidratos, probablemente es el resultado, tanto de la glicosilación enzimática como de la no enzimática.

  

 

El engrosamiento de la membrana basal puede causar disfunción vascular por varios mecanismos. La disminución de las cargas negativas, puede cambiar las propiedades de filtración de los capilares del glomérulo renal. También se afecta el metabolismo celular vascular y se alteran funciones como la migración, la adhesión y el crecimiento. La glicosilación no enzimática de las proteínas extracelulares y bioproductos afectan el metabolismo y función de la célula vascular de una manera directa, por unión a receptores específicos. Además, los productos de degradación de la matriz de la membrana basal, pueden alterar el crecimiento de la célula vascular indirectamente al activar los macrófagos, los cuales entonces liberan citoquinas activas.

 

En los grandes vasos, las células comprometidas son las células endoteliales y las musculares lisas, mientras que los capilares son las endoteliales y los pericitos. En el glomérulo renal también hay células mesengiales y epiteliales que son diferentes tanto bioquímica como funcionalmente de otros tejidos vesiculares. Generalmente, las células endoteliales en los microvasos, parecen exhibir una histología activada y proliferativa cuando se exponen al ambiente diabético(17). Estos se manifiestan por la apariencia de microaneurismas que no son otra cosa que un racimo de células endoteliales, que no sólo se observan en la retina sino en otros lechos vasculares como el riñón, cerebro, corazón y tejido adiposo(51). En los macrovasos, las células endoteliales pueden tener una capacidad reducida para proliferar o migrar, posiblemente debido a la hiperglicemia u otros factores metabólicos como los lípidos oxidados(61).

 

Otro hallazgo clásico en los microvasos es la pérdida de los pericitos, no sólo en la retina sino también en los vasos periféricos. Este fenómeno es único en la diabetes y no se observa en ninguna otra enfermedad crónica ni en la vejez(56).

 

La enfermedad macrovascular diabética es muy similar patológicamente a al ateroesclerosis, pero su progresión es más acelerada, particularmente en los miembros inferiores.

 

Han sido expuestos varios mecanismos para explicar los efectos adversos de la hiperglicemia pero de todos ellos hay cuatro que han generado gran cantidad de datos, así como diversos ensayos terapéuticos. El más viejo de todos, es aquel que expone la teoría de la vía del poliol. El metabolismo de la glucosa por esta vía, consta de dos reacciones; la primera, es la reducción de la glucosa o sorbitol por la aldosa reductasa la cual usa NADPH como donador de hidrógeno, favoreciendo una disminución en la relación NADPH/NADP. En la segunda reacción, el sorbitol es oxidado a fructuosa por la enzima poliol deshidrogenasa. Esta reacción usa NAD como aceptador de hidrógeno y favorece el incremento de la relación NADH/NAD. Normalmente el metabolismo de la glucosa por esta vía, constituye un pequeño porcentaje de utilización de la glucosa.

 

El flujo incrementado a través de la vía del poliol, está asociada inicialmente con disminución de la captación del mioinositol, reducida actividad de la adenosinotrifosfatasa de sodio/potasio (Na/K ATPasa) y actividad incrementada de prostaglandinas vasodilatadoras en muchos de los tejidos blancos de la injuria hiperglicémica(34,64).

 

Esta vía del sorbitol, ligada a anormalidades bioquímicas, también son corregidas por inhibidores de la aldosa reductasa.

 

 

Un segundo mecanismo posible de la disfunción vascular inducida por la hiperglicemia, incluye la alternación de a relación NADH/NAD, reflejando el estado de redox de la célula. Esta teoría es diferente a la del estrés oxidativo de la hiperglicemia, porque postula que un incremento en NADH causa más problemas que el incremento de los metabolitos oxidativos(96). El incremento de los nucleótidos piridina reducidos, se cree que vienen del metabolismo de la glucosa a través de la segunda reacción de la vía de la aldosa reductasa o de la conversión de sorbitol a fructuosa por la enzima sorbitol deshidrogenasa. Las anormalidades vasculares como la permeabilidad y el flujo, posiblemente pueden estar relacionadas con un incremento en la relación NADH/NAD, debido a que el uso de piruvato, el cual disminuye la NADH, parece normalizar algunas alteraciones vasculares en el diabético.

 

El tercer mecanismo por el cual la glucosa elevada induce a daño vascular, es el de los niveles aumentados de un regulador metabólico celular importante en la célula vascular, el DAG, que puede activar una importante señal del sistema de transducción, llamado vía de la proteinoquinasa C (PKC). La hiperglicemia incrementa la síntesis de DAG, acrecentando el metabolismo de glucosa a precursores de DAG a través de la glicólisis(52).

 

Finalmente, un cuarto mecanismo por el cual la hiperglicemia induce a disfunción vascular, incluye la acelerada modificación no enzimática de macromoléculas por glucosa y otros azúcares para formar endoproductos de glicasión avanzada (AGEs). Estos productos, por tres mecanismos generales, pueden causar cambios patológicos. El primero, por formación intracelular rápida de AGE por glucosa, fructuosa y metabolitos altamente reactivos derivados de vías intermedias, que pueden alterar directamente la función de las proteínas en los tejidos blancos. Segundo, los AGEs pueden alterar las señales de transducción, incluyendo ligandos en la matriz extracelular. Tercero, los AGEs pueden alterar los genes de expresión a través de interacciones con receptores celulares específicos para AGEs(98).

 

 

DIABETES Y COMPLICACIONES DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR

 

La enfermedad cardíaca es una causa de mayor morbilidad mortalidad en los pacientes diabéticos. Las complicaciones cardíacas son las que mas afectan el resultado quirúrgico. Los estudios indican un incremento en la tasa de infartos del miocardio en el perioperatorio y la más grande morbilidad después del mismo(40, 75). El estudio de Framingham ha suministrado suficiente información acerca de la diabetes y enfermedad cardíaca(45, 46). El riesgo para padecerla es dos veces mayor en hombres y se triplica en mujeres (ateroesclerosis cardíaca, cerebral, vascular periférica y falla cardíaca congestiva). Si los otros factores de riesgo son ajustados (cigarrillo, hipercolesterolemia, hipertensión y la hipertrofia ventricular izquierda), la diabetes permanece como un mayor factor independiente. A mujer parece responder más tempranamente a los efectos cardiovasculares de la enfermedad. La falla cardíaca congestiva y la muerte cardiovascular, son más altas en ella, cuando se comparan con el sexo opuesto.

 

Además, la enfermedad de las arterias coronarias es más extensa en la diabetes(40). Los hallazgos de autopsias señalan enfermedades de dos o tres vasos y un número más grande de segmentos enfermos que se acompañan de deterioro de la función ventricular izquierda, manifestada pro una fracción de eyección muy baja. Un factor adicional que agrega más morbilidad es la neuropatía del sistema autónomo. Muchos eventos cardíacos en la población diabética son silenciosos, lo que ocasiona retardo en el diagnóstico y tratamiento(44). Los infartos silenciosos que ocurren en el postoperatorio, son esencialmente fatales. Mas de 39% de esta población, ha sido víctima de un infarto silencioso. Cuando la isquemia hace su presencia, ellos poniéndolos en riesgo de muerte por arritmias o infarto.

Otra factor significativo que afecta la morbilidad cardiovascular de estos enfermos, es la presencia de miocardiopatía diabética, una condición que se define por descompensación cardíaca, que no puede ser atribuida a enfermedad arterial coronaria o a otras causas conocidas. Ella hace su aparición en el período peri-infarto, con falla cardíaca congestiva desproporcionada al tamaño del infarto. En la evaluación histológica existe la misma condición fisiopatológica microvascular observada en la retinopatía y nefropatía diabéticas.

 

Un hecho que tiene importancia en la acentuada morbilidad en individuos diabéticos con conocida enfermedad coronaria o de un infarto previo, es el rechazo a recibir tratamiento con antagonistas de los receptores beta adrenérgicos, por temor a que éstos puedan enmascarar su respuesta a la hipoglicemia, aunque el uso de esta clase de drogas, ha demostrado que disminuye la tasa de reinfartos y la mortalidad de una manera significativa, cuando se emplean en el período temprano o tardío del infarto(35).

 

Para el diabético con un infarto agudo, la terapia trombolítica ofrece un buen resultado en el período de periinfarto(39). Los resultados de la angioplastia coronaria no son tan buenos si les compara con los del individuo no diabético. La reestenosis es mucho más alta y puede alcanzar hasta 50%(37).

 

La morbilidad perioperatoria es mayor y al sobrevida está disminuida en los años que siguen a una cirugía de puentes coronarios(2, 74, 95). Estos datos sugieren que aunque el éxito es satisfactorio en el inmediato postoperatorio, a largo plazo es pobre como consecuencia de la fisiopatología subyacente. Sin embargo, los beneficios de la terapia quirúrgica sobre la médica, en subgrupos seleccionados, es apropiadamente igual en la población diabética(12).

 

Los individuos que toman sulfonilúreas, se cuadro clínico de periinfarto es mucho más grave, presumiblemente porque estos agentes son potentes antagonistas de los canales K+ ATP. Si se abren estos canales durante la isquemia, se logra protección; por el contrario, si se cierran por efecto de los mismos, se potencializa el deterioro miocárdico(68).

 

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