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Vol. 10. Issue 1.
Pages 14-17 (January 1974)
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Producción del enfisema pulmonar experimental en el perro
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B.. Vicensa, G.. Palaciosa, A.. Sitgesa, X.. Riusa, J.. Bofilla, J.. Reventósa
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originales

PRODUCCION DEL ENFISEMA PULMONAR

EXPERIMENTAL EN EL PERRO *

B. Vicens*, G. Palados**, A. Sitges***, X. Rius***, J. Bofill*** y

J. Reventós***

Introducción

La definición de enfisema se basa

en la actualidad en una constatación

anatomopatológica. Así, la O.M.S.

define como enfisema a <

de los espacios aéreos, con

rotura de los septos interalveolares» 1.

La producción experimental de tales

alteraciones en el animal presenta

un gran interés, tanto para el estudio

de su patogenia como de una posible

profilaxia y tratamiento de esta

importante enfermedad degenerativa.

Uno de los métodos, entre los utilizados

para la producción del enfisema

experimental, al que más aten-

* Este trabajo ha sido realizado mediante la

ayuda de la «Fundación María Francisca Roviralta

» de Barcelona.

* Servicio de Asmatología y Alergia. Director:

R. Frouchtman. Hospital de la Santa

Cruz y S. Pablo.

** Cátedra de Histología, Facultad de Medicina,

Universidad Autónoma de Barcelona.

* * * Servicio de Cirugía Experimental.

Director: J. Reventós. Hospital de la Santa

Cruz y S. Pablo.

14

ción se presta en la actualidad es el

que se basa en la destrucción del tejido

elástico pulmonar mediante la

administración local de enzimas proteolíticas

dotadas de acción elastolítica.

En efecto, la posibilidad de producir

un cuadro similar al del enfisema

centrolobulillar o panlobulillar

mediante la administración de papaína

fue demostrada en la rata por

Gross y cols. 2 y por Johanson jr. y

cols. 1 y en el perro por Marco y cols. •

y por Pushpakom y cols. '· Un efecto

similar al de la papaína fue logrado

con la elastasa pancreática por Johanson

jr. y cols. 6

; en el curso del

mismo experimento dicho autor fracasó

con la colagenasa clostridial y

anteriormente Gross y cols. 2 habían

fracasado con ex- quimotripsina.

El objeto del presente trabajo es la

reproducción del enfisema experimental

en el perro mediante la administración

de papaína, estandarizando

una técnica que nos permita

la reproductibilidad necesaria para

ulteriores investigaciones.

Material y métodos

Doce perros bastardos, no escogidos, fueron

sometidos al siguiente protocolo experimental:

Tras haber sido anestesiados mediante penthotal

sódico a la dosis de 30 mg/kg de peso, se

les colocó un tubo endotraqueal. En ocho de

esos animales, se colocó un catéter en la arteria

pulmonar por vía venosa y otro en la

aorta por vía arterial, siendo conectados a un

electromanométro. En todos los animales se

practicó en este momento una biopsia pulmonar

por toracotorrúa. A continuación se inyectó

por el tubo traqueal una solución de

2 mg/kg de peso, de papaína en 1 O e.e. de

suero salino fisiológico. Inmediatamente se

conectó al tubo traqueal el respirador (Bomba

de Starling), de forma que mediante éste se

facilitase la llegada de la solución de papaína

hasta el nivel alveolar. Semanalmente y durante

tres semanas, bajo anestesia general se

administró a dichos perros un aerosol de papaína,

a la dosis de 2 mg/kg de peso, a través

del tubo de intubación traqueal. Durante una

semana se administró por vía intramuscular

1 millón de unidades de Penicilina y 1/2 gr

de Estreptomicina diariamente.

Al mes de la primera dosis, se les practicó

una biopsia pulmonar mediante toracotorrúa,

indistintamente en uno u otro pulmón y se

tomaron las presiones en aorta y arteria pulmonar.

De 4 a 6 meses después de la primera

biopsia, se practicó una nueva biopsia en el

pulmón contralatera!.

[34]

Resultados

a) Anatomía patológica. En ninguna

de las biopsias practicadas previamente

a la inhalación de papaína, se

hallaron alteraciones anatomo-patológicas

compatibles con el enfisema

pulmonar.

En todos los animales en que realizó

una biopsia pulmonar mediante

toracotomia, al cabo de un mes de

iniciado el tratamiento con papaína,

macroscópicamente se encontró un

parénquima pulmonar, eréctil similar

al del enfisema hipertrófico del lactante,

y microscópicamente se observaron

lesiones enfisematosas, aunque

la intensidad de las mismas varió

de un animal a otro, sin que mediase

causa diferencial alguna. Las lesiones

enfisematosas predominaron en áreas

subpleurales. También pudieron ser

observadas otras lesiones histológicas,

como edema y hemorragia intraalveolares

y focos neumónicos (figuras

1, 2 y 3).

En las biopsias efectuadas tardíamente

(4-6 meses después de practicada

la segunda biopsia, tras la inhalación

de papaína) también se observaron

alteraciones anatomopatológicas

de tipo enfisematoso de la misma

intensidad a las halladas previamente.

En alguna de estas biopsias

tardías, existían también focos neumónicos

y zonas de edema en regresión

(véanse tabla I, y figu ra 4).

b) Manometría (Tabla II). A pesar

de la relatividad propia de las manometrías

en la arteria pulmonar,

dado que en su medición interfieren

una gran cantidad de factores (anestesia,

shock operatorio, acción del

respirador, etc.) pudo observarse una

tendencia a la elevación de las presiones

pulmonares principalmente en el

grupo de perros explorados tardíamente

sin que las presiones aórticas

se modificaran.

Figura 1. Imagen típica de enfisema pulmonar

provocado por instilación traquea{ de papaína, a las

cuatro semanas. Obsérvese la /oca/izac1ón subpleural

con la ruptura de septos. ·

(3 7)

B. VICENS Y COLS. - PRODUCCION DEL ENFISEMA PULMONAR EXPERIMENTAL

EN EL PERRO

Figura 2. Otra imagen característica de enfisema

producido por la instilación intratraqueal de papaína.

Obsérvese el edema intra-alveolar.

TABLA I

Figura J. Imagen de enfisema pulmonar panlobulillar

junto a una zona de ate/ectasia y neumonía.

Cronología de las inyecciones traqueales de papaína, relacionadas con

el resultado anatomo-patológico de las biopsias pulmonares.

Biopsia

N.' 1.• lnhal. 2.• lnhal. ).• lnhal. previa i.• Biopsia 2.• Biopsia

papaína

692 5-X-71 13-X-71 20-X-71 5-X-71 25-X-71 13-III-72

Pulmón Enfisema + + + Enfisema + + +

normal Foco neumónico Atelectasia.

Edema. Hepatización Edema

693 8-X-71 14-X-71 20-X-71 8-X-71 28-X-71 14-III-72

Pulmón Enfisema + Enfisema +

normal En zonas sub- En zonas subpleurales

pleurales

697 18-X-71 25-X-71 3 1-X-71 18-X-71 6-XI-71 7-Xl-71

Pulmón Enfisema + + + Fallece.

normal Quistes aéreos. Edema

702 22-X-71 29-X-71 5-XI-71 22-X-71 12-Xl-71 9-111-71

Pulmón Enfisema + Enfisema +

nom1al Infiltrados neumónicos.

Edema

subpleural

709 29-X-71 5-Xl-71 12-Xl -71 29-X-71 19-Xl-71 2-IV-72

Pulmón Enfisema + + + Enfisema + + +

normal Quistes. Atelectasia. Quistes. Edema

Focos neumónicos

7 12 4-XI-71 l l-Xl-71 18-Xl-71 4-XI-71 7-XJJ-71 l 6-lll-72

Pulmón Enfisema + + Enfisema + +

normal Quistes. Edema. Quistes. Edema.

Focos neumónicos. Focos neumónicos

Atelectasia en resolución.

Atelectasia

713 5-XI-71 12-XI-71 19-Xl-71 5-XI-71 6-XIJ-71 l 3-III-72

Pulmón Enfisema + + + Enfisema + + +

normal Sobre todo subpleural.

Edema

Subpleural. Edema

721 12-XI -71 19-XJ-71 27-Xl-71 12-Xl-71 16-Xll-7 I l-VI-72

2-XII-71 Pulmón Enfisema + + Enfisema + +

16-XII-71 normal Sobre todo subpleural Atelectasia.

Atelectasia Focos neumónicos en

resolución

730 25-XI-7 I l-XII-72 7-XI I-72 Pulmón 24-Xll-72 23-III-72

14-Xll-72 normal Enfisema + + Enfisema + + +

4-Xll-72 25-XI-72 Quistes aéreos. Sobre todo subpleural

Focos neumónicos

734 3-XIl-71 9-XII-71 15-Xll-71 3-Xll-71 14-1-72 IO·III-72

Pulmón Enfisema + Edema Enfisema + + +

normal Edema

735 10-XII-72 l 5-XII-72 24-Xll-72 10-XII-72 14-I-72 IO-III-72

Pulmón Enfisema + + + Enfisema++

normal Zonas atelectásicas subpleural. Foco

neumónico en

resolución

793 l 6-lll-72 20-JII-72 24-111-72 l 6-III-72 21-JV-72 l-IV-72

Pulmón Enfisema + + + Enfisema + + +

normal Quistes aéreos. Quistes aéreos.

Atelectasia. Edema Atelectasia

1 5

ARCHIVOS DE BRONCONEUMOLOGIA. VOL 10. NUM. 1, 1974

Excluyendo de la serie el perro

n.0 712, que mostraba una clara hipertensión

pulmonar de entrada, se

obtuvieron los siguientes valores medios:

a. -Exploración precoz a las 4 semanas

(6 casos).

Conlrol antes

de la papalna

A.A. 108/33

A.P. 29/8

Exploración

precoz

109/81

30/14

b. -Exploración tardía después de los

3 meses (4 casos).

Control antes

de la papalna

A.A. 120/60

A.P. 26/ 7

Discusión

Exploración

tardía

121/78

44/13

Los métodos ensayados para intentar

la producción del enfisema experimental

en el animal de laboratorio

han sido múltiples: obstrucción

traqueal y sobredistensión pulmonar,

inmovilización y descenso del diafragma

1

, alteración del tamaño y forma

de la jaula torácica, sobredistensión

de una zona por resección de la

continua 8, hipoxia crónica 9

10

, broncoespasmo

producido por eserina y

pilocarpina 10, alteración del lecho vascular

pulmonar 11, insulto químico por

polvo de nitrógeno 12

, inhalación de

polvo de cuarzo', exposición del tórax

TABLA II

Valores manométricos

N.º Antes de la papaina

Figura 4. 1 magen de enjisema pulmonar tras

inhalación intratraqueal de papaína, a los 6 meses

de haberse iniciado (3 inhalaciones en total,

practicadas semanalmente durante J semanas consecutivas).

a los rayos X 11

, sensibilización frente

al propio tejido pulmonar 1

• y por destrucción

química del tejido pulmonar

mediante encimas proteolíticos, a.quimotripsina

2 papaína 2

3

• •· ~ colagenasa

clostridial y elastasa pancreática•.

Sólo alguno de esos métodos se ha

revelado realmente eficaces en la

producción de lesiones anatomopatológicas

similares a las del enfisema,

Dcspu~s de la papaína

Precoz a las 4 semanas Tardia después de 3 meses

693 A= 160/80

AP= 35/8 AP= 50/15

709 A= 50/15 A= 85/60

AP= 40/25 AP= 50/20

712 A= 130/105 A= 170/80

AP = 125/100 AP = 105/80

713 A= 145/100 A= 160/125

AP= 20/-5 AP= 35/20

721 A= 160/100 -

AP= 20/12

730 A= 60/10 A= 45/20

AP= 10/5 AP= 10/5

734 A= 130/80 -

AP= 20/5

735 A= 130/50 A= 92/62

AP= 55/5 AP= 65/10

793 A=ll0/50 A= 160/130

AP= 15/5 AP= 30/15

mcdi,1' A ... 110/80 A ... 120/80

1 AP ... 26/7 AP ... 40/18

A = Presión en Aorta (mm ele Hg).

AP = Presión en Arteria Pulmonar (mm de Hg).

* Medias, exceptuando el perro 712.

16

A=l75/90

-

-

-

A= 130/100

AP= 27/8

A= 123/70

AP= 35/20

A= 92/62

AP = 55 /5

A= 140/80

AP= 60/18

A ... 120/50

AP ... 44/12

hipoxia crónica, alteración del lecho

vascular pulmonar, inhalación de

óxido de nitrógeno, exposición de los

rayos X y administración intrapulmonar

de papaína O· elastasa pancreática.

El hecho de que sólo dos de los

cuatro encimas proteolíticos ensayados

hayan sido capaces de reproducir

unas lesiones similares a las del enfisema,

y que precisamente sean estos

dos enzimas los únicos que presentan

poder elastolítico, parece confirmar

que la etiopatogenia en ese caso sea la

elastolisis. No obstante se pueden

oponer ciertos reparos a esa tesis ya

que los perros tratados por Gross y

cols. 2 con quimotripsina, no acusaron

la aparición de signos de inflamación,

lo que podría ser debido a que la a.quimotripsina

hubiera sido neutralizada

antes de que hubiera podído

ejercer acción irritante alguna, si es

que la tiene. Los resultados obtenidos

in vitro con papaína, elastasa y colagenasa

por Johanson jr. •son dificiles

de valorar ya que los mecanismos de

respuesta del ser vivo estaban ausentes.

En nuestros perros, las lesiones de

neumonía eran tan evidentes, que

creemos que el resultado anatomopatológico

final podría deberse no

sólo a la acción elastolítica de la papaína,

sino a la resoludón de la brutal

neumonía química que se produce,

y posiblemente a la degradación de la

sustancia tensioactiva pulmonar con

alteración de la estabilidad de los sacos

alveolares.

Por otra parte, el que la acción prolongada

de los rayos X, la inhalación

de óxido de nitrógeno, la alteración

del lecho vascular pulmonar y la hihipoxia

crónica sean capaces de producir

lesiones similares a las del enfisema,

insultos capaces de producir

una inflamación del tejido pulmonar,

sugiere que una inflamación aguda o

crónica de los septos alveolares puede

conducir a la aparición de enfisema.

Creemos pues, que el enfisema es

una lesión a la que puede llegarse por

diferentes caminos y que la producción

experimental del mismo en el

perro mediante la administración intrapulmonar

de papaína, si bien no

nos da ninguna luz sobre el díscutido

papel del déficit de a.1 -antitripsina en

la génesis del enfisema esencial del

hombre, evidentemente nos abre un

camino para ulteriores estudíos que

tal vez puedan ser más resolutivos.

Reconocimiento. - Damos las gracias a la Srta.

Maria Luisa Martinez, por habemos asistido

en nuestros expetimentps, y especialmente por

haber practicado las inhalaciones de papaina

en los perros.

[38]

Resumen

En 12 perros bastardos fue provocado

enfisema experimentalmente

mediante la administración intratraqueal

de papaína, ya sea por inyección

directa, ya por aerosol, a dosis

de 2 mg/kg de peso, semanalmente

durante un mes. Transcurridas 5 semanas

se procedió a la biopsia pulmonar,

encontrándose enfisema en

todos los casos, aunque en grado

variable. No pudieron detectarse elevaciones

conspícuas en la presión de

la arteria pulmonar. Entre 4-6 meses

tras haber cesado la inhalación de

papaína volvió a practicarse una nueva

biopsia pulmonar en el lado opuesto

al que se había realizado la primera.

Las lesiones enfisematosas

persistían y eran del mismo grado

que en la primera biopsia.

(39]

B. VICENS Y COLS. - PRODUCCION DEL ENFISEMA PULMONAR EXPERIMENTAL

EN EL PERRO

Summary

PULMONARY EMPHYSEMA PRODUCED

EXPERIMENTALLY IN DOGS

Emphysema was provoked experimentally

in twelve bastard dogs by

mea ns of the intratracheal administration

of papa in, both by direct injection

and with aerosol, with doses of 2 mg

per kilo of body weight per week over

a period of one month. Five weeks

afterwards a pulmonary biopsy was

carried out and emphysema was

found present in every case, although

in varying degree. No conspicuous

rise in the pressure of the pulmonary

artery could be detected. Between four

and six months after inhalation ofthe

papain had ceased a further pulmonary

biopsy was performed, this time

on the opposite side to the previous

one. The emphysematic lesions persisted,

and in the same degree as on the

first occasion.

BIBLIOGRAFIA

l. REPORT OF AN EXPERT COMMITEE

ON CHRONIC COR PULMONALE. W.H.O.:

Techn. rep. Serv .. 213: 15, 1961.

2. GROSS, P., BABYAR, B.S., TOLKER,

E.K., y KASCHAK, M.: Enzymatically Produced

Pulmonary Emphysema. A Preliminary

Report. Jour. of Occupational Medicine .. 6 : 48 1,

1964.

3. JOHANSON, W.G. kr., PIERCE, A.K. y

REYNOLDS, R.C.: The evolution of Papain

Emphysema in thc Rat. J. Lab. Clin. Med .. 78:

599,1971.

4. MARCO, V., MERANZE, L.R., BENTlVOGLJO,

G. y KIMBEL, Ph.: Papain induced

Emphysema in the Dog. Physio/09y., 526: 1.480,

1969.

5. PUSHPAKOM, R., HOGG, J.C., WOOLCOCK,

A.J., MACKLEM, D.T. y THURLBECK,

W.M. : Experimental Papain-Induced Emphysema

in Dogs. Amer. Rev. Resp. Dis.. 102: 778

1970. '

6. JOHANSON, W.G. jr. y PIERCE, A.T<.:

Effects of Elastase Collagenase and Papain on

Strucrure !!nd Function of Rat lungs in Vitro.

Jour. of Clm. Invest., 51: 288, 1972.

7. PAINE, J.R.: Studies in the Experimenta

l production of pulmonary emphysema in

animal. Jour. Thor. Sur9., JO: 150, 1940.

8. NISSEN, R.: Experimentulle Untersuchungen

zur Theorie dcr Entstchung des Lungen

Emphysems. Deutsche Ztschr. f Chir .• 200: 177,

1927.

9. CAMPBELL, J.A. : Note on sorne pathological

changes in the tissues d uring a tempted

acclimatization to alterations of oxigen pressure

in the a ir. Brit. J. Exper. Path., 3: 347,

1927.

10. PRlNZMETAL, M.: The relation ofinspiratory

distention of the lungs to emphysema.

J . Aller9y, 5: 493, 1933-1934.

11. WDKOWICZ, L. y ARMSTRONG, J.B.:

The bronchial arteries in pulmonary emphysema.

Thorax. 8: 46, 1953.

12. KLEINERMAN, J. y WRJGHT, G.W.:

Experimental production of a lesions resembling

human microbullons emphysema. Fed.

Proc. 21 : 439, 1962.

13 . DE VILUERS, A.J. : The morphologic

changes induced in the Jungs of hamsters and

rates by externa! radiation (X-rays). A study

of experimental carcinogenesis. Dissenation

Submitted to the Graduate School of Public

Healt, Universicy of Pittsburgh, in panial fulfillment

of the requirements for the Degree of

Doctor of Science. 1964.

14. CROWLE, F.: citado por EISEMAN,

B., PETTY, T. y SILEN, w. (ref. 4).

17

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