Η επίδραση της ενδοπεριτοναϊκής χορήγησης ιρινοτεκάνης και 5-φλουορουρακίλης στην επούλωση αναστομώσεων παχέος εντέρου επίμυων

Abstract

The aim of this experimental study is the assessment of the effects of the immediate postoperative intraoperative administration of 5-fluorouracil and irinotecan in the healing process of large bowel anastomoses in rats. Materials and methods: Sixty male Wistar rats were divided in 4 groups of 15 rats each. They underwent resection of a large bowel segment and subsequent end-to-end anastomosis. Group 1 rats received 3 cc intraperitoneal normal saline (N/S) intraoperatively, as well as on the first postoperative day. Group 2 rats received intraperitoneal 5-fluorouracil (20 mg/kg B.W.) in 3 cc of N/S intraoperatively, as well as on the first postoperative day. Group 3 rats received intraperitoneal irinotecan (3 mg/kg B.W.) in 3 cc of N/S intraoperatively. Group 4 rats received intraperitoneal irinotecan (3 mg/kg B.W.) and 5-fluorouracil (20 mg/kg B.W.) in 3 cc of N/S intraoperatively. On the first postoperative day they received intraperitoneal 5-fluorouracil (20 mg/kg B.W.) in 3 cc of N/S. All animals were sacrificed on the eighth postoperative day. During post-mortem examination, the anastomosis was assessed for the possibility of an anastomotic leak. The anastomotic site was examined macroscopically to evaluate the formation of adhesions. Subsequently, the bursting pressure of the anastomosis was measured. Following completion of those measurements, the segment of the large bowel that contained the anastomosis was sent for histological evaluation and assessment of the inflammatory reaction, the neoangiogenesis score, the number of fibroblasts and the neocollagen synthesis. Finally, a further segment of the anastomosis was sent for determination of the hydroxyproline level, an indirect indicator of the collagen deposit degree at the anastomotic site. The comparison of the four groups was performed using the Fisher’s exact test. In the case of ordered data, the chi-square test was used with co-calculation of tension. The Kruskall-Wallis test was used for the comparison of medians and intermediates of the study groups. In case of statistically significant difference between the groups (p<0.05) we performed pair-wise comparison of all groups in all possible combinations using the nonparametric Mann-Whitney test with the simple Bonferroni adjustment. According to those, a result is considered statistically significant when p<0.008 (0.05/6). In all other statistical comparisons, p<0.05 was considered to be a statistically significant difference. All statistical analyses were performed using the SPSS 12.0 statistical package. Results: The decrease of the mean body weight was significantly less in group 1 compared to the groups 2, 3 and 4 (p<0.001 for all 3 comparisons). Pair-wise comparisons of the groups 2, 3 and 4 revealed no significant differences as far as the weight decrease was concerned (2 vs 3: p=0.012, 2 vs 4: p>0.2 and 3 vs 4: p=0.024). No anastomotic dehiscence was observed in the rats of group 1. In groups 2 and 3 we observed 3 anastomotic leaks in each group and in group 4 we observed 5 leaks. There was no statistical dependence between group and anastomotic dehiscence (p=0.111). The mean bursting pressure of the anastomoses in group 1 was significantly higher compared to the groups 2, 3 and 4 (p<0.001 for all three comparisons). Group 4 developed a statistically significant lower mean bursting pressure compared to the groups 2 and 3 (p=0.003). The comparison between groups 2 and 3 revealed no statistical significance. As far as the adhesion formation at the anastomotic site is concerned, group 1 showed a significantly smaller amount of adhesions compared to the other 3 groups (p<0.001). The pair-wise comparison of the groups 2, 3 and 4 revealed no statistical significance (2 vs 3, 2 vs 4 and 3 vs 4, p>0.200). During microscopic evaluation of the anastomosis, the least inflammatory cell infiltration score was observed in group 1, in a significant difference compared to groups 2, 3 and 4 (p<0.001). The highest inflammatory cell infiltration score was observed in group 4, and there were significant differences when compared to groups 2 and 3 (p<0.001). The comparison between groups 2 and 3 showed no significant differences. The lowest neoangiogenesis score was observed in group 2 and the highest in group 4. The comparisons between groups 1 and 2 (p=0.003) and groups 2 and 4 (p=0.003) were the only statistically significant ones. The collagen formation in group 1 was significantly higher compared to groups 2 (p<0.001), 3 (p<0.001) and 4 (p<0.001). The pair-wise comparisons of the other groups revealed no statistical significance (p>0.200). Similar results were observed for the fibroblast activity, where group 1 revealed significantly higher fibroblast scores compared to groups 2 (p<0.001), 3 (p<0.001) and 4 (p<0.001). The pair-wise comparison of the remaining groups revealed no statistical significance (p>0.200). Finally, groups 2, 3 and 4 showed significantly lower hydroxyproline levels compared to the control group (p<0.001), without statistical significance in the pair-wise comparison of the remaining groups (2 vs 3 and 3 vs 4, p>0.200, 2 vs 4, p=0.120). Conclusion: The immediate, postoperative intraperitoneal administration of 5-fluorouracil or irinotecan had a negative effect on the healing process of the large bowel anastomoses in rats, with statistically significant results. Nevertheless, the negative effects of the combination of 5-fluorouracil and irinotecan were statistically more significant compared to the single use of 5-FU or irinotecan.

Σκοπός της πειραματικής αυτής μελέτης ήταν η διερεύνηση της επίδρασης της άμεσης μετεγχειρητικής ενδοπεριτοναϊκής χορήγησης 5-φλουορουρακίλης και ιρινοτεκάνης στην επούλωση των αναστομώσεων του παχέος εντέρου σε επίμυες. Υλικό και μέθοδοι: Συνολικά 60 άρρενες επίμυες της κατηγορίας Wistar χωρίστηκαν σε τέσσερις ομάδες των 15 πειραματόζωων και υποβλήθηκαν σε εκτομή τμήματος του παχέος εντέρου και τελικο-τελική αναστόμωση. Στους επίμυες της ομάδας 1 χορηγήθηκε ενδοπεριτοναϊκά φυσιολογικός ορός (3cc) διεγχειρητικά, καθώς και την πρώτη μετεγχειρητική ημέρα. Στους επίμυες της ομάδας 2 χορηγήθηκε ενδοπεριτοναϊκά 5-φλουορουρακίλη (20 mg/kg Β.Σ.) σε 3 cc φυσιολογικού ορού διεγχειρητικά καθώς και την πρώτη μετεγχειρητική ημέρα. Στους επίμυες της ομάδας 3 χορηγήθηκε ιρινοτεκάνη (3 mg/kg Β.Σ.) σε 3 cc φυσιολογικού ορού ενδοπεριτοναϊκά, διεγχειρητικά. Στους επίμυες της ομάδας 4 χορηγήθηκε ενδοπεριτοναϊκά ιρινοτεκάνη (3 mg/kg Β.Σ.) και 5-φλουορουρακίλη (20 mg/kg Β.Σ.) σε 3 cc φυσιολογικού ορού διεγχειρητικά. Την πρώτη μετεγχειρητική ημέρα χορηγήθηκε ενδοπεριτοναϊκά μόνο 5-φλουορουρακίλη (20 mg/kg Β.Σ.) σε 3 cc φυσιολογικού ορού. Τα πειραματόζωα θυσιάστηκαν την όγδοη μετεγχειρητική ημέρα με ενδοπεριτοναϊκή χορήγηση πεντοθάλης. Κατά τη νεκροτομή διενεργήθηκε επισκόπηση για πιθανή ρήξη της αναστόμωσης, μακροσκοπικός έλεγχος των συμφύσεων και μέτρηση της πίεσης διάσπασης της αναστόμωσης. Στη συνέχεια, τμήμα του παχέος εντέρου, που περιείχε την αναστόμωση, δόθηκε για ιστολογική εξέταση και αξιολόγηση της φλεγμονώδους αντίδρασης, της νεοαγγειογένεσης, του αριθμού των ινοβλαστών και της σύνθεσης νεοκολλαγόνου. Ένα τμήμα επίσης της αναστόμωσης χρησιμοποιήθηκε για προσδιορισμό της υδροξυπρολίνης, που αποτελεί δείκτη της εναπόθεσης κολλαγόνου στην αναστόμωση. Η σύγκριση ανάμεσα στις τέσσερις ομάδες έγινε με την ακριβή δοκιμασία κατά Fisher και στην περίπτωση των διατεταγμένων δεδομένων, με τη δοκιμασία χ² με συνυπολογισμό τάσης. Για τη συνολική σύγκριση μέσων ή διαμέσων στις ομάδες χημειοθεραπείας χρησιμοποιήθηκε η δοκιμασία κατά Kruskall-Wallis. Στην περίπτωση, που υπήρχε στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0,05) ανάμεσα στις ομάδες, ακολούθησε η σύγκριση των ομάδων ανά δύο σε όλους τους συνδυασμούς, χρησιμοποιώντας τη μη παραμετρική δοκιμασία κατά Mann-Whitney και την διόρθωση κατά Bonferroni. Σύμφωνα με αυτήν, ένα αποτέλεσμα θεωρήθηκε στατιστικά σημαντικό όταν p<0,05 θεωρήθηκε στατιστικά σημαντική διαφορά. Οι αναλύσεις διεκπεραιώθηκαν με το στατιστικό πακέτο SPSS 12.0. Αποτελέσματα: Το μέσο σωματικό βάρος των πειραματόζωων ελαττώθηκε μετεγχειρητικά στατιστικά σημαντικά λιγότερο στην ομάδα 1 σε σχέση με τις ομάδες 2, 3 και 4 (p<0,001) και για τις τρεις συγκρίσεις). Οι ομάδες 2, 3 και 4 δεν παρουσίασαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ τους όσον αφορά την απώλεια βάρους. Ρήξη της αναστόμωσης δεν παρατηρήθηκε στην ομάδα 1. Στις ομάδες 2 και 3 παρατηρήθηκαν από 3 και στην ομάδα 4, 5 ρήξεις. Στατιστικά δεν υπήρξε εξάρτηση μεταξύ ομάδας και ρήξης της αναστόμωσης (p=0,111). Η μέση πίεση διάσπασης των αναστομώσεων της ομάδας 1 ήταν στατιστικά σημαντικά υψηλότερη σε σύγκριση με τις ομάδες 2, 3 και 4 (p<0,001) και για τις τρεις συγκρίσεις). Επίσης, η ομάδα 4 παρουσίασε στατιστικά σημαντικά χαμηλότερη μέση πίεση διάσπασης σε σχέση με τις ομάδες 2 και 3 (p=0,003). Οι διαφορές των ομάδων 2 και 3 δεν ήταν στατιστικά σημαντικές. Η ομάδα 1 παρουσίασε στατιστικά σημαντικά ελαττωμένο βαθμό συμφύσεων στην περιοχή της αναστόμωσης σε σχέση με τις ομάδες 2, 3 και 4 (p<0,001). Δεν σημειώθηκε, όμως, στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των τριών άλλων ομάδων. Κατά την μικροσκοπική εξέταση, ο μικρότερος βαθμός λευκοκυττάρωσης παρατηρήθηκε στην ομάδα 1, και μάλιστα με στατιστικά σημαντική διαφορά συγκρινόμενος με εκείνο των ομάδων 2, 3 και 4 (p<0,001). Ο μεγαλύτερος βαθμός λευκοκυττάρωσης παρατηρήθηκε στην ομάδα 4, και η σύγκριση με τις ομάδες 2 και 3 έδειξε στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0,001). Η σύγκριση μεταξύ των ομάδων 2 και 3 δεν είχε στατιστικά σημαντική διαφορά. Ο χαμηλότερος βαθμός νεοαγγειογένεσης παρατηρήθηκε στην ομάδα 2 κι ο υψηλότερος στην ομάδα 4. Οι συγκρίσεις μεταξύ των ομάδων 1 και 2 (p=0,003) και των ομάδων 2 και 4 (p=0,003) ήταν στατιστικά σημαντικές. Η ομάδα 1 παρουσίασε στατιστικά σημαντικά υψηλότερη συγκέντρωση νεοκολλαγόνου σε σχέση με τις ομάδες 2 (p<0,001), 3 (p<0,001) και 4 (p<0,001). Οι συγκρίσεις των υπολοίπων ομάδων ανά δύο δεν είχαν στατιστικά σημαντικές διαφορές. Ανάλογα αποτελέσματα παρουσιάστηκαν και στις τιμές ινοβλαστών, όπου η ομάδα 1 παρουσίασε στατιστικά σημαντικά υψηλότερο βαθμό σε σχέση με τις ομάδες 2 (p<0,001), 3 (p<0,001) και 4 (p<0,001). Οι συγκρίσεις των υπολοίπων ομάδων δεν έδειξαν στατιστικά σημαντικές διαφορές. Τέλος, οι ομάδες 2, 3 και 4 παρουσίασαν στατιστικά σημαντικά χαμηλότερες τιμές υδροξυπρολίνης σε σχέση με την ομάδα 1 (p<0,001), χωρίς στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ τους. Συμπέρασμα: Η άμεση μετεγχειρητική, ενδοπεριτοναϊκή χορήγηση 5-φλουορουρακίλης ή ιρινοτεκάνης δρα αρνητικά στην επούλωση αναστομώσεων του παχέος εντέρου επίμυων, με στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα. Η αρνητική επίδραση του συνδυασμού 5- φλουορουρακίλης και ιρινοτεκάνης είναι στατιστικά σημαντικά εντονότερη στην επούλωση των αναστομώσεων συγκρινόμενη με εκείνη της χωριστής χορήγησης 5-FU ή ιρινοτεκάνης.