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INTRODUCCIÓN
La aplicación de los métodos morfométricos en las ciencias biomédicas favorece el conocimiento de muchas enfermedades, entre ellas, la leptospirosis, una enfermedad infecciosa bacteriana causada por leptospiras patógenas, que afecta a una amplia variedad de mamíferos, incluyendo al hombre, considerada una de las enfermedades zoonóticas de mayor distribución a nivel mundial.1 Se presenta tanto en países en desarrollo como industrializados, y ha sido asociada a actividades agrícolas, veterinarias, ganaderas, mineras y maniobras militares, dado el contacto potencial con las fuentes de infección. Además, en los últimos años ha cobrado mayor importancia, dada su re-emergencia asociada a deportes acuáticos, actividades recreacionales relacionadas a temporadas lluviosas e inundaciones, actuando potencialmente como una enfermedad epidémica.2
En los animales, la leptospirosis cobra gran relevancia debido a las pérdidas económicas que produce. En el ganado bovino desencadena trastornos en la reproducción, pues los animales infectados presentan abortos, infertilidad, nacimiento de animales débiles y mortinatos, así como disminución de la producción láctea o agalactia. La leptospira fue descrita en Egipto y Mesopotamia hace miles de años, sin embargo, su efecto como causa de enfermedad se remonta a 1886, al ser descrita por primera vez, por el investigador alemán Adolf Weil.3
La leptospirosis afecta una gran variedad de animales, tanto salvajes como domésticos; los más importantes son las ratas y las vacas. Este hecho se explica, porque el pH alcalino de la orina de estos animales favorece la sobrevivencia de la leptospira, de tal forma que se sabe que 1 ml de orina de vaca puede contener hasta 100 millones de microorganismos.4,5 El hombre tiene una orina relativamente ácida para la leptospira, por eso se considera un mal reservorio. La excreción de la leptospira en la orina de los reservorios puede ocurrir por períodos prolongados y contaminar el ambiente.6
Al revisar la bibliografía sobre infección por leptospiras y su relación con las alteraciones del corazón en la vida prenatal y las alteraciones morfométricas que puedan presentarse, se encontró que en Cuba y específicamente en Pinar del Río, no se han realizado investigaciones experimentales relacionadas con la influencia que ejerce este.
Teniendo en cuenta esta problemática, se realizó un estudio experimental con el objetivo de caracterizar las alteraciones morfométricas de corazón en crías de ratas Wistar infectadas con leptospira canícola durante la preñez.
MÉTODOS
Se realizó un estudio experimental en la Facultad de Ciencias Médicas Dr. Ernesto Guevara de la Serna, de la Universidad de Ciencias Médicas de Pinar del Río, en el período septiembre 2017- septiembre 2019.
Para desarrollar esta investigación, se formaron dos grupos: 12 ratas Wistar en el grupo estudio y 24 ratas Wistar en el grupo control; el grupo estudio fue inoculado con cepas del serogrupo leptospira canícola y el grupo control no fue inoculado. Todas se gestaron antes de ser inoculadas e inmediatamente de gestadas fueron inoculadas las del grupo estudio.
El inóculo fue previamente preparado con una carga infectiva de 300 millones de células bacterianas por mililitro. Las células fueron lavadas con solución fisiológica mediante centrifugación. La vía intraperitoneal fue la usada y las unidades experimentales se inocularon una sola vez.
Durante el estudio desarrollado en un período de dos años, se estudiaron los órganos de las ratas extraídos por métodos quirúrgicos (corazón y pulmón). Se estudiaron 12 hembras inoculadas por cepa de leptospira canícola, más los controles (24); la muestra total final quedó conformada del modo siguiente: grupo estudio=120 crías de ratas inoculadas por cepa de leptospira canícola y grupo control=240 crías de ratas no inoculadas, viables y no viables. Estos grupos experimentales se mantuvieron en condiciones de alimentación, suministro de agua y climatización controlada. El personal que trabajó en el estudio fue acreditado y con los conocimientos necesarios para la ejecución del mismo.
Se creó una base de datos en Microsoft Excel 97. Se realizó la estadística descriptiva de las variables cuantitativas para cada grupo, determinándose promedio o media aritmética como medida de resumen. La comparación de los valores medios de cada una de las mediciones entre los grupos, experimental y de control, se realizó a través de una prueba t de Student. Se consideró una diferencia significativa entre los parámetros de ambos grupos, cuando el valor de probabilidad (p) asociado al valor de la t de Student fuera igual o menor que 0,05. Para este análisis se empleó el paquete estadístico SPSS/PC versión 10.0. Los resultados del análisis estadístico se exponen en forma de tablas.
RESULTADOS
De acuerdo con la distribución de animales según sexo, se observa un predominio de machos en ambos grupos de investigación, representando el 52,50 %.(Tabla 1)
Con respecto al valor promedio y a la desviación estándar del peso del corazón en ambos sexos de crías de ratas, se observa una disminución del peso del corazón; se aprecian diferencias significativas entre el grupo estudio y el grupo control, en ambos sexos. (Tabla 2)
El volumen promedio del corazón de las crías de ratas inoculadas con leptospiras, muestra valores menores en el grupo estudio con respecto al grupo control, donde se aprecian diferencias significativas. Esta investigación confirma hallazgos previos que documentan una disminución del volumen del corazón. (Tabla 3)
Con relación a la longitud transversa, la longitud sagital y el grosor del ventrículo izquierdo del corazón, el promedio de las variables morfométricas se comporta significativamente diferente en ambos grupos de investigaciones, al mostrar una disminución de las longitudes del corazón en las crías de ratas afectadas. (Tabla 4)
DISCUSIÓN
La espiroqueta, después de penetrar la mucosa o la solución de continuidad de la piel, se disemina a través del torrente sanguíneo y produce una vasculitis infecciosa en la que se dañan las células endoteliales capilares. Debido a ello, se producen las alteraciones principales de la enfermedad en el organismo (hígado, riñones, pulmones, cerebro y meninges, corazón, músculos, ojos, así como desviación del líquido intravascular al extravascular), lo cual genera hipovolemia que complica la disfunción renal y provoca la muerte por hemorragia generalizada de las mucosas, la piel y las superficies serosas, con fallo multiorgánico agudo, insuficiencia renal, hepática aguda o hemorragia pulmonar.7
También se observa en la investigación realizada por Suárez Conejero y colaboradores,6 que se produjo un retardo del crecimiento de la placenta y del producto, así como isquemia fetal o muerte. Resultados similares fueron encontrados en otras investigaciones donde fue inoculada también la cepa canícola en ratas, lo que provocó parto prematuro, todas las crías bajo peso al nacer muy por debajo de los controles, al menos entre 2 y 2.5 gramos y crías con trastornos hemorrágicos en las extremidades.8
En otros estudios9,10) también se observa una ligera disminución del peso del corazón de las crías de ratas, que pueden estar relacionados con el efecto vascular que producen las leptospiras, pues en el corazón se presentan hemorragias pericárdicas y endocárdicas, disrupción en la organización de las fibras miocárdicas, miocarditis y necrosis miocítica dispersa, que puede acompañarse de dilatación de uno o ambos ventrículos. También se ha encontrado arteritis coronaria.
Algunos investigadores plantean, que varios factores son incriminados como responsables por la agresión miocárdica, entre ellos, la acción directa de las leptospiras o sus productos tóxicos, las alteraciones inmunopatológicas y las metabólicas. Enna Zunino,9 en un estudio experimental demuestra la existencia de antígeno de leptospira en la luz y adosado a la pared de vasos miocárdicos, fortaleciendo la idea de que el microorganismo lesionaría directamente a la célula endotelial, ocasionando anoxia y muerte de la fibra miocárdica.
Esta disminución del volumen estaría asociada con la disminución de la transcripción de genes relacionados con la hipertrofia cardiaca, no crecimiento compensatorio o remodelamiento. Podría producirse como resultado de la alteración de la expresión de genes como la alfa actina cardiaca, la ciclina G1, la histamina y la subunidad 2 de la NADH deshidrogenasa en respuesta a una restricción significativa de nutrientes, que ha sido asociada a hipertrofia cardiaca en otras especies, incluida el hombre.8
En el músculo estriado se observa, microscópicamente, cambios focales necróticos que se consideran típicos de la leptospirosis, lo cual influye considerablemente en el volumen de dicha estructura. Otros investigadores10 encuentran relación entre las modificaciones morfométricas, y las hemorragias intersticiales subendocardíacas, y pequeños focos de inflamación linfocitaria con neutrófilos ocasionales desde el punto de vista microscópico.
Por su parte, la disminución del grosor del ventrículo izquierdo se acompañó, como se esperaba, del aumento de la luz ventricular, resultados que coinciden con los reportados en la literatura.6) La hipertrofia ventricular izquierda podría ser el resultado de una hiperplasia compensadora en respuesta a una disminución del número de cardiomiocitos en el momento del nacimiento.5 Este remodelamiento cardiaco en etapas tempranas podría, además, desencadenar alteraciones fibróticas en etapas posteriores. Estos animales desarrollarían una fibrosis intersticial del ventrículo izquierdo como resultado de un trastorno temprano en la regulación de la proliferación de los cardiomiocitos y una subsecuente hipertrofia celular que podría resultar en una acumulación de colágenos en etapas posteriores de la vida.11
En este estudio, las ratas del grupo control mostraron un mayor grosor del ventrículo izquierdo y del peso del corazón en ambos sexos, con respecto al grupo estudio, con una ligera diferencia entre las ratas del sexo masculino; este resultado coincide con otros trabajos12) que muestran la presencia de cambios microestructurales y enzimáticos en las células cardiacas en ratas adultas.
Otros estudios12 muestran diferentes resultados al plantear la aparición de hipertrofia ventricular izquierda como expresión de remodelamiento patológico del ventrículo izquierdo, resultado del cambio de la expresión de isoformas de cadenas pesadas de miosina alfa a beta, con la consiguiente alteración de la maquinaria contráctil cardiaca (en las ratas la isoforma alfa predomina en el músculo cardíaco sano, mientras que la forma beta lo hace durante el remodelamiento ventricular izquierdo patológico con contracción miocárdica lenta y menos eficiente). También reportan una significativa acumulación de colágeno tipo I y III asociada a la reducción de la expresión de metaloproteinasa de la matriz (MMP-2) en el corazón.
Autores colombianos13 han realizado investigaciones similares inoculando cepa Pomona y plantean, que esta cepa provocó infertilidad, muerte perinatal de las crías y muerte de la madre, profusas hemorragias, lesiones visibles en hígado y riñón.
CONCLUSIONES
Como resultado de los experimentos realizados, se constató que predominaron los machos en ambos grupos de investigación, representando aproximadamente, la mitad de las crías de ratas estudiadas; existió una disminución del peso y volumen del corazón, estadísticamente significativo. La longitud transversa, la longitud sagital y el grosor del ventrículo izquierdo del corazón, muestran una disminución de las longitudes del corazón en las crías de ratas afectadas.
