ARTÍCULOS ORIGINALES

Universidad de Salamanca. Facultad de Medicina. Departamento de Cirugía. Salamanca.
(1) Doctor en Medicina. Departamento de Cirugía. Área de Oftalmología.
(2) Doctor en Medicina. Departamento de Cirugía. Área de Neurocirugía.

El flujo sanguíneo de la coroides es superior al del resto de los tejidos oculares y resulta además esencial para el normal metabolismo de la retina. Aún cuando se ha determinado un mecanismo de autorregulación del flujo coroideo, diversos autores han puesto de manifiesto la participación de factores neurogénicos en el control del mismo (1,2).

Hoy día está plenamente probado el efecto vasomotor de la estimulación eléctrica medular, de tal forma que esta técnica se ha incorporado al conjunto de alternativas terapéuticas a emplear en determinados cuadros de insuficiencia vascular periférica (3). La comprobación experimental (4-6) y clínica (7,8) del aumento del flujo sanguíneo carotideo y cerebral, junto con la similitud del sistema vascular cerebral y coroideo, hace pensar que la respuesta vasomotora de la coroides no difiera a la observada en el sistema cerebro vascular tras la estimulación eléctrica medular cervical (EEMc).

La demostración de cambios en el flujo sanguíneo coroideo (FSC) derivados de la aplicación de la EEMc podría iniciar los pasos en el posible empleo de técnicas neuroestimulativas en aquellas patologías oculares en relación con la hipoperfusión coroidea como el síndrome de isquemia ocular crónica o la degeneración macular asociada a la edad (9-12).

Como animal de experimentación para este estudio se escogió el conejo albino de raza New Zealand, empleándose un total de 30 animales, sin distinción de sexo y con un peso que oscilaba entre 2.300 y 2.800 gramos. En todo momento se siguió la legislación internacional vigente sobre el cuidado y utilización de los animales experimentales (Dhew publication, NIH 80-23).

Se consideraron cinco grupos experimentales. Un primer grupo destinado a cuantificar el flujo sanguíneo coroideo en condiciones basales FCB) constituido por cinco animales de experimentación. Un segundo grupo, denominado estimulación eléctrica medular simulada (FCEMS), diseñado para observar los posibles cambios debimétricos del FSC por el inevitable estimulo mecánico del electrodo sobre la médula sin practicar estimulación eléctrica medular. Un tercer grupo destinado a cuantificar los cambios del FSC después de practicar estimulación eléctrica medular en condiciones fisiológicas (FCEM), constituido también por cinco animales. Para cuantificar los parámetros debimétricos coroideos en el modelo de isquemia propuesto se diseñó el cuarto grupo denominado FC1, constituido por una población de cinco animales. Por último, se constituyó el grupo problema (FCIEM) con una población de 10 animales, destinado a valorar el efecto de la EEMc en el modelo de hipoperfusión coroidea propuesto.

Todos los procedimientos quirúrgicos y la determinación de las variaciones del flujo coroideo se realizaron bajo anestesia general, ventilación asistida y con el animal emplazado en un estereoencefalotomo Narishige, modelo SN-2. De esta forma se evitaba la interferencia de los movimientos involuntarios durante el registro debimétrico. La inducción anestésica se efectuaba por vía intraperitoneal mediante la inyección de una dosis de 30 mgr/kg de peso de Pentobarbital sódico (Pentotal®), 2 ml intramusculares de Ketamina clorhidrato (Ketolar®) y 5 mg vía intramuscular de Diazepam (Valium®), consiguiendo un efecto anestésico y relajante de forma rápida, y 0,5 mg/kg intramuscular de Atropina sulfato (Atropina®). En estas condiciones el efecto anestésico tardaba en manifestarse entre 10 y 15 minutos. No era necesario recurrir a venoclisis para perfundir soluciones anestésicas dado que, en líneas generales, se conseguía mantener el nivel anestésico deseado mediante la administración de una nueva dosis de Pentobarbital sódico (Pentotal®) intraperitoneal a razón de 30 mg/kg a la hora.

Para determinar el flujo coroideo locorregional en condiciones fisiológicas y sus variaciones bajo las condiciones experimentales, se usó como método debimétrico la fluximetría por láser doppler. Se utilizó una sonda láser Periflux, modelo PF 308, de 30 mm de longitud, adaptada a un cable de conexión al fluxímetro, que dispone de una fibra óptica de 1,8 mm de diámetro, envuelta en un cilindro de plástico que permite su adaptación a la estereoguía. Este método cuantifica el flujo sanguíneo coroideo en unidades de láser doppler. Para disponer gráficamente de las variaciones del FSC y poder realizar los cálculos oportunos de dicho flujo se recurrió a un programa informático especialmente diseñado para tal efecto (Perisoft software versión 5 - Perimed AB, Jarfalla, Sweden).

Para la determinación del flujo sanguíneo coroideo se realizaban las siguientes maniobras; en primer lugar, con un blefarostato se ampliaba la hendidura palpebral. A continuación se realizaba una peritomía de la conjuntiva superior con tijeras de Wescott. Mediante la colocación de un punto de sutura conjuntival se exponía la esclera superior. Otra sutura, por debajo del músculo recto, fijaba el globo ocular asegurando la ausencia de movimientos durante el registro debimétrico. Finalmente, en uno de los vástagos del sistema estereotáctico se colocaba la sonda láser doppler sobre el cuadrante nasal superior de la esclera. En todo momento la córnea se mantenía hidratada mediante la utilización de Hidroxipropilmetilcelulosa.

En el grupo experimental de isquemia coroidea se practicó la misma técnica descrita anteriormente más el gesto quirúrgico encaminado a conseguir dicha isquemia. De esta forma en los grupos experimentales FCI y FCIEM se practicó bajo microscopio óptico la disección del globo ocular hasta acceder a la zona retroecuatorial del globo ocular, disecando la cápsula de tenon y aponeurosis musculares. Una vez localizado el pedículo óptico se rotaba el globo ocular hasta localizar, con mayores aumentos en el microscopio óptico, las arterias ciliares posteriores cortas correspondientes al sector nasal. Mediante la utilización de pinzas bipolares se microcauterizaban dichas arterias, durante 3 ó 4 segundos y con una intensidad de 2 milivoltios, comprobando la ausencia de columna sanguínea dentro del vaso.

Para la práctica de la estimulación eléctrica medular se realizaba una laminectomía a nivel C4-C6 a través de la cual se introducía un electrodo monopolar sobre el espacio epidural derecho hasta alcanzar el nivel medular C2-C4. El correcto alojamiento del electrodo se determinaba mediante el control radiológico y la reproducción de fasciculaciones motoras en las zonas correspondientes a la hemicara y cuello en el lado derecho. En los grupos experimentales sometidos a estimulación eléctrica medular, se registraba inicialmente el flujo basal para continuar con el registro correspondiente al período de estimulación eléctrica medular, anotando los valores debimétricos obtenidos a los 15, 30 y 60 minutos de estimulación.

Para efectuar la estimulación eléctrica medular se empleó un estimulador eléctrico Grass, modelo S44. Los parámetros de estimulación eléctrica medular cervical fueron los mismos que otros estudios experimentales habían demostrado, un aumento en el flujo sanguíneo a nivel del sistema carotideo (4). Así se estipularon entre 0,1 a 0,2 milisegundos de duración de pulso, 120 cps de frecuencia y una intensidad de 1 V durante 60 minutos.

Para el seguimiento y comparación de los valores debimétricos obtenidos en los diferentes grupos experimentales se realizó un estudio experimental aleatorio, utilizando como método de comparación entre muestras el test «U» de Mann Whitney y en la comparación de los resultados porcentuales el test ji-cuadrado. Para todos los casos se estableció el nivel de significación estadística en p<0,05. Los cálculos estadísticos del estudio se realizaron con el programa EPI-INFO v. 6.04.

En el grupo control del flujo sanguíneo coroideo (FCB) se estimaron valores similares a los registrados en otros trabajos anteriores (9). El valor mínimo de la perfusión sanguínea coroidea fue de 280 unidades de perfusión (UP), mientras que el máximo se situaba en 650 UP. El promedio global de la perfusión en este grupo fue de 505±75 UP.

En el grupo FCEMS donde se reprodujeron las condiciones experimentales del grupo de estimulación eléctrica medular a nivel cervical pero sin proceder a la propia estimulación eléctrica, los registros mostraron un valor medio de perfusión sanguínea coroidea de 512,7±70 UP; no encontrándose diferencias estadísticamente significativas (p<0,05) con los resultados obtenidos en el grupo FCB. Debido a este hallazgo, se puede deducir que por sí sólo el estímulo mecánico del electrodo en el espacio epidural no es suficiente para provocar cambios en el FSC.

En el grupo control de hipoperfusión coroidea (FCI) el valor máximo y mínimo cuantificado en la perfusión sanguínea coroidea fue de 360 y 70 UP respectivamente. La media del parámetro perfusión fue de 254,8±100 UP, existiendo diferencias estadísticamente significativas (p<0,01) en comparación con los resultados obtenidos en el grupo FCB (tabla I, fig. 2).

Con respecto al grupo FCEM, durante el período de estimulación medular el promedio de la perfusión sanguínea coroidea fue de 625,4±80 UP observando por lo tanto, una diferencia significativa con respecto a los valores de perfusión obtenidos en el grupo FCB y FCI (tabla II, fig. 1).

  Fig. 1

Por último, los resultados observados en el grupo problema o grupo experimental de hipoperfusión coroidea sometido a estimulación eléctrica medular (FCIEM), los valores de perfusión, concentración y velocidad del FSC experimentaban un incremento de tal magnitud, que llegaban a equipararse a los obtenidos en el grupo experimental en condiciones fisiológicas (FCB). De esta forma, no se hallaron diferencias estadísticamente significativas con respecto a los valores observados en condiciones basales del grupo FCB (p<0,01) existiendo dichas diferencias al comparar los resultados con el grupo experimental de hipoperfusión sin proceder a la estimulación eléctrica medular. Así, el promedio de perfusión sanguínea coroidea a los 60 minutos de estimulación eléctrica se situaba en 519±40 UP. Expresando estos resultados porcentualmente y comparándolos con los ponderados en el grupo FCI, se obtiene un incremento de la perfusión del FSC del 103,6% (tabla III, fig. 2).

  Fig. 2

En este estudio se expone el efecto vasoactivo de la estimulación eléctrica medular a nivel cervical no sólo en condiciones fisiológicas, sino también en condiciones de hipoperfusión coroidea. Los incrementos porcentuales en los parámetros debimétricos fueron similares a los obtenidos en trabajos de investigación previos que determinan el flujo sanguíneo tanto a nivel periférico como a nivel cerebrovascular (5,6).

Con el análisis de los registros fluximétricos se ha confirmado un evidente efecto vasomotor de la estimulación eléctrica medular de carácter segmentario y homolateral al estímulo eléctrico aplicado. En condiciones basales, a pesar de verificarse un aumento debimétrico de la perfusión coroidea, dicho incremento es porcentualmente menor al observado en el modelo experimental de hipoperfusión propuesto en este trabajo.

La elección del modelo experimental de isquemia parcial coroidea se basó en conseguir una hipoperfusión coroidea irreversible en una región concreta de la coroides. Para el estudio de la circulación retiniana y coroidea, diversos autores han utilizado una técnica similar fundamentada en la diatermia mediante láser (13,14). García Sánchez y cols, realizan modelos experimentales de hipoperfusión coroidea utilizando microesferas (15). Este modelo de embolización, sin embargo, no resulta específico en cuanto al área de isquemia ya que el alojamiento de las microesferas se produce de forma arbitraria dependiendo del propio flujo sanguíneo de los vasos coroideos y de la variabilidad anatómica del sistema vascular de cada animal de experimentación (16).

La fluximetría por láser doppler reúne las ventajas de ser un método no invasivo de fácil manejo, precisión y reproductibilidad (17). Por otro lado, esta técnica debimétrica tiene como inconveniente fundamental el ofrecer los datos en unidades arbitrarias o unidades láser doppler (LDU). Esto sin embargo, no impide realizar una valoración correcta y cuantitativa de los cambios observados en cada grupo experimental ya que, al utilizar el mismo método durante todas las fases del estudio la interferencia relativa es constante y, por tanto, los resultados pueden considerarse en términos absolutos.

El mecanismo de acción de la estimulación eléctrica medular sobre las paredes vasculares todavía es desconocido, barajándose múltiples hipótesis. La que posee mayor importancia se basa en que la estimulación eléctrica medular actuaría sobre el sistema nervioso vegetativo, provocando un desequilibrio a favor del sistema nervioso parasimpático e inhibición del sistema vegetativo simpático por reclutamiento antidrómico de fibras de bajo umbral localizadas en las raíces posteriores medulares (18). El predominio colinérgico sobre el adrenérgico en los receptores de la musculatura lisa de las paredes vasculares, conllevaría un efecto vasodilatador (19,20). Por otro lado, en trabajos más recientes se ha involucrado a la molécula del óxido nítrico y su segundo mensajero intracelular GMPc como responsable directo del efecto vasodilatador (21,22). La acción vasodilatadora del óxido nítrico liberado a partir de los plexos neuronales puede ser particularmente importante en la región foveal, que a ese nivel el aporte vascular es exclusivamente a partir de la coriocapilar (23). Se han implicado igualmente otros mediadores como la sustancia-p, el VIP, la calcitonina y determinadas prostaglandinas que liberados en el lecho vascular tras la estimulación eléctrica medular ofrecerían un efecto vasomotor a nivel del sistema carotideo procovando un incremento en el flujo sanguíneo coroideo.

Objetivo: Observar los cambios debimétricos que aparecen a nivel de la coroides en el modelo experimental de hipoperfusión coroidea propuesto, después de realizar la estimulación eléctrica de la médula cervical (EEMc).

Material y métodos: En el conejo albino raza New Zealand los cambios en la concentración (CSC), velocidad (VSC) y perfusión del flujo sanguíneo coroideo (FSC), se determinan transescleralmente mediante láser doppler (Periflux PF 2b, Perimed). Se establecieron 5 grupos experimentales: a) flujo sanguíneo coroideo en condiciones basales —FCB— (n=5); b) flujo sanguíneo coroideo bajo estimulación eléctrica simulada —FCEMS— (n=5); c) flujo sanguíneo coroideo tras estimulación eléctrica medular (EEMc) —FCEM— (n=5); d) flujo sanguíneo coroideo en el modelo de hipoperfusión —FCI— (n=5); e) flujo sanguíneo coroideo en condiciones de hipoperfusión tras EEMc —FCIEM— (n=10). La hipoperfusión coroidea se consiguió mediante la microcauterización de las arterias ciliares cortas posteriores correspondientes al área nasal del globo ocular. La EEMc se realizó mediante la implantación de un electrodo a nivel epidural en los segmentos cervicales C2-C4.

Resultados: En el grupo FCEM se observó un incremento de la perfusión sanguínea coroidea cercano al 23,8% con respecto al grupo FCB. Así mismo, este aumento del FSC se constató en el modelo experimental de isquemia coroidea, de tal forma que el FSC alcanzaba valores similares del grupo FCB.

Conclusiones: Estos resultados indican por un lado, que el modelo experimental de isquemia propuesto es un modelo válido para lograr una situación de hipoperfusión coroidea. Por otro lado, se demuestra que la EEMc provoca una respuesta vasomotora en el sistema vascular coroideo, tanto en condiciones basales como de hipoperfusión, lo que sugiere una posible aplicación terapéutica de la EEMc en los procesos oculares de carácter isquémico.

Estimulación eléctrica medular, flujo sanguíneo coroideo, isquemia coroidea, láser doppler.

Purpose: To observe the changes in the experimental model of choroidal ischemic blood flow after electrical spinal cord stimulation (EEMc).

Methods: The New Zealand rabbit was used as experimental animal. The variations in the concentration, velocity and perfusion blood flow were measured with a transchleral lasser doppler flowmeter (Periflux PF 2b, Perimed). Five experimental groups were created: a) choroidal blood flow in basal conditions —FCB—(n=5); b) choroidal blood flow under simulated electrical spinal cord stimulation —FCEMS—(n=5); c) choroidal blood flow after electrical spinal cord stimulation —FCEM— (n=5); d) choroidal blood flow in the experimental model of hipoperfusion choroid —FCI— (n=5); e) choroidal blood flow in the experimental model of hipoperfusion choroid under electrical spinal cord stimulation —FCIEM— (n=10). Using a microbipolar electric forceps the posterior short ciliary arteries of the nasal area were burned. The EEMc was performed by placing an epidural monopolar lead over the cervical segments C2-C4.

Results: In the group FCEM an increase of nearly 25% in the blood flow was observed related to the FCB group. This increase of the blood flow was also observed in the FCIEM so the blood flow reached similar levels to the ones measured in the FCB group.

Conclusions: These results corroborate EEMc induces a vasomotor response in basal and hipoperfusion choroidal model suggesting a possible therapeutical aplication of EEMc at several ocular proceses with ischemic pathogenie.

Electrical spinal cord stimulation, choroidal blood flow, ischemic choroid, laser doppler flowmetry.

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