Quali sono gli svantaggi della vagotomia e dell’antrectomia associate alla diversione duodenale totale e alla ricostruzione Roux-en-Y?
V. Schumpelick, B. Dreuw, K. Ophoff, N. Ponschek, M. Niewiera (Aachen)
Oggi, più di 165 anni dopo che Beaumont ha scoperto che lo stomaco può secernere acido cloridrico, raramente contiene bile in salute ma in situazioni di “passione violenta” il reflusso duodenogastrico è ancora in discussione e l’attenzione si concentra ora sul suo ruolo come cofattore principale per lo sviluppo dell’esofago di Barrett e del carcinoma della giunzione gastroesofagea. Le secrezioni duodenali contengono principalmente acidi biliari, succo pancreatico, lecitina, lisolecitina, bicarbonato e fosfolipasi A e B. L’effetto citotossico degli acidi biliari e della lisolecitina è stato dimostrato sperimentalmente. Mentre il reflusso gastroesofageo acido (GER) può essere trattato con successo con la moderna terapia con inibitori della pompa protonica e una varietà di procedure antireflusso aperte o laparoscopiche, il trattamento del reflusso duodeno-gastrico rimane una sfida terapeutica.
Per evitare che il contenuto duodenale rifluisca nello stomaco (e consecutivamente nell’esofago), il succo duodenale deve essere deviato dallo stomaco. Esiste una varietà di operazioni per ottenere una deviazione duodenale. Gastrogiunostomia Roux-en-Y, duodenogiunostomia Roux-en-Y sovrapapillare (cosiddetta operazione di switch duodenale) o interposizione di un segmento digiunale tra lo stomaco e il duodeno. Per evitare ulcerazioni stomali, la gastrogiunostomia Roux-en-Y eseguita classicamente richiede un’ulteriore antrectomia e vagotomia per ridurre la secrezione di acido gastrico.
Il chirurgo deve tenere a mente che molti possibili effetti collaterali, disturbi della motilità intestinale e asincronia pancreocibale sono accompagnati da tali procedure. A causa della discussione in corso sul potenziale maligno del reflusso alcalino duodenogastroesofageo, la sua presenza nella malattia da reflusso gastroesofageo complicata e i tentativi di trattamento mediante diversione Roux-en-Y, abbiamo rianalizzato una serie di esperimenti su animali e studi clinici realizzati tra il 1981 e il 1996. Inizialmente, sono stati progettati per analizzare il rischio di ulcera, l’estensione del reflusso duodenogastrico, l’acidità gastrica, lo svuotamento gastrico e la motilità di diversi tipi di anastomosi gastrointestinali, ad esempio l’ansa Roux-en-Y, l’interposizione digiunale, le anastomosi Billroth I e II. I risultati di questi studi aiutano a comprendere meglio gli effetti delle procedure di vagotomia, antrectomia e Roux-en-Y sulla fisiologia gastrointestinale superiore.
Vagotomia
Vagotomia come trattamento per l’ulcera gastroduodenale è stato introdotto da Dragstedt nel 1943 . La vagotomia coincide non solo con una riduzione della fase cefalica della secrezione, ma anche con una significativa riduzione dell’attività motoria dello stomaco, soprattutto dell’antrum. Questo si traduce in un’evacuazione inizialmente aumentata dei pasti fluidi e uno svuotamento ritardato dei pasti solidi. Come conseguenza della perdita di acidificazione antrale, la gastrina sierica è aumentata. In caso di vagotomia troncale o di lesione della Piede di Corvo (rami antrali del nervo vago), la motilità pilorica è disturbata con grave alterazione dello svuotamento gastrico e stasi. La dissezione dei rami epatici può portare alla formazione di calcoli biliari e la lesione del ramo celiaco alla diarrea.
La ridotta acidità gastrica dopo la vagotomia compromette la resistenza naturale alla sovracrescita batterica. Questo effetto è rafforzato dall’ipomotilità, dalla stasi gastrointestinale e dal fallimento della motilità intestinale interdigestiva. L’acidità gastrica ridotta con un aumento del pH superiore a 3 ridurrà l’attività della pepsina con compromissione della fase iniziale della digestione delle proteine.
Svuotamento gastrico dopo vagotomia
Registrazioni elettromiografiche in esperimenti animali implicano che dopo la vagotomia il ritmo elettrico basale (fase I del complesso motorio migrante) è disturbato. Abbiamo studiato l’attività elettrica e meccanica della parete gastrica dopo la vagotomia troncale in 5 cani. L’attività è stata verificata per mezzo di elettrodi impiantati e trasduttori di pressione. (per i dettagli vedi ).
Disturbi duraturi della motilità espressi come una disorganizzazione del ritmo elettrico di base si sono verificati nella parete gastrica. Secondo il modello di motilità sono stati identificati periodi di tachigastria e tachiaritmia. Questi periodi interrompevano la regolare motilità a digiuno e persistevano nel periodo postprandiale. La registrazione simultanea dell’attività meccanica della parete gastrica durante i disturbi del ritmo elettrico ha rivelato una completa assenza di contrattilità. Questo può essere un correlato fisiopatologico per lo svuotamento gastrico ritardato frequentemente descritto dopo la vagotomia.
Effetti cardiorespiratori dopo la vagotomia
In un altro studio su 38 cavie anestetizzate con uretani è stata eseguita una stimolazione elettrica afferente a bassa frequenza (1-30 Hz) del vago addominale prima e dopo la vagotomia cervicale bilaterale. Diversi parametri cardiovascolari e respiratori sono stati misurati (per i dettagli vedi )
La stimolazione elettrica afferente del vago addominale ha suscitato riflessi cardiovascolari e respiratori, che sono stati eliminati dalla vagotomia cervicale bilaterale: due terzi degli animali hanno mostrato una bradicardia con aritmia. Un altro terzo non aveva alcuna alterazione della frequenza cardiaca. Alterazione bifasica della pressione sanguigna con una diminuzione iniziale e un successivo aumento era la risposta più comune della pressione sanguigna. La stimolazione di lunga durata ha portato ad un aumento della pressione sanguigna di 25-30 mmHg nel 75% degli animali. È stata notata un’accelerazione della frequenza respiratoria. Un riflesso vago-vagale e/o vagosimpatico è considerato da questo studio. Le implicazioni cliniche di questi risultati per le alterazioni cardiorespiratorie dopo la vagotomia sono incerte: si potrebbe dimostrare, tuttavia, che ci sono effetti retrogradi del vago addominale che saranno indiscutibilmente influenzati dalla vagotomia addominale.
Php intragastrico e rischio di ulcera dopo vagotomia e Roux-en-Y
Abbiamo eseguito uno studio sui ratti per indagare l’influenza della vagotomia e della lunghezza dell’ansa digiunale di una diversione biliare Roux-en-Y sul pH gastrico e sul rischio di ulcera stomale. Centosettanta ratti Wistar maschi sono stati operati sotto anestesia generale con etere e divisi in gruppi. Dopo 1/3 di resezione dello stomaco è stata creata un’ansa Roux-en-Y di 3, 6, 9 e 15 cm con vagotomia supplementare nel gruppo di 15 cm. Per i controlli è stata eseguita un’anastomosi Billroth I e Billroth II e un gruppo è stato solo gastrotomizzato.
Dieci mesi dopo gli animali sono stati sottoposti a endoscopia, pH gastrico da campioni tramite tubo gastrico e stimolazione della secrezione gastrica con iniezione di 2 mg/kg di istamina s.c. Gli animali senza ulcera hanno avuto una stimolazione di 7 giorni con istamina prima che gli esami fossero ripetuti. Tutte le ulcere sono state infine confermate dall’autopsia e dalla verifica istologica (per i dettagli vedi ).
Un’alta incidenza di ulcerazione stomale è stata trovata nei ratti, che era direttamente correlata alla lunghezza del segmento digiunale interposto (Figura 1). Gli stomaci privi di reflusso con un lungo arto Roux-en-Y hanno sviluppato ulcerazioni stomali nel 72,7% entro 10 mesi, dopo un’ulteriore stimolazione con istamina nel 91%. L’intervallo di manifestazione dell’ulcera poteva essere ridotto a 10 giorni con la stimolazione continua dell’istamina, mentre le differenze tra i gruppi rimanevano invariate. Una vagotomia aggiuntiva ha causato una riduzione significativa del rischio di ulcera dal 93% al 17% per l’ansa Roux-en-Y lunga 15 cm. Il pH gastrico è stato influenzato dalla lunghezza del segmento digiunale. Una vagotomia aggiuntiva ha causato un aumento significativo
del pH da 1,8 a 4,2 per la Roux-en-Y lunga 15 cm (Figura 2). L’analisi della secrezione gastrica ha mostrato che il volume di secrezione (Figura 3) e la secrezione acida (Figura 4) non sono significativamente influenzati dalla lunghezza della Roux-en-Y. Solo la vagotomia riduce significativamente la secrezione acida ma non il volume di secrezione. I risultati completi sono riassunti nella tabella I.
Concludiamo da questo studio, che c’è un ruolo protettivo del reflusso intestinogastrico postresezione sull’anastomosi gastrojejunal riguardante l’ulcerazione stomale. Il pH gastrico e l’incidenza dell’ulcera sono influenzati dalla lunghezza del segmento digiunale, più lungo è il segmento, più acido è il pH e più alto è il rischio di ulcera. Una procedura di prevenzione del reflusso che utilizza una lunga diversione duodenale Roux-en-Y è quindi fortemente incline all’ulcera e necessita di una vagotomia aggiuntiva per abbassare il rischio di ulcerazione stomale.
Antrectomia
In un altro studio su 67 ratti con lo stesso disegno dello studio menzionato sopra è stata studiata l’influenza dell’antrectomia e dell’estensione della resezione gastrica sul pH intragastrico e sull’incidenza dell’ulcera nella diversione Roux-en-Y. L’arto Roux-en-Y è stato scelto lungo 9 cm per ottenere una condizione senza reflusso. Sono stati creati cinque gruppi con 1/3, 1/2 , 2/3, 2/3 di resezione con vagotomia aggiuntiva e un gruppo di controllo con sola gastrotomia. Il rischio di ulcera era significativamente aumentato in tutti i gruppi di resezione, ma non nel gruppo con vagotomia aggiuntiva. Il pH era basso e non diverso dai controlli nei gruppi di resezione. Solo dopo la vagotomia aggiuntiva il pH è salito sopra il pH 3. L’analisi gastrica ha mostrato che la secrezione acida per ora era significativamente ridotta in tutti i gruppi di resezione, senza differenze tra gli altri. La vagotomia aggiuntiva ha portato a un’ulteriore riduzione significativa della secrezione acida. Il volume di secrezione era ridotto da 1/3 e 1/2 resezione gastrica, e significativamente più ridotto da 2/3 resezioni senza alcun effetto aggiuntivo della vagotomia. In sintesi, questo studio ha dimostrato che in caso di condizioni di assenza di reflusso con una lunga Roux-en-Y, l’antrectomia non ha alcun effetto sul pH intragastrico anche se riduce la secrezione acida e il volume di secrezione. Anche la resezione più estesa ha poco effetto sui parametri di secrezione e nessun effetto sul rischio di ulcera. Solo la vagotomia aggiuntiva aumenta significativamente il pH gastrico e riduce il rischio di ulcerazione stomale.
L’antrectomia provoca anche una caduta della concentrazione di gastrina nel siero, che elimina l’effetto trofico della gastrina sulla mucosa gastrica.
Ciclo di Roux-en-Y
Storia
Durante gli ultimi 100 anni, da quando Cesar Roux (1857-1934) iniziò ad utilizzare la sua procedura “Loop-en-Y” per l’ostruzione dello sbocco gastrico, questa tecnica cadde in disgrazia all’inizio del XX secolo a causa di un’alta incidenza di ulcerazioni stomali postoperatorie. Più tardi, con una vagotomia aggiuntiva, è stata ripresa negli anni ’50 e ’60 ed è stata adattata per molteplici applicazioni. Il fattore più importante nella sua rinascita è stato il trattamento delle sindromi postgastrectomia, tra cui la gastrite da reflusso alcalino, l’atonia gastrica, il dumping e altre sindromi, nonché il trattamento occasionale dell’esofagite da reflusso complicata. Inoltre, l’anastomosi Roux-en-Y è stata usata per drenare diversi organi come le vie biliari, il pancreas e l’esofago.
Negli anni ’70 è diventato ovvio che la procedura Roux-en-Y ha inconvenienti più specifici. La complicazione principale della loop-en-Y è la cosiddetta sindrome di Roux, secondaria alla stasi gastrica o efferente digiunale, o entrambe. Clinicamente, questo complesso di sintomi consiste in pienezza epigastrica, nausea, vomito intermittente o postprandiale, o dolore addominale postprandiale. Questi sintomi si verificano fino al 50% di tutti i pazienti. Queste complicazioni limitano l’uso diffuso della gastrectomia Roux-en-Y per il trattamento della GER alcalina.
Riflusso duodenogastrico dopo Roux-en-Y
Per studiare la quantità di riflusso intestinogastrico postresezione dopo diversi tipi di anastomosi gastrointestinale, il riflusso duodenogastrico di acidi biliari e lisolecitina è stato studiato in 48 maiali dopo Roux-Y-gastroenterostomia e confrontato con diversi tipi di gastroduodenostomia e interposizione digiunale (per dettagli vedi ).
Le concentrazioni intragastriche di acidi biliari e lisolecitina sono state trovate elevate dopo la gastroduodenostomia rispetto ai controlli. Un’efficace prevenzione del reflusso era possibile con una diversione duodenale Roux-en-Y di 50 cm di lunghezza o con l’interposizione di 25 cm di digiuno isoperistaltico. Le concentrazioni di acido biliare e di lisolecitina erano più basse dopo la diversione Roux-en-Y.
I risultati di questo studio sottolineano che la diversione Roux-en-Y ha una bassa incidenza di reflusso duodenogastrico. Quindi questa è una procedura efficace per eliminare il reflusso duodenogastrico primario o secondario.
Svuotamento gastrico dopo la Roux-en-Y
Lo svuotamento gastrico è spesso ritardato dopo la gastrogiunostomia Roux-en-Y. È stato dimostrato che i disturbi della motilità nella Roux-en-Y agiscono come un’ostruzione funzionale allo sbocco.
Registrazioni della pressione intraluminale in pazienti con sindrome da stasi di Roux hanno mostrato che la motilità è alterata sia nello stato di digiuno che in quello postprandiale. Queste alterazioni della motilità sono accompagnate da disturbi del transito. Lo svuotamento gastrico normale così come lo svuotamento gastrico ritardato è descritto dopo la Roux-en-Y. Abbiamo studiato lo svuotamento gastrico della gastrogiunostomia Roux-en-Y in un esperimento animale utilizzando 12 cani beagle femmina e un pasto nutriente di media viscosità (Meritene®). Quattro cani normali sono stati usati come controlli, 4 hanno subito una gastrectomia Billroth I e 4 una gastrectomia Roux-en-Y in anestesia generale senza vagotomia supplementare. Sei settimane dopo, furono impiantati 8 trasduttori di forza estensimetrici, 1 sul residuo gastrico, 4 sull’arto della Roux e sul duodeno, rispettivamente, e 3 sul digiuno, iniziando 30 cm distalmente al legamento di Treitz. Lo svuotamento gastrico è stato misurato radiograficamente mentre la motilità è stata registrata simultaneamente su un poligrafo (per i dettagli vedi ).
Lo svuotamento gastrico dopo la gastrectomia Roux-Y era quasi lineare e non diverso da quello dei cani di controllo intatti. In contrasto con la gastrectomia Roux-en-Y, lo svuotamento dopo la gastrectomia Billroth I era inizialmente accelerato e seguito da una fase di svuotamento lento. Durante il periodo iniziale, l’attività di segmentazione dell’arto Roux-en-Y differiva significativamente dal modello contrattile propulsivo del duodeno dopo la ricostruzione Billroth I. La forza e la frequenza delle contrazioni gastrointestinali erano equivalenti dopo entrambe le procedure di ricostruzione.
I risultati di questo studio hanno dimostrato che dopo la resezione gastrica e l’anastomosi Roux-en-Y, il modello di motilità digiunale è profondamente alterato dopo la procedura Roux-en-Y ed è responsabile del tasso di svuotamento gastrico, che è più lento che dopo la resezione Billroth I e paragonabile allo svuotamento gastrico normale. I nostri risultati indicano inoltre che dopo la gastrectomia subtotale, i modelli contrattili intestinali sono importanti determinanti dello svuotamento gastrico.
Conclusione
La diversione duodenale Roux-en-Y convenzionale che utilizza un arto lungo (50-60 cm) è una procedura efficace per eliminare il reflusso duodenogastrico. Essa comporta un aumento del rischio di ulcerazione stomale che rende necessaria una vagotomia e un’antrectomia supplementari. La vagotomia e l’antrectomia causano una denervazione parasimpatica dell’intestino, uno svuotamento gastrico alterato, una diminuzione della secrezione di acido gastrico, una diminuzione delle dimensioni del serbatoio gastrico, la perdita del piloro con cambiamenti nello svuotamento gastrico, l’interruzione delle relazioni neuro-umorali e dei meccanismi di feedback dello stomaco, del duodeno, del pancreas e del sistema epatobiliare, nonché un ridotto effetto trofico della gastrina sulla mucosa gastrica. In combinazione con la diversione biliare Roux-en-Y, gli effetti collaterali dell’arto Roux si aggiungono con effetti negativi sullo svuotamento gastrico, perdita di stimolazione della mucosa duodenale da parte del chimo e, consecutivamente, un’influenza negativa sul rilascio di ormoni gastrointestinali e sulla secrezione delle ghiandole digestive (secretina, CCK-pancreozima, GIP, motilina), alterazioni dei modelli di motilità dell’intero tratto intestinale e una dissociazione tra i modelli di motilità del duodeno bypassato e il resto del tratto gastrointestinale. Clinicamente questo può risultare in pienezza epigastrica, nausea, vomito intermittente o postprandiale, o dolore addominale postprandiale in un numero ragionevole di pazienti.
La duodenoigiunostomia sovrapapillare Roux-en-Y (switch duodenale) senza vagotomia e antrectomia sembra comportare meno inconvenienti, e quindi potrebbe essere un’alternativa migliore della diversione duodenale Roux-en-Y classica. Poiché la conservazione di un segmento di 3-7 cm di duodeno con la sua capacità di secernere bicarbonati e neutralizzare l’acido gastrico, l’incidenza dell’ulcera stomale è teoricamente bassa e potrebbe essere dimostrata nel lavoro sperimentale e clinico. Questo permette di fare l’ansa abbastanza lunga (50-60 cm) per prevenire il reflusso alcalino senza temere l’ulcerazione stomale. Tuttavia, altri effetti collaterali come l’asincronia pancreocibale, l’ipomotilità duodenale e la crescita eccessiva di batteri con possibili alterazioni della digestione e dell’assimilazione possono essere gli stessi della diversione duodenale Roux-en-Y convenzionale. Pertanto dovrebbe essere limitato ai rari casi di pazienti altrimenti non trattabili, purché i risultati tardivi sottolineino i risultati inizialmente ottimistici dello switch duodenale.
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