ANALIZAN LA INFLUENCIA DE LA OXITOCINA SOBRE EL TRACTO GASTROINTESTINAL

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Introducción

Mi interés en la oxitocina se inició en 1995 cuando entrevisté a una mujer con constipación crónica de aproximadamente 20 años de duración. Mientras amantaba a su primer hijo no presentó síntomas de constipación. La misma semana en que interrumpió la lactancia, regresó la constipación. Mi hipótesis fue que la oxitocina, que es liberada durante la lactancia materna y que es más conocida por su estimulación del músculo liso del útero y de las células mioepiteliales de las glándulas mamarias, también afectaba las células musculares lisas del tracto gastrointestinal (TGI). Esto inició mi investigación sobre la oxitocina y sus efectos en TGI. Todos los protocolos de investigación fueron aprobados por el Comité de Etica local de la Lund University. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de todos los sujetos antes de su inclusión en los estudios. Los protocolos de investigación estaban en concordancia con la Declaración de Helsinki.

Niveles de oxitocina en relación con la ingesta de alimentos

En el primer estudio¹ se incluyeron ocho mujeres sanas y seis que presentaban constipación crónica. Llegaron al laboratorio con una noche de ayuno. Todas ingresaron de manera aleatoria a dos experimentos separados. En un experimento recibieron 60 g de aceite de maíz y agua destilada hasta completar 300 ml de aceite emulsionado. En el otro experimento se les administró 1 Ivy dog unit (IDU) de colecistoquinina (CCK)/kg de peso por vía intravenosa (Cholecystokinin Ferring^&174;, Ferring, Malmö, Suecia). Diez minutos antes e inmediatamente antes del experimento, y a los 10, 20, 30, 45, 60, 90 y 120 min luego de la ingesta y de la inyección se tomaron muestras para analizar las concentraciones de oxitocina² y de CCK³ mediante radioinmunoensayo.

Como se esperaba, la ingesta de materia grasa produjo un pico de concentración plasmática de los niveles de CCK de 1.0 ± 0.4 a 5.1 ± 3.4 pmol/l, p = 0.03, y una elevación de los de oxitocina de 1.0 ± 0.3 a 1.3 ± 0.4 pmol/l, p = 0.02, en los sujetos sanos. En las mujeres constipadas, hubo una elevación desde 0.8 ± 0.5 a 10.6 ± 7.6 pmol/l de CCK, p = 0.008, y desde 1.0 ± 0.3 a 1.6 ± 0.3 pmol/l de oxitocina, p = 0.03. La concentración elevada de CCK precedía la elevación de la concentración de oxitocina. La inyección de CCK exógena produjo niveles plasmáticos más altos de CCK y de oxitocina que la CCK endógena. No hubo diferencias entre las mujeres sanas y las constipadas, y si bien se registraron niveles de oxitocina plasmática más elevados luego de la inyección de CCK, no hubo correlación entre los niveles de CCK y de oxitocina a nivel individual. Estos resultados son similares a los logrados en ratas en estudios anteriores que demostraron cómo la CCK estimula la secreción de oxitocina a través de los receptores CCK en las neuronas vagales.⁴ En el hipotálamo, tanto las neuronas parvocelulares que se proyectan al complejo vagal dorsal, como las magnocelulares que lo hacen a la hipófisis, segregan oxitocina en respuesta a la CCK.⁵

Luego de que detectamos la presencia de ARNm para oxitocina en el TGI,⁶ nuestra hipótesis fue que además de originarse en la hipófisis, la oxitocina también podría ser liberada desde el TGI. Por ende realizamos la siguiente investigación, en la cual comparamos once mujeres colectomizadas con once controles femeninos sanos y con el colon intacto.⁷ Luego de un ayuno nocturno las mujeres recibieron 0.2 µg CCK/kg de peso de colecistoquinina
octapéptido (CCK-8) (Clinalfa, Suiza) mediante inyección intravenosa. Se tomaron muestras de sangre en intervalos similares a los antes mencionados. De acuerdo con primer estudio, la inyección de CCK elevó los niveles plasmáticos de oxitocina desde 1.3 ± 0.1 a 2.8 ± 0.4 pmol/l, p < 0.001, en las mujeres sanas, y de 1.6 ± 0.2 a 3.3 ± 0.5 pmol/l, p < 0.001, en las pacientes colectomizadas. No hubo diferencias en la concentración plasmática de oxitocina entre las mujeres sanas y las colectomizadas. Por lo que se concluyó que el colon no es una fuente importante para la liberación de oxitocina al plasma sanguíneo.

Luego de estos dos estudios que examinaron la liberación de oxitocina en mujeres sanas como respuesta a los alimentos y al estimulo de la CCK, especulamos sobre el papel de la oxitocina en el proceso de vaciado gástrico, especialmente porque un estudio en seres humanos demostró que la oxitocina estimulaba el vaciado gástrico.⁸ Además, Hashmonai describió cómo la oxitocina permitía el tratamiento exitoso de la gastroparesia inducida por vagotomía.⁹ Por lo que examinamos 19 pacientes de ambos sexos que sufrían diabetes mellitus (Ohlsson y col., información no publicada). Nueve de ellos presentaban retraso en el vaciado gástrico evaluado mediante centellografía, por lo que presentaban diagnóstico de gastroparesia. Todos ingirieron una comida grasa que consistió en crema y agua con una cantidad equivalente de grasa a la de aceite de maíz emulsionado del primer estudio.¹ Se tomaron muestras de sangre 10 minutos e inmediatamente antes y a los 10, 20, 30, 45, 60, 90, 120 y 180 min posteriores y se analizaron mediante radioinmunoensayo para oxitocina en plasma.¹⁰ Los diez sujetos diabéticos con vaciado gástrico normal, independientemente del sexo, tenían una elevación significativa de la concentración de oxitocina posprandial, la que disminuía gradualmente luego de la ingesta (Figura 1a). Por el contrario, los participantes diabéticos que presentaban gastroparesia no tuvieron la elevación posprandial, y no se observaron variaciones en el nivel plasmático de oxitocina a lo largo de la prueba (Figura 1b).

La presencia de oxitocina y su receptor en el tracto gastrointestinal
Amplificación por PCR

Con el fin de examinar la presencia de oxitocina y de su receptor se tomaron muestras de todo el espesor de todos los segmentos del TGI y de la vesícula biliar de tejidos removidos quirúrgicamente de pacientes sometidos a cirugía por enfermedades gastrointestinales. Ningún paciente fue operado debido al propósito de nuestro estudio. Las biopsias fueron guardadas en tubos estériles e inmediatamente colocadas en nitrógeno líquido y mantenidas congeladas a -70ºC hasta que fueron analizadas. De acuerdo con el examen histopatológico, las muestras eran de tejidos normales provenientes de las resecciones de varios sectores intestinales o de los márgenes resecados. En total se incluyeron 24 muestras de ambos sexos que fueron procesadas y analizadas para la expresión de ARNm de oxitocina y de su receptor.⁶ Mediante amplificación por PCR, tanto el ARNm de oxitocina como de su receptor pudo ser detectado en casi todos los segmentos del TGI pero no en la vesícula biliar (Tabla 1). Estos hallazgos brindaron las bases morfológicas para los efectos observados en la motilidad GI.^8,9,11 Además, explica por qué la oxitocina no ejerce ningún efecto sobre la vesicular biliar humana in vitro.¹²

Immunofluorescencia

Para examinar si el ARNm encontrado también se traducía y expresaba en las proteínas correspondientes se utilizó, como se describió previamente,¹³ inmunofluorescencia.¹⁴ Las secciones fueron incubadas con anticuerpos antioxitocina policlonales de conejo (Research Diagnostics Inc, Flanders, NJ, EE.UU.), desarrollados contra la oxitocina sintética (Sigma, St. Louis, MO, EE.UU.) que tiene una reactividad cruzada menor del 1% con arginina vasopresina.

Con el fin de localizar los receptores, se incubaron secciones de tejido con dos anticuerpos diferentes. Primero se utilizaron los anticuerpos policlonales de conejo anti-receptores de oxitocina de rata (Research Diagnostics Inc), desarrollados contra la secuencia de un péptido de 20 aminoácidos dentro del dominio de la terminación carboxi (citoplasmática) asociada a KLH. Los anticuerpos poseen un reactividad cruzada de 85% con el receptor humano de oxitocina. Luego se utilizó un anticuerpo IgM monoclonal de ratón anti-receptor de oxitocina humana, 2F8, desarrollado contra el péptido correspondiente a los 20° al 40° aminoácidos del la secuencia del receptor humano.¹⁵

Los cortes fueron examinados con un microscopio de epifluorescencia Leica (Ernst Leitz, Wetzlar, Alemania). Si bien la oxitocina se expresaba en los ganglios mientéricos y submucosos a todo lo largo del TGI, era más abundante en los ganglios submucosos del colon y del íleo (Tabla 2) (Figura 2). A pesar de haber utilizado dos anticuerpos diferentes no se pudo identificar los receptores de oxitocina. La razón para ello podría ser discutida. Tal vez no hay una expresión de la proteína completa a pesar de que el ARNm esté expresado o, la que es la explicación más probable, podría haber una expresión a niveles inferiores a los límites detectables con los anticuerpos y los métodos utilizados en el presente estudio. Dado que la oxitocina mostró tener efectos sobre la motilidad GI (véase más adelante) podría ser de interés investigar cómo se realiza esta acción cuando no hay receptores presentes. Una posibilidad sería que la oxitocina actuara a través de los receptores de vasopresina que es casi un homólogo de oxitocina.¹⁶ Hasta ahora, los receptores de vasopresina en el TGI no han sido evaluados. Otra explicación es que la oxitocina pasa la barrera hematoencefálica¹⁷ y ejerce acciones a nivel central y afecta las neuronas del vago en el complejo vagal dorsal que están involucradas en la regulación del TGI.¹⁸ Finalmente, otro mecanismo aún desconocido podría estar involucrado.

En este experimento también examinamos la presencia de receptores de oxitocina en el intestino de rata, pero no pudimos hallarlos (observación no publicada). Diversos estudios han explicado cómo la oxitocina ejerce un efecto inhibitorio sobre el vaciado gástrico y estimulante sobre el peristaltismo del colon.^19,20 Wu y col.²¹ describieron cómo la oxitocina produce en ratas una elevación de las concentraciones plasmáticas de CCK, lo que a su vez activa los recetores de CCK con la consiguiente inhibición del vaciado gástrico.²² Queda aún por comprobarse si este mecanismo es exclusivo de la rata o está presenta en otras especies.

Efectos de la oxitocina sobre la motilidad gastrointestinal

Con el fin de evaluar la influencia de la oxitocina sobre el TGI realizamos una primera investigación abierta en la que cinco mujeres sanas asintomáticas y diez mujeres con constipación crónica grave, inhalaron 40 U de oxitocina (Syntocinon^&174;, Novartis, Täby, Suecia) dos veces por día durante una semana.²³ Durante esa período se registró el tiempo de tránsito en el colon²⁴ y la frecuencia diaria de evacuaciones. Se tomaron registros similares durante una segunda semana en la cual no inhalaron oxitocina. El estudio demostró que la oxitocina incrementaba la frecuencia de evacuaciones desde 2 a 4.3 veces por semana en las mujeres constipadas. En la medida en que la frecuencia se duplicaba, el problema de la constipación se reducía. El tiempo de tránsito en el colon no cambió durante la administración de oxitocina. Las voluntarias sanas no presentaron ningún cambio debido a la administración de oxitocina.

Para estudiar el efecto de la oxitocina sobre la motilidad del colon de una manera más precisa se inició un estudio experimental.¹¹ Se investigó a catorce mujeres sanas. Se les insertó en el ángulo esplénico del colon un catéter de 6 canales de perfusión, con tres puntos de registro (separados por 3 cm) proximales y 3 puntos de registro distales a un balón barostático. Se colocó un tubo de alimentación enteral en la región media del duodeno. Luego de una hora de reposo, se inició una infusión de lípidos de 3 Kcal/min durante 90 minutos. Treinta minutos después del inicio de la perfusión se les administró por vía intravenosa durante 90 minutos, al azar, solución salina, o 20 mU/min o 40 mU/min de oxitocina (Syntocinon^&174;). Simultáneamente se les midió la movilidad del colon. El número de contracciones anterógradas/h fue de 0.7 ± 0.3 con la solución salina y 3.9 ± 1.4 durante el estímulo con oxitocina (p = 0.03), lo que indica una actividad contráctil oclusiva de la luz intestinal más pronunciada durante la administración de oxitocina. Algunas de ellas fueron contracciones anterógradas más especializadas o de gran amplitud. Este estudio demostró que la oxitocina en dosis farmacológicas estimula el peristaltismo del colon.

Luego de estas dos investigaciones iniciamos un estudio multicéntrico a doble ciego controlado con placebo.²⁵ Este estudio fue realizado sin la participación de la industria farmacéutica. Se incluyeron cincuenta y nueve mujeres con constipación grave refractaria al tratamiento convencional. La razón de incluir solamente pacientes con constipación grave fue que nunca puede ser éticamente correcto tratar la constipación con tratamiento hormonal. Luego del período de ingreso de 2 semanas, las pacientes fueron tratadas con solución salina o con oxitocina dos veces por día mediante inhalación nasal. La dosis de cada administración de oxitocina fue de 40 U (Syntocinon^&174;). Se escogió esta dosis dado que se corresponde con la dosis intravenosa administrada en un estudio experimental¹¹ y era la misma que se había utilizado en el estudio abierto realizado previamente.²³ Las pacientes debían completar diariamente un cuestionario sobre sus hábitos intestinales, dolor abdominal y problemas de meteorismo. También completaron los cuestionarios de calidad de vida: Gastrointestinal Symptoms Rating Scale (GSRS) y el Psychological General Well-Being (PGWB) Index. Tanto en el grupo placebo, como en el de oxitocina se observó un alivio en la constipación durante el estudio, pero no hubo diferencias entre ambos grupos. Por lo que la oxitocina careció de efectos sobre la constipación en este estudio. Esto podría deberse a que las dosis de oxitocina no resultaron apropiadas. Sin embargo, la dosis suministrada fue la dosis máxima recomendada por la compañía farmacéutica.

Si bien se ha observado clínicamente que la constipación mejoró en algunos casos durante la lactancia materna, esto no pudo ser confirmado cuando, en nuestro estudio, se les preguntó a todas las mujeres sus hábitos intestinales durante el embarazo y la lactancia. Sólo tres de las 38 que habían estado embarazadas y amamantaron presentaron una mejora durante la lactancia, mientras que en una la constipación empeoró. Durante el embarazo, dos mujeres mejoraron, mientras que en dos su constipación empeoró.²⁶ Como las mujeres constipadas tienen niveles normales de oxitocina en plasma,¹ tal vez la fisiopatología de la constipación no involucre el sistema de la oxitocina.

Dado que encontramos que la ingesta alimentaria libera oxitocina,¹ y se ha demostrado que la oxitocina estimula el vaciado gástrico,^8,9 quisimos examinar los efectos de la oxitocina y del atosiban, un antagonista de los receptores de oxitocina recientemente desarrollado, sobre el vaciado gástrico. Diez voluntarios sanos (cinco hombres) fueron examinados en tres circunstancias diferentes: la primera vez, mediante la estimulación con oxitocina en dosis farmacológicas; la segunda, durante el bloqueo de los receptores de oxitocina (que también bloquea los receptores de vasopresina) y por lo tanto inhibe la acción de oxitocina a dosis fisiológicas, y la tercera, durante la infusión con solución salina.²⁷ La tasa de vaciado gástrico (TVG) fue evaluada y expresada en porcentaje de reducción del área transversal del antro gástrico desde los 15 a los 90 minutos luego de la ingestión de un budín de arroz (Scan Risgrynsgröt; Scan Foods, Johanneshov, Suecia). La evaluación fue realizada en tiempo real con ultrasonografía. Al mismo tiempo se registró la sensación de saciedad mediante tablas visuales de saciedad. La inhibición, por el antagonista del receptor, de la unión de la oxitocina endógena con el receptor demoró la TVG 37% en comparación con la solución salina (Figura 3). Por el contrario, la infusión de oxitocina en dosis de 40 mU/min no alteró la TVG (p = 0.610). Los puntajes de saciedad en voluntarios sanos luego de recibir atosiban u oxitocina no presentaron diferencias significativas (datos no mostrados). Se podría especular que el efecto del atosiban fue ejercido a través de la vasopresina y sus receptores, dado que la oxitocina careció de efectos y la cercana homología entre los receptores de vasopresina y oxitocina.¹⁶ Sin embargo, estudiamos la liberación de vasopresina luego de la ingesta y no encontramos una elevación posprandial de su concentración en plasma (Ohlsson y col., datos no publicados). Estos resultados sugieren que las dosis fisiológicas de oxitocina liberadas luego de la ingesta de alimentos son importantes para la regulación del vaciado gástrico. Los resultados actuales, junto con los datos no publicados sobre la secreción reducida de oxitocina en pacientes con gastroparesia, dan lugar a la hipótesis de que la oxitocina podrá tener un papel crucial en su desarrollo. Por lo que la oxitocina podría ser más importante en el TGI proximal que en el distal.

Las investigaciones en ratas mostraron efectos opuestos a los encontrados en nuestro estudio sobre el vaciado gástrico; en diversos trabajos la oxitocina mostró inhibir el vaciado gástrico.^20,21 Esto podría explicarse por el hecho de que en las ratas la oxitocina actúa a través de la CCK y de los receptores de la CCK²¹ que inhiben el vaciado gástrico.²²

Efectos de la oxitocina en la sensibilidad gastrointestinal y el estado de ánimo

Se ha debatido en numerosos estudios el papel de la oxitocina sobre el dolor y el estado de ánimo. En nuestra investigación multicéntrica a doble ciego controlada con placebo²⁵ también examinamos si la oxitocina tiene algún efecto sobre el dolor abdominal y el estado de ánimo. De acuerdo con las respuestas registradas en el cuestionario cotidiano, la oxitocina mostró una tendencia a reducir el dolor abdominal y el malestar, algo que no fue observado en el grupo placebo. La extrapolación de los desvíos estándar indica que sería recomendable la participación de 60-120 pacientes en cada grupo para lograr una diferencia, a un nivel de p < 0.05, con un poder de 80%, durante la mayor parte del período de tratamiento. Los análisis de subgrupos que incluían sólo pacientes con síndrome de colon irritable (SCI) revelaron una tendencia declinante en los puntajes de la GSRS en el grupo oxitocina (p = 0.05), pero no en el grupo placebo (p = 0.78). Estos resultados concuerdan con los de un estudio previo en pacientes con SCI realizado por Louvel y col.,²⁸ en el que la inyección de oxitocina elevaba el umbral del dolor visceral. En ratas, la oxitocina ha demostrado en diversos estudios elevar el umbral de dolor periférico.^29,30 Se encontraron receptores de oxitocina en los ganglios de la vía dorsal, un área importante de procesamiento del dolor articular,³¹ y en los plexos nerviosos entéricos y las fibras nerviosas de la pared intestinal,¹⁴ que podrían ser las bases anatómicas de este fenómeno.

Otro análisis de un subgrupo de nuestra investigación²⁵ demostró que cuando se incluían sólo pacientes con depresión (8 en el grupo oxitocina y 6 en el placebo), los puntajes de acuerdo con la BPG para ánimo depresivo se incrementaban en el grupo oxitocina (p = 0.03) pero no en el grupo placebo (p = 0.92), lo que sugiere una acción antidepresiva del tratamiento con oxitocina.

La oxitocina tiene una acción antidepresiva en ratas³² y la administración a estos animales de inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (ISRS) se encuentra asociada a un aumento en la concentración de oxitocina plasmática.³³ En las ratas la administración de oxitocina produce efectos antiestrés y antinociceptivos, los que persisten durante varias semanas. Esto sugiere que se han activado mecanismos centrales secundarios, especialmente porque los receptores de los antagonistas de la oxitocina no están disponibles para revertir los efectos, mientras que el antagonista del receptor opioide naloxona si lo está. Además, los efectos son ejercidos por la oxitocina en inyecciones interventriculares y mediante administración periférica en dosis 1 000 veces mayores.^30,34

En nuestro estudio los efectos en la reducción del ánimo depresivo y del dolor abdominal que observamos en un pequeño número de pacientes,²⁵ también podrían deberse a un efecto central similar que activa mecanismos secundarios.

Los niños que sufren dolores abdominales recurrentes muestran una concentración plasmática de oxitocina menor que los controles sanos.³⁵ Además, se informó que los pacientes con dispepsia y SCI presentan bajas concentraciones plasmáticas de oxitocina.³⁶ Sin embargo, esto no ha sido confirmado en nuestro estudio en pacientes con constipación.¹ También se informó que los pacientes que presentan fibromialgia y depresión tienen menores niveles de oxitocina.^37,38

Existen claras superposiciones entre fibromialgia y depresión.^39,40 Estas condiciones se caracterizan por hiperalgesia, fatiga y estado de ánimo depresivo, síntomas que podrían ser revertidos con oxitocina. El papel de la oxitocina en el desarrollo y tratamiento de estas enfermedades requiere mayores evaluaciones.

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