Effect of supplementation with probiotics on colonic anastomoses in rats: morphological and tensiometric study / Efeito da suplementação com probióticos em anastomoses colônicas de ratos: estudo morfológico e tensiométrico

ABSTRACT Background: The use of probiotics positively modifies the composition and function of intestinal flora, improving the quality of intestinal anastomosis. Aim: To evaluate the impact of probiotic use on intestinal anastomosis of rats. Method: Thirty-six adult male Wistar rats (Rattus norvegicus albinus, Rodentia Mammalia) were used, with body weight ranging from 220-320 g. The animals were housed and acclimated individually in boxes receiving water and ration ad libitum. After initial acclimatization, the control group received perioperative ration ad libitum for 12 days (seven preoperatively and five postoperatively) associated with the maltodextrin formula at a dose of 250 mg/day in isocaloric and isovolumetric form. Likewise, the probiotic group received oral supplementation of probiotics dose of 250 mg/day, associated with isocaloric and isovolumetric diet. The probiotic chosen for this study was composed of strains (doses 1x109 CFU/g)12 Lactobacillus paracasei LPC-37, Bifidobacterium lactis HN0019, Lactobacillus rhamnosus HN001 and Lactobacillus acidophilus NCFM. Probiotics or placebo were administered orally with the aid of a dosimeter spatula. Both groups underwent two colostomies, one in the right colon and the second in rectosigmoid, followed by reanastomosis with eight separate 6-0 mononylon stitches. The sacrifice took place on the fifth day. The parameters evaluated included tensile strength, histology and collagen densitometry. Results: The rate of intestinal fistula for the control and probiotic groups were, respectively, 22.22% and 11.11% (p=0.6581).Perioperative supplementation with probiotics increased collagen deposition of types I and III (p<0.0001), improved maximum traction force and maximum rupture force, p=0.0250 and p=0.0116 respectively, fibrosis area (p<0.0001), and area of the inflammatory infiltrate (p=0.0115). Conclusions: The use of probiotics had a positive impact on the quality of intestinal anastomosis.

RESUMO Racional: A utilização de probióticos modifica positivamente a composição e função da flora intestinal melhorando a qualidade da anastomose intestinal. Objetivo: Avaliar o impacto da utilização de probióticos na anastomose intestinal de ratos. Método: Foram utilizados 36 ratos Wistar (Rattus norvegicus albinus, Rodentia Mammalia), machos adultos, com peso corporal variando entre 220 e 320 g. Os animais foram alojados e aclimatados individualmente em caixas recebendo água e ração ad libitum. Após aclimatação inicial, o grupo controle recebeu perioperatoriamente ração ad libitum por 12 dias (sete no pré-operatório e cinco no pós-operatório) associado à fórmula de maltodextrina na dose de 250 mg/dia de forma isocalórica e isovolumétrica. Na semana que precedeu o procedimento cirúrgico (período de sete dias) e no pós-operatório (por cinco dias), os ratos do grupo estudo receberam suplementação via oral de probióticos dose de 250 mg/dia, associado à dieta isocalórica e isovolumétrica. O probiótico utilizado era composto pelas cepas (doses 1x109 UFC/g)12 Lactobacillus paracasei LPC-37, Bifidobacterium lactis HN0019, Lactobacillus rhamnosus HN001 e Lactobacillus acidophilus NCFM. A administração de probiótico ou placebo foi realizada via oral, com auxílio de espátula com dosímetro. Os dois grupos foram submetidos à duas colostomias, uma em cólon direito e outra em retossigmóide, seguido de reanastomose com oito pontos separados de mononylon 6-0. O sacrifício ocorreu no quinto dia. Os parâmetros avaliados incluíram força tênsil, histologia e densitometria do colágeno. Resultados: A taxa de fístula intestinal para os grupos controle e probiótico foram, respectivamente, 22,22% e 11,11% (p=0.6581). A suplementação peroperatória com probióticos aumentou a deposição de colágeno dos tipos I e III (p<0.0001), melhorou a força máxima de tração e força máxima de ruptura, p=0,0250 e p= 0,0116 respectivamente, área de fibrose (p<0.0001), e área do infiltrado inflamatório (p=0.0115). Conclusões: A utilização de probióticos impactou positivamente na qualidade da anastomose intestinal.

Effects of Aloe Vera on healing of colonic anastomoses: experimental rat study / Efeitos da Aloe Vera na cicatrização de anastomoses colônicas: estudo experimental em ratos

ABSTRACT Background: Although herbal medicinal products are being used widely throughout the World, beneficial and harmful effects have not been well documented. Our aim was to evaluate the effects of Aloe Vera (AV) on colonic anastomosis healing. Material and methods: 112 albino Wistar rats were randomly assigned into five main groups: preoperative Aloe Vera Group (P), pre- and postoperative Aloe Vera Group (PP), Control Group (C), sham Aloe Vera Group (SA) and Sham Control Group (SC). Groups P, PP, and SA received 1.6 mL/kg per day Aloe Vera by orogastric feeding catheter for 1 month prior to the experiment. Groups P, PP, and C underwent anastomosis of the distal colon, and subgroups (n = 4) of each were sacrificed on postoperative day 3, 7, 14 and 21. Anastomotic bursting pressure, perianastomotic collagen content and histopathological changes were studied. Results: The SC Group had significantly higher ABP when compared with the SA Group (p = 0.0002), although hydroxyproline content showed no difference. When ABP was compared between anastomosis groups, it was found significantly lower in Aloe Vera groups on Day 3 (P3 vs. C3, p = 0.003 and PP3 vs. C3, p = 0.007). Hydroxyproline content was significantly lower in Group PP than Group C, also on Day 3 (p = 0.05). Significant difference was not detected after Day 3 in any of the study parameters. Conclusion: Aloe Vera decreased tissue collagen content in the early postoperative period. It is advisable to call into question the concomitant usage of conventional medicine and the herbal supplements for the surgeons in their clinical practice.

RESUMO Fundamentação: Embora os medicamentos à base de plantas sejam amplamente utilizados no mundo inteiro, seus efeitos (benéficos e prejudiciais) não estão bem documentados. Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da Aloe vera (AV) na cicatrização de anastomoses colônicas. Material e métodos: 112 ratos Wistar albinos foram distribuídos aleatoriamente em cinco grupos principais: AV pré-operatório (P), AV pré e pós-operatório (PP), controle (C), sham AV (SA) e sham controle (SC). Os grupos P, PP e SA receberam AV em uma dose de 1,6 mL/kg por dia por sonda de alimentação orogástrica por 1 mês antes do experimento. Os grupos P, PP e C foram submetidos a anastomose do cólon distal. Subgrupos (n = 4) de cada grupo foram sacrificados no terceiro, sétimo, 14° e 21° dias pós-operatórios. Os seguintes parâmetros foram avaliados: pressão de ruptura anastomótica (PRA), conteúdo de colágeno perianastomótico e alterações histopatológicas. Resultados: O grupo SC apresentou PRA significativamente maior quando comparado ao grupo SA (p = 0,0002), embora o conteúdo de hidroxiprolina não tenha apresentado diferença. Ao comparar a PRA entre os grupos de anastomose, ela foi significativamente menor no terceiro dia nos grupos que usaram AV (P3 vs. C3, p = 0,003 e PP3 vs. C3, p = 0,007). No terceiro dia, o teor de hidroxiprolina foi significativamente menor no grupo PP do que no grupo C (p = 0,05). Após o terceiro dia, não se observou diferença significativa em nenhum dos parâmetros do estudo. Conclusão: O uso de AV diminuiu o conteúdo de colágeno tecidual no período pós-operatório imediato. É aconselhável questionar o uso concomitante da medicina convencional e suplementos fitoterápicos na prática clínica.

EFFECT OF OMEGA-3 FATTY ACID IN THE HEALING PROCESS OF COLONIC ANASTOMOSIS IN RATS / EFEITO DO ÁCIDO GRAXO ÔMEGA-3 NA CICATRIZAÇÃO DE ANASTOMOSE COLÔNICA EM RATOS

Background : The use of long-chain polyunsaturated fatty acids has been studied in the context of healing and tissue regeneration mainly due to its anti-inflammatory, immunoregulatory and antioncogenic properties. Previous studies have demonstrated beneficial effects with the use of enteral immunonutrition containing various farmaconutrients such as L-arginine, omega-3, trace elements, but the individual action of each component in the healing of colonic anastomosis remains unclear. Aim : To evaluate the influence of preoperative supplementation with omega-3 fatty acids on the healing of colonic anastomoses of well-nourished rats. Methods : Forty Wistar adult male rats, weighing 234.4±22.3 g were used. The animals were divided into two groups: the control group received for seven days olive oil rich in omega-9 oil through an orogastric tube, while the study group received isocaloric and isovolumetric omega-3 emulsion at a dose of 100 mg/kg/day, also for seven days. Both groups were submitted to two colotomies followed by anastomosis, in the right and left colon, respectively. Parameters evaluated included changes in body weight, anastomotic complications and mortality, as well as maximum tensile strength by using a tensiometer and collagen densitometry at the anastomotic site. Results : There were no differences in body weight or mortality and morbidity between groups. The value of the maximum tensile strength of the control group was 1.9±0.3 N and the study group 1.7±0.2, p=0.357. There was, however, a larger amount of type I collagen deposition in the study group (p=0.0126). The collagen maturation índex was 1.74±0.71 in the control group and 1.67±0.5 in the study group; p=0,719). Conclusions : Preoperative supplementation of omega-3 fatty acid in rats is associated with increased collagen deposition of type I fibers in colonic anastomoses on the 5th postoperative day. No differences were observed in the tensile strength or collagen maturation index.

Racional : O uso de ácidos graxos poliinsaturados de cadeia longa tem sido estudado no contexto de cicatrização e regeneração do tecido, principalmente devido a suas propriedades imunorreguladoras, antioncogênicas e anti-inflamatórias. Estudos anteriores demonstraram efeitos benéficos com o uso de imunonutrição enteral contendo vários farmaconutrientes (L-arginina, ômega-3, oligoelementos), mas a ação individual de cada componente na cicatrização de anastomose colônica permanece incerto. Objetivo : Avaliar a influência da suplementação no pré-operatório com ácidos graxos ômega-3 na cicatrização de anastomoses colônicas de ratos eutróficos. Método : Quarenta ratos Wistar, machos adultos, pesando 234,4±22,3 g foram divididos em dois grupos: grupo controle recebeu a suplementação de azeite de oliva (rico em ômega-9) por gavagem por sete dias e o grupo estudo recebeu ômega-3 em forma de emulsão isocalórica e isovolumétrica, também por gavagem, na dose de 100 mg/kg/dia por sete dias no pré-operatório. Ambos os grupos foram submetidos à duas colotomias seguidas de anastomose colônica, em cólon direito e cólon esquerdo, respectivamente. Foram avaliados a evolução do peso dos animais, morbimortalidade e realizados testes tensiométrico e de densitometria do colágeno dos corpos de prova. Resultados : Não houve diferenças na evolução do peso e na morbimortalidade entre os grupos. O valor da força de tração máxima do grupo controle foi de 1,9±0,3N e no grupo estudo de 1,7±0,2, p=0,357. Houve, no entanto, maior quantidade de colágeno tipo I (p=0,0126) na anastomose no grupo estudo. O índice de maturação do colágeno foi cálculado para os grupos (1,74±0,71 - grupo controle; 1,67±0,5 - grupo estudo, p=0,719). Conclusões : A suplementação pré-operatória com ácido graxo ômega-3 está associada ao aumento da deposição de colágeno do tipo I em anastomoses de cólon em ratos no 5º dia do pós-operatório, mas não exerce influência na resistência tênsil de colorrafia ou no índice de maturação do colágeno.

Influência da cola Bioglue® na deiscência de anastomose colônica: estudo experimental / Influence of Bioglue® surgical adhesive on colonic anastomosis dehiscence: experimental study

A grande parte da morbimortalidade associada com a cirurgia colorretal, é associada com a deiscência anastomótica. Trabalhos experimentais sobre a utilidade de adesivos tissulares nas anastomoses colônicas são controversos, assim como estudos clínicos prospectivos randomizados são ausentes. O adesivo cirúrgico BioGlue®, formado por dois componentes - albumina sérica bovina purificada e glutaraldeído, forma uma ligação co-valente entre esses dois componentes e as proteínas teciduais no local de aplicação. O objetivo do estudo é avaliar a eficácia da BioGlue® na prevenção da deiscência anastomótica colônica em ratos. Foram utilizados 30 ratos machos da raça Wistar albino. A anastomose colocolônica foi confeccionada com sutura em pontos separados com polipropileno 5-0 (grupo 1) e aplicação da cola BioGlue® envolvendo a anastomose (grupo 2). Avaliaram-se a formação e extensão das aderências, a pressão de ruptura nas anastomoses e as alterações histológicas. Apenas um animal do grupo 1 (7 por cento) faleceu, sendo constatada na necropsia, obstrução intestinal com grande distensão de alças. A mortalidade no grupo 2, por outro lado, foi de 10 animais (67 por cento), sendo observado: distensão de alças intestinais, vazamento anastomótico e, em algumas situações, franca peritonite fecal por deiscência quase que total da anastomose. O presente trabalho nos permitiu concluir que, o uso da Bioglue® nas anastomoses colônicas realizadas em ratos, promoveu um aumento na morbimortalidade que foi estatisticamente significante comparado à sutura convencional.

The great part of the morbimortality associated with the colorretal surgery, is related with the anastomotic dehiscence. Experimental trials on the utility of tissue adhesives in the colonic anastomosis are controversial, as well as prospective randomized clinical studies are absent. BioGlue® Surgical Adhesive(BSA) is a two-component surgical adhesive composed of purified bovine serum albumin and glutaraldehyde. The glutaraldehyde molecules covalently bond (cross-link) the BSA molecules to each other and, upon application, to the tissue proteins at the repair site. The aim of this study is to evaluate the effectiveness of the BioGlue® in the prevention of the anastomotic colonic dehiscence in rats. Thirty male Wistar rats had been used. The colocolonic anastomosis was confectioned with separate stitches with polypropylene 5-0 (group 1) and the application of the BioGlue® Surgical Adhesive (group 2). The formation and extension of the adhesions, the histological alterations and the rupture pressure had been evaluated. In the group 1, we have only 7 percent of mortality (01 animal), being evidenced in the autopsy, intestinal obstruction with major bowel distension. The mortality in group 2, on the other hand, was 67 percent (10 animals), being observed: bowel distension, anastomotic dehiscence and, in some situations, fecal peritonitis because of anastomotic total dehiscence. We concluded in the present study that, the use of BioGlue® Surgical Adhesive in colonic anastomosis in rats, is associated with an increase of the morbimortality in comparison with conventional suture which was statistically significant.

Emprego de intestino delgado de suíno (Sus scrofa domesticus) na anastomose colônica término-terminal em cães (Canis familiaris) estudo experimental

Deiscência de sutura em anastomose intestinal é a principal complicação depois da cirurgia. Independentemente das melhoriasnas técnicas cirúrgicas, os vazamentos na anastomose colônica freqüentemente ocorrem, resultando em alta morbidade emortalidade, principalmente quando não é possível o preparo intestinal. Este trabalho teve como finalidade testar a submucosade intestino delgado de suíno, conservada em glicerina, como protetor intraluminal (PIL) de anastomoses colônicas em cães.Foram operadas 16 cadelas adultas, com peso médio de 13,8 kg, que foram distribuídas em três grupos: um grupo controlecom seis animais, e dois grupos de teste, sendo um composto de seis e o outro de quatro animais. A comparação entre osgrupos teste e controle envolveu a mensuração do tempo cirúrgico e, no pós-operatório, avaliação clínica, colonoscópica e dobolo fecal. Não houve diferença significativa entre os tempos cirúrgicos. Não houve alteração clínica relevante em nenhum dosanimais, nem diferença entre os exames colonoscópicos dos grupos controle e teste. Fundamentando-se nos resultados,conclui-se que o protetor intraluminal não causa danos à anastomose e este permanece fixado à submucosa por um períodode três dias (período crítico da cicatrização colônica), podendo, então, ser considerado uma nova, fácil e barata técnica deproteção intraluminal.

Efeito da icterícia obstrutiva na cicatrização de anastomoses colônicas em ratos

The objective is evaluation of the effect of obstructive jaundice on healing of colonic anastomosis in rats. It was observed more complications such as anastomoses dehiscences and deaths (4/13) X (0/10) in the obstructed group. There was no statistical difference in the concentrations of hidroxyproline on groups.

INTRODUÇÃO: A deiscência de anastomoses é uma das complicações que ocorre em pós-operatórios de cirurgias do aparelho digestivo, aumentando a morbi-mortalidade de pacientes. No cólon, particularmente, essa complicação tem maior gravidade pela presença de fezes dentro da cavidade peritoneal, o que pode levar a peritonites críticas. OBJETIVO: Avaliar a cicatrização de anastomoses colônicas em ratos na vigência de icterícia obstrutiva. MÉTODOS: Foram utilizados 23 ratos divididos em dois grupos. Grupo I (controle): n=10 e Grupo II (obstruído): n=13. No início do experimento foram realizadas ligadura e secção do colédoco. Após sete dias, realizados secção e rafia do cólon distal. No 14º dia de experimento avalia-se condição local da cavidade e resseca-se segmento da anastomose para estudo bioquímico. No grupo II ou Controle (n=10) apenas não se realiza a ligadura de colédoco obedecendo todas as outras condições do grupo I. RESULTADOS: Foi observado maior número de complicações no grupo Obstruído (4/13) do que no Grupo Controle (0/10), mas que foi sem significância estatística e também que a variância dos valores da dosagem de hidroxiprolina no grupo Obstruído foi maior que no grupo Controle mesmo apresentando média de valores semelhantes estatisticamente.