ESCUELA DE MEDICINA
CURSO INTEGRADO DE CLINICAS MEDICO-QUIRURGICAS - MEC-231A - 2001

Apuntes de Fisiopatología de Sistemas

FISIOPATOLOGIA DE LA COLESTASIA E HIPERBILIRRUBINEMIA


 Dr. Luigi Accatino. Profesor Titular

 

Se denomina colestasia o colestasis a la insuficiencia hepática secretora producto de una alteración funcional de la secreción biliar a nivel de los hepatocitos (colestasia hepatocelular) o de una alteración funcional u obstructiva a nivel de los conductillos o conductos bíliares (colestasia ductal o conductillar). En la última década se han producido importantes avances que han aumentado rápidamente nuestro conocimiento de las alteraciones a nivel molecular de los transportadores presentes en la membrana plasmática de los hepatocitos en enfemedades colestásicas humanas y en modelos experimentales de colestasia.

El transporte vectorial de los diversos componentes de la bilis desde la sangre portal y los hepatocitos hacia el canalículo biliar está a cargo de sistemas de transporte localizados en los dominios sinusoidal (basolateral) y canalicular (apical) de la membrana plasmática de los hepatocitos. En seres humanos se han clonado dos sistemas de transporte de sales biliares, que son el principal soluto orgánico de la bilis, en el polo sinusoidal del hepatocito: (a) Un sistema de co-transporte Na+/taurocolato, dependiente de Na+ y motorizado por una gradiente de Na+ generada por una Na+,K+-ATPase, denominado NTCP (Na+/Taurocholate Cotransport Polypeptide). NTCP se expresa exclusivamente en el hígado y está estructuralmente relacionado con el transportador intestinal de sales biliares y que se expresa no sólo en el ileon, sino también en el riñon y colangiocitos; (b) Un sistema independiente de Na+ que transporta ácido cólico y, además, una gran variedad de aniones y también cationes orgánicos, es la familia de transportadores denominada OATP (Organic Anion Transporting Protein). OATP1 participa en la captación hepatocelular de ácidos biliares, esteroides conjugados y diversas drogas y su homólogo OATP2 transporta ácidos biliares, glicósidos cardíacos y péptidos cíclicos.

La membrana sinusoidal también contiene un intercambiador Na+/H+ y un cotransportador Na+/HCO3- para la mantención de la homeostasis del pH intracelular, y diversas isoformas de la Multidrug Resistance-Protein (MRP), como MRPI, MRP3 y MRP6, responsables del eflujo de aniones orgánicos y que normalmente se expresan a bajo nivel.

En condiciones normales, el paso limitante en el transporte de solutos biliares a través de los hepatocitos es su excreción a la bilis a través de la membrana canalicular de la que se encargan diversos sistemas de transporte primario activo, dependientes de ATP ("bombas de exportación"). En el ser humano se han identificado cuatro bombas de exportación, que pertenecen a la superfamilia de transportadores ABC (ATP-Binding Cassette): Una bomba exportadora para compuestos catiónicos hidrofóbicos (MDRI, Multiple Drug Resistance-1), una bomba exportadora de fosfolípidos (MDR3), que actúa como una "flipasa", una bomba exportadora de productos conjugados (MRP2, Multidrug Resistance Protein-2) que media la excreción canalicular de diversos productos conjugados hidrofflicos, como bilirrubina diglucurónido, y una bomba exportadora de sales biliares (BSEP, Bile Salt Export Pump). Además, en la membrana canalicular hay al menos un sistema de transporte independiente de ATP, la isoforma 2 del intercambiador de aniones Cl-/HCO3- (AE2, Anion Exchanger-2), motorizado por las gradientes de Cl- y de potencial de membrana a través de un canal de cloro.

El daño hepático colestásico puede alterar la expresión y función de proteínas transportadoras que normalmente median la captación sinusoidal y la excreción canalicular de sales biliares y otros solutos biliares, y participan en la regulación del pH intracelular y del volumen celular. Los posibles mecanismos incluyen cambios en la transcripción genómica, en los procesos post-transcripcionales (procesamiento, estabilidad y eficiencia traduccional del ARNm) o en los mecanismos post-traduccionales (alteración de la distribución y destinación intracelular, alteración de la activación protéica y aumento de la degradación de proteínas). Usando sondas moleculares específicas en diversas formas clínicas y experimentales de colestasia, ha sido posible demostrar la disminución e incluso la falta de expresión de proteínas de transporte hepatocelulares específicas. Estas alteraciones pueden explicar el deterioro de diversas funciones de transporte y la disminución de la secreción biliar en el curso de enfermedades colestásicas. Además, el desarrollo de ratones con "knockout" de algunos genes y la existencia de cepas de ratas con deficiencias en funciones de transporte canalicular específicas, han permitido avanzar más aún en el conocimiento de las funciones de diversos transportadores y de su papel en la patogenia de las enfermedades colestásicas. Más recientemente, también se han podido identificar algunas mutaciones hereditarias de los sistemas de transporte hepatocelular en seres humanos como potenciales causas de enfermedad hepática colestásica. En la Tabla adjunta se presenta esta información en forma resumida.

En trastornos colestásicos se han identificado alteraciones de los transportadores ubicados en el dominio sinusoidal de la membrana plasmática de los hepatocitos. En seres humanos, los niveles de ARNm de NTCP están disminuidos en pacientes con atresia biliar y aumentan cuando ellos son sometidos a un drenaje biliar quirúrgico completo, lo que sugiere que la retención de solutos biliares, como los ácidos biliares, puede producir una regulación hacia abajo de NTCP. La expresión de OATP es regulada hacia arriba en la colangitis esclerosante, contribuyendo probablemente a disminuir la concentración de productos potencialmente tóxicos dentro de los hepatocitos, transportándolos hacia el plasma. En modelos experimentales de colestasia, como la colestasia obstructiva inducida por ligadura del conducto biliar en ratas y la colestasia hepatocelular inducida por el estrógeno sintético etinilestradiol o por endotoxina, ambos transportadores de la membrana sinusoidal son regulados hacia abajo. La disminución de la expresión de NTCP (denominado ntcp en roedores), que es consecuencia de eventos transcripcionales y post-transcripcionales, probablemente explica la disminución de la captación de sales biliares por el hígado en enfermedades colestásicas. Por otra parte, puesto que la captación de sales biliares no dependiente de Na+ no está afectada en las colestasias experimentales, no son completamente claras las consecuencias de la alteración de la expresión de OATP (denominado oatp en roedores).

Mientras que la regulación hacia abajo de las proteínas transportadoras de la membrana sinusoidal del hepatocito (sistemas de captación) en colestasias experimentales puede imaginarse como un mecanismo de retroalimentación protector, para disminuir la captación y mayor acumulación de sales biliares y otros productos biliares potencialmente tóxicos en el compartimento intracelular de los hígados colestásicos, la capacidad de captación de los procesos de captación sigue siendo mayor que la capacidad máxima de excreción a nivel canalicular, pudiendo explicar en esta forma el que, pese a estos cambios adaptativos, se produzcan aumentos en las concentraciones intracelulares de solutos biliares. Ya que los procesos de transporte canalicular son el paso limitante en los procesos de transporte transcitótico, desde el plasma hacia la bilis, es muy probable que las alteraciones de los procesos de transporte canalicular sean eventos primarios en la patogenia de las colestasias hepatocelulares, y no consecuencias del fenómeno colestásico.

Un subtipo de la Colestasia Intrahepática Familiar Progresiva o PFIC 1 (Progressive Familial Intrahepatic Cholestasis 1), también conocida como "Enfermedad de Byler" (por haber sido descrita originalmente en una familia Amish de ese nombre) y caracterizada por una concentración elevada de sales biliares y gama glutamiltranspetidasa baja en el suero, se asocia a mutaciones de un gen denominado FIC1, que normalmente codifica a una Ecto-ATPasa tipo P, localizada en la membrana canalicular y aparentemente involucrada en el transporte de aminofosfolípidos. Otra forma congénita de colestasia denominada Colestasia Intrahepática Recurrente Benigna (Benign Recurrent Intrahepatic Cholestasis o BRIC) también se asocia a una mutación, diferente a la anterior del mismo gen FIC 1.

Las mutaciones del gen BSEP humano pueden determinar otro subtipo de Colestasia Intrahepática Familiar Progresiva o PFIC 2 (Progressive Familial Intrahepatic Cholestasis 2), designada también como "Síndrome de Byler", que se caracteriza por la ausencia selectiva de la BSEP (bsep en roedores) en la membrana canalicular. bsep es regulada hacia abajo por endotoxina, etinilestradiol y obstrucción biliar completa. Sin embargo, la regulación hacia abajo es de menor magnitud que la disminución observada en los transportadores ntcp y oatp de la membrana sinusoidal y mrp2 de la membrana canalicular. Estas observaciones experimentales sugieren que en las colestasias adquiridas la expresión de bsep es más estable y que el hígado colestásico puede continuar excretando sales biliares.

Las mutaciones del gen MDR3 pueden determinar la ausencia de la glicoproteína-P MDR3 (mdr2 en roedores) y una excreción defectuosa de fosfolípidos biliares en pacientes con otro subtipo de Colestasia lntrahepática Familiar Progresiva o PFIC 3 (Progressive Familial Intrahepatic Cholestasis 3), asociada a un aumento de gama glutamiltranspeptidasa y a alteraciones en los espacios porta (reacción inflamatoria y proliferación de conductillos biliares), similares a las descritas en el ratón con "knock-out" del gen mdr2. Los fosfolípidos biliares, a través de la formación de micelas mixtas con las sales biliares y colesterol, protegen a las células epiteliales de los efectos citotóxicos de las sales biliares. Por este mecanismo, la marcada disminución o la ausencia de fosfolípidos biliares puede explicar el desarrollo de una intensa colangiopatía inflamatoria en los pacientes portadores de PFIC 3. Los niveles del ARNm de MDR3, así como los de MDR1, están aumentados en el tejido hepático de pacientes con colestasia obstructiva y son normales en pacientes con cirrosis biliar primaria, lo que sugiere que en la patogenia de esta forma de colangiopatía no participan mutaciones del gen MDR3.

La excreción biliar de HCO3- a través de la isoforma AE2 del intercambiador aniónico CI-/HCO3-, presente tanto en la membrana canalicular de los hepatocitos como en la membrana apical de los colangiocitos, participa en la generación del flujo de bilis independiente de sales biliares. La expresión de AE2 se encuentra reducida en el hígado de pacientes con cirrosis biliar primaria, pero no en otras formas de colestasia o cirrosis hepática, lo que sugiere que la alteración de AE2 no es un efecto secundario a la inflamación o colestasia.

Finalmente, es interesante destacar que el síndrome de Dubin-Johnson, caracterizado por una hiperbilirrubinemia de tipo conjugada o directa, no colestásica, es causado por una mutación del gen MRP2 humano, que determina una ausencia de MRP2 en el hígado de los pacientes con esta mutación.

 

ENFERMEDADES HEPATOCELULARES COLESTASICAS HEREDITARIAS

ENFERMEDAD

GEN DEFECTUOSO

CROMOSOMA

FENOTIPO

Colestasia Intrahepática Familiar Progresiva
(PFIC 1, Enf. de Byler)

FIC 1

18q21-22

Colestasia persistente, GGT normal

Colestasia Intrahepática Recurrente Benigna (BRIC)

FIC 1

18q21-22

Colestasia recurrente

PFIC 2 (Síndrome de Byler)

BSEP

2q 24

Colestasia persistente, GGT normal

PFIC 3 (Deficiencia de MDR3)

MDR3

7q 21

Colestasia persistente GGT aumentada