Partial Splenectomy, Transposition of the Spleen to the Abdominal Wall or Splenohepatoplasty in Portal Hypertensive Rats. Effects on Portal Venous Pressure and Homeostasis - Microscopical Appearance of the Transposed Spleen

Abstract

Reduction of the splenic volume by partial resection and collateral development after transposition are of potential value in the elective treatment of esophageal varices, Hypersplenism and ascites. A study was performed on young Wistar rats. A simple animal model of extrahepatic portal hypertension was used, narrowing the portal vein to an outer diameter of one millimeter (PVS). One day, three weeks and seven weeks after this operation the portal venous pressure was elevated as compared with the shamoperated controls. The portal hypertension was statistically significant at week three (1.31 ± 0.04 vs. 0.72 ± 0.18 kPa, p = 0.01). Portocaval pressure gradient after partial resection of the spleen (SR) and intramuscular transposition (IMTrans) was compared with the pressure gradient after graded portal vein stenosis. Three weeks after intramuscular transposition portocaval pressure gradient was reduced (1.46 ± 0.38 vs. 1.74 ± 0.13 kPa, n.s.). This data supports the hypothesis that the portal venous high-pressure compartment and the systemic venous low-pressure compartment are maintained after development of natural shunts to the systemic circulation. In the following experiment different types of splenic transposition were tested and compared to each other and a normal control group or to rats with portal vein stenosis (PVS), respectively. After PVS, the animals were reoperated, an SR was performed and the wound surface of the spleen was transposed into the left abdominal wall subcutaneously (SCTrans) or intramuscularly (IMTrans) or to the left liver lobe (splenohepatoplasty, SHP), respectively. After three weeks the animals underwent measurements of organ weights, collections of blood samples and the spleen was investigated histologically. Blood cell counts were nearly normal but total serum protein, albumin and the colloid osmotic pressure were slightly diminished or significantly reduced (COP in the groups PVS+SR+IMTrans or SCTrans, p<0.05) compared to the controls. Differences to the group with portal vein stenosis (PVS) were not significant. Serum protein electrophoresis after splenic transposition revealed an unobtrusive distribution pattern. Animals after SHP had the best increase in weight and high protein levels, but splenohepatic collateral development seemed sparse.

Differences of plasma ammonium levels were statistically not significant, but some animals had elevated levels after transposition. Morphometry of routine-stained spleen specimens showed an intact immunoarchitecture of the transposed spleens.

Zusammenfassung

Die Verminderung des Milzvolumens durch Teilresektion und die Ausbildung portosystemischer Kollateralen nach Milztransposition können der elektiven Behandlung von Ösophagusvarizen, Hypersplenismus und Aszites dienen. Wir führten tierexperimentelle Untersuchungen an jungen Wistarratten aus. Die Operationen erfolgten in Barbituratnarkose. Durch portale Druckmessungen 1, 21 und 52 Tage nach Einengung der Pfortader auf einen Außendurchmesser von 1 mm (PVS) wurde nachgewiesen, daß diese Operation eine langdauernde portale Hypertension induziert. Am Tag 21 betrugen die portokavalen Druckgradienten 1,31 ± 0,04 gegenüber 0,72 ± 0,18 kPa (p = 0,01). Weiterhin verglichen wir den portokavalen Druckgradienten von Ratten nach Pfortadereinengung, Milzteilresektion (SR) und intramuskulärer Milztransposition (PVS+SR+IMTrans) mit dem von Ratten nach alleiniger Pfortadereinengung (PVS). Drei Wochen nach intramuskulärer Milztransposition war der portokavale Druck gegenüber 1,74 ± 0,13 kPa auf 1,46 ± 0,38 kPa (nicht signif.) vermindert. Diese Zahlen stützen die Hypothese, daß das portale Hochdruckkompartiment und das zentralvenöse Niederdruckkompartiment nach Milztransposition und hepatofugaler Kollateralbildung erhalten bleiben. Weiterhin wurden verschiedene Modifikationen der Milztransposition untereinander mit einer nichtoperierten Kontrollgruppe sowie mit einer Gruppe nach alleiniger PVS verglichen. Es erfolgten eine PVS, eine Relaparotomie nach 2 Tagen sowie eine SR und die Transposition der Wundfläche der Milz in die linke Bauchwand subkutan (SCTrans), intramuskulär (IMTrans) oder auf den linken Leberlappen (Splenohepatoplastik, SHP). Nach 3 Wochen wurden die Tiere getötet, die Massen von Milz und Leber bestimmt sowie Blutuntersuchungen ausgeführt. Nach Milztransposition bestanden normale periphere Blutzellzahlen, jedoch waren die Konzentrationen des Gesamtserumproteins, Albumins (nicht signif.) sowie der kolloidosmotische Druck (PVS+SR+IMTrans bzw. SCTrans, p<0,05) gegenüber der mchtoperierten Kontrolle vermindert. Gegenüber der Gruppe nach alleiniger Pfortadereinengung (PVS) waren diese Differenzen nicht signifikant. Die elektrophoretische Auftrennung der Serumproteine nach Milztransposition ergab keine Dysproteinämie. Tiere nach Splenohepatoplastik zeigten die beste Gewichtszunahme und hohe Serumproteinkonzentrationen; splenohepatische Kollateralen waren jedoch eher spärlich ausgebildet. Die Plasmaammoniumkonzentrationen unterschieden sich statistisch nicht. Nach Milztransposition wurden bei einzelnen Tieren erhöhte Ammoniumkonzentrationen gemessen. Die morphometrische Untersuchung der Milz nach Routinefärbung erbrachte eine intakte Immunarchitektur des Organs.

Key words

Portal hypertension - Animal model - Splenic transposition - Splenohepatoplasty - Portal venous pressure - Morphometry of the spleen - Serum proteins - Ammonium

Schlüsselwörter

Portale Hypertension - Tiermodell - Milztransposition - Splenohepatoplastik - Pfortaderdruck - Morphometrie der Milz - Serumproteine - Ammonium