Comparación entre la electroporación irreversible de alta frecuencia y la ablación por electroporación irreversible en hígado porcino pequeño: seguimiento mediante DCE-MRI y observaciones patológicas
Introducción
La electroporación irreversible (IRE), conocida como ablación con nanoknife, utiliza pulsos eléctricos de alto voltaje para crear poros nanométricos en membranas celulares, induciendo muerte celular por mecanismos no térmicos. Esta característica permite su aplicación cerca de estructuras críticas como vasos sanguíneos y conductos biliares. Sin embargo, las contracciones musculares provocadas por los pulsos requieren el uso de relajantes musculares y anestesia general, limitando su uso clínico.
La electroporación irreversible de alta frecuencia (H-FIRE) emplea pulsos bipolares de alta frecuencia para minimizar las contracciones musculares, eliminando la necesidad de paralizantes. Aunque ambos métodos inducen muerte celular, sus diferentes patrones de onda podrían generar respuestas tisulares divergentes. La resonancia magnética dinámica con contraste (DCE-MRI) permite evaluar parámetros como la constante de transferencia volumétrica (Ktrans), la constante de tasa (Kep) y la fracción de volumen extracelular extravascular (Ve), útiles para caracterizar cambios post-tratamiento.
Este estudio compara los efectos de IRE y H-FIRE en hígados porcinos mediante análisis termométricos, tamaño de zona de ablación, parámetros de DCE-MRI y hallazgos histopatológicos.
Métodos
Se utilizaron 10 cerdos Bama miniatura, divididos en grupos de 1 y 7 días. Se realizaron ablaciones con IRE (2200 V, pulsos unipolares) y H-FIRE (3000 V, pulsos asimétricos) en dos sitios hepáticos, separados por 6 cm. La temperatura se monitorizó con sensores de red de Bragg.
Las imágenes DCE-MRI se obtuvieron a los 1, 4 y 7 días post-tratamiento. Se calcularon Ktrans, Kep y Ve mediante un modelo farmacocinético bicompartimental. Los tejidos se analizaron con tinción H&E, inmunohistoquímica para HSP70, TUNEL y microscopía electrónica.
Resultados
Monitorización térmica:
No hubo diferencias significativas en la temperatura máxima entre IRE (18.00 ± 3.77°C) y H-FIRE (16.20 ± 7.45°C; P = 0.504).
Parámetros DCE-MRI:
El valor de Ve fue mayor en zonas IRE vs. H-FIRE al día 4 (0.14 ± 0.02 vs. 0.08 ± 0.05; P = 0.043). Ktrans aumentó significativamente en IRE al día 7 (P = 0.033), sugiriendo mayor permeabilidad vascular.
Tamaño de ablación:
Las zonas H-FIRE mostraron áreas mayores que IRE al día 1 (4.74 ± 0.88 cm² vs. 3.20 ± 0.77 cm²; P = 0.009) y día 4 (2.22 ± 0.83 cm² vs. 1.30 ± 0.50 cm²; P = 0.041).
Hallazgos histológicos:
Ambos métodos indujeron necrosis, apoptosis (índice TUNEL elevado; P < 0.001) y sobreexpresión de HSP70. La microscopía electrónica reveló lisis membranaria y vacuolización citoplasmática en ambos grupos.
Correlaciones:
En H-FIRE, Ktrans y Kep se correlacionaron positivamente con el número de hepatocitos al día 7 (r = 0.940, P = 0.017 y r = 0.895, P = 0.040, respectivamente).
Discusión
H-FIRE demostró eficacia comparable a IRE, con zonas de ablación más extensas inicialmente. La ausencia de diferencias en Ktrans y Kep sugiere mecanismos de daño vascular similares. La mayor Ve en IRE podría reflejar variaciones en la dinámica de fluidos extracelulares.
La preservación de vasos sanguíneos y conductos biliares confirma el carácter no térmico de ambas técnicas. Las correlaciones entre parámetros DCE-MRI y regeneración hepatocelular en H-FIRE resaltan su utilidad para monitorizar la recuperación tisular.
Limitaciones incluyen el uso de tejido hepático sano y tamaño muestral reducido. Estudios futuros deberán evaluar estos métodos en modelos tumorales.
Conclusión
H-FIRE representa una alternativa prometedora a IRE, con eficacia comparable, menor complejidad procedimental y mayores zonas de ablación iniciales. La DCE-MRI emerge como herramienta valiosa para evaluar cambios fisiopatológicos post-tratamiento.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001663