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Calculos biliares
Dr. Juan Hernández Orduña.

Clasificación y fisiopatología de los cálculos biliares
   Los cálculos biliares son frecuentes en la población general y Latinoamérica es una de las zonas con mayor prevalencia a nivel mundial. Esta revisión resume los principales hallazgos fisiopatológicos y bioquímicos de los varios tipos de colelitiasis; además, revisa los principales esquemas de clasificación. Se identifica la importancia de la inspección macroscópica de los cálculos por parte del cirujano, ya que las características morfológicas externas y la apariencia al corte de los cálculos nos brindan información primordial sobre su etiología. Además, el conocimiento y el entendimiento de la fisiopatología generan las herramientas necesarias para enfocar de manera más precisa el tratamiento que, en muchos casos, va más allá de la colecistectomía.
   En la población general, la presencia de cálculos en la vesícula biliar es una patología muy común y causa frecuente de consulta. La prevalencia a nivel mundial en adultos varía entre 5,9% y 21,9%, con grandes variaciones geográficas y regionales; Latinoamérica es una región con alta prevalencia. Las poblaciones más afectadas por los cálculos biliares son los indios nativos americanos. Los estudios de prevalencia realizados en la década de 1970 en nativos americanos (Pima, Chippewa y Micmac, entre otros), revelaron una prevalencia de 64% en mujeres y 29,5% en hombres mayores de 30 años. Siguen muy de cerca los indios mapuche de Chile, con una prevalencia reportada de 49,4% para mujeres y 12,6% para hombres (Shaffer, 2006). El estudio MICOL evaluó 29.739 personas de 10 regiones italianas y reportó una  prevalencia de  18,8% para las  mujeres  y 9,5%  para  los  hombres (Festi, 1999).  La  menor carga  de la enfermedad se observa en las tribus masi y bantú de africanos negros, con una prevalencia reportada menor de 5%. El entendimiento de la fisiopatología y la clasificación de los cálculos biliares es de suma importancia, ya que aporta claves para su tratamiento.

Historia
   La primera clasificación para la enfermedad litiásica biliar la propuso Naunyn, en 1896, quien tan sólo describía dos etiologías: infecciosa y por estasis biliar. Más adelante, en 1924, Aschoff añadió las causas metabólicas.
   La clasificación ideal de los cálculos biliares debe cumplir cuatro características principales: aportar datos sobre la posible etiología, utilizar terminología simple y universal, aportar datos relevantes al manejo y poseer aceptación internacional. No fue sino hasta 1981 que los National Institutes of Health (NIH) de los Estados Unidos y el International Workshop on Pigment Gallstone Disease crearon una nomenclatura basada en las características morfológicas, composición, etiología y localización de los cálculos biliares (Kim, 2003). En 1986, la Japanese Society of Gastroenterology, mediante su Gallstone Research Committee, complementó esta clasificación y la resultante es la más completa y la de mayor aceptación a nivel mundial (tabla 1).


Clasificación NIH 1981
Clasificación Japonesa 1986
Cálculos de colesterol
Cálculos de pigmento
Cálculos negros
Cálculos cafés
·      Cálculos de colesterol
Cálculos de colesterol puro Cálculos combinados
Cálculos mixtos
·      Cálculos de pigmento
Cálculos de bilirrubinato de calcio Cálculos negros








Tabla 1. Comparación de las clasificaciones más utilizadas en colelitiasis

Fisiología de la vía biliar
La bilis cumple diversas funciones:
1.     Elimina productos de desecho como bilirrubinas, medicamentos y toxinas.
2.     Los ácidos biliares son esenciales para la emulsión y absorción de las grasas
La bilis está compuesta por  2 tipos de  secreción, dependiendo si la secreción tiene o no ácidos biliares.
Los ácidos biliares pueden formarse en el hepatocito a partir del colesterol con la 7-hidroxilosa y por absorción por el íleon terminal y llevados al hígado por la circulación portal, lo que se conoce como circulación enterohepática.
La bilis en el conducto biliar intrahepático tiene un color amarillo oro, formándose a razón de 4  ml /min, su concentración electrolítica es parecida a la del plasma, a excepción del bicarbonato que está al doble, y por la presencia de ácidos biliares, colesterol y fosfolípidos.
Los ácidos biliares se forman en el hepatocito añadiéndole al colesterol un grupo carboxilo y grupos hidroxilos formando ácidos biliares primarios: el ácido quenodesoxicólico (forma dihidroxica) y el ácido cólico (forma trihidróxica) se conjugan en el hígado con glicina y taúrina.
Una parte de los ácidos biliares primarios se deshidroxilan por bacterias anaerobias en el íleon distal o colon, transformándolos en sales biliares monohidróxicos o dihidróxicos con (litocólico y desoxicólico); éstos se denominan ácidos biliares secundarios.
   Es importante señalar que los ácidos biliares tienen la propiedad de emulsificar las grasas, para la formación de micelas; si el colesterol o los fosfolípidos exceden la concentración micelar crítica (1-2 mmol/L) estas grasas precipitan rebasando la formación de ácidos biliares, lo que explica la génesis de los cálculos biliares.

Secreción hepática de colesterol biliar
  El hígado capta en forma muy eficiente el colesterol lipoproteico tanto de origen dietético (transportado en el plasma en quilomicrones, rQM) como de origen endógeno proveniente de los órganos periféricos (ej. músculos y tejido graso) vía receptores lipoproteicos específicos (receptores de rQM, LDL, HDL) y tiene la capacidad (al igual que toda célula) de sintetizar colesterol de novo a partir de acetato (colesterol de neosíntesis).
   El colesterol dentro del hepatocito (tanto el proveniente de lipoproteínas como de neosíntesis) tiene distintas posibilidades de destinación: a) puede ser esterificado para ser almacenado en gotas de grasa o ser incorporado a partículas lipoprotéicas VLDL para secreción hacia el plasma; la enzima clave en esta vía metabólica es denominada ACAT (acyl-coenzyme A:cholesterol acyltransferase), b) puede ser incorporado a la membrana plasmática y/o membranas de organelos intracelulares, c) puede ser destinado a síntesis de sales biliares (SB) para su posterior secreción biliar; las enzimas limitantes de esta vía metabólica son la colesterol 7--hidroxilasa (Cyp7a1) y la oxysterol 7--hidroxilasa (Cyp7b1); esta función metabólica sólo ocurre en el hígado, y d) puede ser secretado como colesterol libre hacia la bilis, junto a SB y fosfolípidos. Estas vías metabólicas del colesterol en el hígado se grafican en la figura 1. De esta forma el hígado es un órgano clave en censar y regular los niveles de colesterol en el plasma y es la principal vía de excreción o escape de moléculas esteroidales en nuestro organismo.
   El colesterol hepático que será secretado hacia la bilis, debe primero ser destinado vectorialmente hacia el polo canalicular del hepatocito; una vez alcanzado este compartimento celular, debe salir hacia el lumen biliar (canalículo biliar) y ser mantenido en una solución estable. No están aún del todo claro los mecanismos responsables de la destinación del colesterol hacia el polo canalicular y como esta molécula alcanza el lumen biliar. Lo que sí sabemos es que la secreción biliar de colesterol requiere como fuerza impulsora indispensable la secreción concomitante de los otros dos lípidos biliares, sales biliares y fosfolípidos. Si se bloquea hipotéticamente la secreción de sales biliares y/o de fosfolípidos, el hígado será incapaz de secretar colesterol hacia la bilis.

Secreción hepática de sales biliares (SB)
   Las SB son detergentes corporales naturales y se sintetizan exclusivamente en el hígado a partir de colesterol mediante una cascada enzimática. El hígado sintetiza ácido cólico y quenodeoxicólico (denominadas SB primarias), las que son conjugados con aminoácidos glicina o taurina. Las SB son transportadas hacia el polo canalicular del hepatocito y secretadas hacia la bilis contra una gradiente de concentración mediante la acción de un transportador de membrana denominado BSEP (bile salt export protein). Las SB secretadas hacia la bilis son la principal fuerza osmótica (solutos con capacidad osmótica) para la secreción de agua hacia el lumen biliar y la mantención del flujo biliar. La secreción de colesterol y lecitina es a su vez dependiente de la secreción de sales biliares, dada la capacidad detergente (pueden solubilizar lípidos como colesterol y lecitina) de estas moléculas.
   Las sales biliares secretadas hacia la bilis alcanzan el intestino y en el íleon distal son recaptadas eficientemente por un receptor ileal específico (Ibat), llevadas por vía portal al hígado donde son recapturados en forma muy eficiente por un transportador ubicado en el polo sinusoidal del hepatocito (NTCP) para ser nuevamente secretado hacia la bilis. De esta forma las SB pasan a formar parte de lo que se denomina la circulación enterohepática de SB. Normalmente, casi la totalidad de la masa de SB en el organismo (denominado pool de SB) está confinado a la circulación enterohepática de SB. Las SB expuestas a las bacterias intestinales pueden sufrir desconjugación (remoción de aminoácidos) o dehidroxilación, formando las denominadas SB secundarias (deoxicólico, litocólico). Las SB, además de ser productos finales de degradación del colesterol, cumplen importantes funciones metabólicas como por ejemplo:
 a. Mantener el flujo biliar,
 b. Solubilizar el colesterol biliar,
C. Solubilizar y emulsionar nutrientes liposolubles (colesterol, grasas, vitaminas liposolubles) permitiendo su absorción intestinal.

Secreción hepática de fosfolípidos
Los fosfolípidos constituyen los segundos solutos de la bilis desde un punto de vista cuantitativo. El hígado secreta casi exclusivamente fosfatidilcolina (o lecitina), lo que refleja un mecanismo de selección altamente específico por parte del hepatocito. La lecitina destinada a secreción biliar se origina fundamentalmente de neosíntesis hepática (síntesis en el retículo  endoplásmico  de hepatocitos) y una fracción menor parece originarse de lipoproteínas plasmáticas de alta densidad (HDL). La lecitina es transportada hacia la membrana canalicular del hepatocito y secretada hacia la bilis por un mecanismo facilitado por una proteína que se expresa en el canalículo biliar, denominada MDR3. Esta proteína facilita la transferencia específicamente de lecitina desde el citoplásma hacia el lumen del canalículo biliar, desde donde este lípido es extraído hacia la bilis por el efecto detergente de las sales biliares presentes en el canalículo biliar. Por lo tanto, la secreción de lecitina depende por una parte de una adecuada función de esta proteína MDR3 y por otra parte, de la secreción de sales biliares.

Circulación enterohepática
Habiendo cumplido su función, los componentes de la bilis siguen su camino; los desechos salen en las heces, las micelas se absorben y los ácidos biliares, los lípidos principalmente y una pequeña cantidad de bilirrubina se absorben en el íleon terminal y en colon formando la circulación enterohepática, la cual permite que los ácidos biliares se mantengan en concentraciones adecuadas, ya que la producción hepática total es de 3 g al día, requiriendo más de esta cantidad al día pero gracias a la reabsorción de los ácidos por la circulación enterohepática permite completar las necesidades diarias, calculándose de 4 a 12 circulaciones/día de los ácidos.

Función vesicular
La capacidad de la vesícula biliar es de sólo 50 a 60 cc; sin embargo, se segregan 500 ml aproximadamente de bilis hepática, de la cual la mitad fluye directamente al intestino sin pasar por la vesícula.
Esto se compensa por la alta capacidad de absorción de agua en vesícula biliar, ya que en pocas horas reabsorbe 90% del agua de la bilis, lo cual se concentra por medio de un transporte activo.
En la vesícula biliar influye hormonalmente en la etapa digestiva la colecistocinina que se libera de la mucosa del duodeno al entrar el contenido graso en el mismo; esto genera la contracción de la vesícula  biliar para liberar la bilis; inicia dos minutos después dé la llegada de grasa al duodeno, produciendo una fase de contracción tónica, lo que lleva a una disminución del diámetro vesicular y luego contracciones físicas con una frecuencia de dos a seis minutos alcanzando presiones entre 25 y 30 mmhg hasta su vaciamiento completo que puede ser entre 15 Y 90 min.

Regulación neurohormonal de la motilidad
   El vaciado de la vesícula biliar es controlado por factores nerviosos y hormonales con muchas interacciones. La vesícula biliar y los conductos biliares son inervados por los nervios vago (parasimpático) y esplácnico (simpático). Una red intramural de nervios actúa directamente sobre la vesícula biliar y también actúa estimulando los transmisores locales (sistema paracrino).
   La vesícula biliar responde a la estimulación hormonal (CCK), a la estimulación vagal, a las fibras intramurales y a los transmisores locales. Las dos fases de la motilidad de la vesícula biliar son la interdigestiva (reposo) y la digestiva (respuesta a una comida).

Fase digestiva e interdigestiva
   La fase digestiva se subdivide en las fases cefálica, gástrica, intestinal e ileocolónica.
Durante la fase interdigestiva la vesícula biliar funciona como un fuelle. Este es un proceso dinámico, en el que la vesícula biliar se vacía y se llena, mezcla bilis concentrada de la vesícula biliar con la bilis hepática y elimina cierta cantidad hacia el duodeno. La actividad es coincidente con la fase III del complejo motor migratorio (CMM), que se caracteriza por contracciones con un efecto neto de llenado de la vesícula biliar.
   El nervio vago es muy importante en el control de la fase interdigestiva. El péptido intestinal vasoactivo se libera localmente y relaja la vesícula biliar. Durante la fase II del complejo motor migratorio la motilina se asocia con la contracción. La CCK también es importante para mantener el tono de la vesícula biliar.
Fase digestiva
   En respuesta a una comida el nervio vago tiene un papel directo en la estimulación de la contracción de la vesícula biliar, sobre todo durante la fase cefálica. Durante la fase gástrica el sistema colinérgico es el que tiene mayor importancia. La gastrina, que es similar a la CCK, induce la contracción de la vesícula biliar La importancia de la somatostatina, del péptido pancreático y de la motilina no está bien definida.
La fase intestinal se caracteriza por la estimulación de la liberación de CCK por las grasas. La CCK actúa directamente sobre las células de músculo liso y las fibras vagales posganglionares de la vesícula biliar. La estimulación vagal y la CCK relajan el esfínter de Oddi.
La fase ileocolónica se caracteriza por la relajación y nuevo llenado de la vesícula biliar. Aunque los factores nerviosos y hormonales son de gran importancia durante la fase ileocolónica, las hormonas como el polipéptido pancreático, la somatostatina, la sustancia e y el péptido YY no desempeñan papeles definidos. Gran cantidad de otras sustancias, como los inhibidores de la sintasa de óxido nítrico, tienen importancia poco definida en la regulación de la contracción y la relajación de la vesícula biliar.
Absorción
La vesícula biliar absorbe rápidamente agua y solutos de la bilis y concentra los componentes solubles de dos a diez veces. La vesícula biliar tiene una mucosa activa que puede absorber agua y sales contra gradientes de concentración importantes. Los dos mecanismos principales de absorción son el activo y el pasivo.
En la absorción pasiva el sodio y el cloro entran en las células epiteliales de la vesícula biliar debido a gradientes electroquímicos. Esto produce un gradiente osmótico y el agua ingresa en la célula. El sodio intracelular se expulsa a través de la porción basal de la membrana lateral hacia el espacio intercelular lateral por un mecanismo de transporte activo. La expulsión del sodio en la membrana lateral puede ocurrir por mecanismos electrogénicos , no electrogénicos o ambos.
   El agua entra en los espacios intercelulares laterales a través de las uniones estrechas de la superficie mucosa en respuesta a la concentración de solutos.
   El transporte de cloro está ligado al transporte de sodio y, en Luz los modelos de experimentación, la absorción de sodio no tiene lugar en ausencia de cloro. Esta asociación entre el sodio y el cloro probablemente ocurre por un mecanismo eléctricamente neutro y tienen como resultado la neutralización de todas las cargas, que impide la formación de un gradiente electroquímico.
  El transporte activo de sodio contra un gradiente electroquímico es facilitado por la bomba de sodiopotasio (adenosina trifosfatasa).
El agua se desplaza con el transporte pasivo y activo de estos solutos. El transporte de agua y electrólitos, por consiguiente, tiene lugar no solo a través de las células, sino también entre las células (espacio intercelular). Se ha demostrado que otros péptidos, como la secretina, el glucagón y el péptido inhibitorio gástrico, inhiben la absorción.

Secreción
La vesícula biliar absorbe líquido y electrólitos; también secreta un líquido iónico que es alcalino y tiene alto contenido de bicarbonato. La vesícula biliar secreta mucina, que es regulada por un mecanismo dependiente del calcio a través de la proteincinasa II dependiente de calcio y calmodulina.

Etiología
  Existen muchas situaciones que predisponen a colelitiasis y se asocian a alteraciones de la motilidad de la vesícula, como el embarazo, la diabetes mellitus, la obesidad, la terapia con octreótido y las dietas bajas en calorías.
La presencia de cálculos en la vesícula biliar depende de factores raciales, ambientales, sexo, edad y factores médicos.
La mayor incidencia de colelitiasis se encuentra 2 a 3 veces más en mujeres en edad reproductiva y raza blanca.  Los pacientes obesos, predominantemente mujeres, sobresaturan colesterol, teniendo 2- 3 veces mayor frecuencia de litiasis.
Las dietas bajas en proteínas, grasas y fibra (cruda) así como en pacientes con DM, Se observa también sobresaturación en la bilis de colesterol,  como respuesta al tratamiento con insulina.
Los pacientes cirróticos presentan mayor incidencia de cálculos de pigmentos por alteraciones en el metabolismo de los ácidos biliares y por menor producción de colesterol.
Se ha referido que la ingesta de 20 gr de alcohol protege contra la formación de cálculos, sin embargo, no se ha podido reproducir en otros trabajos esta afirmación.
Los trastornos hemolíticos, principalmente en niños predisponen a la formación de cálculos de pigmentos.
Alteraciones en el funcionamiento del íleon terminal, como la enfermedad de Crohn, síndrome de Whipple, esprue celiaco o esprue tropical, o bien la perdida de este segmento por resecciones intestinales amplias, disminuye la circulación enterohepática, provocando incremento en la síntesis y secreción de ácidos biliares por el hígado y favoreciendo la formación de cálculos de pigmento , misma situación que se observa en los pacientes que son sometidos a tiempos prolongados de nutrición parenteral total ( NPT), asociado a la disminución en la motilidad vesicular por falta de estímulo por alimento.
El incremento de progesterona en el embarazo trae como consecuencia disminución de la motilidad vesicular, incrementando la posibilidad de formación de cálculos y aumentando la frecuencia en la presencia de síntomas duraderos durante este periodo; así mismo, el incremento en la concentración de estrógenos aumenta la secreción de colesterol hepático; esta misma situación se observa en las mujeres que consumen anticonceptivos, favoreciendo la sobresaturación de colesterol en la bilis.
Se ha observado incremento en la presencia de síntomas de colelitiasis en hombres mayores de 60 años, explicado por la disminución en la concentración sérica de andrógenos e incremento de estrógenos que favorece, como se dijo en el párrafo anterior, la formación de cálculos de colesterol.
Se ha mencionado que la vagotomía troncular, al desnervar en parte a la vesícula biliar, disminuye la motilidad de ésta y favorece la estasis, y en pacientes con bilis litógena permite la formación dé cálculos; esta situación  no ha podido ser demostrada.

Composición de la bilis y solubilizarían del colesterol biliar.
La bilis es un fluido complejo generado por la secreción hepática (hepatocitos) y modificado (secreción, absorción) por la vía biliar (colangiocitos) en su tráfico desde el hepatocito hacia la vesícula biliar y el intestino. Sus principales solutos son las sales biliares (68%), lecitina (22%), colesterol libre (4%), proteínas (4,5%) y bilirrubina (0,3%). Dado que el colesterol es una molécula prácticamente insoluble en agua, la presencia de sales biliares y lecitina en la bilis es fundamental para mantener en solución al colesterol biliar. En condiciones fisiológicas esto se logra formando complejos moleculares donde se asocian estos tres lípidos en relaciones de concentración (relación molar) definidas que le dan estabilidad en una solución acuosa.
Estos complejos moleculares son denominados micelas mixtas (sales biliares, lecitina, colesterol) y vesículas o liposomas (lecitina y colesterol). Se cree que en el canalículo biliar el colesterol es transportado casi exclusivamente en vesículas y luego a medida que la bilis se concentra e incrementa la concentración relativa de sales biliares, predomina el transporte en estructuras micelares.
El fluido biliar es más estable desde un punto de vista termodinámico cuando el colesterol presente es solubilizado en micelas mixtas. Cuando existe un exceso relativo de colesterol en la bilis se habla de una bilis sobresaturada (> índice colesterol/sales biliares+lecitina). En estas condiciones la bilis se vuelve “inestable” siendo las micelas mixtas más ricas en colesterol y persisten en la bilis vesículas o liposomas ricos en colesterol. En estas condiciones el colesterol tiende a salir de una fase soluble estable, a una fase insoluble inestable y precipitar

Patogenia de litos biliares
El componente principal de la bilis es él agua y los solutos orgánicos principales son colesterol, pigmentos biliares y fosfolípidos, y de éstos, la lecitina es la de mayor proporción (90%).
El 50% aproximadamente del ácido desoxicólico es reabsorbido en íleon terminal y se continúa en la circulación enterohepática, excretándose nuevamente  en su mayoría.
EI  acido cólico es excretado principalmente en las heces.
Cuando disminuye la circulación enterohepática, el hígado incrementa su producción hasta por 10 veces.
La lecitina es un lípido que proviene de la membrana del hepatocito, excretada en el canalículo biliar que al combinarse con agua forma cristales líquidos, indispensables para la formación de micelas que permiten la solubilización del colesterol en el agua de la bilis.
Las sale s biliares rompen estos cristales de lecitina – colesterol, conformado micelas mixtas de lecitina-colesterol- sales biliares,  manteniendo a la bilis físico químicamente como un coloide.
La lecitina es hidroxilada en el intestino delgado por la lipasa pancreática formando liso lecitina y ácidos grasos que son parcialmente absorbidos.
Cuando la proporción de estas micelas mixtas cambian en favor de exceso absoluto o relativo de colesterol, Se tiende a la formación de cristales de monohidrato de colesterol que uniéndose entre sí forman cálculos.
Esta bilis es la llamada bilis litógena, cuyas proporciones calculadas en un sistema de coordenadas triangulares fueron descritas por Admirall  Y small en 1968.

Clasificación de los cálculos biliares
Los cálculos de la vía biliar se dividen según su localización, en dos tipos: primarios y secundarios. Se consideran primarios cuando permanecen en el sitio en que se forman y, secundarios, cuando se forman en la vesícula biliar y migran a la vía biliar. Los primarios se subdividen en intrahepáticos y extrahepáticos, y el límite es la unión de los conductos hepáticos derecho e izquierdo.
Además, se clasifican según su apariencia morfológica y sus componentes, en dos grupos principales: cálculos de pigmento y de colesterol. Los cálculos de colesterol se subdividen en puros, combinados o mixtos, mientras que los cálculos de pigmento se subdividen en cálculos negros o café. Para obtener datos relevantes para el diagnóstico etiológico de los cálculos biliares, se deben tener en cuenta tres factores principales: el color, la forma y la apariencia al corte. El análisis del color únicamente no es útil, ya que cálculos de diferentes composiciones comparten colores; además, el color de la superficie puede variar cuando los cálculos se secan.

Tipo de cálculo
Color
Forma
Apariencia al corte
Colesterol puro Colesterol mixto Colesterol combinado Pigmento café Pigmento negro
Blanco-amarillento Café oscuro- verdoso
Café claro-oscuro Café oscuro Negro
Oval-redondo Redondo- facetado Oval-redondo Facetados Irregulares
Radiado del centro a la periferia Capas concéntricas y radiadas
Capa   externa   >1   mm   y  radiación centrípeta
Capas   concéntricas     ausencia          de radiación
Amorfos

Características  de  los  cálculos  biliares  según  su  clasificación  .Gómez  Jaramillo  D., Clasificación y fisiopatología de los cálculos biliares

Tipos de cálculos
Por su composición hay dos tipos de cálculos, los de colesterol y los pigmentarios (Tabla I).
TABLA I. Tipos de cálculos.
De colesterol: hasta un 50% de colesterol.  Radiotransparentes
De pigmento: Negros y duros. < Del 10% de colesterol. Radiopacos
Marrones/pardos y blandos. Hasta el 30% de colesterol. Opacidad radiológica intermedia

   Los de colesterol están formados en más del 50% por colesterol y el resto por proteínas, sales cálcicas y otros componentes que se encuentran en menor cantidad. El contenido en colesterol es claramente inferior en los cálculos de la infancia que en los de la edad adulta y esto condiciona el aspecto de los mismos, ya que son más blandos y radio trasparentes cuanto mayor es la proporción de colesterol. La formación de estos cálculos guarda relación con situaciones que conllevan un aumento del colesterol o una disminución de la concentración de los ácidos biliares en la bilis, bien sea por disminución de la síntesis o por pérdidas aumentadas en el intestino. Los cálculos pigmentarios son los más frecuentes en el niño, llegando al 75% de los casos. Contienen sales cálcicas de bilirrubina no conjugada y colesterol en proporción variable.
Si el colesterol está en proporción inferior al 10%, los cálculos son de color negro, consistencia dura y radiopacos, como los que se generan en las enfermedades hemolíticas. Si el porcentaje de colesterol es aproximadamente del 30%, los cálculos son de color marrón, más blandos y algo menos radioopacos. Estos se forman en situaciones de estasis biliar e infección, siendo las bacterias más comúnmente implicadas aquellas que contienen β-glucoronidasa, que trasforma la bilirrubina conjugada en no conjugada y por tanto insoluble.
El estudio de la composición de los cálculos biliares en la infancia mediante técnicas de difracción de  Rx, microscopía de barrido y absorción atómica indica que, a diferencia del adulto, hasta el 35% de los cálculos son de bilirrubinato y carbonato cálcico, lo que confirma el carácter pigmentario de la mayor parte de litiasis biliares idiopáticas en la infancia.
El tamaño de los cálculos es variable, pudiendo ser únicos o múltiples. El barro biliar es una sustancia viscosa formada por mucina, otras proteínas, sales cálcicas de bilirrubina y cristales de colesterol. Se considera como posible precursor de la formación posterior de cálculos, aunque con frecuencia se ha observado su desaparición espontánea en controles ecográficos posteriores.
   El colesterol es relativamente insoluble en agua y debe experimentar una dispersión acuosa en el seno de las micelas o de las vesículas, para lo cual necesita del concurso de un segundo lípido que lo solubilice. El colesterol y los fosfolípidos son secretados en la bilis en forma de vesículas bicapa unilaminares, que se convierten en micelas mixtas formadas por ácidos biliares, fosfolípidos y colesterol por la acción de los ácidos biliares. Si existe un exceso de colesterol en proporción con la cantidad de fosfolípidos y ácidos biliares, las vesículas inestables de colesterol permanecen, agregándose en grandes vesículas multilaminares a partir de las cuales precipitan los cristales de colesterol.

Esquema de la patogenia de la formación de cálculos vesiculares de colesterol.
Las situaciones o factores que aumentan la proporción que priva entre el colesterol por una parte y los ácidos biliares y los fosfolípidos (lecitina) por la otra facilitan la formación de cálculos. HMG-CoAR, reductasa de hidroximetilglutaril-coenzima A (hydroxymethylglutaryl-coenzyme A reductase); 7- -OHasa, 7 -hidroxilasa de colesterol; MDR3, proteína 3 vinculada con la resistencia a múltiples fármacos (multidrug resistance), llamada también bomba de exportación de fosfolípidos.

 Hay varios mecanismos importantes en la producción de bilis litógena (formadora de cálculos). El más importante es el incremento de la secreción biliar de colesterol. Esto puede ocurrir en caso  de obesidad, dietas hipercalóricas y ricas en colesterol, o uso de medicamentos (p. ej., clofibrato), y puede ser consecuencia de 1) aumento de la actividad de la reductasa de hidroximetilglutaril-coenzima A (HMG-CoA),  la  enzima  limitadora  de  la  síntesis  hepática  de  colesterol,  y de  2)  incremento  de  la captación hepática de colesterol desde la sangre. En los pacientes con cálculos biliares el colesterol de la dieta incrementa la secreción de colesterol biliar. Esto no ocurre en los pacientes sin colelitiasis que consumen  dietas  ricas  en  colesterol.  Además  de  los  factores  ambientales,  como  las  dietas hipercalóricas   y   ricas   en   colesterol,   los   factores   genéticos   también   son   importantes   en   la hipersecreción de colesterol y la formación de cálculos biliares. Se encuentra una alta prevalencia de colelitiasis entre los familiares de primer grado de pacientes que la padecen, así como en ciertos grupos  étnicos,  como  los  amerindios  estadounidenses  y  chilenos  y  los  hispanos  chilenos.  Se  ha identificado un rasgo genético común en estas poblaciones mediante el análisis del DNA mitocondrial. En algunos pacientes se observa a veces menor conversión hepática del colesterol en ácidos biliares, lo cual  aumenta  la  razón  colesterol litógeno/ácidos biliar.  En  fecha  reciente  se  ha  descrito  una mutación  del gen  CYP7A1 que origina deficiencia de la 7 –hidroxilasa de colesterol,  enzima que cataliza  la  fase  inicial  del  catabolismo  del  colesterol  y  la  síntesis  de  ácidos  biliares.  El  estado homocigoto se acompaña de hipercolesterolemia y cálculos vesiculares. El fenotipo se expresa en el estado  heterocigoto,  por  lo  cual  las  mutaciones  en  el  gen   CYP7A1  pueden  contribuir  a  la susceptibilidad a la calculopatía por colesterol en la población. Las mutaciones en el gen MDR3 que codifica la bomba de exportación de fosfolípido en la membrana canalicular del hepatocito pueden originar deficiente secreción de fosfolípidos en la bilis, con lo cual ocurre sobresaturación del colesterol en ella y formación de cálculos de colesterol en la vesícula y en los conductos biliares. Por tal razón, el exceso de colesterol biliar respecto a los ácidos biliares y los fosfolípidos depende predominantemente de  la  hipersecreción  del  colesterol,  pero  también  puede  contribuir  la  hiposecreción  de  los  dos elementos mencionados (ácidos o fosfolípidos). Otro trastorno más del metabolismo de ácidos biliares que posiblemente contribuye a la sobresaturación de bilis con colesterol es la mayor conversión de ácido cólico en ácido desoxicólico, lo cual sustituye el fondo común de ácido cólico por un mayor fondo de ácido desoxicólico. Esto puede ser consecuencia de una mayor deshidroxilación del ácido cólico y una mayor absorción del ácido desoxicólico recién formado. La mayor secreción de desoxicolato se acompaña de hipersecreción de colesterol en la bilis.
   Aunque la saturación de colesterol en la bilis es un requisito importante para la formación de cálculos, no basta por sí sola para desencadenar la precipitación del colesterol in vivo. La mayoría de las personas con bilis sobresaturada no generan cálculos, porque el tiempo requerido para que  los cristales de colesterol sufran nucleación y aumenten de tamaño es mayor que el tiempo que permanece la bilis en la vesícula.
   Un importante mecanismo es la nucleación de los cristales de colesterol monohidratado, que está notablemente  acelerada  en  la  bilis  litógena  humana.  La  nucleación  acelerada  del  colesterol monohidratado en la bilis puede deberse a un exceso de factores pronucleadores o a un déficit de factores  antinucleadores.  Algunas glucoproteínas mucínicas  y  no  mucínicas  parecen  actuar  como factores pronucleadores, mientras que las apolipoproteínas AI y AII y otras glucoproteínas se comportan como  factores  antinucleadores.  La  nucleación  y  el  crecimiento  de  los  cristales  de  colesterol monohidratado probablemente ocurren en el seno de una capa de gel de mucina. La fusión de las vesículas produce cristales líquidos que, a su vez, se nuclean generando cristales sólidos de colesterol monohidratado. El crecimiento mantenido de los cristales ocurre por nucleación directa de moléculas de colesterol procedentes de las vesículas biliares sobresaturadas, unilaminares o multilaminares.
   Un tercer mecanismo importante en la formación de los cálculos de colesterol es la hipomotilidad de la vesícula  biliar.  Si  la  vesícula  vaciara  completamente  toda  la  bilis  sobresaturada  o  que  contiene cristales,  los  cálculos  no  podrían  crecer.  Un  alto  porcentaje  de  pacientes  con  cálculos  biliares presentan alteraciones en el vaciamiento vesicular. Los estudios ecográficos demuestran que estos pacientes presentan un mayor volumen vesicular durante el ayuno y también después de una comida de prueba (volumen residual), y que el vaciamiento fraccional después de la estimulación vesicular es menor. El vaciamiento de la vesícula es uno de los principales factores determinantes de la reaparición de los cálculos en los pacientes a los que se realiza litotricia biliar. A los tres años sólo 13% de los pacientes con buen vaciamiento vesicular presentan de nuevo cálculos, mientras que este porcentaje es de 53 en los que el vaciamiento vesicular está alterado.
El  barro  biliar  es  un  material  mucoso  espeso  que  al  microscopio  presenta  cristales  de  lecitina- colesterol, cristales de monohidrato de colesterol, bilirrubinato cálcico y hebras de mucina o un gel mucoso. Es característico que el barro biliar se disponga como una capa en forma de media luna en la zona más declive de la vesícula y se identifique por generar ecos característicos en la ecografía (véase más adelante). La presencia de barro biliar implica la existencia de dos alteraciones:
1) un trastorno del equilibrio normal entre la secreción vesicular de mucina y su eliminación, y
2) nucleación de los solutos biliares. Hay varias observaciones que indican que el barro biliar es un precursor de la litiasis biliar.
   En un estudio en el que se realizó un seguimiento prospectivo de 96 pacientes con  barro  biliar mediante ecografías seriadas, se observó que en 18% el barro biliar desapareció y no recidivó durante al menos dos años; en 60% el barro biliar desapareció para reaparecer posteriormente; se formaron cálculos biliares en 14% (8% asintomáticos, 6% sintomáticos), y 6% experimentaron dolor biliar intenso, con o sin pancreatitis aguda. Se realizó colecistectomía en 12 pacientes, en seis por dolor biliar secundario a la colelitiasis y en tres por la presencia de síntomas en sujetos que habían sufrido episodios anteriores de pancreatitis y que tenían barro biliar sin colelitiasis; la pancreatitis no recidivó en ningún caso después de la colecistectomía. Hay que hacer hincapié en que el barro biliar puede aparecer en relación con trastornos que originen hipomotilidad de la vesícula, como intervenciones quirúrgicas, quemaduras, nutrición parenteral total, embarazo y empleo de anticonceptivos orales, todos los cuales se acompañan de un riesgo mayor de colelitiasis.
   Hay otras dos situaciones que se asocian con la formación de cálculos de colesterol o de barro biliar. Son el embarazo y una dieta muy hipocalórica. Durante la gestación se producen dos cambios fundamentales que contribuyen a crear un "estado colelitógeno":
1) notable incremento de la saturación de colesterol en el tercer trimestre y
2) contracción lenta de la vesícula en respuesta a comidas ordinarias, con lo cual es menor el vaciamiento de dicho órgano. La relación causal directa entre el embarazo y estas alteraciones queda refrendada por varios estudios que demuestran la desaparición de éstas después del parto. Durante el embarazo aparece barro biliar en 20 a 30% de las mujeres y colelitiasis en 5 a 12%. Si bien el barro biliar es un dato frecuente durante la gestación, suele ser asintomático y por lo general desaparece de forma espontánea después del parto. Los cálculos biliares son menos frecuentes y suelen ocasionar cólicos biliares; también pueden desaparecer después del parto, al disolverse espontáneamente cuando la bilis vuelve a estar insaturada de colesterol en el puerperio.
Alrededor de 10 a 20% de las personas que experimentan una reducción rápida del peso corporal inducida por una dieta muy hipocalórica sufren litiasis biliar. En un estudio realizado con 600 pacientes que siguieron una dieta de 520 kcal/día durante 16 semanas, la administración de ácido ursodesoxicólico (UDCA) en dosis de 600mg/día resultó muy eficaz para prevenir la formación de cálculos biliares; sólo 3% de los que recibieron UDCA presentaron cálculos, en contraste con 28% de los pacientes tratados con placebo.
  En resumen, la colelitiasis de colesterol se produce como consecuencia de una serie de trastornos:
 1) sobresaturación de la bilis por colesterol;
2) nucleación de colesterol monohidratado con retención posterior de cristales y crecimiento del cálculo, y
 3) alteración de la función motora de la vesícula con retraso en su vaciamiento y estasis biliar. En el cuadro se señalan otros factores importantes que predisponen a la formación de cálculos de colesterol.
Cuadro 1. Factores que predisponen a la formación de cálculos de colesterol y de pigmento Cálculos de colesterol.
Calculos de colesterol
Calculos de pigmento
1.        Factores demográficos/genéticos: Prevalencia máxima en amerindios estadounidenses y chilenos y en hispanos chilenos; mayor en personas del norte de Europa y Estados Unidos que en Asia; mínima en Japón; predisposición familiar; aspectos hereditarios
Factores demográficos/genéticos: Asia, medio rural
2.        Obesidad: Fondo común y secreción normales de ácidos biliares, pero mayor secreción de colesterol en la bilis
Hemólisis crónica
3.        Pérdida ponderal: La movilización del colesterol hístico hace que aumente la secreción de éste en la bilis, al tiempo que disminuye la circulación enterohepática de ácidos biliares
Cirrosis alcohólica
4.        Hormonas femeninas
a.        Los estrógenos estimulan los receptores de lipoproteínas hepáticos; incrementan la captación de colesterol de alimentos y también aumentan la secreción de colesterol en la bilis
b.        Los estrógenos naturales y de otro tipo, así como los anticonceptivos orales, hacen que disminuya la secreción de ácidos biliares y también la conversión de colesterol en ésteres de colesterilo
Anemia perniciosa

5.        Envejecimiento: Aumenta la secreción de colesterol en la bilis; disminuye la magnitud del fondo común de ácidos biliares y también la secreción de sales biliares
Fibrosis quística
6.        Hipomotilidad vesicular que origina estasis y formación de barro biliar
a.        Nutrición parenteral prolongada
b.        Ayuno
c.         Embarazo
d.        Fármacos como octreótido
Infección crónica de vías biliares, parasitosis

7.        Administración de clofibrato: Mayor secreción de colesterol en la bilis
Envejecimiento
8.        Menor secreción de ácidos biliares
a.        Cirrosis biliar primaria
b.        Defecto genético del gen CYP7A1
Enfermedad de íleon, extirpación o derivación de tal segmento
9.        Menor secreción de fosfolípidos: Defecto genético del gen MDR3

10.   Diversos
a.        Dieta hipercalórica e hiperlípida
b.        Lesión de médula espinal



Litiasis de colesterol.
El sexo femenino es un importante factor de riesgo de litiasis biliar de colesterol, probablemente en relación con el papel determinante de las hormonas femeninas: la prevalencia de litiasis biliar aumenta notablemente en la mujer joven, en relación al varón de la misma edad, a partir de la pubertad, mientras que esta diferencia tiende a atenuarse progresivamente después de los 60 años. Además, en varios estudios realizados en Europa, la multiparidad se correlaciona con la prevalencia de litiasis biliar, aun corrigiendo otros factores. Siendo la composición de la bilis idéntica en el hombre y en la mujer y no habiendo detectado cambios significativos en la concentración de colesterol y ácidos  biliares durante las distintas fases del ciclo menstrual, la mayor prevalencia de litiasis biliar en la mujer podría atribuirse al papel de las hormonas femeninas en la regulación de la motilidad vesicular y a las diferencias existentes entre ambos sexos en cuanto a la coexpresión de los receptores de estrógenos y progesterona en la pared vesicular.
   La edad es, también, un factor de riesgo para ambos sexos, habiéndose observado prevalencias de alrededor del 60 % después de los 80 años. En el estudio de Barcelona únicamente el sexo y la edad tuvieron valor predictivo independiente de colelitiasis en el total de la población estudiada; la obesidad y el número de gestaciones lo fueron al tener en cuenta únicamente a las mujeres de más de 40 años y a aquellas en edad fértil, respectivamente.
  Asimismo, los familiares de primer grado de individuos litiásicos tienen una incidencia de litiasis biliar 2 veces mayor que los controles. Por último, existen importantes diferencias raciales: la litiasis biliar es poco frecuente en el África negra, hasta el extremo de ser casi desconocida entre los Masai (África oriental), mientras que afecta a más del 70 % de los indios Pima (sudoeste de Estados Unidos) a partir de los 30 años. Estas diferencias parecen ser debidas a las variaciones en la saturación biliar de colesterol (bilis insaturada en los Masai y sobresaturada en los Pima) atribuibles a factores genéticos, ya que la litiasis biliar es igualmente rara entre los americanos de raza negra y su prevalencia en las poblaciones mestizas es intermedia en relación con las observadas en las poblaciones de origen.
   Numerosos estudios han establecido la relación entre el embarazo y la litiasis biliar, detectando un número significativamente más elevado de embarazos en las mujeres con litiasis biliar que en aquellas sin esta enfermedad, una vez corregidos los datos en función de la edad. El riesgo relativo de litiasis biliar es 4 veces superior en las mujeres menores de 40 años con antecedentes de una o más gestaciones que en las de la misma edad que no han estado embarazadas.
   Un estudio reciente que tuvo en cuenta los períodos de riesgo concluyó que el efecto de la gestación sobre la litiasis biliar está presente sólo en el período de riesgo de 5 años después del embarazo, más allá del cual desaparece la relación entre ambos procesos.
Además de estos factores demográficos, algunas situaciones patológicas aumentan el riesgo de padecer litiasis biliar de colesterol: los tratamientos estrogénicos prolongados (anticonceptivos, tratamientos sustitutivos), los fibratos, determinados vicios alimentarios, como el aporte calórico excesivo, el consumo de azúcares refinados y la ausencia de fibra en la dieta, la obesidad, la hipertrigliceridemia, las enfermedades y resecciones ileales y el aumento de somatostatina circulante (somatostatinoma, tratamiento de la acromegalia), todas ellas actúan presumiblemente sobre la composición de la bilis y/o la motilidad vesicular. Por lo que respecta a los anticonceptivos cabe destacar que, mientras que su relación con la litiasis biliar parecía clara en los estudios iniciales, otros publicados una década más tarde y con un seguimiento más prolongado concluyen que no existe un aumento del riesgo de padecer esta enfermedad relacionado con la anticoncepción oral. Este hecho podría explicarse por la distinta concentración de estrógenos en los preparados utilizados. En efecto, en un estudio del Royal College of General Practitioners, el riesgo de litiasis biliar fue más del doble cuando el anticonceptivo usado contenía 100 o 150 mg de estrógeno que cuando contenía 50 mg.

Cálculos de colesterol
Los cálculos de colesterol puros generalmente son blancos o amarillos, únicos, ovales, duros, y al corte tienen cristales en el centro y apariencia radiada del centro a la periferia. Deben tener un contenido mayor de 70% de colesterol para ser clasificados como puros. Se pueden asociar a la presencia de pigmento en su centro, pero característicamente corresponde a menos de 1/3 del diámetro del cálculo. Los cálculos de colesterol mixtos son redondos o con facetas, amarillos, café claro, café oscuro o verdosos. Al corte existen capas concéntricas y radiadas con una capa externa no definida.
Los cálculos de colesterol combinados son ovalados o redondos, café claro café oscuro y en su apariencia al corte se pueden definir dos capas: una central con estructura radiada del centro a la periferia con presencia de cristales y una externa concéntrica definida de más de 1 mm de espesor (Kim, 2003). Los cálculos de colesterol son más frecuentes en el grupo de las denominadas “3 F”: mujeres en la cuarta década de la vida, multíparas y obesas (>30 IMC). La asociación con obesidad otorga un riesgo relativo de 3,7 (IC95% 2,3 - 5,3) y las pérdidas súbitas de peso (>1,5 kg semanales) o cíclicas (>9 kg) otorgan un riesgo relativo de 2 (IC95%) para el desarrollo de este tipo de cálculos. Otros factores de riesgo incluyen el uso de anticonceptivos orales y ciertas hiperlipemias. Su formación no se asocia a procesos infecciosos y tampoco se asocia a estenosis o dilatación de la vía biliar. Existen tres factores clave en la fisiopatología de los cálculos de colesterol.

Figura . Factores involucrados en la colelitiasis. Univ. Med. Bogotá (Colombia), 50 (1): 91-97, enero- marzo de 2009

Litogénesis
Durante años se ha separado, por comodidad, a la formación de los cálculos biliares de colesterol en tres etapas:
 1) saturación de colesterol,
2) nucleación y
 3) crecimiento del cálculo.
  Desde que Admirand y Small comprobaron las bases fisicoquímicas de la formación de cálculos biliares de colesterol, se ha aceptado en general la secreción hepática de bilis saturada por colesterol como prerrequisito para la formación de cálculos en las vías biliares. Sin embargo, observaciones recientes han dirigido de nuevo la atención hacia este criterio, lo que sugiere que quizá el aspecto crítico no es la concentración absoluta de colesterol en la bilis sino, más bien, son las concentraciones relativas de especies bioquímicas diferentes que contienen colesterol. Durante los últimos años se han sometido a investigaciones considerables los factores encargados de la solubilización del colesterol y, por último, su nucleación.
La solubilidad del colesterol en la bilis y la posibilidad de su precipitación dependen, pues, de las concentraciones relativas de los lípidos biliares, tal como representaron gráficamente Admirand y Small en 1968 utilizando un sistema de coordenadas triangulares, mediante el cual se representa la zona de insaturación o solubilidad del colesterol biliar y la de saturación que engloba las denominadas bilis litogénicas (exceso de colesterol y déficit de sales biliares y/o lecitina).

Figura . Diagrama de fases triangular que muestra las distintas etapas de solubilidad del colesterol según la composición de la bilis. En la zona I todo el colesterol está en fase micelar; en la zona II coexisten micelas y cristales de colesterol, en la zona III hay micelas, cristales líquidos y cristales de colesterol, y en la zona IV coexisten micelas y cristales líquidos. La bilis cuya composición corresponde a las fases II, III y IV son litogénicas.

La secreción de colesterol a la bilis por parte del hígado depende del equilibrio entre los factores que aumentan el depósito de colesterol hepático (oferta exógena a partir de las lipoproteínas y síntesis hepática de colesterol) y los destinados a metabolizarlo (esterificación y síntesis de ácidos biliares).


Figura. Metabolismo hepático del colesterol. El colesterol libre hepático proviene de dos fuentes, la captación de lipoproteínas de la sangre y la síntesis hepática a partir del acetato, gracias a la acción de la enzima 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA-reductasa (HMG-CoA-reductasa). Su destino es triple: por una parte, es esterificado gracias a la acción de la acetil-CoA-colesterol-aciltransferasa (ACAT) y liberado a la circulación en forma de lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL); por otra, es transformado en ácidos biliares por acción de la 7a-hidroxilasa y excretado de esta manera a la bilis y, por último, es eliminado directamente en la bilis como colesterol libre. La cantidad de colesterol libre en la bilis depende del equilibrio o desequilibrio entre estos mecanismos de captación y síntesis por una parte y de esterificación y síntesis de ácidos biliares por otra.

   La mayoría de los factores de riesgo de litiasis de colesterol conocidos actúan modificando alguno de estos factores. Sin embargo, si bien todos los pacientes con litiasis de colesterol tienen una bilis litogénica (sobresaturada), la precipitación de los cristales de monohidrato de colesterol (nucleación) no se produce en todas las bilis litogénicas. La sobresaturación es, pues, un factor necesario pero no suficiente para la formación de cálculos de colesterol. Lo que diferencia la bilis de los individuos con cálculos de colesterol es la rápida precipitación de cristales de monohidrato de colesterol durante su incubación, mientras que la de los individuos sin cálculos puede permanecer mucho tiempo sin que aparezcan cristales, independientemente de que sea insaturada o sobresaturada en colesterol. Por el momento, los factores que favorecen o inhiben la nucleación no han sido bien caracterizados, aunque se postula que la fracción proteica de la bilis contiene factores pronucleadores y que el moco producido por  la  pared  vesicular  podría  ser  el  principal  factor  nucleador,  mientras  que  ciertas  proteínas segregadas a la bilis a partir del plasma, como las apoproteínas A, inhibirían la nucleación.

Saturación
   Como se observó, el colesterol es una molécula orgánica casi insoluble en un medio acuoso como la bilis. Por tanto, su solubilización depende de algún otro vehículo. Durante muchos años se consideró que el colesterol se conservaba en solución al formarse "micelas mixtas" de ácidos biliares, lecitina y colesterol. 


Los ácidos biliares son compuestos anfipáticos que contienen tanto grupos polares hidrófilos (cadenas laterales de aminoácidos) como porciones no polares hidrófobas. Cuando la concentración de ácidos biliares llega a cierto nivel micelar crítico, se agregan las moléculas individuales de ácidos biliares en pequeños acúmulos con los extremos polares orientados hacia el exterior y las porciones hidrófobas dirigidas al interior. Conforme entran moléculas de lecitina en este agregado cilíndrico, la micela se hincha, lo que facilita la incorporación del colesterol. Las moléculas de colesterol se transportan por último dentro de la matriz de esta estructura. La concentración de Ácidos biliares y fosfolípidos en relación con el colesterol, por tanto, parece ser el factor crítico para que ocurran la solubilización y la saturación del colesterol. Este fenómeno se ha asociado en algunos estudios a dos factores principales: la gran concentración de la enzima limitante para la formación de colesterol en el hígado (hidroximetil glutaril-coenzima-A) y la poca concentración de la enzima limitante para la conversión de colesterol en ácidos biliares (7-alfa-hidroxilasa). Las vesículas de lípidos en la bilis están conformadas por colesterol y fosfolípidos, a una razón de 0,34-0,38 a 1. En la  bilis litogénica, esta razón se altera (2 a 1) y conlleva a la formación de micelas multilaminares de mayor tamaño (Pontincasa, 1997). El proceso de sobresaturación depende de la litogenicidad de la bilis, pero es promovido en la vesícula por la gran concentración de sales biliares y colesterol biliar.

Nucleación
El segundo factor de gran importancia es la cristalización acelerada. Esta velocidad de cristalización está mediada por el equilibrio entre los factores promotores e inhibidores de la misma. Los factores promotores son las glucoproteínas de mucina producidas en la vesícula y las glicoproteínas diferentes a la mucina de origen hepático. La hipersecreción de mucina por parte de las glándulas de la vesícula usualmente precede el primer paso en la cascada litogénica: la precipitación.
El resultado de la unión de este gel viscoso de mucina con cristales de colesterol se denomina barro biliar (Pontincasa, 1997). Otros factores diferentes a la mucina con actividad promotora in vitro son aminopeptidasa N, fosfolipasa C, IgM, IgA, IgG, fibronectina, reactivos de fase aguda y haptoglobina. Otro factor asociado a aumento de la velocidad de formación de cristales es una mayor concentración de sales biliares hidrofóbicas (deoxicólico  > quenodeoxicólico > cólico > taurocólico > ursodeoxicólico). Los  factores inhibidores de la cristalización descritos hasta el momento son la apolipoproteína A-1 y la apolipoproteína A-2 (Pontincasa, 1997, Thistle, 1998, Mittal, 2002). La precipitación de los cristales ocurre cuando la concentración excede el límite de solubilidad micelar.

El tercer factor es la alteración en la motilidad de la vesícula biliar y el tránsito intestinal lentificado. Los estudios de la motilidad vesicular preprandial en casos de colelitiasis han demostrado que algunos pacientes tienen un vaciamiento alterado de la vesícula biliar (Van Erpecum, 1999). Además, se identificó una disminución del vaciamiento que ocurre fisiológicamente entre las fases II y III del complejo mayor migratorio, periodo en el cual se evacúa alrededor del 25% del contenido de la bilis (Corazziari, 1999).
Esta prolongación de la presencia de bilis litogénica dentro de la vesícula hipotéticamente impondría una carga mayor sobre la cascada litogénica, ya que es en los periodos de ayuno cuando existe una mayor concentración de la bilis y, por lo tanto, una mayor saturación de ésta con el colesterol.
Existe el dilema de si esta alteración es causa o efecto de la colelitiasis, ya que en modelos animales con colelitiasis y alteraciones en el vaciamiento de la vesícula se ha observado infiltración del sarcolema de las células musculares de la vesícula por colesterol, lo cual altera su contractilidad y relajación (Van Erpecum, 1998].

Papel de la vesícula biliar. La vesícula biliar realiza tres funciones principales: a) absorbe gran cantidad de agua, con lo que se concentran los componentes de la bilis hepática; b) segrega moco viscoso que altera la fluidez de la bilis, y c) se contrae tras estímulos hormonales asegurando el vaciamiento adecuado. Estas tres funciones pueden tener un papel importante en la génesis de los cálculos de colesterol. La concentración de los lípidos biliares puede favorecer la fusión de las vesículas en liposomas y su nucleación en cristales de colesterol en caso de que la bilis esté sobresaturada. La hipersecreción de mucina puede conducir a la formación de un gel mucoproteico que se adhiere a la pared vesicular, donde quedan retenidas las micelas y vesículas, dificultándose su expulsión y favoreciéndose su agregación. Finalmente, la hipomotilidad de la vesícula puede agravar los dos fenómenos precedentes al prolongar el tiempo de permanencia de la bilis en la vesícula; por otra parte, la estasis biliar favorece la desconjugación de la bilirrubina, que puede precipitar como bilirrubinato de calcio, constituyendo el centro de un futuro cálculo de colesterol o dando lugar a aposiciones concéntricas de anillos pigmentarios en cálculos ya formados.
   Tanto la síntesis de moco como la hipomotilidad vesicular parecen mediadas por la presencia de prostaglandinas en la bilis, dependiente, a su vez, de la liberación de ácido araquidónico procedente de las lecitinas. Por este mecanismo el ácido acetilsalicílico prevendría la formación de cálculos en el animal de experimentación.

Crecimiento de los cálculos de colesterol.
Los factores necesarios para la litogénesis y distintos de la sobresaturación  (nucleación,  secreción  de  moco,  hipomotilidad)  no   son  específicos  y  pueden determinar la precipitación de materiales biliares distintos del colesterol. Por ello, los cálculos de colesterol  son  con  frecuencia  mixtos,  es  decir,  en  los  que  el  colesterol  se  acompaña  de  otros componentes biliares (sales amorfas de bilirrubinato cálcico, sales cristalinas de carbonato cálcico y de fosfato  cálcico,  mucopolisacáridos),  que  coadyuvan  a  su  crecimiento  en  forma  de  aposiciones concéntricas. Incluso los cálculos aparentemente puros de colesterol tienen con frecuencia un núcleo central formado por bilirrubinato cálcico.


Cálculos de pigmento
   Los cálculos de pigmento negro están compuestos de bilirrubinato cálcico puro o complejo similares a polímeros con calcio y glucoproteínas de mucina. Son más frecuentes en individuos que tienen estados hemolíticos crónicos (con aumento de la bilirrubina conjugada en la bilis), cirrosis hepática, síndrome de Gilbert y fibrosis quística. Los cálculos vesiculares en individuos con enfermedades o extirpación del íleon o derivaciones de tal segmento por lo común son también de pigmento negro. La recirculación enterohepática de bilirrubina contribuye a su patogenia. Los cálculos pardos están compuestos de sales de calcio con bilirrubina no conjugada y diversas cantidades de colesterol y proteínas. Son producto de la presencia de mayores cantidades de bilirrubina no conjugada insoluble en la bilis, que se precipita para formar cálculos. La desconjugación del monoglucurónido o el diglucurónido de bilirrubina, ambos compuestos solubles, pueden estar mediada por la glucuronidasa beta endógena, pero también puede deberse a hidrólisis alcalina espontánea. A veces, la enzima también se genera cuando la bilis está infectada crónicamente por bacterias. La formación de cálculos biliares pigmentarios es especialmente llamativa en personas de origen asiático y con frecuencia se asocia a infecciones del árbol biliar.
   Los cálculos pigmentarios se forman por la precipitación de bilirrubina libre, que es insoluble en agua. Aunque la mayor parte de la bilirrubina que el hígado segrega a la bilis es conjugada, existe una pequeña fracción de bilirrubina libre que puede aumentar en condiciones patológicas, las cuales constituyen los factores de riesgo de la litiasis pigmentaria:
1.             Enfermedades hemolíticas en las que un aumento de la producción de bilirrubina satura las posibilidades de conjugación y determina, por lo tanto, un aumento de la excreción hepática de la bilirrubina libre. La frecuencia de litiasis pigmentaria varía según las series: es del 40-70 % en la anemia de Minkowski-Chauffard, del 7-60 % en la drepanocitosis y del 13-25 % en la talasemia mayor.
2.             Infección de las vías biliares que, a través de la secreción de glucuronidasa por parte del germen causal, determina la desconjugación de la bilirrubina. Este mecanismo explica la frecuencia de litiasis pigmentaria en países orientales donde las infecciones parasitarias (Ascaris lumbricoides, Clonorchis sinensis) y bacterianas de las vías biliares son muy frecuentes, así como la aposición de capas pigmentarias en cálculos de colesterol causantes de estasis e infección de la vía biliar.
3.             Enfermedades crónicas del hígado; entre los cirróticos la prevalencia de litiasis pigmentaria vesicular es mayor que en poblaciones control, cifrándose en el 20-30 %.
El mecanismo no está aclarado, aunque se ha sugerido un déficit de factores solubilizadores de la bilirrubina libre. Se diferencian dos tipos de cálculos pigmentarios por su aspecto macroscópico, por su epidemiología y por su composición.
Los  cálculos  pigmentarios  negros  son  pequeños,  de  forma  irregular,  formados  en  la  vesícula  y compuestos de bilirrubinato cálcico, polímeros de bilirrubina, carbonato cálcico y fosfato cálcico. Suelen hallarse  en  las  hepatopatías  crónicas,  en  las  enfermedades  hemolíticas  y,  en  algunos  casos, especialmente en personas de mayor edad, sin factor de riesgo reconocible. Los cálculos pigmentarios ocres están formados por capas alternantes de bilirrubinato cálcico y sales cálcicas de ácidos grasos. Pueden formarse en la vesícula y en los conductos biliares, siendo su factor de riesgo fundamental la estasis y la infección biliar.


Cálculos pigmentarios pardos
   El cálculo café, también denominado de bilirrubina, terroso o lodoso, son terrosos, friables, pequeños, mamelonados y varían de tonos de verdes a café. Contienen bilirrubinato cálcico amorfo, sales cálcicas de ácidos grasos y un 10-30% de colesterol. Suelen ser múltiples, redondeados, de color pardo y consistencia blanda. Pueden formarse en la vesícula o en los conductos biliares. Se componen en 40% a 60% de bilirrubinato de calcio y, en menos de 30%, por colesterol. Los diferentes tonos de café reflejan la dilución del bilirrubinato de calcio por el colesterol y los ácidos grasos. Su apariencia al corte es concéntrica y característicamente no presentan estructuras radiadas ni cristalinas. Si se presentan en países occidentales, comúnmente son de localización extrahepática, pero, en los países orientales, su localización intrahepática es común, al punto de llegar a conocerse en occidente como la “colangiohepatitis oriental” (Ponticasa, 1997).
   Se asocian principalmente a estasis biliar e infección. La estasis biliar puede conllevar a un crecimiento bacteriano exagerado y posterior degradación de la bilis por las bacterias; los factores que predisponen a la estasis biliar son la ectasia en los conductos con estenosis y la estenosis papilar. La dirección más horizontal del conducto hepático izquierdo, conlleva a un menor flujo de bilis y predispone a la estasis; esto puede explicar la mayor prevalencia de cálculos café a este nivel. Los divertículos duodenales contiguos al esfínter de Oddi se asocian comúnmente con este tipo de cálculos, dada la gran concentración bacteriana que puede causar reflujo bacteriano a través del esfínter, cuya funcionalidad está alterada por los mismos divertículos.
   Los factores bacterianos involucrados en la fisiopatología de estos cálculos son muy variados. La presencia de la beta glucoronidasa, al parecer, juega un papel muy importante. Esta enzima está presente en Escherichia coli, Bacteroides y Clostridium spp. Esta enzima desconjuga al diglucorónido de bilirrubina;  la  bilirrubina  libre  resultante  se  une  con  el  calcio  y  forma  un  precipitado  insoluble denominado bilirrubinato de calcio. Otras enzimas bacterianas desconjugan y dehidroxilan los ácidos biliares; esto conlleva a una disminución de los agentes que hacen soluble el colesterol.
La infestación parasitaria también juega un papel importante; los principales parásitos implicados son Clinorchus  sinensis,  Opistochus  vivarini  y  Ascaris  sp.  La  asociación  de  todos  estos  factores conlleva a la formación de una bilis sobresaturada lo  que, en un entorno de estasis e infección, lleva a la secuencia de nucleación y crecimiento (Thistle, 1998).

Cálculos pigmentarios negros
Contienen cristales de bilirrubinato cálcico, fosfato y carbonato cálcicos en una matriz glucoproteica con pequeñas cantidades (<10% de colesterol). Son cálculos múltiples, pequeños, de color negro, consistencia dura y superficie irregular. El 50% de ellos son radiopacos. La solubilidad de las sales cálcicas de bilirrubina es muy baja y se consigue parcialmente gracias a las micelas de sales biliares. Un aumento de las concentraciones de bilirrubina no conjugada o una disminución de las micelas contribuyen a la sobresaturación biliar de bilirrubina no conjugada. Las sales de calcio y la mucina actúan como factores patogénicos adicionales ya que forman el "nido" a partir del cual se inicia el crecimiento del cálculo. No se asocian con infección ni estasis; su principal asociación es con las alteraciones hemolíticas, como la esferocitosis hereditaria y la anemia de células falciformes. También, se ha visto una asociación con la cirrosis, el antecedente de resección de íleo y el uso de nutrición parenteral por largos periodos.  Son más comunes los de origen vesicular, aunque representan el 15% de los cálculos intrahepáticos.

Conclusión
   Las características morfológicas externas y la apariencia al corte de los cálculos nos brindan una información primordial acerca de su etiología. Además, el conocimiento y entendimiento de la fisiopatología generan las herramientas necesarias para enfocar de manera más precisa el tratamiento que, en muchos casos, va más allá de la colecistectomía. Esta información es clave, ya que puede alterar nuestro algoritmo de manejo y seguimiento de estos pacientes.

Bibliografía
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