Estudo morfométrico e estereológico digital da mucosa do intestino delgado de crianças eutróficas e desnutridas com diarréia persistente

Abstract

Objective

to test the hypothesis that the proximal small intestines of children with persistent diarrhea present morphometric and stereologic changes proportional to their nutritional status, using microscope images stored in a computer.

Methods

cross-sectional study with 65 pediatric patients, whose ages ranged from 4 months to 5 years, with persistent diarrhea for over 14 days. The nutritional assessment was performed according to the z-scores for weight/age (W/A), weight/height (W/H) and height/age (H/A) ratios, divided into: well-nourished = z > 2SD and malnourished = z < -2SD; well-nourished = z > 2SD, nutritional risk = z < -1SD and malnourished = z < -2SD; and continuously, in descending order, using the NCHS charts. After obtaining the computer images using the software Scion Image, villous height, crypt depth, mucosal thickness, total mucosal thickness, and villous/crypt ratio were measured in the fragments of the small intestinal mucosa, enlarged 100 times. When images were enlarged 500 times, enterocyte height, nuclear height and brush-border height were measured. Stereologic analysis was performed using cycloid arcs.

Results

for W/A, W/H and H/A z-scores, divided into two nutritional status categories, no statistically significant difference was observed in regard to villous height, crypt depth, mucosal thickness, total mucosal thickness and villous/crypt ratio. Enterocyte height presented the most significant difference between well-nourished and malnourished groups, for W/A and W/H ratios, with a 500x enlargement, although this difference was not statistically significant. When z-scores were subdivided into three nutritional status categories, a digital morphometric analysis showed a statistically significant difference for villous/crypt ratio between the well-nourished and slightly malnourished group and the well-nourished and mild to severe malnourished group (p = 0.048). The villous/crypt ratio was higher among well-nourished children. Using the Spearman coefficient, the variables enterocyte height, height of enterocyte nucleus and brush-border height presented a clear association with the W/A ratio (r = 0.25; p = 0.038), W/H ratio (r = 0.029; p = 0.019). The height of the enterocyte and the brush-border height were associated with W/H ratio.

Conclusions

the observed associations between nutritional status and the analyzed small intestinal mucosa variables showed a positive correlation with patients' weight. Although these associations were of a slight to moderate magnitude, we observed a tendency of enterocyte size reduction, as well as a reduction in the size of its nucleus and brush-border, as the level of malnutrition increases.

Resumen

Objetivos

testar a hipótese de que a mucosa do intestino delgado proximal de crianças com diarréia persistente apresenta alterações morfométricas e estereológicas proporcionais ao estado nutricional, utilizando captura de imagens através de microscópio acoplado ao computador.

Métodos

estudo transversal incluindo 65 pacientes pediátricos, com idade entre quatro meses e cinco anos, com diarréia de mais de 14 dias de duração, avaliados pelos escores z, divididos em eutróficos = z 2 DP e desnutridos = z < -2DP; eutróficos = z 2 DP, risco nutricional = z < -1DP e desnutridos = z < -2DP; e de maneira contínua em ordem decrescente, utilizando-se as tabelas do NCHS. Após a captura das imagens através do programa Scion Image, foram medidas a altura dos vilos, a profundidade das criptas, a espessura da mucosa, a espessura total da mucosa e a relação vilo/cripta (100 aumentos) e a altura do enterócito, altura do núcleo e do bordo em escova (500 aumentos). A análise estereológica foi feita através de arcos ciclóides.

Resultados

para os escores z P/I, P/E e E/I, divididos em duas categorias de estado nutricional, não houve diferença estatisticamente significante quanto às medidas da altura dos vilos, profundidade das criptas, espessura da mucosa, espessura total da mucosa e relação vilo/cripta. A altura do enterócito foi a característica que apresentou maior diferença entre os grupos eutróficos e desnutridos, para os índices P/I e P/E, em 500 aumentos, sem atingir significância estatística. No entanto, para três categorias de estado nutricional, a análise morfométrica digitalizada mostrou diferença estatisticamente significante para a relação vilo/cripta entre eutróficos e desnutridos leves e entre eutróficos e desnutridos moderados e graves (p=0,048). A relação vilo/cripta foi maior nos eutróficos. Através do coeficiente de correlação linear de Spearman, a altura do enterócito, a altura do núcleo do enterócito e a do bordo em escova mostraram clara associação com os índices P/I (r=0,25;p=0,038) e P/E (r=0,029; p=0,019). A altura do núcleo do enterócito e a do bordo em escova mostraram, ainda, associação com o índice P/E.

Conclusões

as correlações encontradas entre o estado nutricional e a morfometria das variáveis da mucosa do intestino delgado relacionaram-se ao peso dos pacientes. Embora estas associações tenham sido de magnitude fraca a moderada, há uma tendência à diminuição do tamanho do enterócito, do seu núcleo e do bordo em escova, à medida que aumenta o grau de desnutrição.