La esclerosis múltiple y otras enfermedades desmielinizantes del sistema nervioso central (SNC) producen lesiones (áreas desmielinizadas en el SNC) y cicatrices gliales o esclerosis, que presentan formas y hallazgos histológicos diferentes según la enfermedad subyacente que las produzca.
Las enfermedades desmielinizantes se clasifican tradicionalmente en dos tipos: enfermedades mielinoclásticas desmielinizantes y enfermedades leucodistróficas desmielinizantes . En el primer grupo una mielina normal y sana es destruida por una sustancia tóxica, química o autoinmune. En el segundo grupo, la mielina es anormal y se degenera. [1] El segundo grupo fue denominado enfermedades desmielinizantes por Poser [2] Por lo tanto, desde Poser las enfermedades desmielinizantes normalmente se refieren a la parte mielinoclástica.
Las enfermedades desmielinizantes del SNC se pueden clasificar según su patogenia en cinco categorías no excluyentes: desmielinización debida a procesos inflamatorios, desmielinización viral, desmielinización causada por trastornos metabólicos adquiridos, formas hipóxico-isquémicas de desmielinización y desmielinización causada por compresión focal. [3]
Estos cuatro tipos de desmielinización no son inflamatorios y son diferentes de la EM [4], aunque algunas leucoencefalopatías pueden producir lesiones similares [5].
Lesiones producidas por Enfermedades Desmielinizantes Inflamatorias (EDI) del SNC
Las lesiones típicas son similares a las de la EM, pero hay cuatro tipos de lesiones desmielinizantes inflamatorias atípicas: lesiones en anillo (mediadas por anticuerpos), megaquísticas ( tumefactivas ), lesiones en forma de Balo y lesiones de infiltración difusa. [6]
La lista de enfermedades que producen lesiones desmielinizantes del SNC no está completa, pero incluye:
Encefalomielitis diseminada aguda o ADEM, un trastorno estrechamente relacionado en el que un virus conocido o una vacuna desencadena la autoinmunidad contra la mielina.
Esclerosis concéntrica de Balo , una presentación inusual de placas que forman círculos concéntricos, que en ocasiones pueden mejorar espontáneamente.
Enfermedad de Schilder o esclerosis mielinoclástica difusa: es una enfermedad rara que se presenta clínicamente como una lesión desmielinizante pseudotumoral; y es más común en niños. [7] [8]
Esclerosis múltiple tumefactiva : lesiones cuyo tamaño es mayor de 2 cm, con efecto de masa, edema y/o realce en anillo [9] [10]
Encefalomielitis asociada a antiMOG : lesiones similares a la ADEM en ocasiones y a la NMO en otras. No es normal, pero también puede parecer EM incluso con biopsia. Estos casos se parecen a las lesiones de patrón II de EM. [11] La lesión desmielinizante presenta células T y macrófagos alrededor de los vasos sanguíneos, con conservación de oligodendrocitos y signos de activación del sistema del complemento .
Desmielinización confluente vs. desmielinización perivenosa
Una característica especial que diferencia la EM de los distintos tipos de ADEM es la estructura de las lesiones, que en la ADEM son estrictamente perivenosas y en la EM muestran una confluencia alrededor de las venas. Dado que la ADEM puede ser multifásica en ocasiones y la EM puede aparecer en niños, esta característica suele considerarse como la línea que separa ambas afecciones. [12]
La forma más típica de desmielinización perivenosa es ADEM
Desmielinización ADEM
La ADEM puede presentar lesiones en forma de placa que son indistinguibles de la EM [13]. Sin embargo, la sustancia blanca de la ADEM aparece intacta en la RMN por transferencia de magnetización, mientras que la EM muestra problemas (véase NAWM). [14] Además, la ADEM no presenta "agujeros negros" en la RMN (zonas con daño axonal) y las lesiones se desarrollan estrictamente alrededor de las venas en lugar de la regla más relajada de la EM [15].
Desmielinización NMO
Al igual que en la EM, se han descrito varios patrones dentro de la NMO, pero son heterogéneos dentro del mismo individuo, lo que refleja etapas en la evolución de la lesión: [16]
El primero refleja la deposición del complemento en la superficie de los astrocitos, asociada con la infiltración de granulocitos y la necrosis de los astrocitos.
desmielinización, destrucción tisular global y formación de lesiones quísticas y necróticas (lesión tipo 2).
Degeneración walleriana en tractos relacionados con lesiones (lesión tipo 3).
Alrededor de las lesiones NMO activas, la AQP4 puede perderse selectivamente en ausencia de pérdida de acuaporina 1 (AQP1) u otro daño estructural (lesión tipo 4).
Otro patrón se caracteriza por la clasmatodendrosis de los astrocitos, definida por hinchazón y vacuolización citoplasmática, aglomeración y disolución de sus procesos y alteraciones nucleares similares a la apoptosis, que se asoció con la internalización de AQP4 y AQP1 y la apoptosis de los astrocitos en ausencia de activación del complemento. Estas lesiones dan lugar a una pérdida extensa de astrocitos, que puede ocurrir en parte en ausencia de cualquier otra lesión tisular, como la desmielinización o la degeneración axonal (lesión tipo 5).
Finalmente, se encuentran lesiones con grado variable de clasmatodendrosis astrocítica, que muestran una desmielinización primaria tipo placa que se asocia a apoptosis de oligodendrocitos, pero con preservación de axones (lesión tipo 6).
Las lesiones desmielinizantes activas tempranas de NMO pueden mostrar complemento dentro de los macrófagos y apoptosis de oligodendrocitos asociada con una pérdida selectiva de proteínas menores de mielina, además de características típicas de NMO en un subconjunto de lesiones desmielinizantes activas de NMO [17].
Desmielinización confluente
La desmielinización que rodea una vena se denomina normalmente "placa". En la EM, se ha observado que las placas aparecen por la coalescencia de varias desmielinizaciones más pequeñas confluentes.
Lesiones de EM
Normalmente las lesiones de EM son pequeñas lesiones ovoides , de menos de 2 cm de largo, orientadas perpendicularmente al eje largo de los ventrículos del cerebro [18] A menudo se disponen rodeando una vena [19].
Las lesiones activas y preactivas aparecen como áreas hiperintensas en la resonancia magnética ponderada en T2. En este caso, la lesión preactiva se refiere a lesiones localizadas en la sustancia blanca de apariencia normal, sin pérdida aparente de mielina pero que muestran, no obstante, un grado variable de edema, pequeños grupos de células microgliales con expresión aumentada del antígeno del complejo mayor de histocompatibilidad de clase II, antígenos CD45 y CD68 y una cantidad variable de linfocitos perivasculares alrededor de los vasos sanguíneos pequeños [20].
Utilizando el sistema de resonancia magnética de alto campo, con varias variantes, varias áreas muestran lesiones, y pueden clasificarse espacialmente en áreas infratentoriales, callosas, yuxtacorticales, periventriculares y otras áreas de sustancia blanca. [21] Otros autores simplifican esto en tres regiones: intracortical, materia gris-blanca mixta y yuxtacortical. [22] Otros las clasifican como lesiones hipocampales, corticales y de la madera de blanco, [23] y finalmente, otros dan siete áreas: intracortical, materia blanca-materia gris mixta, yuxtacortical, materia gris profunda, materia blanca periventricular, materia blanca profunda y lesiones infratentoriales. [24] La distribución de las lesiones podría estar vinculada a la evolución clínica [25]
Las autopsias post mortem revelan que la desmielinización de la materia gris ocurre en la corteza motora , el giro cingulado , el cerebelo , el tálamo y la médula espinal . [26] Las lesiones corticales se han observado especialmente en personas con EMSP pero también aparecen en EMRR y síndromes clínicamente aislados. Son más frecuentes en hombres que en mujeres [27] y pueden explicar en parte los déficits cognitivos.
Se sabe que dos parámetros de las lesiones corticales, la anisotropía fraccional (AF) y la difusividad media (MD), son más altos en los pacientes que en los controles. [28] Son mayores en la EMSP que en la EMRR y la mayoría de ellas permanecen sin cambios durante períodos cortos de seguimiento. No se propagan a la sustancia blanca subcortical y nunca muestran realce de gadolinio. Durante un período de un año, las CL pueden aumentar su número y tamaño en una proporción relevante de pacientes con EM, sin propagarse a la sustancia blanca subcortical ni mostrar características inflamatorias similares a las de las lesiones de la sustancia blanca. [29]
La primera explicación plausible de su distribución fue publicada por el Dr. Schelling, quien dijo:
Las placas cerebrales específicas de la esclerosis múltiple sólo pueden ser causadas por enérgicos contragolpes venosos activados por aumentos intermitentes de la presión en las grandes venas colectoras del cuello, pero especialmente del pecho. [ 30]
Pero nunca se encontraron problemas con las venas del pecho.
Aunque alguna vez se creyó que era específico de la EM, se sabe que no es así. [35]
Se cree que la afección es el resultado de una inflamación o daño mecánico causado por la presión arterial [30] alrededor del eje largo de las venas medulares.
Los dedos de Dawson se extienden a lo largo y desde grandes venas colectoras periventriculares y se atribuyen a una inflamación perivenular. [36]
Las lesiones alejadas de estas venas se conocen como salpicaduras de Steiner . [30]
En ocasiones, la encefalomielitis autoinmune experimental se ha desencadenado en humanos por accidente o error médico. En estos casos, las lesiones cumplen todos los criterios diagnósticos patológicos de la EM y, por lo tanto, pueden clasificarse como EM por derecho propio. Las lesiones se clasificaron como patrón II en el sistema de Lucchinetti. Este caso de EAE humana también mostró dedos de Dawson. [37]
Lesiones desmielinizantes tumefactivas
Lesiones desmielinizantes cuyo tamaño es mayor de 2 cm. Suelen aparecer junto con lesiones normales de EM, situación descrita como esclerosis múltiple tumefactiva . Cuando aparecen solas, se suele denominar “esclerosis solitaria”, [38] siendo más difíciles de diagnosticar.
Parecen neoplasias intracraneales y, en ocasiones, se realizan biopsias como tumores sospechosos. La espectroscopia de resonancia magnética de protones puede ayudar a su diagnóstico. [39]
Proceso de desmielinización en la EM
El sello distintivo de la EM es la lesión, que aparece principalmente en la sustancia blanca y muestra desmielinización mediada por macrófagos, degradación de la BHE, inflamación y transección axonal.
Desarrollo de NAWM
Las lesiones desmielinizantes comienzan con la aparición de unas áreas denominadas NAWM (sustancia blanca de apariencia normal) que, a pesar de su nombre, son anormales en varios parámetros. Estas áreas muestran transecciones axónicas y oligodendrocitos estresados (las células encargadas de mantener la mielina) y, aleatoriamente, muestran cúmulos de microglia activada denominados lesiones preactivas. Estas prelesiones normalmente se resuelven por sí solas, aunque en ocasiones se extienden hacia una vena capilar.
Desglose de BBB
A continuación se produce la rotura de la barrera hematoencefálica (BHE). La BHE es una barrera vascular estrecha entre la sangre y el cerebro que debería impedir el paso de anticuerpos a través de ella, pero en los pacientes con EM no funciona. Por razones desconocidas aparecen zonas especiales en el cerebro y la médula espinal, seguidas de fugas en la barrera hematoencefálica por donde se infiltran las células inmunitarias. Esto conduce a la entrada de macrófagos en el SNC, lo que desencadena el inicio de un ataque inmunomediado contra la mielina. El gadolinio no puede atravesar una BHE normal y, por lo tanto, se utiliza una resonancia magnética con gadolinio para mostrar las roturas de la BHE.
Ataque inmunomediado
Después de la rotura de la barrera hematoencefálica, se produce el ataque inmunitario contra la mielina. Las células T son un tipo de linfocito que desempeña un papel importante en las defensas del organismo. Las células T reconocen la mielina como extraña y la atacan, lo que explica por qué estas células también se denominan "linfocitos autorreactivos". El resultado es la desmielinización, una mayor inflamación y la transección axonal.
El ataque de la mielina desencadena procesos inflamatorios que desencadenan la acción de otras células inmunitarias y la liberación de factores solubles como citocinas y anticuerpos. La posterior degradación de la barrera hematoencefálica provoca, a su vez, otros efectos nocivos, como hinchazón, activación de los macrófagos y una mayor activación de las citocinas y otras proteínas destructivas.
Los astrocitos pueden curar parcialmente la lesión dejando una cicatriz. Estas cicatrices (escleróticas) son las conocidas placas o lesiones que suelen observarse en la EM. En las primeras fases de la enfermedad se produce un proceso de reparación, llamado remielinización, pero los oligodendrocitos no son capaces de reconstruir por completo la vaina de mielina de la célula. Los ataques repetidos dan lugar a remielinizaciones cada vez menos eficaces, hasta que se forma una placa similar a una cicatriz alrededor de los axones dañados.
Según la opinión de la mayoría de los investigadores, un subconjunto especial de linfocitos , llamados células T auxiliares , específicamente Th1 y Th17, [40] juegan un papel clave en el desarrollo de la lesión. En circunstancias normales, estos linfocitos pueden distinguir entre propios y ajenos. Sin embargo, en una persona con EM, estas células reconocen partes sanas del sistema nervioso central como extrañas y las atacan como si fueran un virus invasor, desencadenando procesos inflamatorios y estimulando otras células inmunes y factores solubles como citocinas y anticuerpos . Muchas de las células T que reconocen la mielina pertenecen a un subconjunto diferenciado terminalmente llamado células T efectoras de memoria independientes de la coestimulación. [41] [42] [43] [44] [45] [ 46] [ 47] [48] [49] [50] [51] Recientemente, otro tipo de células inmunes, las células B , también se han implicado en la patogénesis de la EM [52] y en la degeneración de los axones. [53]
Los propios axones también pueden resultar dañados por los ataques. [54] A menudo, el cerebro es capaz de compensar parte de este daño, debido a una capacidad llamada neuroplasticidad . Los síntomas de la EM se desarrollan como resultado acumulativo de múltiples lesiones en el cerebro y la médula espinal . Es por eso que los síntomas pueden variar mucho entre diferentes individuos, dependiendo de dónde se produzcan las lesiones.
Recuperación de la lesión
En condiciones de laboratorio, las células madre son bastante capaces de proliferar y diferenciarse en oligodendrocitos remielinizantes; por lo tanto, se sospecha que las condiciones inflamatorias o el daño axonal inhiben de alguna manera la proliferación y diferenciación de células madre en las áreas afectadas [55] Es posible predecir cuánto y cuándo se recuperará la lesión [56]
En relación con esto, en 2016 se descubrió que las células neuronales de los pacientes con EM primaria progresiva (EMPP) sí tienen algún tipo de problema para proteger la neuroprotección contra la desmielinización o los oligodendrocitos , en comparación con los sujetos sanos. Parece que hay algo de genética detrás del problema, como se demostró utilizando células madre pluripotentes inducidas (iPSC) como células progenitoras neuronales (NPC) [57].
Patrones de desmielinización en la EM estándar
Su equipo ha identificado cuatro patrones de daño diferentes, conocidos como patrones de Lassmann , [58] en las cicatrices del tejido cerebral en la esclerosis múltiple, y a veces se utilizan como base para describir lesiones en otras enfermedades desmielinizantes.
La cicatriz presenta células T y macrófagos alrededor de los vasos sanguíneos, con preservación de oligodendrocitos, como antes, pero también se pueden encontrar signos de activación del sistema del complemento . [60] Aunque este patrón podría considerarse similar al daño observado en NMO, algunos autores no informan daño de AQP4 en las lesiones de patrón II [61]
Patrón III
Las cicatrices son difusas con inflamación, oligodendrogliopatía distal y activación de la microglia . También hay pérdida de la glicoproteína asociada a la mielina (MAG). Las cicatrices no rodean los vasos sanguíneos y, de hecho, aparece un borde de mielina preservada alrededor de los vasos. Hay evidencia de remielinización parcial y apoptosis de oligodendrocitos. Para algunos investigadores, este patrón es una etapa temprana de la evolución de los demás. [62]
Patrón IV
La cicatriz presenta bordes definidos y degeneración de oligodendrocitos , con un borde de sustancia blanca de aspecto normal . Hay una falta de oligodendrocitos en el centro de la cicatriz. No hay activación del complemento ni pérdida de MAG.
El significado de este hecho es controvertido. Para algunos equipos de investigación significa que la EM es una enfermedad heterogénea. Otros sostienen que la forma de las cicatrices puede cambiar con el tiempo de un tipo a otro y esto podría ser un marcador de la evolución de la enfermedad. [63] De todos modos, la heterogeneidad podría ser cierta solo para la etapa temprana de la enfermedad. [64] Algunas lesiones presentan defectos mitocondriales que podrían distinguir tipos de lesiones. [65] Actualmente los anticuerpos a lípidos y péptidos en sueros, detectados por microarrays , pueden usarse como marcadores del subtipo patológico dado por la biopsia cerebral. [66]
Después de algún debate entre grupos de investigación, actualmente la hipótesis de heterogeneidad parece aceptada [17]
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