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Axonal degeneration in early Guillain-Barré syndrome: a reappraisal

José Berciano

Grupo de Enfermedades Neurodegenerativas

CIBERNED

Hospital Universitario Marqués de Valdecilla

Universidad de Cantabria

Santander

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El síndrome de Guillain-Barré (SGB) es la forma más frecuente de polineuropatía aguda en los países desarrollados. En base a criterios electrofisiológicos, anatomo-patológicos y serológicos, se distinguen dos subtipos básicos: i/ el desmielinizante clásico, conocido con el acrónimo anglosajón de AIDP (acute inflammatory demyelinating polyneuropathy); y ii/ el axonal que engloba AMAN (acute motor axonal neuropathy) y AMSAN (acute motor and sensory axonal neuropathy). En las fases precoces del síndrome (≤ 4 días del inicio sintomático), sin embargo, los estudios de conducción nerviosa sólo permiten una discriminación por subtipos en una minoría de casos (cf. Berciano J, Blog CIBERNED, 27 de enero, 2020). Las formas axonales suelen cursar con una variable reactividad sérica frente a gangliósidos. Se acepta que la patología axonal puede ser primaria o secundaria a la desmielinización inflamatoria (bystander effect). La neuritis autoinmune experimental (NAE) se considera el modelo animal de la enfermedad. Hay una enorme controversia en torno a los mecanismos del daño axonal, lo cual tiene una enorme trascendencia dado que el pronóstico del SGB depende en gran medida del grado de axonopatía. Con el fin de esclarecer la cuestión hemos efectuado una revisión crítica de la patología axonal en estadios tempranos, tanto en la NAE como en las formas desmielinizantes o axonales del SGB (Berciano, J Neurol 2020 Jun 30. doi: 10.1007/s00415-020-10034-y). 

En los modelos clásicos de NAE inducidos con dosis altas del componente P2 de la mielina, la patología axonal era casi nula en las raíces raquídeas y, por el contrario, muy prominente en troncos más distantes provistos de epi-perineuro (usualmente nervio ciático). Se ha demostrado que el edema inflamatorio inaugural condiciona incremento de la presión endoneural, que compromete el flujo sanguíneo transperineural causando un fallo isquémico de la conducción nerviosa, y eventualmente degeneración walleriana con distribución centrofascicular. Esta topografía lesional fue corroborada en nuestros estudios clínico-patológicos de pacientes con AIDP, efectuados entre 1997 y 2015. En la NAE axonal inducida por gangliósidos, un análisis detenido de los estudios reportados indica que puede haber lesiones desmielinizantes, lo cual sugiere que la separación entre patología axonal y desmielinizante no es absoluta. 

La forma clásica del SGB era la AIDP. En 1986 de describe la forma axonal del SGB (Feasby et al, Brain 1986 Dec;109 ( Pt 6):1115-26. doi: 10.1093/brain/109.6.1115). Pocos años después, en el estudio clínico-patológico de un caso de AIDP con degeneración axonal secundaria señalábamos el paralelismo de las lesiones radiculares observadas en nuestro caso con lo descrito por los autores canadienses (Berciano et al, Muscle Nerve 1993 Jul;16(7):744-51. doi: 10.1002/mus.880160709). Este hecho queda ilustrado en la figura 1, demostrando una coexistencia inequívoca de patología axonal y desmielinizante. 

Parte del embrollo fisiopatológico surge del escaso valor que se había dado a la naturaleza y topografía de las lesiones tempranas en el SGB, a saber: i/ al inicio la única lesión demostrable, como en la NAE, es el edema inflamatorio; y ii/ predominio lesional en los troncos nerviosos proximales, particularmente donde la raíces anteriores y posteriores se unen para formar los nervios espinales (Berciano, Acta Neurol Belg 2020 Jun 18. doi: 10.1007/s13760-020-01413-3). Tiene interés señalar que en las descripciones originales de la AMAN, las lesiones también predominaban en los nervios espinales, donde el 80% de las fibras exhibían degeneración walleriana (McKhann et al, Ann Neurol 1993 Apr;33(4):333-42. doi: 10.1002/ana.410330402), lo cual resulta de todo punto inexplicable en una patología axonal primaria. En estudios ultrasonograficos en la fase precoz del SGB, ya desmielinizante o axonal, hemos observado que el edema se sitúa también en los ramos ventrales de los nervios espinales (Gallardo et al, Clin Neurophysiol 2015 Apr;126(4):810-9. doi: 10.1016/j.clinph.2014.06.051). Recientemente, mediante el uso de la secuencia RM/STIR, se ha corroborado tal topografía del edema en un caso de SGB asociado a COVID-19 (Oguz-Akarsu et al, Muscle Nerve 2020 Jun 4:10.1002/mus.26992. doi: 10.1002/mus.26992; Berciano y Gallardo, Muscle Nerve 2020 Jul 21:10.1002/mus.27031. doi: 10.1002/mus.27031). 

Llegados a este punto, cabe plantear cuál pueda ser el mecanismo de la degeneración axonal en el SGB temprano. A nuestro entender, para su comprensión hay que partir de dos nociones básicas. La primera es que la barrera hemato-endoneural es menos eficiente en las raíces raquídeas, ganglios raquídeos, nervios espinales y terminales nerviosos. Esto justifica que la reacción inflamatoria inicial predomine en ciertos de estos territorios. La segunda noción deriva de la anatomía microscópica del sistema nervioso periférico. Las raíces en su trayecto intrarraquídeo tienen una envoltura aracnoidea laxa, de modo que el edema inflamatorio inicial puede ser acomodado sin que haya un incremento significativo de la presión endoneural. A partir del ángulo subaracnoideo, la duramadre se continúa con el epineuro, y la aracnoides se transforma en perineuro. Esto significa que hasta sus segmentos pre-terminales, los troncos nerviosos periféricos adquieren una envoltura más rígida y de compliancia reducida, lo cual supone que el edema inflamatorio sólo puede ser albergado a expensas de una elevación de la presión endoneural, que si es crítica conduce a un fallo de la conducción nerviosa, y eventualmente a la degeneración walleriana. De acuerdo con los hallazgos de imagen y autópsicos, los nervios espinales constituyen un “hotspot” en cualquier subtipo del SGB. Sobre esta base se explica que en estudios electrofisiológicos iniciales el hallazgo más frecuente sea una alteración de las respuestas tardías (onda F y onda H) con escasa o nula alteración de los parámetros de conducción nerviosa, es decir, hay un bloqueo de la conducción selectivo de troncos nerviosos proximales. Tiene interés señalar que en pacientes de AMAN temprano con parámetros convencionales de conducción motora preservados, el estudio con la técnica de la triple estimulación magnética haya demostrado un bloqueo que se sitúa en los ramos ventrales de los nervios espinales (Sevy et al, Clin Neurophysiol 2018 Jan;129(1):127-132. doi: 10.1016/j.clinph.2017.10.035). 

Resumiendo, en los primeros cuatro días de curso clínico, la lesión predominante en el SGB es el edema inflamatorio, que afecta a los troncos nerviosos periféricos, pero sobre todo a los nervios espinales. Si el edema condiciona una elevación de la presión endoneural que supera la compliancia de los segmentos nerviosos afectados puede causar un daño isquémico endoneural, potencial causa de fallo de la conducción, ya parcial o total, y de eventual degeneración walleriana. Téngase en cuenta que en modelos de NAE mediados por linfocitos sensibilizados ad hoc, la desmielinización o la degeneración walleriana primaria aparece a partir del séptimo día post-inoculación. Estas nociones nos llevan a plantear las siguientes conclusiones:

  • La forma axonal del SGB puede ser mero reflejo de un daño axonal isquémico originado por el edema inflamatorio inaugural. Más adelante, la posible coexistencia de lesiones axonales y desmielinizantes apunta a una AIDP con patología axonal secundaria.
  • Que los nervios espinales sean el “hotspot” en la AMAN temprana indica la relevancia fisiopatológica del edema inflamatorio de troncos nerviosos proximales en el desarrollo de la patología axonal, si bien aquí también opera un bloqueo de los nervios motores mediado por la reactividad antigangliósido.
  • En los primeros días de curso clínico el estudio de conducción nerviosa no suele establecer el subtipo de SGB, objetivo que sólo se alcanza en estudios consecutivos.
  • Dado que el edema inflamatorio de los troncos nerviosos es patogénico en las fases iniciales del síndrome, es urgente implementar una terapéutica anti-edema para prevenir el daño axonal irreversible, lo cual incluye el uso de pulsos de metilprednisolona. 

 

Figura 1. Composición de la figura 3 de Berciano et al (Muscle Nerve 1993; 16: 744-51) (A) y la figura 2 de Feasby et al (Brain 1986; 109: 1116-26) (B), ambas correspondientes a secciones semifinas transversas de raíces raquídeas  ventrales lumbares. (A) Manteniendo los recursos gráficos originales, obsérvese la presencia de numerosos macrófagos endoneurales repletos de gotitas grasa, a veces rodeando a fibras con colapso de la mielina (asteriscos blancos) o dentro de tubos neurales totalmente desestructurados. Se observan también racimos regenerativos que contienen ya axones no mielinizados (puntas de flecha) o bien una mezcla de axones finamente mielinizados o carentes de mielina (flechas pequeñas), y ocasionales fibras más gruesas con axones des- o remielinizados (flechas grandes). En el centro de la imagen hay una fibra con disolución vesículo-vacuolar de la mielina (asterisco negro) (Azul de toulidina; barra = 19 µm). (B) En la leyenda original de esta figura, sin recursos gráficos, los autores escriben lo siguiente: “sección transversa que muestra acusada degeneración axonal”. Nuestra lectura coincide con la de los autores, porque efectivamente hay numerosos axones con colapso de la mielina (asteriscos blancos), lo cual es indicativo de degeneración axonal aguda. Obsérvese además la presencia de presencia de fibras con mielina excesivamente fina para el diámetro axonal (puntas de flecha) y fibras que exhiben degeneración vacuolar de la mielina (flechas), todo ello sugestivo de des- remielinización, y de racimos regenerativos. A nuestro entender en el intersticio endoneural se identifican células inflamatorias mononucleares, cuya presencia se hubiera valorado mejor mediante técnicas inmunocitoquímicas. (Reproducida con el permiso editorial de Brain; barra = 20 µm).

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